金属3Dプリントは患者の外見を回復させ、生活の質を向上させる

金属3Dプリントは患者の外見を回復させ、生活の質を向上させる

カスタマイズされたインプラントと手術ガイドは、通常のインプラントと手術ガイドに比べて性能と適用性が優れているため、頭蓋顎顔面損傷の形成外科手術で広く使用されています。インプラントの位置が患者の解剖学的構造に正確に一致するため、外科医は手術時間を短縮し、美容上の成果を向上させることができます。

3D モデリングの使用により、外科医が患者固有のインプラントを使用して外傷手術の治療を計画する方法が変わりました。付加製造技術により、さまざまな複雑な形状や構造の制限が打ち破られ、人体の移植領域や機械的性能の要件を満たすインプラントの製造が可能になります。さらに、直接金属レーザー焼結 (DMLS) 積層造形技術により、手頃な価格の Ti6AI4V ELI カスタム インプラントを短いリードタイムでオンデマンドで製造できます。

課題
48 歳の男性患者が外傷により重度の頭蓋顎顔面損傷を負った。左前頭顔面の多発骨折と診断され、術後顔面再建のため6ヵ月後に再入院した際に変形癒合が観察された。 CSIR-CSIOの上級科学者であるビジェイ・クマール・ミーナ氏は、変形した骨へのダメージを最小限に抑えながら患者の顔のずれを矯正するのに役立つカスタムメイドのインプラントを設計するよう依頼されました。

解決
ミーナ氏と彼のチームは、3D モデリング ソフトウェアを使用して、患者の欠陥を表す 3D 解剖学的構造モデルを作成します。モデル分析を通じて、患者の顔のずれを修復および修正できるカスタマイズされたインプラントを設計します。患者の状態に基づいて、整形手術用にカスタマイズされたインプラントが 2 つ設計されました。頬骨インプラントは頬骨の陥没を隠すように設計されており、眼窩底インプラントは患者の目の高さを再調整して修正するように設計されています。

外科医はカスタマイズされたインプラントの設計を検討して承認し、インプラントの自由曲率が患者の顔と眼窩底の曲率と非常によく一致しているとコメントしました。 Ti6AI4V ELI インプラントには高精度と高品質が求められるため、インプラントの製造には EOS DMLS (直接金属レーザー焼結) 技術が選択されました。この技術により、自由曲面を持つ複雑な構造を迅速かつコスト効率よくカスタマイズできるようになります。最後に、EOS M290 システムを使用してカスタム チタン (Ti6AI4V ELI) インプラントが製造されました。

手術前の患者の顔のスキャン(上)、モデルに重ねられたカスタマイズされたインプラント(下)(出典:CSIR-CSIO)整形手術後、術後の追跡調査と放射線学的評価により、硬組織と軟組織の両方の輪郭に大幅な改善が見られました。
患者に合わせてカスタマイズされたインプラントを使用する利点は次のとおりです。
• 手術時間を短縮
• 外科的治療の侵襲性を軽減し、手術および術後の合併症のリスクを軽減します
• 手術後の治癒プロセスが速くなり、回復時間が短くなります
• 二次手術のリスクを軽減
• 全体的な治療費と治療時間を削減
• 患者にとって良好な美容結果

結果 EOS DMLS 技術を使用して製造された患者固有のインプラントは、患者の目の高さと頬骨の不均衡を修正するために効果的に使用されました。患者は急速に回復し、現在までに合併症は報告されていない。

CSIR-CSIO は、整形外科および顎顔面外科の患者に手頃な価格で設計およびカスタムメイドのソリューションを提供することに特化したサービス センターを設立しました。 CSIR-CSIO は、EOS M290 産業用 3D プリンターを購入することで、患者と形成外科医にカスタマイズされたインプラントのワンストップ ソリューションを提供するインド初の機関となりました。

顎顔面外科手術、寛骨臼カップ骨折手術、股関節再置換手術において、患者に合わせたインプラントの需要が増加しています。 CSIR-CSIO は、手頃な価格でカスタマイズされたインプラントを最短納期で提供することで、患者のリハビリを強化することができます。


手術後の頬骨および眼窩インプラントの CT 画像 (出典: CSIR-CSIO) 「患者の顔は外傷によりひどく損傷していたため、患者用にカスタムメイドされた矯正インプラントには複数の複雑な自由曲面がありました。頬骨および眼窩底インプラントは、外科医が手術台で作業している間に曲がらないように設計する必要がありました。EOS が提供する積層造形ソリューションのおかげで、生体適合性チタンインプラントに曲率を簡単に印刷することができ、プロセス全体がシームレスになりました」と、中央科学機器機構 (CSIO) のバイオメディカル機器担当上級科学者、Vijay Kumar Meena 氏はコメントしています。


金属3Dプリントが患者を助ける

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