四川省人民病院は患者のために3Dプリントの人工骨盤を設置した。

出典：成都ビジネスデイリー

手術前に医師は手術のシミュレーションを行った

7月11日、四川省人民病院で、64歳の蘇さんの手術が9日前に完了した。3Dプリントされた骨盤の半分は、医師の予想通り、蘇さん自身の骨とゆっくりとしっかりと「結合」した。しばらくすると、彼女は再び立ち上がることができ、機能訓練を開始し、歩く能力を取り戻すだろう。

この半骨盤を侮ってはいけません。蘇さんが受けた3Dプリント半骨盤・腸骨腰椎再建手術は、南西部地域では初のケースです。設置された人工半骨盤は、3Dプリント技術を使った「オーダーメイド」でした。

骨盤腫瘍と診断されて3年以上

3Dプリント技術を使って「カスタマイズされた」手術を行う

蘇さんは左骨盤腫瘍と診断されてから3年以上、治療のためにいくつかの病院に通い、20万元以上を費やしたが、病状は改善していない。蘇さんは半年前、四川省人民病院で治療を受けていたとき、大量の胸水、腹水、中程度の心嚢水が溜まり、慢性腎不全、高血圧性心疾患などの病気も患っていたため、外科的治療を受ける術がなかった。四川省人民病院整形外科の副主任医師であるハオ・ペン氏は、半年の治療を経て、蘇さんの他の症状はコントロールされていると語った。

初期の画像診断と病理組織検査の結果から、蘇さんは悪性腫瘍を患っていたことが判明した。従来の治療計画は、外科的切除、化学療法、その他の総合的な治療であった。その中でも、手術による腫瘍切除の完全性を確保することが最も重要な要素である。切除後の人工関節の使用も特に重要である。「これまでは大量生産された人工骨を使用していましたが、腫瘍は『標準的な』方法で成長するわけではなく、切除する腫瘍の大きさもさまざまです。人工骨を収めるために、より多くの骨を切除しなければならないかもしれません」とハオ・ペン氏は述べ、従来の方法を使用すると、手術による外傷が大きくなり、出血も多くなり、術後の回復に役立たないと述べた。

偶然にも、今年5月、四川省人民病院はドイツの3Dプリントの先駆者と「医療用3Dプリント戦略協力協定」を締結しました。今年7月、国家薬品監督管理局と国家衛生健康委員会は「カスタマイズ医療機器の監督管理規則（試行）に関する公告（2019年第53号）」を発行しました。各患者の特定の組織や臓器の病変はそれぞれ異なり、従来の医療機器では各患者のニーズを真に満たすことはできません。 3D プリンティングは、高速かつ比較的低コストのデバイス製造が可能で、医療のカスタマイズに非常に適しています。

3Dプリント技術「エスコート」

手術時間は3時間短縮された

「このタイプの手術は非常に複雑で、おそらく腫瘍切除の中で最も難しいタイプです。」ハオ・ペン氏は、手術前にチームが患者の画像を収集し、腫瘍の位置と範囲を特定し、完全な切除経路を設計したと述べた。

精密な術前設計と計画の後、手術中にしか行えない人工関節の位置、角度、曲率などの大量の調整作業が術前準備中に完了しました。手術全体の時間は9時間以上から6時間以上に3分の1短縮されました。整形外科、インターベンション科、麻酔科、手術室などの多職種の医療スタッフの協力により、従来の手術では1万ミリリットル以上だった出血量が1,000ミリリットル程度にまで減少し、患者のその後の回復に有益となった。

3Dプリントの最大の利点は、再建された人工器官が「オーダーメイド」であり、患者自身の組織との良好な適合性を実現できることです。「私たちは印刷に純チタン金属を使用しています。その弾性係数と生体適合性は現在非常に良好で、あらゆる骨インプラントに最も一般的に使用されている金属です。」ハオ・ペン氏は、初期段階で明確に決定された切除部位のサイズに応じて、再建された組織は「どれだけ欠けているか、どれだけ補充されているか」を完璧に実現できると紹介しました。3Dプリントは、元の骨と同じ孔、詳細、形状を印刷できます。骨梁構造は残存骨切除面の孔に配置され、骨は金属を「噛み」、孔に成長することで、非常に安定した生物学的再建を実現します。

3Dプリント技術

なぜ整形外科で最初に使用されたのでしょうか?

実際、3D プリント技術の用途は多岐にわたります。航空宇宙、防衛、医療機器、ハイテク、教育、製造など、モデルやプロトタイプを必要とするあらゆる業界で 3D プリント技術を活用できます。

医療分野で、3Dプリント技術が最初にブレークスルーを達成し、整形外科に応用されたのはなぜでしょうか。ハオ・ペン氏は、整形外科の義肢に対する要求は主に機械的なサポートを求めることであるため、3D技術は患者自身の組織状態に最も適合する義肢の形状や細部まで完璧にプリントできると述べました。内蔵、軟組織、さらには臓器の3Dプリントの研究など、モデル再構築の他の分野では、細胞、血管、軟組織などの複雑な状況を十分に考慮する必要があり、これを克服するのはより困難です。

蘇さんが行った3Dプリント片側骨盤複合腸骨腰椎再建手術の費用は約11万元で、「一般的な従来の手術費用と同じ」とされている。

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