UTサウスウェスタン医療センターとUTサウスウェスタン医療センターは、整形外科手術と治療研究の進歩を目指し、3Dプリント大腿骨モデルの開発に協力しています。

UTサウスウェスタン医療センターとUTサウスウェスタン医療センターは、整形外科手術と治療研究の進歩を目指し、3Dプリント大腿骨モデルの開発に協力しています。
この投稿は Bingdunxiong によって 2024-10-28 11:21 に最後に編集されました

2024年10月28日、アンタークティックベアは、テキサス大学ダラス校(UTダラス)の研究者がUTサウスウェスタン医療センターの整形外科医と共同で、骨腫瘍の外科的準備と治療の効率を向上させることを目的とした3Dプリント大腿骨モデルの設計とテストに成功したことを知りました。

△3Dプリント大腿骨モデル研究チームは大腿骨の中央部分に焦点を当て、大腿骨の生体力学的試験のための正確なモデルを確立するための一連の3Dプリントパラメータを開発しました。研究では、この技術は大きな可能性を秘めているものの、臨床現場で広く応用するにはさらなる研究が必要であると指摘されている。

△研究結果は「3Dプリント大腿骨幹部の生体力学的試験-最適化と検証」と題して整形外科研究ジャーナルに掲載されました(ポータル)
技術研究開発の背景

現在、外科医は、最良の手術オプションを決定するために生体力学的研究を行う際に、寄付された死体や高価な市販の合成骨に頼ることが多い。これらのアプローチは費用がかかり、時間がかかり、個々の患者の特定の状況に合わせた解決策を提供することができません。

△ リー博士が研究室で3Dプリントされた大腿骨を評価 2年前、テキサス大学サウスウェスタン医療センターの研究者は、テキサス大学ダラス校の3Dプリント技術の専門家であるウェイ・リー博士と協力し、整形外科の生体力学を研究するための低コストで迅速な方法を開発しました。 「外科医は手術を計画するために骨の形状を理解する必要があり、3Dプリント技術により、生体内と同じ大腿骨の形状のモデルを印刷することが可能になります」とリー博士は述べています。

テキサス大学ダラス校機械工学博士課程の学生キショア・マイソール・ナガラジャさんは、リー博士の指導の下、複数の3Dプリント大腿骨モデルを開発し、これらのレプリカが実際の大腿骨の生体力学的特性に可能な限り近いことを確認するために、機械的特性と材料特性に関する一連のテストを実施しました。

ナガラジャ博士は次のように語っています。「この学際的なコラボレーションは、学生に貴重な実践経験を提供します。また、将来のユーザーから直接フィードバックを得て、私たちの研究を検証することも非常に有益です。」


3Dプリントで大腿骨模型のコストを削減

3D プリントされた骨のレプリカは、3D プリントで一般的に使用される、バイオベースの低コストで生分解性の素材であるポリ乳酸 (PLA) から作られています。設計された大腿骨モデルは大腿骨の中央部分を表し、長さは約 8 インチ、直径は約 1 インチで、生体力学的テストでは人間の大腿骨と同等の性能が実証されています。 3Dプリントされた大腿骨1本の製造コストは約7ドルと予想されています。

李博士は、3Dプリントされた骨には幅広い応用の可能性があると指摘した。例えば、このポリマーはチタンなど、現在骨の修復に使用されている他の材料を置き換えることができる可能性があります。さらに、研究者は腫瘍モデルを 3D プリントされた骨に統合して、さまざまな治療法をテストすることができます。このレプリカは、人間の骨組織の成長を促進するためにも使用できる可能性がある。


この研究は、医療分野における 3D プリント技術の大きな可能性を実証するだけでなく、将来の個別化医療や外科手術のトレーニングに新たな可能性をもたらします。さらなる研究開発により、3Dプリントされた大腿骨モデルは整形外科の分野で重要なツールとなり、患者により正確で個別化された治療オプションを提供することが期待されます。

この研究に参加したテキサス大学サウスウェスタン医療センターの研究者には、第一著者で整形外科腫瘍外科医のロバート・ウェインシェンク博士と、手および上肢外科医のリチャード・サマデ博士が含まれていた。二人は一緒に 3D プリント ラボを運営しており、整形外科の助教授でもあり、バイオメディカル エンジニアリングのパートタイムの仕事もしています。また、サマデ医師は形成外科も担当しています。




医療、大腿骨、モデル、科学研究

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