3Dプリントされた軟組織は顎顔面補綴物を持つ患者に多くの利点をもたらす

出典:広西付加製造協会
研究者のファラエドン・M・ザルダウィ氏とカイダ・シャオ氏は最近、「顎顔面補綴物の最適化」と題する論文を発表し、整形手術と3Dプリント補綴物のプラス効果を調査した。ここで著者らは、Sil-25 シリコーンポリマーを使用して Z Corp Z510 で製造された着色軟組織修復を評価しました。

軟組織顔面補綴物を製作するための迅速な製造技術の概要。
このような装置は多くの人にとって素晴らしい贈り物かもしれませんが、義肢の分野には依然として多くの課題が残されています。快適性とデザインの問題が主な懸念事項であり、さらに手頃な価格、子供用のサイズが維持できること、製造のスピードも重要です。しかし、患者自身も、腕や脚、その他の身体の一部などの欠陥や突然の喪失に適応することが非常に困難であることがよくあります。しかし、顔面変形は患者にとってさらに苦痛を伴う可能性があり、自意識過剰になり、顔面変形のある患者は人前に出たくないと思うかもしれません。
顔面プロテーゼは非常に有用だが、咀嚼などの動作における機能を完全に回復できないことが多く、手術では軽微な問題しか修正できないことが多いと著者らは指摘している。年齢を問わず、頭蓋顔面欠損を持つ人がひどく落ち込み、孤立してしまうのは驚くことではありません。医学的介入は、特に癌が腫瘍を引き起こし、手術で切除しなければならなくなり、視力の問題から咀嚼能力の低下まで、驚くほど多くの問題を引き起こした後の義肢のような場合には、大きな違いを生む可能性があります。
「これらの患者に対する義肢リハビリテーションは、患者に安心感を与え、自信と自尊心を高めました。顔面義肢を装着した患者の満足度は高かった」と研究者らは述べた。「顔面義肢を装着した後、患者の生活の質は大幅に向上しました。」 ”
ほとんどのデバイスは、印象、模型、通常はワックス模型を通じて作成され、肌の色調が一致する最終製品に変換されます。しかし、現在の伝統的な方法は、多大な時間とコストがかかることに加え、「美観」の問題もあるため、困難であることが判明しています。これらの制限は、発展途上国では顔面再表面化手術を受けられる、または受けられる費用がごく一部の患者のみであるため、手術へのアクセスと費用負担が「ほぼ不可能」になることを意味します。
しかし、3D プリント技術は物事に革命を起こす可能性を秘めており、皮膚のようなシリコン素材や、デンプンやカラーインクを使用して肌の色を作り出すことも可能になります。ただし、そのためには、肌に細心の注意を払い、「スペクトル反射率」を測定し、カラープロファイルを作成する必要があります。
浸透法では、人工器官に浸透したシリコーンポリマーの柔軟性が失われる（B）
シリコンサンプルの硬度、引張強度、引裂強度、伸びをテストしました。研究者らは、剛性が増すと義肢の柔軟性が制限されることを指摘した。研究者らは、機械的特性に関する課題のほとんどは、デンプンの過剰とシリコンポリマーの凝集力不足によるものだと指摘した。研究者らは、3Dプリントされた義肢は寿命が短くなる可能性があるが、非常に手頃な価格なので交換が容易になるため、さらなるテストでは「機械的特性の欠点を補う」ために複数のプロトタイプを同時に印刷する必要があるかもしれないと示唆している。

デンプンプリントを浸透させたシリコン試験片（A）ダンベル引張強度、B）ズボン引裂強度、C）硬度試験ブロック。
（A）ダンベル引張強度、（B）硬度試験ブロック、および（C）ズボン引裂強度のシリコーンポリマー試験片。
対照サンプルを作るために使われるステンレス鋼の型
研究者らが指摘するように、こうした義肢は改良して印刷し、患者が必要に応じて使用できるようにすることもできる。「非常にカスタマイズされた、患者固有のケアを提供する。手頃な価格の 3D 印刷モデルは、患者が手術から回復するまでの一時的な装置として非常に役立つ可能性がある。」
「…手作りの義歯には、審美性、義歯のコスト、時間、労力、印象法、保持の問題、製作に義歯技工士に求められる高度な技術といった面で多くの制限があるが、これらは軽減できることが多く、それによって顎顔面疾患の患者が頻繁に直面する社会的、心理的課題を最小限に抑えることができると我々は考えている」と著者らは結論付けている。
3D プリントは、医療だけでなく義肢の分野でも大きな進歩を遂げました。今日の人工芸術には確かにさまざまなオプションが含まれていますが、医療専門家は、目や耳などに作られた義肢など、患者固有の生活を変えるような最適化されたデバイスを提供することができます。
3D プリントされた鼻プロテーゼ。厚さをコントロールすることで鼻孔が開いた状態になっています。
Z510-3Dカラープリンターで製作した鼻プロテーゼ。

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