パーソナライズ医療が急増、3D プリントの注目の医療アプリケーションを総合的にレビュー!

現在、代表的な最先端技術の一つとして、3Dプリンティングの応用価値は業界の多くの人々に認められています。医療分野では、3Dプリントは手術模型のリハーサルやリハビリテーション医療機器の製造など、複数の細分化された応用シーンに徐々に浸透しています。最先端の3Dプリント技術の推進により、伝統的な医療業界のサービスモデルの変革が加速しており、インテリジェントで効率的かつ専門的な医療サービスモデルもより速いペースで開発されています。

手術リハーサルモデル リスクが高く難しい手術の場合、医療従事者が術前計画を立てることが非常に重要です。これまでの手術リハーサルでは、医療従事者は CT や磁気共鳴画像 (MRI) などの画像診断装置を通じて患者のデータを取得し、ソフトウェアを使用して 2 次元の医療画像をリアルな 3 次元データに変換する必要がありました。現在、医療従事者は 3D プリンターなどの機器を使用して、3 次元モデルを直接印刷することができます。そうすることで、医師が正確な手術計画を立て、手術の成功率を向上させることができるだけでなく、手術計画に関する医療従事者と患者間のコミュニケーションと情報交換も促進されます。

手術ガイド 手術ガイドは手術中の補助的な手術器具として、医療従事者が手術計画を正確に実行するのに役立ちます。現在、外科用ガイドの種類には、関節ガイド、脊椎ガイド、口腔インプラントガイドなどがあります。 3D プリントで作られた手術ガイドは、従来の手術ガイド製造プロセスの欠点を補うだけでなく、必要に応じてガイドのサイズと形状を調整することもできます。このようにして、さまざまな患者が実際のニーズを満たすガイドを利用できるようになります。

歯科用途 近年、歯科分野における3Dプリントの応用が話題になっています。一般的に言えば、歯科分野における 3D プリントの応用は、主に金属歯や目に見えない矯正器具の設計と製造に集中しています。最先端の 3D プリント技術の登場により、歯列矯正治療を必要とする人々が個人に合わせてカスタマイズされた矯正器具を手に入れる可能性が広がりました。歯列矯正治療のさまざまな段階で、さまざまな矯正器具が必要になります。歯列矯正治療に必要な複数の矯正器具を 3D プリントで作成すると、歯の健全な発育に役立つだけでなく、矯正器具の製造コストも削減されます。

整形外科用途 現在、多くの医療従事者が骨損傷の患者の治療に最先端の3Dプリント技術を使用しています。患者の正確な 3 次元物理骨モデルを確立することで、医療従事者は患者の骨の状態と骨損傷の具体的な場所をさらに観察し、それに応じた治療計画を策定することができます。 3Dプリントの技術的利点のおかげで、長骨骨折や股関節損傷などの治療における一連の困難が徐々に克服されてきました。

肌の修復 火災などにより重度の皮膚火傷を負った患者を治療する場合、治療周期が長くなることや術後の傷跡が目立つことなどの問題があり、皮膚修復効果のさらなる向上が困難です。研究者たちは長年にわたり、皮膚の修復効果を高めるための新たな方法の探求に取り組んできましたが、最先端の 3D プリント技術の登場により、損傷した皮膚を修復する新たな方法が生まれました。医療スタッフは、損傷した皮膚の傷をスキャンすることで、皮膚の傷の3次元モデルを再構築し、最先端の印刷技術を使用して、皮膚細胞を含むさまざまな高粘度材料を高精度かつ高活性でその場で印刷し、バイオニック皮膚構造を構築することができます。

生物組織および臓器 近年、科学界と医学界は、生物学的臓器組織の 3D プリントを主要な研究テーマの 1 つにしています。現在、生物学的 3D プリントの対象となる組織や臓器には、主に鼻、耳、血管、腎臓、心臓、皮膚、角膜などが含まれます。人工血管、軟骨組織、肝臓組織、腎臓組織など、その核となるのは、特定の種類の細胞の分離（または誘導）と大規模な増殖です。生物学的3Dプリント技術は、人工組織や臓器の培養の過程で組織や臓器の立体的な形状を構築し、細胞組織をあらかじめ設定された形状に従って成長させることで、細胞組織の健全な発達を促進し、人体の病変組織の置き換えに使用することができます。

リハビリテーション医療機器 実際の応用では、義肢や補聴器などのリハビリテーション医療機器には、小ロットやカスタマイズの要件があります。これらのリハビリテーション医療機器の設計は比較的複雑であるため、従来の CNC 工作機械では、加工角度などの要因によって制限されることが多く、良好な結果を得るのが難しいことがよくあります。 3Dプリント技術の活用により、リハビリテーション医療機器の製造プロセスがさらに改善されました。カスタマイズされたリハビリテーション医療機器1台あたりの生産コストが削減され、生産サイクルがさらに短縮されました。

パーソナライズ医薬品 スマートヘルスケアが急速に発展するにつれ、患者も専門的かつパーソナライズされた正確な医療サービスモデルを期待しています。製薬業界では、薬物徐放装置を調製するために 3D プリント技術を使用すると多くの利点があります。 3D プリンティングは、さまざまな医薬品材料の局所的な詳細な制御を実現し、特定の薬物の組成を正確に制御できます。子供や高齢者の場合、薬の投与量を科学的に管理することで、投薬の安全性を高めることもできます。 3D プリント技術と装置を使用して粉末材料を結合して形状を形成することで、医療用途において複雑な空洞を持つ多孔質構造を実現でき、これは薬剤の放出にとって非常に重要です。

実際、3D プリント技術の出現は、従来の医療業界の発展プロセスをさまざまなレベルで微妙に変えてきました。技術が成熟するにつれて、3D プリントは医療サービスの新しいモデルを生み出し、人々も新しい技術が生活にもたらす利便性を感じるようになると信じています。

出典: 中国インテリジェント製造

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