空軍医科大学第二付属病院教授曹鉄生氏「臨床現場における3Dプリントの応用開発と展望」

2018年10月26日、上海市人民政府の指導、上海市経済情報化委員会の支援、上海付加製造協会の主催により、第3回SAMA国際フォーラムおよび2018年世界3Dプリント年次会議が上海で盛大に開幕しました。この会議には、中国、米国、英国、フランス、ドイツ、オランダ、ベルギー、ニュージーランド、カナダ、日本、韓国、スウェーデン、エジプト、トルコ、ウクライナ、スイス、イスラエルなど、世界30か国以上から約100人の世界トップクラスの専門家と約1,000人の代表者が参加しました。 10月27日には3Dプリント医療応用フォーラムも同時開催され、国内外の医療分野の専門家による素晴らしい発表が行われました。

空軍医科大学第二付属病院の曹鉄生教授は、「臨床現場における3Dプリントの応用開発と展望」と題する講演を行った。

第四軍事医科大学 3D プリント研究センターが設立されました。この研究センターはさまざまな部門にサービスを提供しています。これは漏斗胸の患者です。手術ガイドが非常に重要な役割を果たしました。以前は手術に 4 時間かかっていましたが、この技術により 1 時間しかかからず、患者の痛みが軽減されました。

もう一つ問題があります。これらの患者のほとんどは子供です。年齢を重ねるにつれて、湾曲したステンレス鋼板を毎年交換する必要があります。毎年曲げる必要があるため、引き込み式のものを作りました。これが矯正後の漏斗胸の状態です。私たちは約12人の患者にこれを行いました。その後、子供はステンレス鋼の3Dプリントプレートを毎年交換する必要があるため、最終的に矯正鋼板を3Dプリントの引き込み式のものに変え、患者の交換の問題を解決しました。年齢が上がっても、サポートフレームを拡張できます。このようにして、患者は交換する必要がなくなりました。使い捨てのものであり、使用後は使用できます。

これは手術風景です。伸縮式鋼板を設置した後、子供は1歳成長します。この鋼板による矯正プロセスは3年間続きます。これは胸部外科からのものです。その後、泌尿器科の部長がアイデアを思いつきました。くるみ割り人形病の場合、右腎静脈の保護を作れないかと。私たちはそのようなスリーブを設置し、60件以上の症例を行いました。多くの患者はそれぞれ異なります。これは個別の問題です。血管の変化は人体の中で最も大きく、人はそれぞれ異なるため、個別にする必要があります。60人の患者には60通りの見た目があります。まず患者の血管を3Dプリントし、次に患者の血管の太さや形状に合わせてステンレス鋼部品を設計します。金属部品は比較的小さいですが、セキュリティチェックに問題があるため、チタン合金をPEEK素材に変更しました。こうしてくるみ割り人形病は矯正されました。

2015年10月にはチタン合金製ステントにも取り組み、現在では60件近くになっています。下の写真のようにチタン合金はPEEK素材に変わり、MRI検査やセキュリティチェックに影響しません。

学校指導者の支援、第四軍医大学3Dプリント研究センターのプラットフォーム、および3Dプリントチームの共同の努力により、第四軍医大学の3Dプリントは急速に発展しました。肋骨置換術や胸骨置換術に加え、椎骨や骨盤底腰骨の置換術もあります。金属置換後のこのような問題のため、私たちは PEEK 胸骨置換に変更しました。10 件未満の症例を行った後、PEEK 素材には問題があることがわかりました。組織との親和性がチタン合金ほど良くなく、肋軟骨を柔軟な構造にすることはできません。そのため、チタン合金に戻りました。いくつかの技術的改良を経て、チタン合金を肋軟骨と同等の柔軟性にしました。私たちの第 3 世代胸骨置換は、肋軟骨置換を備えた胸骨に変更されました。これまでは、手術後、患者は胸式呼吸と腹式呼吸の混合モードから腹式呼吸中心のモードに変更する必要があり、適応するのに 3 ～ 4 日かかることがありました。現在では、チタン軟骨を使用することで、患者の呼吸は混合モード、つまり純粋な胸式呼吸になり、患者はよりうまく適応できます。

PEEK素材の利点は、弾力性があり、セキュリティチェックやMRI検査に影響を与えないことです。しかし、後にチタン合金の方が優れた利点があるため、胸骨置換に使用しました。3Dプリントに加えて、4Dプリントもあります。膣閉鎖症の患者は、私たちを見つけて、3年で吸収されると予想される高分子ポリマーを移植しました。移植されたので、再手術の必要がなく、3年後には吸収されると期待しています。頭蓋形成術も数例行いました。

胸部外科がついに論文を発表しました。アメリカ胸部・心血管疾患ジャーナル編集委員会のキム博士が、第四軍医大学での 3D プリント研究作業に関する特別解説を執筆しました。タイトルは「3D プリント: 外科における一大イベント」です。

また、説明可能な気管外ステントも作成しました。右下隅のものは非常に大きいですが、この世代のプリントされた胸骨と肋骨には弾力性がありませんでした。現在、新しい第 3 世代の胸骨置換物は肋軟骨のようになります。これは世界初の 3D プリントされた生分解性気管外ステントです。

もう一つは椎骨置換術です。腫瘍が見つかり椎骨を一つ切除した7歳の子供です。チタン合金のステントを使いましたが、置換術後3日で起き上がることができ、今では普通の生活を送っています。

頭蓋底修復に使用されるPEEK素材です。これらは私たちが取り組んできた症例の一部です。武漢の私たちは、この分野で姉妹病院の活動にも協力してきました。これらは私たちが湖北省癌病院と共同で取り組んできた症例の一部です。これは仙骨と腰椎の腫瘍を切除した後のチタン合金の置換物です。

出典: SAMA 国際フォーラム

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