昆明は医療用3Dプリントの「早送りボタン」を押し、産業用途の計画を策定している。

2018年7月、昆明医科大学付属第一病院で通常の鎖骨置換手術が行われたが、手術で使用されたプロテーゼはこれまでのものとは異なっていた。 3Dプリント技術を使ってインプラント用鎖骨が製造されるのは国内初。科学技術の継続的な進歩に伴い、雲南省の医療用3Dプリント技術は徐々に研究室から一般の人々に使われるようになり、3Dプリントの神秘性が薄れつつある。業界の技術は急速に発展しているものの、3Dプリンティングは、実際の市場応用に向けて政策と市場という2つの障壁を突破するための追い風がまだ不足しているようです。昆明市はこの問題を積極的に調査している。

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雲南省は医療用3Dプリントを早くから開始
3Dプリント技術は1980年代に誕生し、「付加製造技術」とも呼ばれています。コンピュータの設計データに基づいて、粉末金属、プラスチック、その他の接着材料を使用して材料を層ごとに積み重ねて3次元オブジェクトを構築する技術です。航空宇宙、工業、文化創造産業、医療などで使用されています。

雲南省は中国で最も早く医療用3Dプリントを開発した省の一つです。業界関係者の意見では、科学研究機関、大学、病院に優秀な人材が集中している昆明は、医療用3Dプリント技術の開発には最適な場所です。すでに10年以上前から、多くの大学や病院の専門家がこの分野に参入し始めており、近年では、大規模な健康産業の発展に向けた好ましい政策とサービス環境により、地元の3Dプリント企業も繁栄しています。

医療用3Dプリント技術は、個人に合わせたカスタマイズが可能、現場で生産可能、数量無制限、コスト削減などの特徴があり、個別化された精密な医療のニーズにぴったり合います。特にデジタル医療の時代においては、3Dプリントに代表されるデジタル技術の医療分野への応用と基礎研究は、継続的な急速な発展と技術飛躍の段階にあり、現在、昆明の三次病院のほとんどが臨床画像支援検査に3D技術を応用している。

しかし、医療用 3D プリント技術にとって、3D 画像モデルの再構築は氷山の一角にすぎません。現在、医療業界における3Dプリント技術の応用は主に、医療モデル、診断・治療機器、リハビリ補助器具、義肢、補聴器、歯科、手術ガイドなど、体内に留まる必要のない医療機器、チタン合金、コバルト・クロム・モリブデン合金、バイオセラミックス、高分子ポリマーなどの材料を使用して、骨、軟骨、関節、歯などの義肢を3Dプリントし、手術によって人体に埋め込むパーソナライズされた永久インプラント、細胞と成長因子を含む「バイオインク」を他の材料と組み合わせて層ごとに製品を印刷し、体外および体内で培養して生理機能を持つ組織構造を形成する3Dバイオプリンティングなどです。

つまり、骨や臓器、細胞などの移植可能な人体代替物を作成することは、3Dプリント技術の医療応用における「ピラミッドの頂点」であり、業界が懸命に探求してきた方向性でもあります。

中国初の3Dプリント鎖骨インプラント手術
2018年7月3日、昆明医科大学第一付属病院の胸部外科チームは、雲南加重佳偉科技有限公司と協力し、3Dプリント鎖骨置換手術を実施しました。鎖骨の代わりとなるインプラント用人工関節の製造に、3DプリントPEEK（ポリエーテルエーテルケトン）素材が使用されるのは国内初となる。

「PEEKは、安全性、安定性、耐高温性、自己潤滑性、加工しやすさ、高い機械的強度、低溶解性などの優れた特性を持つ特殊なポリマー材料です。繰り返しの高圧滅菌にも耐えることができ、多くの臨床医療分野で使用されています。PEEKは人体との相性が良く、弾性率が人骨に近いため、人工骨材料として徐々に従来のチタン金属に取って代わり、現在は優れた性能を持つ骨代替品となっています。また、このインプラントを入れた癌患者は、その後の治療過程で金属材料の障害に悩まされることがなく、患者のCTやMRIに影響を与えず、患者のその後の化学療法などに役立ちます。」と雲南添加剤佳維科技有限公司ゼネラルマネージャーの馮強氏は紹介した。

この手術では初めてPEEK素材が使用されました。医師とエンジニアが共同で設計し、コンピューター設計モデルを使用して研究と修正を繰り返し、何度も修正とデモンストレーションを経て、ガイドプレートと鎖骨モデルが完成しました。

同社は2016年からこの技術の研究を開始し、現在では南西部で初のPEEK医療用3Dプリンターを導入し、整形外科用インプラントの臨床実践をさらに進めていく予定だ。当社は 3D プリントを通じて、数多くの三次医療機関と協力し、高度に個別化された、精密でカスタマイズされた義肢を実現し、患者と医師に新たな治療法をもたらしています。

雲南加成佳維科技有限公司は、新たな技術を活用して、人間の下顎骨や胸骨などの移植可能な「人工骨」の3Dプリントも研究している。

イノベーションが医療用3Dプリントの産業化を推進

雲南加成佳偉有限公司は、3次元デジタル産業の将来の動向を鋭く察知し、2014年に雲南省に3Dプリント技術を導入し、急速に雲南省を代表する3Dプリント技術企業へと成長しました。

同社は、中国で3Dプリント分野で唯一の中国工程院院士である陸炳恒氏を招き、院士ワークステーションを設立し、国内外の技術と人材を導入しました。2014年には、中国西南地区最大の3Dプリントイノベーションセンターを設立しました。学際的かつ医療工学的なアプローチを通じて、雲南省医師会デジタル医療支部や病院と協力し、医療3Dプリントの日常臨床診断と治療、教育、科学研究にさらに活用できる完全なデジタル診断治療コンセプトを共同で開発・形成しました。同社は、医療教育における3Dプリント技術の応用を促進するため、昆明医科大学第一付属病院と共同で「医療3Dプリント教育応用実証基地」を設立し、医療従事者と3Dプリント技術の教育、研修、交流プラットフォームを構築した。

雲南省の3Dプリント産業の有利なリソースを統合するために、省内外の18の組織が雲南省3Dプリント技術産業イノベーションアライアンスを設立し、長年医療画像分野に従事してきた専門家、経験豊富な外科医、3Dプリントエンジニア、コンピューターグラフィックスアプリケーション担当者、情報および自動化の専門家で構成される研究チームを結成しました。同時に、当社は複数の部門と協力し、雲南省の医療分野における3Dプリントの業界標準と地方標準の策定を主導し、医療分野における3Dプリントの産業化プロセスを推進しています。

業界関係者は、3D プリンティングは医療業界、さらには生命科学の分野全体に広く応用できる可能性があると考えています。はしごの一番下には、無生物の教育モデル、義肢、四肢装具、精密手術ガイドがあり、中間レベルは骨や軟骨などの単純な活動組織、その上には静脈と皮膚があり、はしごの最上部に最も近いのは、心臓や肝臓などの複雑で重要な臓器です...生命のはしごの最上レベルは、完全な生命ユニットになります。

アクセス基準と政策支援の欠如がボトルネックとなっている<br /> 国内外を問わず、医療分野における3Dプリンティングの産業的展望については概ね楽観的です。世界的な3Dプリントコンサルティング会社であるWohlersが昨年発表したレポートによると、医療分野における世界の3Dプリント市場は2025年までに600億米ドルに達すると予想されています。

国内の状況を見ると、医療・健康分野での3Dプリントの応用は非常に成熟しており、市場規模も巨大です。現在、雲南省は国内の整形外科手術用ガイドの応用技術において明らかな優位性を有しており、例えば、雲南添加剤佳偉株式会社は国内初の生産ライセンスを申請しています。

しかし、業界関係者の中には、「これは大きなプロジェクトであることは誰もが知っているが、どこから始めればよいかわからない」と認める者もいる。現在、雲南省、さらには全国的にも、3Dプリント業界は規模が小さく、分散しており、成熟したビジネスモデルはない。3Dプリントの応用市場はまだ真に開放されておらず、参入基準や政策支援の欠如が業界が認識しているボトルネックとなっている。

その理由は、3Dプリント技術が現在、医療分野で狭い範囲でしか使用されていないためです。主な理由は、3Dプリントメーカーと病院の間にいくつかの障壁があり、突破するのが難しく、政策的なサポートが不足していることです。現在、3Dプリント関連企業の多くは医療の中下流に拠点を置いており、病院は診断・治療後に個別化された製造要件を企業に提出している。医療従事者の参入ハードルが高いため、企業が病院の診断や治療に徐々に参入し始めていますが、受動的な立場から能動的な立場に移行するにはまだ長い道のりがあります。

さらに、課金システムに含めることができず、関連する政策的支援もないため、3Dプリントの臨床アクセスと変革には大きな困難が伴います。「この技術はすでに非常に成熟している。病院や患者はこの技術を緊急に必要としている。現在、我々に欠けているのは政策支援と市場へのアクセスだ」と3Dプリンティング業界の内部関係者は語った。

昆明市は3Dプリント医療製品の課金基準を試験的に導入する予定

しかし近年、中国のいくつかの都市では、医療業界における医療用3Dプリント技術の応用と開発を模索し始めています。 2016年7月、吉林省は3Dプリント医療サービスを有料項目としてリストアップしました。14の新しい医療サービス項目の中に、「3Dプリント光硬化樹脂モデルの設計と製造」、つまり3Dプリント医療モデルが含まれていました。その後、湖南省も3Dプリント医療モデルを有料カタログに含め、深センは徐々に3Dプリント整形外科モデルを医療保険に含めました...

業界関係者は、医療の進歩と発展を促進し、雲南省の「健康生活の地」と昆明の大規模な健康産業建設に貢献するために、省外のモデルから学び、デジタル3次元診断、付加製造医療モデル、カスタマイズされた補助機器プロジェクトなどの3Dプリント技術に対する新しい課金基準を適切に追加し、徐々に医療保険の償還に組み込むことで、医療3Dプリント技術の臨床アクセスと推進を加速できると提案している。

報道によると、昆明市の関連部門は、バイオメディカルおよび健康産業における3Dプリントの応用に関する関連計画を立てており、医療機関における医療用3Dプリント製品の課金基準を策定するための関連政策を導入し、昆明市内の医療機関で試行および推進する予定だという。試験的な作業が予定通り進めば、より多くの患者が科学技術の進歩がもたらす恩恵を享受できるようになる。

出典：昆明日報

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