「中国整形外科ジャーナル」が整形外科3Dプリント技術の臨床応用ガイドラインを発表

「中国整形外科ジャーナル」が整形外科3Dプリント技術の臨床応用ガイドラインを発表
2024年10月9日、南極熊は「中国整形外科ジャーナル」が最近「整形外科3Dプリント技術の臨床応用ガイドライン」を発表したと報じた。このガイドラインの発表により、整形外科の臨床応用における3Dプリント技術の標準化と標準化が向上するだろう。 。



出典：中国整形外科ジャーナル、2024年、44(12):787-795。
著者: 中国医師会整形外科支部、中国医師会整形外科支部、中国中西医薬統合協会整形外科支部

概要3D 印刷技術は、デジタル モデル ファイルを基盤として使用し、デジタル技術材料プリンターをキャリアとして使用し、金属、プラスチック、細胞、組織などの特殊な材料を層ごとに印刷してエンティティを構築する技術です。医療分野での幅広い応用が期待されています。 3D プリント技術、材料科学、医療工学の相互作用の継続的な統合により、整形外科分野における 3D プリント技術の応用は、パーソナライズ、精度、低侵襲性に向けて徐々に発展し、整形外科疾患の診断と治療のあらゆる側面をカバーしています。しかし、整形外科の臨床診療における 3D プリント技術の応用に関するガイドラインはまだ不足しています。中国医師会整形外科部、中国医師会整形外科部、中国中西医薬統合学会整形外科部が主催する専門家による議論を経て、デルファイアンケート調査に基づいて「整形外科3Dプリント技術の臨床応用ガイドライン」が策定されました。ガイドラインでは、整形外科用 3D プリントの医療と産業の相互作用、整形外科用 3D プリント技術の実装、外傷、関節、脊椎、骨の腫瘍の分野における 3D プリント技術の臨床応用について詳しく述べ、最終的に 17 の推奨事項を形成します。このガイドラインは、整形外科の臨床応用における 3D プリント技術の規則化と標準化を改善することを目的としています。

3D プリンティングは、積層造形とも呼ばれ、デジタル モデル ファイルを基盤として使用し、デジタル技術材料プリンターをキャリアとして使用し、金属、プラスチック、細胞、組織などの特殊な材料を層ごとに印刷してエンティティを構築するテクノロジーです。ラピッドプロトタイピング技術の一種である3Dプリントは、個性、精度、省エネという中核的な特徴を備えており、従来の減算型製造技術と比較して、製造効率が大幅に向上しています。

生命科学分野における3Dプリント技術の応用は学術上のホットスポットであり、過去10年間で2万件以上の関連研究が行われており、そのうち中国は20.5%を占め、米国（26.1%）に次ぐ第2位となっている。 3D プリントで一般的に使用される金属材料には、チタンとその合金、タンタル、コバルトクロム合金、ステンレス鋼などがあり、非金属材料には主にポリマー材料 (ナイロン、ポリ乳酸、ポリエーテルエーテルケトン、感光性樹脂)、無機非金属 (バイオセラミックス)、複合バイオマテリアルなどがあります。 3D プリンティングで一般的に使用される技術には、光硬化技術、熱溶解積層製造技術、3 次元印刷技術、選択的レーザー焼結技術などがあります。 3Dプリントの精度、印刷された製品の物理的特性、生物学的特性、および費用対効果は、上記の基本技術によって決まります。これらの基礎技術の進歩により、整形外科における 3D プリントの臨床応用は今後も拡大し続けるでしょう。近年、3D プリント技術は徐々にパーソナライズ、精密、低侵襲性へと発展し、整形外科疾患の診断、治療、リハビリテーションのあらゆる側面をカバーしています。しかし、整形外科の臨床実践における 3D プリント技術の応用については、まだ標準的な文書が不足しており、医療従事者の 3D プリントに対する理解は十分に深く包括的ではありません。

医療と産業の交流を促進し、整形外科における3Dプリント技術の普及と推進を強化するために、中国医師会整形外科支部、中国医師会整形外科支部、中国中西医薬融合学会整形外科支部は、関係する専門家を組織し、「整形外科3Dプリント技術の臨床応用に関するガイドライン」を策定しました。ガイドライン作業部会は、第 1 ラウンドの公開質問票を通じて 185 件の臨床質問を収集し、要約して重複を削除して 30 件の臨床質問を取得しました。第 2 ラウンドでは、臨床質問の重要性を割り当てて要約し、30 件の臨床質問を重要度順にランク付けしました。第 3 ラウンドでは、重要な臨床質問をさらに分解、削除、統合し、最終的に 17 件の臨床質問を決定して推奨事項を作成しました。ガイドラインの推奨意見と推奨強度はデルファイ法に基づいています。推奨する専門家の割合が 80% を超える場合は強い推奨、60%～80% の場合は中程度の推奨、30%～60% の場合は弱い推奨、30% 未満の場合は推奨なしと定義されます。このガイドラインは、国際診療ガイドライン登録プラットフォーム（PREPARE-2024CN359）に登録されています。

1. 整形外科用3Dプリントの基本要件と実装原則

推奨 1: 3D プリント中に骨組織の再構築には CT データを使用し、軟組織の再構築には MRI データを使用します (推奨の強さ: 強い推奨、97.7%)。

エビデンスの概要：3Dプリント技術は、主にCTからのDICOMデータの3次元再構成後の3Dプリントに基づいて、現代の医療用画像技術と組み合わされています[1]。CTは、医療用3Dプリントで最も一般的に使用される画像化方法です[2]。 Izattら[3]は、CTデータに基づいて複雑な脊椎病変を持つ26人の患者のモデルを作成し、生物学的モデルの解剖学的詳細の約65％が画像よりも明確であることを発見しました。 MRI は、特に血管、神経、軟骨、半月板、靭帯などの画像化に適した、組織解像度の高い非電離放射線検査法です。CT と組み合わせることで、単純な CT 画像の欠点を補うことができます。 Guenetteら[4]は、MRIとCTデータに基づく3Dプリントモデルを利用してC7有茎性骨腫とL1板状骨芽細胞腫を治療するために凍結療法を使用し、腫瘍の正確な治療を達成したと報告した。

推奨事項 2:画像データのスキャン精度は、3D プリントされた整形外科モデルの精度に直接影響します。スキャン精度は、デバイスの選択、スキャン範囲、解像度、スキャン位置などによって異なります (推奨強度: 強く推奨、94.4%)。

エビデンスの概要：3Dプリントの設計要件に基づいて、推奨されるCTパラメータは次のとおりです。(1)機器の選択：マルチスライススパイラルCT。(2)スキャン範囲：臨床ニーズに基づき、すべての対象領域を含む。(3)スキャン間隔：≤1 mm [5]。スキャン層の厚さ：≤1 mm。(4)解像度：ピクセルマトリックス512×512、ピクセルサイズ≥0.5 mm×0.5 mm [5]。(5)スキャン位置：解剖学的姿勢で配置し、四肢の長軸をスキャン方向と一致させ、四肢の外部固定または骨や関節の変形がある場合は、2つの間の角度を小さくします。(6)造影剤：必要に応じて造影剤を選択できますが、3Dプリントの精度に影響を与えないようにする必要があります。(7)データ形式：DICOM 3.0形式に準拠[6]。

MRI は軟部組織の解像度に優れていますが、スライスが厚くなるため、正確なデータ収集にはほとんど使用されません。軟部組織とその病変の範囲をマークするために使用できます。 3Dプリントモデルの3D再構成にMRI画像を直接使用することは推奨されません。MRIとCTのデータは融合して登録することができます[7]。

推奨 3:整形外科用 3D プリントで一般的に使用される再構成ソフトウェアには、Mimics、Simpleware、3D-Doctor などがあります。医療画像の種類と再構成の目的に基づいて適切なソフトウェアを選択する必要があります (推奨の強さ: 強く推奨、88.9%)。

エビデンスの概要：Mimics（Materialisc、ベルギー）は、薄層CTおよびMRIデータを断面、冠状面、矢状面で閲覧し、任意のスライス再構成、画像強調、ボリュームレンダリングを実現し、関心領域の3次元再構成を実行できるインタラクティブな医療画像制御システムです。再構成されたモデルは任意に組み合わせることができ、任意の角度から観察でき、透明度を調整して局所解剖の空間立体位置関係を明確に表示できます。整形外科で最も一般的に使用されている再構成ソフトウェアです[8]。

Simpleware（Simpleware、英国）は、リバースエンジニアリング、材料工学、生体力学工学、有限要素解析など、複数の分野で統一されたソリューションを統合した専門ソフトウェアのセットです。CTやMRIデータを処理できるだけでなく、マイクロCT、集束イオンビーム顕微鏡などのデータも処理でき、互換性はMimicsよりも優れています。

3D-Doctor（Able Software、米国）は、一般的に使用される2次元および3次元のグレースケールおよびカラー画像をサポートしており[9]、主にCT、MRI、陽電子放出断層撮影、集束イオンビーム顕微鏡の画像処理に使用されています。これは、医療用画像および3D可視化アプリケーション向けに米国食品医薬品局によって承認されたソフトウェアです。欠点は、有限要素メッシュを個別に出力できないことです。

3DSlicer（3DSlicer、米国）は、医療画像解析、3次元再構成と可視化、画像誘導治療研究に使用されるソフトウェアです。その中核機能は、画像のセグメンテーション、位置合わせ、3次元レンダリングです[10, 11]。病変のある骨、血管、軟部組織、または内臓の画像取得精度は、Mimics [12]よりも低いです。

Amira（オーストラリア、アミラ）は、自動かつインタラクティブなセグメンテーションおよびモデリングツールを使用して、人体の3次元モデルと有限要素モデルを作成できます[13]。 Amiraは、表面再構成法[14]に基づいて、分割と最適化のための高品質の有限要素メッシュを出力できます。Simplewareと同様に、Amiraは医療画像分野に完全に適用される3次元再構成ソフトウェアではなく、整形外科分野での適用には限界があります。

推奨 4:カスタマイズされた整形外科用 3D プリント人工関節は、臨床ニーズに基づき、解剖学的形態に従って構造的マッチングを実現し、機械的要件に従ってシミュレートされた再建を実現し、空隙構造を通じて新しい骨の成長を実現し、組織接着を通じて生物学的安定性を実現する必要があります (推奨の強さ: 強く推奨、81.6%)。

エビデンスの概要：整形外科用3Dプリントカスタマイズされたプロテーゼの設計品質は、解剖学的再建、機械的マッチング、新しい骨の成長、組織の接着が達成できるかどうかを決定します。同時に、患者の骨の状態や印刷装置が設計要件を満たしているかどうかなどの要因を十分に考慮する必要があります[15、16、17、18]。これを基に、形態は解剖学的または機能的再建の要件を満たす必要があります。つまり、プロテーゼは宿主の骨と構造的に一致して新しい骨の成長を促進し、組織の接着と固定の要件を満たす必要があり、強度の点で機械的なサポートが実現される必要があります。人工関節の生存期間を改善するためには、生体力学的安定性を確保するために、ストレスシールドと人工関節の緩みを可能な限り回避する必要がある。同時に、人工関節は設置が容易で、周囲の軟部組織や宿主骨へのダメージを軽減し、術後合併症の発生率を減らす必要がある[19、20、21]。

推奨 5:整形外科用 3D プリント義肢は、生体工学的再建を実現し、骨の成長を促進するために多孔質構造で設計する必要があります (推奨の強さ: 強い推奨、88.9%)。

エビデンス概要：骨組織は多層板構造とハニカム状の多孔質構造を持ち、血管の成長や栄養交換などの機能を実現できます。そのため、骨梁構造を模倣した多孔質構造は、新しい骨の形成と骨の成長を促進し、栄養交換と血管の成長を促進します。同時に、多孔質構造は人工関節の弾性係数を低下させ、応力遮蔽を回避し、バイオニック再建を実現します。 3Dプリンティング技術は、異なる材料を異なる細孔サイズと多孔度に加工して、強度と構造のマッチングを実現することができる[22、23、24、25、26]。研究によると、異なる孔径と多孔度を持つ多孔質タンタル構造では骨の成長に違いがあり、その中で400～600μmのものが骨の成長に最も適していることが示されています[27]。海綿骨の構造を模倣した不均一な孔径を持つ多孔質構造は、骨の統合と成長を効果的に達成することができる[28]。多孔質チタンに関する研究では、多孔質構造は骨の成長を促進し、気孔サイズと多孔度が骨の成長に影響を与えることもわかっています[29、30、31、32、33]。さらに、多孔質構造は流体力学、透過性、物質交換などの面でも優位性を発揮します。したがって、3Dプリント義歯の目的に応じて適切な気孔サイズと多孔度を調整する必要がある[25、27、29、34、35]。

推奨事項 6: 3D プリントされたカスタム プロテーゼを正確に設置することは、正確な解剖学的および機能的再構築を達成するための重要なステップです。医師は手術前に外科手術をシミュレーションすることで手術の正確性を確保し、術中透視、ナビゲーション、ロボット支援を通じて人工関節の正確な設置と解剖学的適合性を確保します（推奨度：強く推奨、86.1%）。

エビデンスの概要：3Dプリントされたカスタマイズされたプロテーゼの正確な設置は、臨床応用における重要なリンクの1つであり、正確な解剖学的および機能的再建の基礎でもあります[36、37、38]。正確な術前設計と正確な加工が、3Dプリントされたカスタマイズされた義肢の基礎となっている[39]。術前計画に従って病変部または骨切り部を正確に術中に切除することで、3D プリントされたカスタマイズされたプロテーゼを正確に設置するための条件が整います。術中の透視下位置決め、コンピュータナビゲーション、ロボット支援により、周囲の構造へのダメージを軽減しながら、プロテーゼやネジの可視化と正確な設置が可能になります[40]。手術中は、良好な初期安定性を提供し、人工関節と骨切り面の解剖学的適合を確保して骨の成長と骨の統合に適した条件を整えるよう最善を尽くす必要があります。

推奨事項 7: 3D プリントされたカスタム義肢の術後評価は、その有効性を検証する上で重要なステップです。手術後の有効性は、臨床的、画像的、病理学的手法により総合的に評価されるべきである（推奨度：強い推奨、83.3％）。

エビデンスの概要：3Dプリントカスタムプロテーゼの術後評価には、主に患者の術後フォローアップと機能評価[41、42、43]、および適切なフォローアップ期間の確立が含まれます。臨床評価には、疼痛スコア、機能スコア、活動スコア、生活能力スコア、歩行能力スコア、歩行スコア、心理スコアなどのスコアリングスケールの使用が推奨されます。画像検査では、人工関節のゆるみ、脱臼、破損、骨折の有無、骨の吸収や溶解の有無などを評価するとともに、血管や神経の損傷、下肢の深部静脈血栓症などの有無も評価します。金属アーチファクトの除去により、人工関節の骨の成長を評価し、人工関節と宿主骨の統合を把握することができます。また、病理学的検査と組み合わせることで、腫瘍の再発や転移、人工関節の拒絶反応、人工関節周囲の感染を評価することができます。

勧告8：整形外科用3Dプリントカスタマイズされた人工関節が失敗する主な理由としては、3Dプリントされたガイドまたはインプラントとホストの不一致、術前計画における軟部組織の影響の無視、不適切な消毒や滅菌または術中操作によるガイドまたはインプラントの変形または破損、骨折整復および内部固定技術の不十分さ、および手術後の応力集中などが挙げられます（推奨度：強く推奨、91.7％）。

エビデンスの概要：整形外科用3Dプリントガイドやインプラントは骨構造に基づいて設計・製造されるため、ガイドやインプラントと宿主の不一致や局所軟部組織の無視による手術失敗を避けるために、臨床医は手術前に正確な解剖学的データを提供し、局所軟部組織の影響を手術計画に組み込む必要がある[44, 45]。同時に、3Dプリント材料にはさまざまな種類があり、特性も異なります。不適切な消毒や滅菌によってガイドやインプラントが変形したり破損したりして手術が遅れたり失敗したりしないように、臨床医は適切な消毒や滅菌方法を選択するように注意する必要があります[46, 47]。さらに、従来の器具と比較して、3Dプリントされたガイドやインプラントは、外観が大きく、構造が複雑になる場合があります。外科医は、手術中の不適切な操作によるガイドやインプラントの変形や破損を避け、3Dプリントされたガイドやインプラントへの応力集中を避けるために、手術アプローチを慎重に選択し、手術中は慎重に操作を行う必要があります[46、47、48、49]。

2. 外傷整形外科における整形外科3Dプリント技術の応用

推奨9 : 従来の手術と比較して、脛骨プラトー骨折の固定を補助するために3Dプリント技術を使用すると、術中の出血量を減らし、手術時間と骨折治癒時間を大幅に短縮できます（推奨の強さ：中程度の推奨、77.8％）。

エビデンスの概要: 脛骨プラトーの解剖学的構造は複雑で、骨折の種類も多様であり、治療は困難です。 3D 印刷技術を使用して比例骨折モデルを印刷すると、外科的アプローチの選択を導き、整復、骨プレートの配置、ネジ固定をシミュレートし、治療結果の改善に役立ちます。 Xieら[50]は、17件の前向き研究で736人の患者を対象に系統的レビューとメタアナリシスを実施し、脛骨プラトー骨折の治療における3Dプリント支援開放整復固定法の手術時間（P = 0.032）と骨折治癒時間（P < 0.000）は、従来の手術よりも短く、術中出血も少ない（P < 0.032）ことを確認した。しかし、術後合併症の発生率（P = 0.084）と術後膝関節機能（P = 0.083）には、両者の間に統計的に有意な差はなかった。

勧告10： 3Dプリント技術の使用により、手術前に骨盤骨折を正確に診断および分類することができ、手術計画の策定に役立ち、手術時間が大幅に短縮され、術中の出血量と合併症の発生率が減少し、周術期の安全性が向上します（推奨の強さ：中程度の推奨、77.8％）。

エビデンスの概要：正確で詳細なモデルは手術計画を容易にし、外科医が適切な手術アプローチを選択するのに役立ちます[51]。 Wangら[52]は7つの前向き研究に骨盤骨折患者348人を対象に調査を行い、そのうち174人が3Dプリントモデル支援による開放整復固定術を受け、174人が従来の開放整復固定術を受けた。その結果、3Dプリント群の手術時間、術中出血量、術後合併症率は従来群より低く、優れた縮小率は従来群より高かったことがわかった。 Banierinkら[53]は、18の研究で骨盤骨折患者988人を対象に系統的レビューを実施し、3Dプリントモデル支援手術により透視回数を減らし、術中出血を減らし、仙腸骨スクリューの配置精度を高め、整復の質を改善できることも確認した。骨盤内固定装置の事前成形とシミュレーション手術は、3Dプリントモデル上で行うことができる[54、55、56]。 3Dプリントされた内部固定器具は骨構造に基づいて設計・製造されるため、軟部組織の影響が十分に考慮されておらず、内部固定器具と宿主骨の間に不適合が生じる可能性がある。そのため、手術中には標準的な内部固定プレートが依然として必要となる[44]。

3. 関節手術における整形外科用3Dプリント技術の応用

推奨 11:変形性関節症の治療に 3D プリントされた個別ガイドを使用した全膝関節置換術は、従来の全膝関節置換術よりも、術中の出血量を減らし、術後の膝機能を改善し、術後の下肢力アライメントをより正確にすることができます (推奨の強さ: 強く推奨、94.4%)。

エビデンスの概要：患者の術前画像データに基づいて3Dプリント技術を使用して作成されたパーソナライズされた骨切りガイドは、パーソナライズされた正確な骨切りを実現し、髄内位置決めを回避できる[57]。 Qiuら[58]は、3Dプリントされたパーソナライズガイドの助けを借りて全膝関節置換術を受けた10人の患者と、従来の全膝関節置換術を受けた16人の患者の臨床効果を遡及的に分析した。その結果、前者では術後の冠状股関節膝関節足首角度、大腿骨コンポーネント角度、冠状脛骨コンポーネント角度、矢状脛骨コンポーネント角度と目標パラメータとの間に統計的に有意な差はなかったことが示された。 3Dプリントされたパーソナライズガイドの全膝関節置換術における有効性を分析するために、Gemalmazら[59]は80人の患者を遡及的に登録した。介入群は骨切り術を補助するために3Dプリントされたパーソナライズガイドを使用し、対照群は骨切り術に従来のポジショナーを使用した。目標力線からの術後偏差が3°を超える場合、矯正失敗と定義した。結果は、対照群の方が矯正失敗率が高いことを示した。

推奨 12:高位脛骨骨切り術を行うために 3D プリントされたパーソナライズされたガイドを使用すると、内反変形と下肢の力のアライメントを正確に矯正できます (推奨の強さ: 強い推奨、91.7%)。

エビデンスの概要：高位脛骨骨切り術は、下肢の力の配置を調整し、患部から正常部または正常な力の配置に圧力を移すことで膝の痛みを軽減することができます。力の配置の正確さが手術の成功の鍵となります[60]。 Ma Xinlongら[61]は、3Dプリントされたパーソナライズされた骨切りガイドを使用して内側開放高位脛骨骨切り術を受けた241人の患者と、従来の内側開放高位脛骨骨切り術を受けた100人の患者を後ろ向きに分析しました。術中の透視回数と手術時間は、前者の方が後者よりも有意に少なかった。さらに、3D プリントされたパーソナライズされた骨切り術整形外科ガイドを使用すると、手術後の骨切り術関連の骨折やインプラント関連の感染症のリスクが軽減されます。 3Dプリントパーソナライズガイド骨切り術を受けた患者では、大腿脛骨角と脛骨近位部の内側角の矯正誤差が小さく、膝関節機能スコアが良好で、短期的な臨床効果が良好であったという文献報告もある[62, 63]。

勧告13： 3Dプリント支援人工股関節全置換術は、術前計画の支援、術中位置決めおよび人工関節選択のガイドにおいて重要な役割を果たします。従来の人工股関節全置換術と比較して、術中人工関節配置の精度を向上させ、手術時間を短縮することができます（推奨度：中程度の推奨、69.4％）。

エビデンスの概要：重度の変形性関節症を患う成人の進行性股関節形成不全に対しては、人工股関節全置換術が最適な治療法である[64]。 3Dプリント技術は、手術前に股関節の変化を分析し、寛骨臼の解剖学的変化と損傷の程度を特定し、合理的な手術計画を立て、術前手術を実施するために使用することができ、それによって人工関節の選択、寛骨臼カップのサイズ、人工関節の配置の高さと角度を予測することができます。手術中の寛骨臼ナビゲーションテンプレートのガイダンス機能により、寛骨臼の人工関節の配置の精度が向上し[65、66、67]、手術時間が短縮され[67、68、69]、術中の出血が軽減されます[68]。 Yanらによる回顧的研究[70]では、成人の股関節形成不全の手術中に3Dプリントナビゲーションテンプレートを使用した結果、手術時間が短縮され、術中出血量が少なくなり、術後6か月のハリス股関節スコアが高くなり、前方傾斜、外転、回転中心から坐骨結節線までの距離が蛍光透視補助群よりも正常値に近づいたことが明らかになりました。 Liuら[67]は、3Dプリント群の手術成功率、入院期間、回復時間、術後の再脱臼率が従来の群よりも良好であり、寛骨臼傾斜角と中心端角が正常値に近かったことを発見した。 Gengら[68]は、股関節形成不全の患者92名に3Dプリントされた多孔質チタン寛骨臼カップを用いた全股関節置換術を実施した。平均48.2ヶ月の追跡調査後、寛骨臼カップが正確に宿主に一致し、安定していることが確認された。 Tuらの研究結果[69]は、股関節形成不全の治療中に3Dプリントされたパーソナライズガイドを使用することで、正確な手術が可能になり、寛骨臼再建術と大腿骨骨切り術のためのパーソナライズされた手術計画を提供できることを確認しました。

4. 脊椎手術における整形外科用3Dプリント技術の応用

推奨 14:透視支援によるネジの配置と比較して、3D プリント支援手術ではネジの配置の精度が向上し、医師と患者の放射線被ばくが軽減されます (推奨の強さ: 中程度の推奨、69.4%)。

側弯症は思春期によく見られる体幹の変形で、さまざまな合併症を引き起こす可能性があります。重度で進行性の側弯症は外科的矯正が必要になることが多いです[71]。 3D プリントと椎弓根ガイド支援スクリュー配置技術を組み合わせることで、患者の解剖学的特徴に基づいて最適なスクリュー配置ポイントと軌道を決定し、適切なサイズのスクリューを選択できるため、椎弓根スクリュー配置の精度が向上します。 Caoら[72]は、先天性側弯症患者67名を遡及的に解析し、3Dプリント群（34例）のネジ留置の成功率は透視補助群（33例）よりも高く、術後合併症の発生率は透視補助群よりも低かったことを明らかにした。2つの群間で術後の脊柱後弯症と脊柱側弯症のコブ角に統計的に有意な差はなかった。 Luら[73]は、特発性側弯症と先天性側弯症の患者16人を対象に、術前CTに基づいて椎弓根ガイドを設計・印刷し、術中のネジの配置を支援した。その結果、この技術により手術時間と放射線被ばくを大幅に削減できることが示された。

推奨15： 3Dプリントガイド支援スクリュー配置技術は、上頸椎脱臼手術における椎弓根スクリュー配置の精度を向上させ、手術合併症の発生率を減らすことができる（推奨強度：中程度の推奨、75.0％）。

エビデンスの概要: 後方椎弓根スクリューの配置は、骨癒合率が高く、生体力学的特性が優れているため、上部頸椎不安定症の外科的治療に広く使用されています。 3Dプリントされたガイドを使用してネジの配置を支援することで、患者の個々の解剖学的差異を事前に特定し、デジタルモデルに基づいてネジの経路を適切に調整して、正確なネジの配置を実現できます[74, 75]。王ら[76]は、後方椎弓根スクリュー固定術を受けた環軸椎脱臼患者43名を遡及的に分析し、3Dプリントガイド補助スクリュー配置19例と透視補助スクリュー配置24例を解析した。結果、3Dプリント群のスクリュー配置精度は従来の群よりも高く、透視回数、術中出血量、手術時間の平均は従来の群よりも低かった。 Puら[77]は、環軸椎脱臼患者49名を遡及的に分析し、ネジの配置方法の違いにより、3Dプリントナビゲーションテンプレート群（25例）と透視補助群（14例）に分けた。その結果、3Dプリントナビゲーションテンプレート群の優れたネジ配置率と良好なネジ配置率は98％で、従来の群の75％を上回り、手術時間、ネジ配置時間、透視回数はすべて透視補助群よりも短かった。さらに、3Dプリントされた椎骨モデルは術前計画と手術シミュレーションを可能にし、手術の精度と安全性を向上させる[78、79]。

5. 骨腫瘍における整形外科用3Dプリント技術の応用

推奨事項16： 3D印刷された股関節周辺の原発性悪性腫瘍の治療のためのカスタマイズされた骨盤補綴物は、有意な短期的な有効性を備えた良好な骨統合と股関節関数を達成できます（推奨強度：中推奨、77.8％）。

証拠の概要：3D印刷技術は、補綴物と骨切り術の正確なマッチングを達成するために、固定されたメカニカルな伝導を回復するために、固定されたポアのサイズを復元するために、装備を復元するために、補綴物の任意の方向に留まることができます。 Zoccali et al。最後のフォローアップで、患者は補綴物の緩みまたは大腿骨補綴物の転位を抱えていませんでしたが、機能的状態は良好でした。 Liang et al。

推奨事項17： 3Dプリントされた人工椎骨は、術前の計画を効果的に支援し、骨の欠陥を正確に再構築し、骨の融合を誘発し、内部固定障害の発生率を減らし、補綴崩壊、堆積の理想的なソリューションです。

証拠の概要：3D印刷された人工椎骨は、複雑な椎骨腫瘍のブロック切除と再建に適しています[45、84]。 JI Jingtao et alは、胸部および腰椎の悪性腫瘍を持つ33人の患者に対して、患者を3D印刷された椎骨の再構成グループ（12症例）に分割しました。結果は、2つのグループ間の術中の失血、手術時間、および術後の合併症率に統計的に有意な差がなかったことを示しました。 Girolami et alによる前向き研究[86]は、3D印刷されたチタン合金合金人工椎体再構成を組み合わせたENブロック腫瘍切除を受けた脊椎腫瘍の13人の患者を含んでいた。 Tang et al。ただし、3D印刷された人工椎骨の生産サイクルは長く費用がかかり、長期的な有効性にはさらなる観察が必要です。

ガイドライン開発者

ガイダンスエキスパートグループ

Wang Kunzheng Zhang Yingze huang wei hu yongeng liu bin ma ying

執筆専門家グループ（名前の中国のピニインがソート）

bai lunhaochai weiding huanwenguo zhenghu qianhu ninglei junli keliao junyilu shenglv songcenmin liqi xinqian qirongqin yanguo sheng sheng puyitian huawang feiwang liwang zimingwen

外部レビューエキスパートグループ（アルファベット順の名前の順序）

hu Yihe、Li Guodong、Li Hui、Li Hui、Wulin Jianhao、Liu Jun、Liu Jun、Mao Xinzhan、Shang Xifu、Weng Xisheng、Xu Weihua、Zhang Haining、Zhang Xianlong、Zhou Zongke、系統的レビューと方法論の専門家、Zhong Xian

参照（省略）





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フォームネクストとPMチャイナが深センでの新展示会の記者会見を共同開催

展示会：国際付加製造、粉末冶金、先端セラミックス展 開催期間：2020年9月 開催地：深セン付加製造...

2年間で10万足！アディダスとカーボンが提携し、新しい3Dプリントスニーカーを大量生産

アンタークティックベア、2017年4月7日/有名スポーツブランドのアディダスは先日、超高速3Dプリン...

3DCeram、セラミック3Dプリントの効率と精度を高める革新的な人工知能ツールCERIAを発表

この投稿は Bingdunxiong によって 2024-11-19 16:32 に最後に編集されま...

カーボンファイバー 3D プリント大手の MarkForged が 2015 年に 400% の収益成長を達成

金属 3D プリント市場は 2015 年に大幅に成長しました。この技術によって生産される完成品はさま...

3D腫瘍モデリングの革新的な技術

出典: EngineeringForLife現在、腫瘍微小環境における組織特性や細胞間相互作用をシミ...

3D プリント ブラケット セット: 現代のテクノロジーと伝統文化の完璧な融合!

斗拱とは、中国漢建築特有の構造で、柱の頂部と鴨居と軒の母屋の間、または枠と枠の間に設けられ、梁から層...

Inside 3D Printing Shanghai Exhibitionは11月末に開幕します。3つのハイライトを事前にご覧ください。

2016年11月30日から12月2日まで、第3回Inside 3D Printing Indust...