3Dプリント技術は心臓治療の可能性を広げる

研究者たちは現在、心臓専門医の研究を支援するために、3次元（3D）印刷技術を使用して人間の心臓のモデルを作成しています。心臓専門医は、これらのモデルを使用して手術前に練習し、患者をよりよくサポートすることができます。外科医は心臓を注意深く検査するためにデジタル画像を使用することが多いです。しかし、二人の人の心は同じではありません。これにより、マシュー・ブラムレットは画像から心臓の正確なモデルを作成することができました。ブラムレット博士はイリノイ大学医学部の小児科医、つまり小児心臓専門医です。

3Dモデルによって、他の方法では入手できなかった情報が明らかになったと彼は語った。「MRI 検査を受けて画像を見せられたとしても、印刷された心臓が画面上で回転していても、それはあくまで 2 次元の画面です。そこで、印刷したモデルを画面から引き出して、初めて手で持って解剖学的構造を評価できるようにしました。理にかなっていて、論理的でした。」 3D プリンターは、デジタルディスプレイからの画像を使用して、人間の心臓の物理モデルを作成します。

「CATスキャンやMRIなどの医療検査の画像を3Dプリンターに送り、石膏や粘土で心臓を作ります」とマシュー・ブラムレット氏は言う。その後、プリンターは心臓を薄い層で積み上げ、細部までリアルな模型を作るとブラムレット氏は言う。「モデルが完成して物理的になると、元の画像に戻って2Dと3Dの違いを検証することができます」と彼は語った。

ブラムレット博士は、さまざまな種類の心臓手術に合わせてさまざまな心臓模型を製作しています。すべての手術は成功しました。最初の症例では、デジタル画像により赤ちゃんの心臓に小さな穴があることが判明した。しかし、3Dプリントされたモデルには、赤ちゃんが出生時に抱えていた可能性のある他の欠陥や問題がいくつか示されていました。ブラムレット博士は、画像では欠陥を確認するのは困難だと述べた。心臓外科医は、3D モデルに基づいて患者に行う手術の種類を変更することができます。同氏は、3D心臓モデルにより心臓手術の時間が節約されると付け加えた。キャシー・マグリアートはロサンゼルスのセント・ジョンズ医療センターの心臓外科医です。彼女は新しい技術を歓迎した。

彼女は、患者が心臓手術を受ける前に、より良い判断を下すのに役立つと語った。「この非常に複雑な構造を、手術が行われるときの解剖学的外観にできるだけ近づけて、手術前に渡してもらい、それを手に持って、自分が見て、触って、感じたものに基づいて手術をすることができるのです。私にとって、これは命を救うというゲームチェンジャーとなる可能性があります。」マシュー・ブラムレットは、この技術の開発を続けています。彼は国立衛生研究所と協力して、他の人が使用できる心臓モデルと画像の 3D ライブラリを構築しています。

3D プリント (3DP) はラピッドプロトタイピング技術の一種であることは言うまでもありません。これは、デジタルモデルファイルをベースに、粉末金属やプラスチックなどの接着材料を使用して層ごとに印刷することでオブジェクトを構築する技術です。

出典: エクストリームジュン

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