リソズセラミックの3Dプリント顎インプラントが初めて人体に移植される

2024年7月7日、アンタークティック・ベアは、オーストリアのケプラー大学病院の外科医が3Dプリントしたセラミック製の顎骨を患者に移植することに成功したことを知りました。セラミック素材がこのような手術に使用されたのは初めてのことです。これまでの手術では主にチタン合金で 3D プリントされたインプラントが使用されてきましたが、セラミック 3D プリントのこの革新には独自の利点があります。

顎萎縮とは、歯の喪失により顎骨が変性し、従来の入れ歯が使用できなくなる症状です。この病気は高齢者だけでなく、重度の歯の病気を抱える若年者にも発症します。重度の萎縮を患う患者の場合、従来の治療法では複数回の手術と骨移植が必要になることが多く、高齢の患者の多くは健康上の懸念から手術や骨移植を受けることができません。対照的に、新しいインプラントは1回の手術のみを必要とし、治癒時間を75パーセント短縮し、外傷を最小限に抑えます。
生体適合性のある酸化ジルコニウムで作られたインプラントは、患者の解剖学的構造に合わせて調整され、従来の方法では達成できないカスタムフィットの品質を保証します。
△ジルコニア骨膜下インプラント。画像提供：Lithoz。
このプロジェクトは、オーストリアの自動化およびロボット工学の専門企業 Profactor が主導し、EU の Horizon 2020 プログラムから資金提供を受けた、19 の学際的なパートナーによる共同の取り組みです。このプロジェクトは、さまざまな加齢に伴う症状に合わせて3Dプリントされた患者固有のインプラントを開発することを目的としており、高度なセラミック3Dプリント技術で知られるオーストリアの企業Lithozがインプラントの製造で重要な役割を果たす。
このインプラントは、ウィーン医科大学の医学物理学および生物医学工学センターによって設計され、スペインのBTIバイオテクノロジー研究所とドイツのバイオメッドイノベーションセンターからの重要な貢献がありました。 INKplant プロジェクトは、3D プリントを通じて個別化医療を推進し、さまざまな専門知識を結集して医療ソリューションを作成することを目的としたヨーロッパの取り組みです。
Lithoz のリソグラフィーベースのセラミック製造 (LCM) 技術は、高精度のカスタマイズされたインプラントの製造に不可欠です。このアプローチにより、設計の自由度が高まり、インプラントを個々の患者の特定のニーズに合わせてカスタマイズできるようになります。さらに、強度と人体への適合性で知られるセラミックである酸化ジルコニウムを使用することで、インプラントは患者の顎骨とシームレスに一体化できるとリソズ氏は言う。酸化ジルコニウムは、1980 年代から医療用インプラントに、2000 年代初頭から歯科に使用され、その耐久性と骨組織との良好な結合能力により、医療における価値が実証されています。

最初の患者<br /> 3D プリントされたセラミックインプラントを受ける患者は大きな課題に直面します。彼は健康状態が悪かったため、多くの歯科インプラントと骨移植片を失い、手術を含む従来の治療を受けることができなかった。他の選択肢を尽くした後、彼は深刻な瘢痕の問題を理由に慈悲の気持ちで新たなインプラントを受けました。彼はリンツ・ケプラー大学病院の内科医兼歯科医師クリストフ・シュタウディグルに紹介された。
△Dクリストフ・シュタウディグル博士とマイケル・マレック博士。画像提供：ケプラー大学クリニック。
シュタウディグル氏はこの革新的な手術を実施することを決意した。ウィーン医科大学の医学物理学および生物医学工学センターは、シュタウディグルと共同でカスタム設計を開発しました。手術は1回で完了します。予想された創傷治癒の問題があったにもかかわらず、インプラントは 60 日後に臨床的に安定しており、酸化ジルコニウムはチタンと比較して軟組織適合性が優れていました。さらに、より幅広い用途への応用の可能性も示しています。
3Dプリントされた顎インプラントは通常、チタン合金材料で作られています。この手術は、3Dプリントされたセラミック骨膜顎インプラントが使用された初めてのケースであり、医療分野における新たな大きな進歩を示しています。例えば、2012年にオランダの83歳の女性が3Dプリントされたチタン製下顎インプラントを受けましたが、これはチタン製インプラントとしては初めての手術でした。それ以来、多くの手術で、特に腫瘍や重度の外傷を患う患者の顎再建に 3D プリントされたチタンインプラントが使用されるようになりました。 2017年、ウェールズのモリストン病院は、従来の骨移植と3Dプリントされたチタンインプラントを組み合わせた初の顎再建手術を実施しました。その後、2022年に頭頸部がんの患者が、カスタム3Dプリントされたチタン製下顎インプラントを移植されました。
△外科用アプリケーターに装着されたジルコニア骨膜下インプラント。画像提供：Lithoz。
これまでは、3Dプリントされたチタン製の顎インプラントがこの処置の標準でした。しかし、セラミック製の顎インプラントを使用した手術の成功は、医療技術の大きな進歩を示しています。これにより、骨移植の必要性がなくなり、回復時間が短縮され、歯科および顎顔面外科の将来の進歩の基礎が築かれました。現在、インプラントの有効性を体系的に検証するための臨床試験が準備されており、特許を取得して医療機器として使用される予定だ。この手術で使用されたインプラントは Lithoz 社によって開発・製造されましたが、今後のインプラントは BioMed Centre の子会社である Agensmed 社によって Lithoz 3D プリンターを使用して製造される予定です。この試験は、インプラントの信頼性と安全性を確保し、臨床現場で広く使用できるようにすることを目的としています。

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