研究者は3Dプリントを利用して白内障やその他の眼疾患の治療を改善する

この投稿は Bingdunxiong によって 2024-5-20 11:42 に最後に編集されました

南極のクマの紹介:白内障は水晶体の曇った部分です。これは世界中で失明の主な原因であり、重度の視覚障害の第 2 位の原因です。白内障手術では、濁った水晶体を取り除き、人工水晶体に置き換えて視力を回復させます。しかし、眼内レンズの製造に現在使用されている成形および旋盤加工技術は複雑で時間がかかるため、新しい材料や設計の開発が制限されています。

△この研究は、Current Eye Research誌に「透明で折り畳み可能な非屈折性眼内レンズ設計のステレオリソグラフィーベースのラピッドプロトタイピング：概念実証研究」と題して掲載されました。
2024 年 5 月 20 日、アンタークティックベアは、イーストアングリア大学の研究者が眼科用機器技術の進歩を遂げたことを知りました。彼らは、ステレオリソグラフィーベースのプロセスを利用して、従来の製造プロセスの限界に対処する人工レンズを製造する新しい方法を開発しました。この革新は、白内障や屈折矯正手術で一般的に使用される眼内インプラントの製造を改善する可能性を秘めています。

これらの人工レンズは、近視、遠視、老眼（近くのものをはっきりと見る目の能力が徐々に低下する現象で、加齢に伴って自然に起こるもの）などの屈折異常を矯正するためにも使用できます。

この研究の主著者であり、UEA薬学部の医療技術准教授であるアラム・サイード博士は、次のように語っています。「私たちは初めて、眼科用機器を直接印刷できる樹脂を開発しました。まだ初期段階ではありますが、これらのレンズを3D印刷する能力は、前例のないレベルのカスタマイズと設計精度を提供することで患者の眼科治療を大幅に向上させ、より良い臨床結果につながる可能性があります。」

△光造形技術により屈折機能のないレンズ状の3Dオブジェクトを製造する模式図。この目的のために、アクリレートモノマーと架橋剤からなる樹脂が開発され、使用されました。
技術研究開発の背景

歴史的に、眼内レンズはガラスやシリコンなどさまざまな材料から作られてきました。近年、業界は大きく成長していますが、主にアクリル素材が使用されています。現在、親水性および疎水性アクリル樹脂は、光学的透明性、柔軟性、人体との生体適合性、眼内での安定性および安全性に優れているため、最も一般的に使用されている材料です。

現在の眼内レンズの製造方法では、通常、旋盤加工と成形技術が使用されます。これらのアプローチは、光学品質の高い、適切に設計されたデバイスを生み出すことができますが、特に設計の複雑さとカスタマイズの点で、固有の制限もあります。

「3D プリンティングは、製造速度と精度の向上だけでなく、設計の複雑さとカスタマイズ性の向上によっても、眼科用機器の製造を大幅に改善できます」とアラム・サイードは述べています。「私たちの概念実証論文は、この分野における私たちの進歩を詳細に説明し、世界中の眼科医療の実践を変革するための基礎を築く一連の論文の最初のものです。私たちの研究は、材料科学と医療技術を組み合わせたもので、このようなタイプの眼科用機器を開発するには幅広い専門知識が必要です。私たちは、研究結果の発表と進歩の共有を続けながら、業界の最前線に立ち、世界中の産業パートナーや研究者と協力して技術を改良し、強化することを目標としています。」

△SLAで作られた水晶体モデルを体外でヒトの水晶体嚢に移植する
まだ開発の初期段階ではありますが、この革新にはいくつかの利点がある可能性があります。

●カスタマイズされたレンズ: 3D プリントにより、各患者の目の形や視力のニーズに基づいてレンズをカスタマイズできるため、視力矯正と快適性が向上する可能性があります。
●生産の高速化: 3D プリントは、従来の方法と比較して、レンズの設計、テスト、製造を高速化できる可能性があります。このスピードにより、診断から手術までの時間が短縮され、患者へのケアがより迅速になります。
● 複雑なデザイン: 3D プリントにより、これまで製造が困難だった複雑なレンズ形状を作成できます。これらの設計により、より広範囲の視覚の問題に適切に対処できます。
● コストの削減: 3D プリントを使用することで、カスタマイズされたレンズや高品質のレンズの製造コストが削減され、特に経済的に恵まれない地域のより多くの患者がレンズを手頃な価格で購入できるようになります。これにより、全体的な公衆衛生の成果が向上する可能性があります。
● 画像との互換性: 研究者は、将来的には 3D プリントと高度な画像技術を組み合わせることで、個々の患者の目に最適なレンズを製造し、手術後の調整や合併症の必要性を減らすことができると期待しています。
●材料革新：3Dプリンティングにより、光学特性が向上した新しい材料を開発できます。これにより、視力を矯正するだけでなく視力を向上させるレンズが実現する可能性があります。

△この研究では、3Dプリントされたレンズは光学的に透明度が高く、折り畳んで人体の水晶体嚢に埋め込むことができることがわかった。共著者でUEA生物科学部名誉教授のマイケル・ワームストーン氏は、「この新技術がさらに開発されれば、特に遠隔地や経済的に遅れている地域でポータブルな製造ソリューションを実現し、業界全体を変える可能性があります。さらに、高品質のカスタマイズされたレンズの製造をサポートし、より高度な医療環境での手術結果を改善する可能性があります。」と述べた。

20年以上の経験を持つNNUHの主任眼科医アナス・インジャリー氏は、次のように語っています。「このイノベーションは、デザインと光学性能の面で患者の仕様に合ったレンズを生産する可能性を秘めています。高級市場では、患者の満足度と手術の成功率を改善できるカスタマイズされた治療を提供できる素晴らしい可能性を示しています。」

研究チームは研究成果について特許を申請した。

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