3Dプリントは従来の方法より5倍速く人工眼を製造できると研究で判明

この投稿は Bingdunxiong によって 2024-2-28 13:10 に最後に編集されました

2024年2月28日、アンタークティックベアは、研究者らが新たな研究で、3Dプリント技術を使用して極めてリアルな義眼を作成できるようになり、必要な時間は手作業で義眼を作成するのにかかる時間のほんの一部に過ぎないことを実証したことを知りました。

△この新しい研究では、10 人の患者が 3D プリントされた義眼を装着しました。そのうち 8 人が上の写真に示されています。画像（a）と（e）では、患者は左目を失ったため、義眼は画像の右側にあります。残りの画像では、患者は右目を失っているため、義眼は左側にあります。この高度な 3D 印刷技術は、先天性欠損により異常な目または眼を失ったり、片目を失ったために少なくとも 1 つの義眼を必要としている世界中の 800 万人の人々のために、リアルな義眼を作成するのに役立つ可能性があります。

この新技術によれば、義眼は熟練した技術者や眼科医が手作りするのに通常8時間かかるところ、わずか90分で作れるという。結論としては、3Dプリントされた目を製造するのに必要な労力は従来の方法の5分の1であることが示されました。

△この研究は「カスタム人工眼の自動データ駆動設計と3Dプリント」というタイトルでネイチャーコミュニケーションズ誌に掲載されました（ポータル）
ドイツのフラウンホーファーコンピュータグラフィックス研究所の研究者で、この研究の筆頭著者であるヨハン・ラインハルト氏は、「患者は注目を浴びたくないので、義眼の装着に非常に不安を感じています。よりリアルな義眼を装着することで、社会活動にもっと参加できるようになるかもしれません」と語り、この技術の優位性は、患者により快適でリアルな義眼を提供することにあり、それによって患者の自信と社会参加が高まることが期待されると強調した。

△義眼は通常、まぶたと眼窩にある「眼窩インプラント」の間に配置されます。
人工眼における3Dプリント技術のさらなる研究

ラインハルト氏によると、この治療法はこれまでにロンドンのムーアフィールド眼科病院（MEH）で、今回の研究で詳細に説明されている10人の患者を含め、200人以上の成人患者に効果的に使用されてきたという。

通常、眼科医は、柔らかい成形材料を一時的に眼窩に充填して、患者の眼窩の型を作成します。この材料はその後取り除かれ、人の眼窩にフィットするワックスの印象を作成するためのテンプレートとして使用されます。ワックスは滑らかにされ、テストされ、快適にフィットするまで形を変えられ、その後プラスチックバージョンの作成に使用されます。最終的なプラスチックの目は、患者の健康な目に合わせて手作業で塗装されます。

さらに、この伝統的な製造方法では、プラスチックの摩耗などにより、義眼は通常 5 年から 10 年ごとに交換する必要があります。ただし、これは手作業によるプロセスであるため、同じ人に対してその後に作られた義眼の外観と形状は若干異なる場合があります。

△ 3D プリント義眼モデルを作成するためのデータ駆動型設計ソフトウェアプロセス代わりに、新しい 3D プリント方法では、患者の空の眼窩と健康な目の特殊な画像を使用し、それを処理して設計図を作成し、それをラボに送って 3D プリントを行います。ラインハルト氏によると、印刷プロセスは通常約90分しかかからないが、複数の眼球を同時に印刷する場合はプロセスをスピードアップでき、例えば義眼100個をわずか10時間で印刷できるという。

これらの 3D プリントされた目は、患者の健康な目の色、サイズ、構造を忠実に再現することができ、特に目の色の部分 (虹彩) と白い部分 (強膜) を再現するのに優れています。目が作られると、眼科医がそれを取り付けるのに 15 分から 30 分しかかかりません。

研究チームによれば、理論的には、この方法を使えば義眼を必要とする成人の約80％に義眼を装着できる可能性があるという。しかし、ソフトウェアが義眼の一致する形状を見つけることができないため、非常に複雑な眼窩を持つ患者など、すべての患者にこれが可能であるわけではありません。さらに、この技術が子供用の義眼の作成にも使用できるかどうかを判断するには、より多くのデータが必要であり、そのためにはさらなる規制が必要になるだろう。

将来的には、研究チームはこのアプローチをさらに多くのクリニックでテストする予定です。今年中に、研究者らは、40人のMEH患者を対象に、3Dプリントされた眼球の長期的なパフォーマンスを調査し、手作りの義眼と比較する臨床試験の結果を発表したいと考えている。

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