3Dプリント、モーショントラッキング技術が獣医整形外科患者に新たな治療オプションをもたらす

この投稿は Bingdunxiong によって 2023-6-5 16:32 に最後に編集されました

2023年6月5日、アンタークティックベアは、テキサスA&M大学獣医学部および生物医学科学部（VMBS）の科学者が、3Dプリント技術とモーショントラッキングシステムを使用してカスタマイズされた外科的治療を開発したことを知りました。このアプローチにより、動物に対してより正確で効果的な整形外科手術とリハビリテーションを提供できる可能性があります。

△テキサスA&M大学獣医学部・生物医学科学科ケイト・バーンズ博士
バーンズ氏は、小動物整形外科を専門とするA&M大学の臨床准教授です。彼女は、VMBS 小動物教育病院 (SATH) での研究と臨床実践に携わり、ヘルスケアにおける 3D プリントの役割を定義し、歩行研究室の一環として獣医学の分野にモビリティ評価技術を適用しています。この研究の結果は、獣医整形外科の分野における治療の改善と動物の生活の質の向上に重要な意味を持ちます。

△3Dプリントされた「骨」
3Dプリントと獣医学

バーンズ氏はオフィスの 3D プリンターを使用して生体適合性材料を印刷し、VMBS を獣医学の進歩の最前線に維持しています。 3Dモデルの使用は人間の医療ではより一般的ですが、カスタム交換部品や医療機器の製造では、獣医学における3Dプリント手術ガイドの使用はまだ開発段階にあるとバーンズ氏は言います。

バーンズ氏は、手術計画段階と実際の手術の両方で 3D モデルを手術計画に組み込むことに特に興味を持っています。

「3D プリンターでできることはいくつかあります」と彼女は言います。「まず、3D ソフトウェアを使用して骨格を表示し、仮想手術計画を立てることができます。3D 環境で評価することで、手足や骨の状態をより簡単に評価できます。また、手術計画中にモデルを実際に印刷して変形や骨折を評価することもできます。また、これらのモデルを使用して実際の手術をシミュレートすることもできます。」

バーンズ氏と彼女のチームは、印刷された3Dモデルを使用して、犬や猫に最もよく見られる問題の一つである、四肢がまっすぐでない状態である角状四肢変形を治療します。この四肢の変形は外傷や不適切な成長の結果である可能性があり、変形した四肢を正確に整列させるために外科的切開が必要になることがよくあります。

△バーンズ氏は、3D モデルとサポートをプリンターのビルドプラットフォームから取り外します。カットの精度と効率性を確保するために、SATH の形成外科医は、特別なソフトウェアを使用して開発され、手術計画の段階で使用されるカスタムテンプレートである 3D 手術ガイドを印刷できます。ガイドが印刷されると、手術中に骨に貼り付けられ、変形を矯正するためにどこをどのような角度で切断すればよいかを外科医に正確に示します。

これらのガイドは、各患者の正確なサイズと形状に合わせてカスタマイズされる点で非常に有益です。

「すべてが計画されていれば、手術ガイドラインを使うことで手術時間を短縮し、感染などのリスクを減らすことができます」とバーンズ氏は言う。「ガイドラインがなければ、自由に対処できる状況があまり正確ではない可能性があります。」

したがって、手術ガイドは手術のタイミングを決定し、手術の精度を向上させ、動物が麻酔下にある時間を短縮するのに役立ちます。しかし、3Dプリントをより普及させるための課題の1つは、ソフトウェア、プリンター、生体内で安全に使用できる生体適合性材料などのコストを含め、獣医師が直面する高額な費用です。

幸いなことに、テキサス A&M 大学はこれらのリソースを獣医患者に提供し、動物の飼い主が支払える価格で治療を提供できるとバーンズ氏は言う。なぜなら、その見返りが機器のコストを上回るからだ。

△近年、獣医市場における3Dプリントの応用はますます一般的になってきている。
最先端の獣医技術

3D プリント技術に加えて、バーンズ氏と SATH チームは犬の運動能力の向上を支援するために歩行研究室で研究を行っています。彼らは、犬の関節の動きと体重負荷を監視するために、モーショントラッキング技術を使用して運動学的および運動力学的評価を実施しました。歩行検査の結果は、犬のリハビリの進捗状況を監視するのに役立つ客観的なデータを提供します。この研究は獣医学に大きな影響を与えました。

テキサスA&M大学は今後も獣医学研究を推進し、バーンズの3Dプリント研究と歩行実験室での作業を認可すると報じられている。これらの技術は獣医外科技術においては比較的新しいものです。

「人間の医療では、こうした技術はより一般的です。獣医学でも利用しやすくなってきていますが、通常はより時間がかかります」と彼女は言う。「他の大学もこれに取り組んでいますが、これは間違いなく将来の方向性です。」

バーンズ氏は将来について、そして今後どのようにこの運動を前進させていくかについて、興奮している。「こうした技術は獣医学の分野では一般的になりつつあるので、もっと活用できる機会が増えることを期待しています」と彼女は言う。「四肢に奇形のある犬をご存じでしたら、ぜひ連れてきてください。私たちは喜んでお手伝いします」

3D プリント技術とモーショントラッキングシステムを組み合わせることで、獣医師は患者の特定の状態に基づいてカスタマイズされたインプラントや装具を設計および製造でき、治療結果と回復プロセスを改善できます。

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