EBMテクノロジー：医療インプラントの未来

この投稿は warrior bear によって 2023-5-16 21:06 に最後に編集されました。

AIM Sweden は、エステルスンドにある Mid Sweden University の商業子会社です。医療用インプラントの製造の下請け業者であると同時に、エンジニアリングプロジェクトで多くの顧客と協力しています。 AIM を育成した大学の研究グループは、一般的な医療用インプラント製造技術である EBM 技術の早期かつ先進的なユーザーであり、プロセス開発、新素材の探索、患者への特定のインプラントの適用に関する研究に重点を置いていました。 2015年、大学の研究チームは商業会社を設立することを決定し、同社は2016年初頭に設立され、最初の機械を受け取りました。
△AIMSweden社が製造した股関節置換手術用の3Dプリントインプラント。過去数年間、同社は成形繊維と整形外科という2つの主要市場セグメントに焦点を絞り、後者は現在収益の点で最も高い。
AIM Sweden の CEO である Stefan Thundal 氏は、EBM 技術のパイオニアであり商業化した GE Additive 傘下の Arcam で 10 年間勤務した後、同社に入社しました。「しかし、整形外科市場は非常に健全で成長している市場ですが、成形繊維事業部門は整形外科事業を上回る可能性があると期待しています」とステファン氏は述べた。「この分野では3Dプリントの採用も増加しており、そこにも当社にとって大きなチャンスがあると考えています。」
△ AIM は医療用インプラントの開発に重点を置いていますが、EBM 3D プリント成形繊維ツールは AIM スウェーデンにとって戦略的な開発分野になりつつあります。
EBM技術に特化した生産パートナー 位置付けの点では、AIM Sweden は EBM 印刷のエンジニアリングパートナーおよび専門家として位置付けられています。同社の整形外科用アプリケーション担当ディレクターのマリー・クロンスカー氏は次のように語っています。「当社はEBM技術とそのアプリケーションの開発において豊富な経験と知識を有しており、3Dプリントインプラントの低コスト生産の実現に貢献できます。さらに、品質と生産プロセスの検証においても豊富な経験を有しています。EBMはまだ比較的新しいインプラント生産方法であるため、この分野で支援を必要とするお客様もいらっしゃいます。これが当社の強みです。さらに、3Dプリントは骨の成長を促進できる格子構造の製造に非常に適しています。当社は格子をカスタマイズしたり、お客様向けに新しい構造を設計したりすることもよくあります。」
AIM Sweden は主に標準的なインプラントの大量生産を行っていますが、患者固有のインプラントも時々生産しています。同社は昨年、連続稼働する2台のQ10 Plusマシンを使用して14,000個のインプラントを生産した。
△ AIM スウェーデンの生産施設にある EBM 3D プリンター AIM スウェーデンは、Stryker や Zimmer Biomet (最大の整形外科用インプラント製造業者であり、AM 技術の著名な採用者) などの大手インプラント OEM を競合企業ではなく、潜在的な顧客と見なしています。場合によっては、同社は自社の付加製造能力を自社の能力に代わる第 2 の生産源として持つ OEM と連携します。この成功したアプローチにより、AIM スウェーデンはこれまで特定の製品の主要な生産元になることができました。
AIM Sweden は通常、整形外科 OEM と連携していますが、病院と直接連携して、患者固有のインプラント、切断/ドリリングガイド、または手術計画用の術前モデルも提供しています。

市場の需要を満たすための積層造形の最適化<br /> 現在、AIM スウェーデンは、股関節や膝関節の一次手術用の股関節カップや股関節ステムなどの関節置換インプラントを主に製造していますが、再手術用のインプラントも製造しています。「患者によっては再手術が必要になることもあり、骨組織が欠損している部分を補うために何らかのインプラントを使用します」とマリーは説明します。
ステファンは次のように付け加えました。「私たちが参入している重要な分野の一つは脊椎インプラントで、この市場は急速に成長しています。この分野では積層造形が成長しており、私たちはこの分野で多くのコラボレーションを行うつもりです。私たちの技術は、EBM を使って 1 回のビルドで多数の部品を積み重ねることができるため、脊椎インプラントの製造に適しています。このような小型インプラントのコスト効率は非常に高いと感じています。インプラントの製造に 3D プリントを選択する最も一般的な理由は、第一に、骨組織の成長のための革新的な多孔質構造に提供される設計の自由度が高く、第二に、これらのインプラントを効率的に製造できることです。カスタマイズも一般的になりつつあるもう 1 つの理由ですが、最も一般的な理由は、3D プリントが多孔質構造のインプラントを効率的に製造する方法であるということです。」

過去には、最も一般的な医療用インプラントはセメント固定インプラントでした。膝の手術など、特定の手術ではセメント固定インプラントが今でも一般的ですが、状況は変わりつつあります。現在、プレスフィット膝インプラントの使用は大幅に増加しており、当然ながら、AIM Sweden 3D Printing にとってより大きな潜在市場が開かれています。
AIM スウェーデンの業務について尋ねられたとき、マリーは顧客の視点から次のように答えました。「顧客は、すでに市場に出回っている最終製品を持っていて、生産のためのセカンドソースだけを必要としている場合があります。その場合、私たちにとって重要なのは、適切なビルド設定 (ファイルの準備、サポート構造、後処理など) を定義し、それを効率的かつ高品質で印刷することです。しかし、顧客が新しい製品や新しい製品のアイデアを持っている場合もあり、その場合は、設計プロセスに最初から関与できます。それが私たちの目標です。この方法では、印刷と後処理を簡単にする小さな変更を実装できます。顧客は多くの場合、この知識を持っていないからです。」
ステファンは次のように結論づけています。「3D プリントされた未加工製品に共通する課題は、機械工場に持ち込んだときに、明確な固定基準点を見つけるのが難しいことです。そのため、部品を正しく配置して位置合わせし、正しく機械加工する必要がありますが、これは必ずしも簡単ではありません。プリントする未加工部品を巧みに設計することで、これを簡単にすることができます。したがって、これは私たちが引き続き注力すべき基本的な側面であり、プリントのステップだけでなく、製造プロセス全体です。」

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