eSUN 3Dプリント材料の医療分野への実用化

はじめに: 新しいタイプの生産性として、3D プリント技術は多くの業界や分野で重要な役割を果たしています。医療分野では、3D プリント技術の応用は、医療モデル、ガイド、リハビリテーション補助具から、組織工学の足場、細胞、組織、臓器などのインプラントの設計と製造へと徐々に拡大しています。

eSUN は、優れた性能を備えた幅広い 3D プリント材料を使用して、教育、医療、産業、アートデザインなどの分野のユーザーにさまざまなソリューションを提供します。この記事では、eSUN 3D プリント材料の医療分野への応用に焦点を当てます。

3Dプリント手術ガイドの応用
3D プリントされたガイドにより、より高いレベルのカスタマイズと外科手術の精度を実現し、患者により安全で効率的な医療サービスを提供できるようになります。例えば、3D プリントされた放射線手術ガイド、整形外科手術ガイド、歯科インプラント手術ガイド、脊椎手術ガイドなどは、臨床医学で広く使用されています。

3Dプリント材料を選択する際には、「生体適合性、機械的強度、印刷精度」などの要件を考慮する必要があります。現在、eSUNのPLA+、超強靭性PLA、eResin-PLA Proバイオベースの高精度樹脂、ガイドプレート樹脂などの材料は、下流のユーザーによって3Dプリントガイドや関連する手術モデルの作成に徐々に使用されています。

1. PLA+材料をベースにした放射線手術ガイドの作成
eSUN のポリ乳酸 (PLA) 素材は、優れた印刷性と生体適合性を備えています。一部のお客様は、PLA+ 材料を使用して放射線手術ガイドを作成しています。実際の使用後、お客様からは、PLA+ 材料の性能が良好で、靭性と強度が基準を満たし、製品の外観が優れており、印刷されたモデルが関連する医療機器認証要件を満たすことができるとのフィードバックが寄せられています。

2. eSUNインプラント手術ガイド樹脂の関連用途

eSUN サージカルガイド樹脂（ブランド名 SG100）は、今年 6 月に正式に発売されました。FDA と CE の二重認証を取得しており、生体適合性に優れているほか、機械的強度が高く、吸水性が低く、高温蒸気滅菌に耐え、研磨しやすいという特徴もあります。歯列矯正ガイド、サージカルガイド、機能性リテーナー、顎パッド、バイトプレート、X 線ガイド、その他の歯列矯正アクセサリーの製造に幅広く使用できます。

eSUNの歯科用ガイド樹脂を使用して3Dプリントしたモデルは、精度が高く、寸法安定性に優れているため、インプラント手術中のインプラントの位置、方向、角度の精度が向上します。また、高圧蒸気で滅菌できるため、手術の安全性が向上し、重要な構造への損傷を回避できるため、患者の医療体験が大幅に向上します。

3. バイオベース高精度樹脂の関連用途
eSUNのバイオベースの高精度樹脂は、自社生産のPLAポリオールをベースに合成されており、臭いが少なく、成形精度が高く、細部の復元性も高いです。印刷されたモデルは滑らかな表面、浅い水の波紋、良好なモデルの質感を備えています。この樹脂は生体適合性試験にも合格しており、刺激性が低く、人体や環境に優しく安全で、関連する手術ガイドの印刷や製造にも適しています。

eSUN デンタルレジンはデジタル歯科治療を安定的にサポートします<br /> 歯科用途は 3D プリントの開発ホットスポットの 1 つですが、材料の欠陥や不足は治療の効率に直接影響します。 eSUNは、実用化における問題点を考慮して、SG100インプラント手術ガイド樹脂、OM100歯列矯正用歯型樹脂、DM100修復用歯型樹脂、DC100歯科鋳造樹脂、WO100水洗浄可能な歯列矯正用樹脂、CT100パーソナライズトレイ樹脂、GM100模擬歯肉樹脂、TC100仮歯冠・ブリッジ樹脂などの一連の歯科用感光性樹脂材料を発売しており、上記の材料はすべて歯科医院や関連部門で使用されています。

整形外科用インソールにおけるTPUとTPEの応用

3Dプリント整形外科用インソールや靴材料の関連アプリケーションでは、TPUやTPEに代表される柔軟な材料がより重要な役割を果たしています。

TPU-95A素材を例にとると、このワイヤーは優れた弾力性と柔軟性、優れた引き裂き抵抗性、耐摩耗性、耐切断性、高硬度、良好な弾力性を備えており、インソールなどの用途に非常に適しています。 2022年、eSUNは万華化学と共同で抗菌TPU 3Dプリント材料も開発しました。このフィラメントを使用して印刷された矯正インソールは、真菌や細菌の発生を効果的に抑制し、抗菌効果は99.9％以上です。同時に、この材料は最高の防カビ効果も備えており、防カビ等級は0で、カビの繁殖を防ぐことができます。さらに、eSUN は、さまざまなアプリケーションシナリオの差別化されたニーズを満たすために、83A、85A、87A、90A などのさまざまな硬度の TPU 3D プリント材料も開発しました。

iSUN3D は 2017 年に 3D デジタルリハビリテーション医療の分野に参入し、それ以来、総合的な足と脊椎のリハビリテーションソリューションを開発してきました。同社は中国で初めて3Dプリントによるパーソナライズ矯正インソールを発売したメーカーであり、「整形外科用インソールの3Dプリント準備」グループ標準の起草と策定を主導しました。iSUN3D整形外科用インソール関連ソリューションは、工業情報化部によって積層造形の代表的なアプリケーションとして認められています。現在、同社は深圳龍華に2,000平方メートル以上の生産拠点を持ち、ISO13485医療機器品質管理基準に準拠しています。同社の製品はFCC、CE、Reach、ROHSなどの認証に合格し、世界50以上の国と地域に及ぶ国際的な品質認定を獲得しています。

ABS、低温PCL、PPなどの材料の脊椎装具およびリハビリテーション保護具への応用<br /> 脊椎矯正器具やリハビリ用装具では、強度と耐久性が重要な性能指標となります。 eSUN ABS 素材は衝撃強度が高く、耐久性に優れています。ABS 素材で作られた矯正器具やリハビリ用装具は、患者に効果的なサポートと保護を提供します。さらに、eSUNは今年、耐熱ABS材料を発売しました。この材料は、熱変形温度が最大100℃で、高温環境でも安定した状態を保ち、変形しにくいです。

eSUNが開発した低温PCL材料は、形状記憶機能（成形が不十分な場合、再加熱して成形し直すか、局所的に加熱して成形し直すことができる）に優れ、引張抵抗に優れ、放射線を吸収せず、熱可塑性効果に優れているため、放射線治療の位置決めや整形外科用途に最適な外部固定材料です。リハビリテーション治療用のスプリントツールの製造や、放射線腫瘍学における患者固定システム、矯正器具、義歯の製造に使用できます。実際の用途では、しっかりとしたサポート、長期間着用しても脱落や破損がなく、操作が簡単で固定が簡単などの利点があります。

整形外科用保護具の用途において、PP 素材は変形に対する耐性が強く、変形しにくく、さまざまな体型の患者に適しているなどの利点もあります。素材は軽量なので、日常的に着用しやすく便利です。

生体インプラントにおけるPEEKとPLAの応用
eSUNは2022年にバイオメディカル材料のサブブランドeSUNMEDを正式に設立しました。 eSUN は、バイオマテリアルの研究開発と応用における同社の優位性に基づき、医療用 PLA および PEEK 3D プリント材料を発売しました。これら 2 つの材料は清潔な工場で製造され、医療材料に対する厳格な品質管理規制に従っています。生体適合性、滅菌性に優れ、加工も簡単です。

ポリ乳酸 (PLA) は生体適合性に優れており、重大な免疫反応や組織拒絶反応を引き起こすことなく生体内で使用できます。この特性により、PLA は医療用インプラントに広く使用されています。 eSUN 医療用 PLA ワイヤーは、組織工学スキャフォールド、心血管ステント、骨固定および骨修復材料 (吸収性ネジ、吸収性骨プレートなど) などの医療分野で幅広く使用できます。

ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）は、耐熱性に優れ、機械的特性が高く、化学的安定性に優れています。この材料は、脊椎、外傷、整形外科関節などの分野で幅広く使用できます。

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