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業務用3Dプリンターは医療用に向く！活用事例や製品選びを解説

2024/01/24

3Dプリンターは、一般的に製造業界で利用されていますが、実は医療分野においてもその活用が進んでいます。医療用途における3Dプリンターの重要性は、複雑な形状への対応、小ロット生産の迅速さ、医療研究とシミュレーションへの適用など、さまざまな側面から証明されています。こちらでは、医療分野における3Dプリンターの具体的な利用事例と、医療用3Dプリンターの選定ポイントについて詳しく説明します。

業務用3Dプリンターの医療用での利用例

3Dプリンターは、安く購入できるようになり、とても身近なものとなりましたが、実際にどのように使われているかご存知ない方も多いのではないでしょうか。3Dプリンターは製品の開発や試作のイメージがありますが、最近では医療の分野でも活用されています。医療用での3Dプリンターの主な利用例は、次の3つです。

◇手術のシミュレーション目的

手術シミュレーションは3次元画像を使って行うこともありますが、CTやMRI画像と3Dプリンターを使えば、患者の臓器や骨のモデルを造形することが可能です。精密なモデルがあれば、手術パフォーマンスと患者の安全性の向上、合併症発生率の軽減を実現しやすくなります。

◇針刺し事故防止キットの作成

針刺し事故とは、使用済みの注射針が誤って刺さり、HBV（B型肝炎ウイルス）、HIV（ヒト免疫不全ウイルス）、HCV（C型肝炎ウイルス）などに感染する事故のことです。DECAPセットは、カナダの医療関連会社DECAPR&Dが開発した医療用品で、注射針のキャップが簡単に取付け取外しできため、針刺し事故防止キットとして注目されています。3Dプリンターを活用することで、より精密なDECAPセットを、低コストで製造できるようになりました。

◇義手・義足の作成

体の作りは人それぞれ異なるため、義手や義足を利用している方のなかには、違和感、痛み、使いづらさを感じる方も少なくありません。3Dプリンターの導入により、オーダーメイドの義手や義足の製作が容易になり、以前よりも低価格で販売できるようになりました。

現在は、AI技術、3Dスキャナー、コンピューターシミュレーションを組み合わせることにより、さらに機能性の高い義手や義足の開発を行っています。

3Dプリンターは医療用の用途に向く

3Dプリンターは、一般的に製造業界で利用されていますが、むしろ医療用の用途に適しているといえます。その主な理由は、次の3つです。

◇複雑な形状に対応可能

手術シミュレーションに使用する臓器や骨の造形は、機械の部品とは比較にならないほど複雑な形状をしていて、さらに患者一人ひとり異なります。臓器や骨の造形を切削や研削の機械で作るのは至難の業ですが、3Dプリンターであれば造形データと材料のみで忠実に再現することが可能です。

◇小ロットに短時間で対応可能

医療用品や医療部品は、種類によっては、患者に症状や体形に合わせてカスタマイズが必要です。3Dプリンターの造形の自由度が高く、多種多様の形状に対応可能な点も、小ロット製造やオーダーメイドが必要となる医療分野との相性がよいといわれている理由のひとつです。

医療用品や医療部品の製造を業者に依頼すると、打ち合わせや配送などに時間がかかってしまいますが、医療機関に3Dプリンターを導入すれば、患者に必要なものをよりスピーディーに提供できるメリットもあります。

◇研究開発や各種シミュレーションにも最適

義肢装備、手術シミュレーションの他にも、3Dプリンターは医療分野のさまざまな現場で活用されています。例えば、3Dプリンターを利用して臓器を作る研究が行われていて、バイオ3Dプリンターで作られた抹消神経や血管を移植する臨床研究も開始されました。医療監視装置用のフレキシブルエレクトロニクス、バイオプリンティング、医療用インプラント、食品プリンティングなどの研究にも3Dプリンターが導入されています。

医療用に向いた3Dプリンターを導入しよう

画像出典先：BMF Japan株式会社

機能性が求められる医療用の3Dプリンターは、高額になりがちです。導入してから後悔しないように、こちらでは、医療業界に適している3Dプリンターの選定のポイントを解説いたします。

◇医療用業務用3Dプリンターを選ぶ際のポイント

最初に考えるべきは、どのような医療アプリケーションに3Dプリンターを使用するかです。詳細な3Dモデル、プロテーゼ、骨の再構築、人工臓器、カスタマイズされたツールなど、具体的な用途を明確にします。

3Dプリンターの精度や造形品質は、医療アプリケーションにおいて非常に重要です。特に外科手術やプロテーゼの製造など、高い精度が求められる場合は、それに対応する3Dプリンターを選びましょう。

医療用3Dプリンターは、さまざまな材料でプリントできることが重要です。生体適合性があり、医療用途に適した材料が利用可能であるかどうかを確認が必要です。さらに、3Dプリンターは高度な機器であり、トラブルが発生する可能性があります。メーカーが提供するサポートや保守体制が信頼性を高めます。国内でのサポート体制も考慮しましょう。

最後に、3Dプリンターのソフトウェアは、医療関係者が使用しやすく、必要な操作や調整が行いやすいことが求められます。使いやすいUIやサポートされているファイル形式などを確認することが重要です。

◇高精度3Dプリンターによる医療アプリケーション

BMIの超精密3Dプリンターである〈microArch®S140〉は、PμSL（マイクロナノ光造形）技術を駆使しています。この技術は、超高解像度と高精度を実現し、医療器具の製造に革命をもたらしています。PμSL技術により、微細な部品や内視鏡部品、ステントなどの医療部品を造形でき、高い品質が保証されます。BMIの3Dプリンターは、医療業界においてさまざまな用途で活用されています。