検索結果に戻る

医療業界における活用事例

3Dプリンティングは命を救っています

糖尿病との闘いから幼いエマの「魔法の腕」まで、医療専門家は3Dプリンティングを使って彼らの命を助け、健康状態の改善を手助けしています。

3Dプリンティングを使用して、医療の専門家がどのようにして素早く革新を遂げ、障害を乗り越え、わずかな負担でより多くのことを成し遂げているかをご覧ください。

Megan Lavelle氏がデバイスを見た瞬間、そのデバイスが自分の娘の人生を変えることに気づきました。Lavelle氏はエネルギッシュで、行動的な母親です。その末娘Emmaは、先天性多発性関節拘縮症(AMC)をもって生まれました。AMCの家族のためのフィラデルフィアでの会合で、Lavelle氏は、ヒンジ付き金属棒と抵抗バンドで作られた補助器具Wilmington Robotic Exoskeleton (WREX)​​について学びました。これにより、未発達な腕をもつ子どもが遊び、自分で食事を取り、抱っこができるようになります。

AMCは、関節のこわばり、非常に未発達の筋肉を引き起こす非進行性の状態です。Emmaは、足が耳のところで折り畳まれて、肩が入り込んだ状態で生まれました。“彼女は当時、親指しか動かすことができなかったのです”と、Lavelle氏は述べています。医師はすぐに手術を行い、Emmaの足にギブスをしました。この女の子の赤ちゃんは、最良のケアを提供する決心をした両親と一緒に家に帰りました。

医療の専門家は、AMCのために、Emmaはいかなる通常の生活を行うこともできないと警告しました。彼女は、平均の子どもよりもゆっくりと成長し、最初の2年間のほとんどはギブスや手術の連続でした。Emmaの姉のように遊んだり、環境と触れ合ったりするところを見ることができないLavelle氏は、Emmaの認知能力も同様に阻害されるのではないかと心配しました。

成長するための決断

しかしEmmaはゆっくりと着実に成長しました。彼女が成長して、歩行器の助けを借りて動き回ることができるようになったため、彼女の心が研ぎ澄まされており、彼女の母親の決断と同じ決断をしていることが明らかになりました。2歳の時、彼女はまだ腕を持ち上げることができませんでしたが、この賢い少女はもっといろいろなことをしたがりました。“ブロックのようなもので遊ぶことができなければ、彼女は本当にイライラとしていました”と、Lavelle氏は言います。そのため、母親が代わりにEmmaの腕になって、ブロックで遊び、食べ、歯を磨きました。

その後、8歳のAMCの患者が自分の腕を持ち上げて、あらゆる方向に移動する様子を会合で実証するWREXに出会ったのです。Lavelle氏は、プレゼンターであった、デラウェア州ウィルミントンにあるNemours/Alfred I. duPont小児科病院の小児科工学・研究部長のTariq Rahman博士と、研究デザイナーのWhitney Sample氏に会いました。Rahman氏とSample氏は、長年にわたって、デバイスを徐々に小さくして、さらに小さな患者にサービスを提供することに取り組んできました。車椅子に取り付けられたWREXは、6歳程度の幼い子どもたちのために作動しました。しかしEmmaは2歳であり、その年齢にしては小さかったのですが、自由に歩くことができました。

Sample氏のツールとおもちゃがいっぱいあるワークショップで、同チームは、Emmaの小さな腕を、固定サポートにとりつけた小型ながら扱いにくいトライアルのWEWXにひもでつなげました。“彼女はすぐに手を振り回して、遊び始めました”と、Sample氏は言います。Megan氏は、Emmaにお菓子やおもちゃを持ってきて、彼女が初めて彼女の口に向けて自分の腕を持ち上げるのを見ました。

小さな報酬

Emmaがワークショップ外でWREXを着用するには、Rahman氏とSample氏がサイズと重量を減らす必要がありました。ワークショップのCNCシステムで加工するには、部品が小さすぎ、細かすぎました。しかし、Sample氏のデスクの近くでハミングしているのはStratasys 3D プリンタでした。このプリンタは、—インクジェットプリンタのようにコンピュータデザインから自動的に複雑な物体を三次元で構築できます。Sample氏は、物理モデルのアイデアを作製するために、これをよく使用していたため、プロトタイプWREXをABSプラスチックで3Dプリントしました。重量差により、Sample氏は、EmmaサイズのWREXを小さなプラスチックベストに取り付けることができました。

3DプリントしたWREXは、日常の利用で十分な耐久性があることが判明しました。Emmaは、自宅で、幼稚園で、作業療法の間身に着けています。さらに、3Dプリントの設計の柔軟性により、Sample氏が、CADでアイデアを作製して当日に構築して、支援デバイスを継続的に改良することができます。

現在、15人の子どもたちが、カスタム3DプリントしたWREXデバイスを使用しています。このような最も幼い患者について、Rahman氏は、メリットが明白さを超えて拡張すると説明しています。腕が長期間使えないことは、発達に制限のある子どもたちにとって、認知面、感情面の成長に影響を与える可能性があります。医師やセラピストは、早期の腕の使用のメリットについて、Emmaをしっかりと観察しています。

Emmaは、すぐに、自分の中で解放されたWREXの機能を好きになりました。“彼女が自分自身を表現し始めたとき、二階[Sample氏のワークショップ]に行って、こう言いました。‘Emma、WREXを付けるよ。’ そして彼女は、それを自分のマジック・アーム(魔法の腕)と呼んでいました”と、Lavelle氏は述べています。

この少女の承認は、彼女の決心した母親と専属の研究者にとってぴったりの報酬です。Sample氏は言います。“他の誰かのための小さな特別な瞬間の一部となることは、あなたの心の琴線に触れずにはいられないでしょう。”

WREXを開発したNemours/Alfred I. duPont小児科病院についてさらにご覧になるには、こちらをクリックしてくださいNemours.org

Stratasys Ltd. © 2015. All rights reserved. See stratasys.com/legal for trademark information.