医療分野における3Dプリンティングの可能性を探る

Stratasysと3D4Medが主催・企画した「3D Printing in the Clinical World」と題するイベントシリーズにおいて、ラファエレ氏は、より狭い解剖学的空間や体腔内で行われる小児外科手術の準備における課題について説明した。 

「微細な構造を持つモデルを開発する必要がありますが、この技術を使えば、さまざまな素材を用いて人体の構造を再現することができます」とラファエレ氏は述べました。「3Dプリントされたモデルがあれば、生身の患者では習得が非常に難しい技術的なスキルを訓練することが可能になります。」 

全3回にわたるこのイベントシリーズでは、3Dプリンティングが病院の日常業務にどのように不可欠な要素となり得るかが探求された。3D4Medの専門家たちは、外科手術やインターベンション手技の計画立案、術前トレーニングやシミュレーション、インフォームド・コンセント、さらには新しい医療機器の開発・トレーニングなど、3Dプリンティングの多様な活用法について議論した。

「3Dプリンティングの価値は、症例ごとの課題を再現できる点にあると思います」とピエトラビッサ氏は述べた。「その機械的特性により、バーチャルリアリティでは得られない優れた力覚フィードバックが得られます。

触覚フィードバックが完全に失われる低侵襲手術では、外科医は視覚のみに頼って手術を行わなければなりません。3Dプリントモデルを用いてこうした症例を練習することで、臨床医はより早い段階でフィードバックを得られ、術前計画の改善に役立ちます。」 

ラファエレ氏はまた、専門医が複雑な手術に臨む前に得られる学習や訓練の機会についても説明した。 

「3Dプリントは、熟練した外科医に継続的なトレーニングの機会を与え、技能を維持することを可能にします」とラファエレ氏は述べた。 「3Dモデルの大きな利点の一つは、学習曲線を改善できることです。例えば、一部の奇形性疾患では年間症例数が少ないため、3Dモデルを使用することで、同じ手技を何度も繰り返し訓練・実施することができ、その結果、より短期間で学習曲線を改善することができます。」

「当院の外科医たちは、形態の再現性や機械的特性という点において、この解剖学モデルのリアリティの高さに感銘を受けました」とマルコーニ氏は述べた。 「デジタル・アナトミー・プリンターは、組織の機械的特性を再現する上で極めて重要な役割を果たしており、GelMatrix、TissueMatrix、BoneMatrixといった材料の導入は、極めて現実的なシミュレーションへの道を開くものです。」

「組織の再現において、デジタル・アナトミー・プリンターは極めて重要な役割を果たしており、GelMatrix、TissueMatrix、BoneMatrixといった材料の導入は、極めてリアルなシミュレーションへの道を開くものです。」

ピエトラビッサ氏はまた、3D4Medとストラタシス社との長年にわたるパートナーシップ、およびストラタシス社の技術が同研究所の発展に果たしてきた貢献についても言及した。 

「当社は長年にわたりこの企業と強固な協力関係を築いてきました。これは私たちにとっても、地元のユーザーにとっても非常に貴重なものです」とピエトラビッサ氏は述べた。「外科手術におけるトレーニングのあり方はここ数年で大きく進化しており、没入型バーチャルリアリティ環境から3Dプリントそのもの、さらには遺体模型に至るまで、新たな手法が次々と登場しています。」

3D4Medおよびパヴィア大学の研究とパートナーシップを通じて、3Dプリンティング技術は、外科医や臨床医に対し、術前計画、トレーニング、医療機器開発のための、より正確で現実的な3Dプリントモデルを提供しています。同ラボは、医療と患者の転帰を改善するための3Dプリンティングの可能性を探求し続けています。