マイケル・ボエルストフト・ホルテ博士(Ph.D.、M.Sc.)。エスビャーグにある南デンマーク大学病院の複数の診療科向けに、患者ごとに最適化された3Dプリントソリューションを提供する「3D Lab Denmark」の責任者。 3Dラボが設立される前は、同病院の口腔顎顔面外科は、院内で行われる顎矯正手術の計画立案を支援するための3Dモデル作成を、外部のサービス業者に依頼していた。 しかし、外科医からの3Dプリント医療モデルへの需要が時間とともに高まるにつれ、同科は、予算面および3Dモデルの修正という反復的なプロセスをタイムリーに管理するという両面から、従来のビジネスモデルを維持することが困難になってきました。
口腔顎顔面外科の部長は、当時地元の大学で准教授を務めていたホルテ教授に連絡を取り、解決策を模索するよう依頼しました。 日常的に使用できる3Dプリンティングシステムが必要だったため、ホルテ教授は、モデル製作を効率的に管理するために院内ラボを設立するよう病院側に提案した。
現在「3D Lab Denmark」となっているこの新しい院内ラボは、2018年初頭にSLAプリンターを用いた単一素材のモデルの製作を開始しました。モデルは十分な精細さを備えていたため、病院内の他部門の外科医たちからも、ラボにモデルのプリントを依頼する声が寄せられるようになりました。 現在、「3D Lab Denmark」は、これまでに1,000点以上の3Dプリント部品を製作しています。
時が経つにつれ、ホルテ教授とそのチームは、単一素材のプリンターでは、研究や手術計画の精度を高めるために必要な、中空モデル、多色モデル、複数素材を用いたモデル、あるいはよりリアルなプリントといった、より高度なモデルの印刷ニーズを満たすことはできないと気付きました。
J5 MediJetの登場
より高度な3Dプリンターを探していた同研究室は、Stratasys社のJ5 MediJet PolyJetプリンターを見つけました。J5 MediJetの導入により、同研究室では生体適合性があり滅菌可能な素材を用いた手術用ガイドの製作が可能となり、表面の細部まで精細に再現されたモデルや、弾力性や柔らかさが異なるモデルの印刷も行えるようになりました。
病院がMediJetを導入してからの短期間のうちに、臨床スタッフは術前計画、手術用ガイド、患者教育、そして研究のために3Dモデルを活用してきました。 プリントの依頼があるのは口腔顎顔面外科部門だけにとどまらず、整形外科や耳鼻咽喉科からも頻繁にモデルの依頼が寄せられています。
「『一枚の写真は千の言葉に値する』と言われますが」とホルテ氏は述べ、「3Dプリントは千枚の写真に値します。その可能性は無限大です」と付け加えました。
整形外科手術の成果向上
同病院の研究者たちは現在、人工肩関節全置換術用の位置決めガイドを計画・印刷するための最適な方法を研究している。関節窩インプラントの配置は解剖学的向きからかなりずれてしまうことがあり、ガイドを3Dプリントすることで、外科医が人工関節を肩により正確に配置できるようになる。
この研究は、手術用ガイドをプリントするための最も効率的なワークフローを特定するのに役立つだろう。研究者たちはまた、手術用ガイドの3Dプリントが患者の手術成績の向上に有意な違いをもたらすかどうかを評価している。ホルテ教授によると、同病院の外科医たちはすでに3Dプリントされたガイドを頼りにし始めているという。
将来を見据え、ホルテ教授は、自動化や人工知能、研修・教育といった新たな関心分野を模索しており、3Dプリンティングをその他の技術的進歩と融合させる取り組みを進めています。「可能性は無限大です。 臨床スタッフとの交流や、さまざまな専門フォーラムを通じたネットワーク構築を通じて、私たちの知識は発展しています。世界中の3Dラボがこの動向に注目しています。デンマークでも、新たな3Dラボや3Dプリンティングセンターが次々と設立されており、その普及が進んでいる様子を見るのは興味深いことです。」
J5 MediJet:オールインワンの医療用プリンター。
コンパクトな筐体に高度な機能を凝縮。マルチマテリアル・フルカラー印刷により、鮮やかでリアルな解剖学的モデルや、滅菌可能かつ生体適合性に優れたドリルガイドやカッティングガイドを、認証済みのワークフローに従って、すべて1つのプラットフォーム上で作成できます。
診療現場での計画立案の向上。術前計画に患者固有の3Dプリント医療モデルを活用することで、合併症の低減、手術時間の短縮、入院期間の短縮を実現し、患者の転帰を改善します。
トレーニングおよび教育プログラムの充実。教育プログラム向けに、患者固有のモデルをオンデマンドでプリントできます。新しい医療機器に関する現場スタッフや医師へのトレーニングにおいて、製品デモンストレーションの規模を拡大できます。
Protechは、Stratasysの3DプリンターおよびCAD/CAMシステムの北欧地域におけるサプライヤーです。1993年以来、Protechはあらゆる業界の製造業者に対し、生産時間の最適化とコスト削減を実現する効率的なソリューションを提供することで、北欧地域における3Dプリンティング技術の先駆者として活躍してきました。info@protech.dk