医療業界向けの 3D プリンティング アプリケーション

医療機器産業は世界中で成長を続けています。業界の進化に伴い、医療機器のプロトタイプや製造部品の 3D プリントも進化しています。医療 3D プリンティングはもはや SF の話ではありません。積層造形 (AM) は現在、外科用インプラントから補綴物、さらには臓器や骨に至るまで、あらゆるものに使用されています。

I. 医療用3Dプリントのメリット

3D プリントが医療市場に適しているのはなぜですか?3 つの主な要素は、速度、カスタマイズ、費用対効果です。

3D プリントにより、エンジニアはより迅速にイノベーションを起こすことができます。エンジニアは 1 ～ 2 日でアイデアを物理的なプロトタイプに変えることができます。製品開発時間が短縮されると、企業は外科医や患者からのフィードバックを受け取るためにより多くの時間を割り当てることができます。さらに、より多くのより良いフィードバックが、市場でより良いパフォーマンスを発揮するデザインにつながります。

3D プリントにより、これまでにないレベルのカスタマイズが可能になります。人の体は人それぞれ異なります。3D プリントを使用すると、エンジニアはこれらの違いに基づいて製品をカスタマイズできます。これにより、患者の快適性と手術の精度が向上し、結果が向上します。カスタマイズにより、エンジニアは幅広いアプリケーションで創造性を発揮できるようになります。何千もの柔軟でカラフルで堅牢な素材で利用できる 3D プリント技術を利用して、エンジニアは最も創造的なビジョンを実現できます。

最も重要なことは、3D プリンティングにより、多くの場合、従来の製造よりも低コストでカスタム医療アプリケーションが可能になるということです。

II.医療用途向けの 3D プリンティング技術

金属とプラスチックの 3D プリンティング技術はどちらも医療用途に適しています。最も一般的なテクノロジーには、溶融堆積モデリング (FDM)、直接金属レーザー焼結 (DMLS)、直接炭素光合成 (DLS)、選択的レーザー焼結 (SLS) などがあります。

FDM は、初期のデバイスのプロトタイピングや手術モデルに最適なプロセスです。滅菌可能な FDM 材料には、PPSF、Ultem、ABS M30i などがあります。DMLS による金属の 3D プリントは、滅菌可能な材料である 17-4PH ステンレス鋼を使用して行うことができます。カーボンファイバーは、さまざまな最終用途の医療機器用途にカスタム樹脂を使用する新しいプロセスです。最後に、SLS は強力で柔軟な部品を製造できるため、骨のレプリカを作成するときに使用するのに最適なプロセスです。

Ⅲ．医療業界での 3D プリントの使用

3D プリンティングは医療業界のほぼすべての側面を変えています。3D プリンティングにより、トレーニングが容易になり、患者エクスペリエンスとアクセシビリティが向上し、インプラントの調達と移植プロセスが簡素化されます。

1. インプラント。

3D プリンティングは、単なる物理世界の一部ではありません。それは今では多くの人々の体の一部でもあります。最先端のテクノロジーにより、組織、臓器、骨の細胞などの有機物体を 3D プリントできるようになりました。たとえば、整形外科用インプラントは骨や筋肉の修復に使用されます。これにより、インプラントの使いやすさが向上します。3D プリンティングは、外科用インプラントの外側に配置できる微細な格子の作成にも優れており、インプラントの拒否率を下げるのに役立ちます。

2. 手術器具。

歯科分野では特に効果的で、3D プリントされたツールは患者固有の解剖学的構造に適合し、外科医の手術精度の向上に役立ちます。形成外科医は、3D プリントで製造されたガイドやツールも頻繁に使用します。ガイドは、膝関節置換術、顔面手術、股関節置換術に特に役立ちます。これらの手順のガイドは、多くの場合、滅菌可能なプラスチック PC-ISO で作られています。

3. 手術計画および医療訓練モデル。

将来の医師は現在、動物の臓器よりも人間の臓器を模倣した 3D プリント臓器の臨床実習を日常的に行っています。医師は患者の臓器の正確なレプリカを印刷できるようになり、複雑な手術の準備が容易になります。

4. 医療機器およびツール。

従来はサブトラクティブ技術を使用して製造されていましたが、現在 3D プリントを使用している多くの手術ツールやデバイスは、特定の問題を解決するためにカスタムプリントできます。3D プリンティングにより、クランプ、メス、鉗子などの伝統的に製造されたツールを、より無菌の形状で低コストで製造することも可能になります。3D プリントを使用すると、これらの壊れたツールや老朽化したツールを迅速に交換することも簡単になります。

5. 補綴物。

3D プリントは、スタイリッシュで使いやすい補綴物を製造する上で重要な役割を果たします。3D プリントにより、必要としている地域向けに低コストの補綴物の開発が容易になります。義肢は現在、シリアやハイチの農村地域などの戦闘地域向けに 3D プリントされています。義肢は、コストやアクセスの制約により、これまで多くの人がそのような装置を持っていませんでした。

6. 薬剤投与ツール。

それぞれ放出時間が異なる複数の薬を含む錠剤を 3D プリントできるようになりました。これらの錠剤により、用量遵守が容易になり、患者の間違いによる過剰摂取のリスクが軽減されます。また、さまざまな薬物相互作用に関連する問題の解決にも役立ちます。

7. 医療機器会社向けの受託製造

ハイエンドの SLS、DMLS、およびカーボン 3D プリンタの価格は 50 万ドル以上になるため、多くの医療企業は Xometry のようなサービスとしての製造会社に生産を委託しています。Fortune 500 医療企業の 86% が、イノベーション プロセスの一環として Xometry の 3D プリンティング サービスと医療用射出成形を利用しています。私たちは、世界最大規模かつ急速に成長している企業がアイデアからプロトタイプ、そして生産へとより迅速に移行できるよう支援し、それによって市場での成功の可能性を高めます。

50万ドル以上の価格がかかるハイエンドのSLS、DML、カーボン3Dプリンターでは、多くの医療企業が生産をセガに委託している。私たちは、医療機器企業がアイデアからプロトタイプ、生産までをより迅速に進められるよう支援し、市場での成功の可能性を高めます。

医療機器企業がセガを信頼する4つの理由

1. 製造ネットワーク: 医療機器、歯科、カスタム治具を専門とする製造パートナーを含む 1,000 社以上の製造ネットワークを有しています。

2. 幅広い能力：3D プリンティングプロセスに加えて、CNC 加工、板金加工、手作業によるリモールディング、射出成形（オーバーモールディングやインサート成形などを含む）も提供しており、あらゆる段階で部品を製造できます。製品のライフサイクル

3. 医療材料: セガは、PEEK、17-4PH ステンレス鋼、316L、およびその他のさまざまな材料についての即時見積もりを提供します。

4. 実証済みの結果: フォーチュン 500 企業および業界で最も急速に成長している中小企業の多くが、部品の製造に Sega を使用しています。