医療技術のための3Dプリンティング
カスタマイズされた最適化された生産
違いを生むイノベーションの創造
アディティブ・マニュファクチャリングは、医療業界に設計、適応性、機能統合の大きな自由を提供する。義歯、医療・整形外科技術製品、装具、人工関節の製造業者にとって、これは多くの広範な機会を生み出す。患者固有のデータに基づき、形状、材料、具体的な設計を完全に制御できるため、より個別的な治療を提供することが可能になり、生体力学的な再構築が簡素化され、革新的な治療法を迅速に実施できるようになります。
「積層造形用のあらゆる種類の機械とソリューションの製造において30年以上の経験を持つ当社は、エキサイティングで革新的な医療プロジェクトの多様な分野でお客様に同行し、サポートしてきました。そうすることで、この市場特有の要件を理解することを学びました。"
私たちは、認証や素材固有の要件に関連する課題を熟知し、それを反映した生産技術を設計しています。より良い患者ケアのために。
標準化されたソリューションから患者別アプローチへ
積層造形では、患者一人ひとりの解剖学的データから直接、義肢、装具、歯科インプラントを製造することができる。その結果、カスタム製品を迅速に入手できるようになり、治癒プロセスと予後が大幅に改善されます。
産業用3Dプリンティングは、義歯、医療・整形外科技術製品、装具、人工装具のメーカーに幅広い可能性をもたらします:
製品のカスタマイズの可能性がコスト効率と組み合わさることで、より優れた、より経済的に実行可能な製品の製造が可能になり、新しいビジネスモデルの開発が可能になります。
標準化されたソリューションから機能改善へ
複雑な形状を作成し、積層造形プロセスで機能を統合する能力は、整形外科技術や複雑な医療機器を製造する際に大きな利点を生み出します。
私たちの技術は、数年前からカスタムインプラントに使用されています。複雑な症例、がん治療、インプラントの再手術、重大な事故などでは、EOS積層造形技術の恩恵を受ける可能性があります。この技術により、特定の、潜在的に非常に複雑な製品を、個々の診断に基づいて設計し、迅速に利用できるようになります。EOS 3Dプリンティング技術は、さまざまな表面構造の作成にも使用でき、オッセオインテグレーション(生きた骨組織と骨インプラントの表面との間の成長)などのプロセスを簡素化できます。
ハイテク医療機器や特殊な機械の場合、設計の自由度が高いため、組み立てを簡素化し、機能を部品に統合することができる。このような場合、積層造形は小ロットの製造でも利益を上げることができる。工具コストだけでなく、組み立てコストや物流コストも不要になります。
3Dプリンティングでは、デザインは機能性によって駆動され、製造可能性によって駆動されることはありません。インプラント、手術器具、複雑な医療技術製品の製造に関わらず、積層造形は形状を再構築する力を与えます。その結果、特定の用途に合わせてより効率的に製品を設計・製造することができます。
インプラントと手術器具のための3Dプリンティング
3Dプリンターによる、患者に特化した正確なインプラントと手術器具
EOS積層造形 技術は、CADデータから直接、正確にフィットする器具やインプラントを製作する。
このプロセスでは、装着者から収集した解剖学的データに基づいてインプラントを製造し、迅速に提供することができます。これにより、長時間の使用による待ち時間や合併症が回避され、インプラントがよりフィットするようになります。また、治癒プロセス全体も早まり、患者の生活の質にも永続的な好影響をもたらします。
"製品は、その複雑さのレベルに関係なく、診断を反映するように設計することができ、可能な限り最短時間で製造し、クリニックに届けることができる。従来の製造では約6週間かかりますが、積層造形ではわずか10日で製造が可能です。"
EOSによるアディティブ・マニュファクチャリングは、多種多様な表面構造の作成にも使用でき、オッセオインテグレーション(生きた骨組織と骨インプラントの表面との間の成長)などのプロセスを簡素化することができる。3Dプリンターによるインプラントの用途には、脊椎インプラント、肩関節(関節臼蓋置換術、股関節インプラント)、OMF領域(口腔顎顔面外科)のインプラントなどがあります。
複雑な手術の場合、外科医は患者専用の使い捨て器具に切り替えることが多くなっている。これにより、インプラントをより正確に挿入できるようになり、患者、外科医、病院にとって手術の成功率が高まる。このようなカスタマイズされた器具は、3Dプリンターで製造することもできる。外科医は、医療用途に関連する厳しい基準を満たす高品質で精密な製品から利益を得ることができます。
3Dプリンターによる代替は、より多様な(「マス・カスタマイゼーション」)製造を可能にし、「オンデマンド」での製造が可能である。複数回使用する器具に比べ、病院は滅菌や保管のコストを節約し、生産性向上の恩恵を受ける。
3Dプリンティングの実際
ペルメディカ:人工股関節カップの3Dプリント
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オッセオインテグレーションを改善する表面構造
このインプラントは、3Dプリンティングによって大幅に最適化される。ヒップカップは、必要な安定性を確保するための固定部分と、粗い構造を持つ要素で構成されている。これらの要素は、インプラントがしっかりと固定されるように直接構造化されている。粗い構造は圧力伝達の点で有利であり、小さい構造は初期固定をサポートする。このように、複雑な構造はオッセオインテグレーションを単純化し、治癒プロセスを促進します。
柔軟な生産が可能
ペルメディカは、EOS Additive Mindsチームと定評のある金属用EOS M 290システムとともに、まったく新しい製品を生み出すことに成功した。インプラント全体が3Dプリンターで1回の製造工程で作られるため、従来の製造方法では再現が非常に困難でした。アディティブ・マニュファクチャリングの高い柔軟性のおかげで、ヒップカップの表面とサイズは患者ごとに個別に指定できる。
ホワイトペーパー格子構造のマルチマシン・キャパビリティ・スタディ
このホワイトペーパーでは、EOS Titanium Ti64ELIを使用し、3つの異なるEOS M 290システムで印刷された格子構造を持つ標準化されたジョブレイアウトの性能を調査している。一言で言えば、結果は以下のことを検証している。
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相対密度と圧縮強度の両方がシックスシグマの信頼レベルを達成することで、機械間の能力の再現性が証明された。
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相対密度と圧縮強度の間には高い相関関係がある。
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この高い相関性により、テスト範囲と労力を削減することができます。
もっと知りたいですか?無料のホワイトペーパーはこちらから。
EOSサクセスストーリー
EOSの製造システムを使用したインプラント製品
医療用付加製造器具
ボディキャド膝関節手術用サージカルガイドシステム
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EOSはBodyCadと共同で、カスタムメイドの人工膝関節置換術用の手術用ドリリングテンプレートを開発した。このシステムは、インプラントのために骨を準備するための、より精密で制御された方法を提供します。患者の解剖学的特徴や筋骨格系を反映した正確な人工膝関節置換術や整復術を促進するために、患者専用のインプラントと手術用ドリリングテンプレートの組み合わせが開発された。
その結果、患者専用の手術器具を備えた画期的な単区画膝システム(UKS)が誕生した。新たに製造された手術器具は、カスタムメイドの穴あけテンプレートを備えており、より高い精度を低コストで実現し、手術時間の短縮と臨床結果の向上を保証します。材質はPA 2201で、FORMIGA P110で製作。
- 効率的: 楽器は素早く作成できる
- 収益性:従来のプロセスに比べて低コスト
- タイムリー:患者専用器具は21日以内に納品可能
脳神経外科用定位プラットフォーム
FORMIGA P 100を使用した精密外科用部品の少量生産。
整形外科技術向け積層造形ソリューション
積層造形は、患者の治療を最適化し、入院期間を短縮し、副作用を軽減するのに役立ちます。当社のシステムでは、3D CADデータに基づいて、高品質で医療適合性の高い材料から個々のインプラントや器具を製造することができます。金属材料であれポリマー材料であれ、当社の3Dプリンティング・ソリューションは、費用効率の高いフレームワークの中で、高度にカスタマイズされた製品を低単価で工具なしで製造することを可能にします。
製品の実装を支援します
適切な3Dプリンティングシステムと当社の包括的なコンサルティングおよびトレーニングサービスにより、当社のお客様は、高精度で患者固有のインプラントや器具の製造への参入を成功させることができます。
当社の統合ソリューションポートフォリオ
単一ソースからの生産ソリューション
私たちは、構想、設計、エンジニアリングから製造、後処理、そして完成部品に至るまで、バリューチェーン全体のためのお客様固有の3D製造ソリューションを提供します。アディティブ・マニュファクチャリングにおける30年以上の経験を生かし、整形外科技術と器具の産業用3Dプリンティングのためのシステム、コンサルティング、サービスのフルポートフォリオをご利用ください。私たちは、お客様や私たちの非常に効果的なパートナーネットワークとともに、お客様の生産に必要なソリューションを開発し、包括的なソリューションポートフォリオを実現します。
研究室および医療機器向け積層造形
より迅速に、より柔軟に、よりコスト効率よく開発・生産される
検査機器や医療用画像診断システム(CT、MRT、X線装置など、画像診断または単なる画像診断とも呼ばれる)にとって、積層造形は、製品と製造コストの両方を最適化する新たな機会を提供する製造技術である。
医療機器や実験器具の部品の多くは、少量生産しかできない複雑なニッチ製品である。従来の製造では、高価な工具を必要とすることが多く、そのコストは製品に上乗せされる必要があった。対照的に、積層造形は工具なしで動作するため、1バッチサイズまで少量生産が可能である。
製造工程は、部品のCADデータに基づいて行われる。この技術により、自由な設計が可能になり、パーツに直接機能を組み込むこともできる。その結果、市場投入までの時間が短縮され、製品最適化の機会が広がります。
EOS 3Dプリンティングですでに最適化できる検査機器部品や画像診断機器、またお客様の用途に適したマシンや材料について、詳しくはこちらをご覧ください。
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工具不要の生産と組み立てコストの削減
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柔軟な設計と機能的な統合
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開発サイクルと市場投入までの時間の短縮
32の代わりに3つの組立部品 - ヘティヒの洗浄ローター
遠心分離機メーカーのヘティヒは、アディティブ・マニュファクチャリングによってシリーズ生産のコスト効率を大幅に改善し、3Dプリンティングをフルに活用している。ヘティヒは、血液成分を1つの装置で沈殿・分離できる新型遠心分離機を発明し、特許を取得した。
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ROTOMATは、6つのコンテナと回収トレイを備えたドラムモーターで構成されている。容器は精巧な形状をしており、重力加速度の最大1,200倍の加速度で高速回転下に置かれる。遠心分離機は、遠心力を利用して混合物を成分に分離する。典型的な用途は、血液サンプルの調製や血液パネルの実施などである。従来通り製造する場合、各洗浄ローターは32個の別々の部品で構成され、それらを組み立てる必要がある。これには複雑な工具と時間のかかる組立工程が必要であり、特にステンレス製インジェクターのバリ取りを丹念に行う必要がある。
EOSテクノロジーへの転換がヘティヒに功を奏す - 卓越した数字で
- 洗浄ローターが再設計され、従来の32個の組立部品から3個の組立部品になり、機能性が向上した。
- 容器は工具なしで製造され、製造コストを削減できる。
- 小規模なシリーズ制作や地域的な調整も容易に実施できる。
- 組み立てには工具が不要になり、時間のかかるバリ取りの工程も完全に省かれた。
複雑な構造、繊細なディテール、機能的な統合
積層造形は、医療用画像診断機器に幅広い可能性をもたらす。従来の製造では不可能であった構造も含め、非常に複雑で個別の形状を3Dプリンティングプロセスで実現することができる。例えば、コンピュータ断層撮影装置や磁気共鳴断層撮影装置、X線装置の部品を改良し、よりコスト効率よく製造することができます。
飛散防止グリッド用3Dプリンター
X線グリッド(散乱線防止グリッド)は、患者の体組織によって偏向されたX線がフィルムやイメージングプレートに到達する前に捕捉します。これにより、X線画像のコントラストと精度が向上する。従来、X線グリッドを作るのは非常に難しく、時間もかかるため、コストがかかる。
しかし、3Dプリンターでは、新しい最適化されたアプローチに従って、洗練されたデザインを製造することができます。EOS M 290システムとEOS材料Tungsten W1の組み合わせは、X線グリッドの製造という困難な課題に対する、現在市販されている最初で唯一のソリューションです。EOS M 290システムとEOS材料タングステンW1の組み合わせは、現在市販されているX線グリッド製造の難題を解決する唯一のソリューションです。
完璧なフィットのための積層造形
3Dプリンターによる義肢・装具の製造
私たちは、システム、材料、プロセス、ソフトウェア、サービスなど、人工関節や装具の3Dプリントに必要なあらゆるものを提供しています。当社のソリューションにより、整形外科技術者や企業は、信頼できるデータ、安定したプロセス、数十年にわたる市場経験から恩恵を受けることができます。
なぜ3Dプリントなのか?従来の製造工程では、患者ごとにモデルを手作業で適合させる必要がありました。工程が多いため、製造には費用と時間がかかります。
カスタマイズとコスト効率の点で、鋳造、成形、モデリング、フライス加工といった従来の製造方法はすぐに限界に達してしまう。
アディティブ・マニュファクチャリングは、患者にも製造業者にも最大のメリットをもたらします。製造工程は、各患者の個別のスキャンデータに基づいて行われるため、3Dプリントされた義肢や装具は、装着者の解剖学的構造や要件に合わせて最適に調整されます。
「装具や人工関節は、装着者がより良い可動性を獲得するのに役立ちます。しかし、装着者の解剖学的構造、使用方法、治療上のニーズはそれぞれ異なります。EOS 3Dプリンティング・ソリューションは、迅速な製造工程と装着者にとって最適な快適性をうまく組み合わせています。"
装具・人工関節における積層造形の利点
- デザインと機能性において、事実上無限のカスタマイズの可能性
- 複雑な構造にもかかわらず、軽量で安定した設計。
- 持続可能性 - 余った材料は再利用できるため、材料の消費を抑えることができる。
- 成長過程にある子どもなど、必要な調整はすぐに実施できる。
- 伸縮性、通気性などの機能的な統合により、快適性が向上。
- スキャニングから完成品までの完全デジタル処理により、より迅速な納品を実現
義足のオンデマンド生産
Mecuris社は、患者、医師、整形外科医、医療サプライヤー向けにデジタル・プラットフォームを提供している。提出されたデータを使用して、EOSシステム上で3Dプリントされた人工関節の受託製造を行っている。
カスタマイズされた義足は、自然な歩行を可能にする。積層造形プロセスにより、リードタイムを大幅に短縮し、最高の快適性を実現し、カスタマイズされた設計を可能にします。
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パラリンピック自転車競技選手 デニス・シンドラー
EOSとMecurisの3Dプリンティングによる最適な人工関節
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カスタムフットオーソーズの連続生産
オットーボック社は、2015年からEOS技術を活用して装具を製造・販売している。世界初の整形外科技術向け3Dプリント・サービス・プロバイダーとして、同社は整形外科技術者と緊密に連携し、製品の製造を代行している。
その結果、オットーボック社製の装具は、重量、通気性、デザイン、カスタマイズの可能性など、さまざまな点で最適化されている。
「アディティブ・マニュファクチャリングによって、患者一人ひとりのニーズに合わせたオーダーメイドの装具を提供することができます。加えて、通気性が良く、非常に快適な装着感です。"
ルーカス・エッカーマン|患者ケアおよびiFab(個別製作)部門責任者|オットーボック
お子様にぴったりフィットする装具
イギリスの新興企業Andiamo社は、EOSシステムを使って子供用のカスタムメイドの装具を作っている。従来、装具は石膏印象から作られていた。この工程は時間がかかり、リソースを大量に消費するため、カスタマイズの余地はほとんどない。
患者さんによっては、特に成長過程にある若い患者さんは、何度もこの手術を受けなければなりません。待ち時間は最長で6ヶ月に及ぶこともあり、その間に装具が合わなくなることもあります。アディティブ・マニュファクチャリングは、待ち時間を最小限に短縮します。3D身体スキャンを使用して、正確で完璧にフィットする装具が製造され、1週間以内に納品されます。