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ものづくりの未来

Autodesk Within Medical を使用して、
カスタム インプラント界で画期的な成果を達成

CEIT Biomedical Engineering 社は、スロバキアの Technical University of Košice から生まれた CEIT(Central European Institute of Technology)の組織の 1 つとして設立されました。



会社名:CEIT-KE 社
所在地:ジリナ (スロバキア)
ソフトウェア:Autodesk® Within Medical

CEIT Biomedical Engineering 社は革新的なソリューションを開発するという 1 つの目標に専念し、バイオメディカル エンジニアリング分野での活動に重点的に取り組んでいます。同社の主要業務は、3D プリントのチタン合金製カスタムインプラントの設計および製造です。

CEIT では、外科医が定めた要件に基づいて、患者用のカスタム インプラントを製造することができます。たとえば、チタンのインプラントを必要とする顔面手術の依頼を受けた病院は、CEIT Biomedical Engineering 社と協力して、患者のデータを研究し、解決策を見つけます。病院は頭蓋骨の CT スキャン データや、骨の現状に関する情報を提供します。CEIT Biomedical Engineering 社はそのデータを使用して、頭蓋骨の 3D モデルを再構築し、カスタム インプラントを作成します。

最近手がけたプロジェクトの 1 つに、頭蓋を34 %欠損した患者用のカスタムインプラントの作成があります。コシツェにあるルイ・パスツール大学病院の手術チームは、そのカスタムインプラントを挿入して欠損部分を修復し、9 年間にわたり車椅子生活を送っていた患者は、手術後 3 ヵ月という速さでコミュニケーションする能力を取り戻して、身体も動かせるようになりました。現在は、独立して、充実した生活を送っています。

CEIT Biomedical Engineering 社のすべてのインプラントと同様、インプラントは、アディティブマニュファクチャリングを用いて作成されました。

CEIT Biomedical Engineering 社のオーナーの 1 人、准教授の Radovan Hudak 博士は次のように説明しています。「バイオメディカルエンジニアリングのバックグラウンドを持つ私は、初めてアディティブマニュファクチャリングに出会ったとき、この技術によってカスタムインプラントの世界が変わる可能性に胸が高鳴りました。CNC マシンによる切削加工は非常に複雑でした。従来のフライス盤を使用したのでは、さまざまな形状の多孔質構造を作成するのに必要な薄い壁を作るのは不可能です。しかしアディティブ マニュファクチャリングなら、完全にフリー フォームの形状およびサーフェスを作成できます」

しかし、アディティブ マニュファクチャリングへの移行は一筋縄ではいかず、CEIT 社はAutodesk® Within Medical ソフトウェアを導入して初めて、目的を達成することができました。

「Within Medical の使用は、当社に大変革をもたらしました。ラティス構造を作成できるので、より軽量なインプラントが可能になり、オッセオインテグレーション(骨結合)が向上します。つまり、他のインプラントよりも正着性が高く、しかも大幅に長持ちします」と Hudak 氏。「つい 3 年ほど前までは、さまざまな形状のインプラントを設計するのは非常に複雑でしたが、現在の課題は形状を作れるかどうかではなく、製品の機能をいかに迅速に高めるかです」

現在 CEIT Biomedical Engineering 社は、これまで取り組んだ中でも最も広範囲に及ぶ顎顔面および頭蓋の再建に取り組んでいます。

2013 年 10 月、チームは自動車事故で顎顔面の骨組織の 86 %以上を失った患者のために、インプラントの設計を開始しました。損傷が広範囲に及んでいたため、顔をミラーリングさせるという通常の手法は使用できず、顔の造作が似た別の患者をベースにしてモデルを作成する必要がありました。チームは 60 個のさまざまな頭蓋骨を調べ、患者の頭蓋骨に最も近い 3 つを見つけ、それらを患者自身の頭蓋骨と併せて使用して、インプラントを作り上げるためのモデルを作成しました。
完成はもう少し先ですが、頭蓋骨の再建が成功し、カスタマイズ インプラントの適用における大きな節目になることを期待しています。

Hudak 氏は次のように語ります。「このような広範囲にわたる再建には多くの課題がありますが、当社が現在持つ技術力を活用すれば、ほんの数年前には想像もできなかったことを試せるのだと気付かせてくれます。常に開発される新しい素材、技術、機械によって、世界はめまぐるしく変化しています。これは、医療用インプラントの開発および革新にとって非常に心躍ることです」

バイオメディカル エンジニアリングのバックグラウンドを持つ私は、初めてアディティブ マニュファクチャリングに出会ったとき、この技術がカスタム インプラントの世界を変える可能性に胸が高鳴りました。

Radovan Hudak 准教授
CEIT Biomedical Engineering 社
オーナー

このような広範囲にわたる再建には多くの課題がありますが、当社が現在持つ技術力を活用すれば、ほんの数年前には想像もできなかったことを試せるのだと気付かせてくれます。

Radovan Hudak 准教授
CEIT Biomedical Engineering 社
オーナー

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