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ものづくりの未来

アディティブ マニュファクチャリング
ソフトウェアを使用して、設計の可能性を広げる

Daniel Fiz 氏は医学の学位を取得し、ものづくりへの情熱とともに、 1993 年にNovax DMA 社を設立しました。



会社名:Novax DMA 社
所在地:アルゼンチン
ソフトウェア:Autodesk® Within Medical

アルゼンチンのブエノスアイレスに拠点を置くNovax DMA 社は、革新的な医療技術の研究、開発、製造、マーケティングを専門としています。
主に、外傷、整形外科、頭蓋手術用の医療用インプラントを製造しています。現在は 15 ヵ国以上に代理店があり、独立部門 Protolab 3D を設けて、アディティブ マニュファクチャリングを用いたカスタム インプラントに重点的に取り組んでいます。

Protolab 3D は熱意あるプロジェクトであり、Fiz 氏は次のように説明します。「1999 年、大きな効果を見込んでアディテイブ マニュファクチャリングの使用を検討し始めました。この光造形法(ステレオリソグラフィー)と呼ばれる新しい技術を知ったとき、医療用インプラントの製造方法が変わることになるだろうと思いました」。Protolab 3D は研究施設の役割を果たし、Novax DMA 社におけるアディテイブ マニュファクチャリング技術を用いたオーダーメイドのインプラント製造を後押ししました。そしてまもなく、Novax DMA社は Autodesk® Within Medical ソフトウェアを使用して、設計の可能性を広げ始めました。

会社の技術力が高まるにつれ、製造するインプラントの幅も広がっていきました。Novax DMA社が製造した最初の骨梁インプラントは、頭蓋形成でした。その後、複雑な寛骨臼、大規模な腰椎置換、顎再建などを手がけ、最近では脛骨および大腿骨の大規模な置換も行いました。

Novax DMA 社は医師および患者と連携をとりながら、総計 500 以上のオーダーメイドのインプラントを製造してきました。最近手がけた 3D プリントによるカスタム インプラントには、犬の脛骨プレートや頸部スペーサといった、ペット用のものもあります。

Fiz 氏は次のように話します。「本来、人間の骨は、負荷のかかる場所とかからない場所とで気孔率が異なります。生物学的に、骨細胞は体の構造上の必要に応じて、それぞれの部位に物質やミネラルをさまざまな密度で沈着させます。

オッセオインテグレーション(骨結合)を可能にする、多孔質構造を持つインプラントを作成する方法は、2 つしかないと考えています。1 つは、プラズマ スプレーやプラズマ コーティングといったさまざまな方法を用いて、多孔質表面をインプラント上に適用すること。もう 1 つは、Within Medical を使用することです」

「このソフトウェアを使用すれば、骨のインプラントの気孔率を明確に設計できます。基本的に、必要に応じてどのような複雑な構造も作成できます。従来のコーティング手法を使用していた頃は、気孔率のコントロールが非常に難しく、気孔間の相互接続を作成するのに苦労していました。今では、多孔性の相互接続の作成、各気孔の寸法調整、インプラントの各部位での気孔密度の調整が可能になり、これまでよりずっと『本物』に近いインプラントを作成できます」

個々の患者向けにカスタマイズしたインプラントを設計してきた Fiz 氏とそのチームは、3D プリンティングのパートナー企業である Alphaform 社および EOS 社と連携して、最終製品を製造しています。ごく最近、チタンで直接 3D プリントを行うことに成功しました。以前は、ポリマーを充填した金型か、従来の切削加工に依存していたため、これは飛躍的な進歩と言えます。

Fiz 氏は既に技術開発の次の波を見据えています。

「次のステップは、この分野に 4D プリントのコンセプトを取り入れることだと確信しています。

実現すれば、低侵襲アプローチが可能になります。単純な形状のインプラントを埋め込み、それが配置後に刺激を受けることによって、最終的な複雑な形状に変わるのです。さらに長い目で見れば、体のメカニズムの要求に応じて形状が変化できるインプラントも実現するでしょう」

Within Medical は、当社のインプラント設計および製造方法の変革に大いに役立っています。オーダーメイドと規格品、どちらのインプラントでも、より生物学的かつ情報に基づいた的確な設計、開発を可能にしてくれるツールです。外科医および設計者として、これまで使った中で最も重要なツールだと確信しています。他のソフトウェアでは不可能な解剖学的設計を行うことができます。

— Daniel Fiz 氏
Novax DMA 社
創設者

このソフトウェアを使用すれば、骨のインプラントの気孔率を明確に設計できます。今では、多孔性の相互接続の作成、各気孔の寸法調整、インプラントの各部位での気孔密度の調整が可能になり、これまでよりずっと『本物』に近いインプラントを作成できます。

— Daniel Fiz 氏
Novax DMA 社
創設者

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