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ものづくりの未来

頭蓋フラップ:頭蓋形成のための特注インプラント

この頭蓋フラップのデザインは、EC(欧州連合委員会)が資金を提供した、Custom-IMD プロジェクトの成果によるものです。
ヨーロッパ 7ヵ国から 22 のパートナー企業が参加した、このプロジェクトの目的は、それぞれの患者に合わせた頭蓋骨、歯、背骨のインプラントをデザインおよび製造する、統合サプライ チェーンの実現です。



会社名:Autodesk Ltd. & パートナー企業
所在地:イギリス、ロンドン
ソフトウェア:Autodesk® Within ソフトウェア & デザイン コンサルティング

この頭蓋フラップのデザインは、EC(欧州連合委員会)が資金を提供した、Custom-IMD プロジェクトの成果によるものです。
ヨーロッパ7 ヵ国から22 のパートナー企業が参加した、このプロジェクトの目的は、それぞれの患者に合わせた頭蓋骨、歯、背骨のインプラントをデザインおよび製造する、統合サプライ チェーンの実現です。

一般的な頭蓋フラップのインプラントはチタン製で、生体適合性を備えています。
しかし、一方では骨よりもはるかに硬く、伝熱性が高いという欠点があるため、術後の患者が不快感を覚えることがあります。
上のデザインはPEEK(ポリエーテル エーテル ケトン)樹脂製で、適切なラティス構造で製造された場合、骨の特性とより一致し、融点が高いためにあらゆる殺菌方法に対応します。

Custom-IMDプロジェクトにおけるAutodesk®Within の役割は、PEEK 樹脂を材料として、オッセオインテグレーション(骨結合)を促進すると同時に、患者個人の頭蓋骨に応じた寸法や応力を考慮した特注のインプラントを実現する、複雑な構造の頭蓋フラップを設計することです。Within のソフトウェアとレーザー焼結法によって、短期間かつ低コストで製造できるこのオーダーメイドの治療法は、製造に多大なコストと時間がかかり、今日の頭蓋形成で一般的に用いられている大量生産のチタン製インプラントとは対照的です。

有限要素解析に関する知識とWithin のシグネチャ最適化ツールを活用し、このチームはインプラントのエッジにリムを追加して、設計における応力の最大値を抑え、患者の既存の頭蓋骨への適合を高めました。
詳細な機械試験の結果、この頭蓋フラップは丈夫で実用に適したインプラントであることが確認されました。仕上げには、ハイドロキシアパタイトを主成分とする生体吸収性のフィラーでコーティングすることで、骨内部成長を促進しています。

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