医療技術のための3Dプリンティング
カスタマイズと最適化された生産
違いを生み出す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します。これは義歯、医療・整形外科技術製品、装具、義肢の製造業者にとって、多くの広範な機会をもたらすことになります。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、生体力学的な再生が簡素化され、革新的な治療法を迅速に実施できるようになります。
「アディティブマニュファクチャリング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、多様な分野のエキサイティングで革新的な医療プロジェクトでお客様と共に取り組み、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、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個別のアプローチへ
アディティブマニュファクチャリングでは、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ます。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。
工業用3Dプリンティングは、義歯、医療・整形外科技術製品、装具、義肢のメーカーに広範な可能性をもたらします:製品のカスタマイズ性とコスト効率と組み合わせることで、より優れた、経済的に実現可能な製品を製造し、新しいビジネスモデルを開発することが可能になります。
標準化されたソリューションから改善された機能へ
アディティブマニュファクチャリングプロセスで複雑な形状を作成し、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メリットを生み出します。
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、インプラントでの再生、重大な事故などでは、EOSアディティブ・マニュファクチャリング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ます。このような場合、アディティブマニュファクチャリングは小ロットの製造でも利益を上げることができます。工具コストだけでなく、組み立てコストや物流コストも削減されます。
3Dプリンティングでは、デザインはもはや製造可能性に基づくのではなく機能性によって主導されます。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、アディティブ・マニュファクチャリングで形状の再設計が可能になります。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プリンターから生まれる、患者に特化した正確なインプラントと手術器具
EOSアディティブ・マニュファクチャリング 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します。
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、待ち時間や長期間の不使用による合併症が回避され、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ます。従来の製造では約6週間かかりますが、アディティブ・マニュファクチャリングではわずか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(生きた骨組織の骨インプラントの表面への成長)などのプロセスを簡素化することができます。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(関節円板置換術、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ます。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ります。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ができます。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の恩恵を受けます。
3Dプリンターに取り替わることで、より多様な製造(マス・カスタマイゼーション)を可能にし、「オンデマンド」での製造が可能となります。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ことになります。
3Dプリンティングの実際
Permedica:人工股関節カップの3Dプリンティング
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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
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ます。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ます。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的に構造化されています: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します。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
Permedica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ました。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、従来の製造方法では同じものを作ることは非常に困難でした。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ます。
ホワイトペーパー:ラティス構造のマルチマシン能力調査
このホワイトペーパーでは、EOS Titanium Ti64ELI の材料で 3 つの異なる EOS M 290 システムを使用して標準のジョブ レイアウトで造形されたラティス構造のパフォーマンスを調査します。一言で言えば、結果は以下のことを検証しています。
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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、マシンが変わっても能力が再現されることが証明されました。
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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、テストの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成功事例
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
BodyCad: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ました。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ました。
その結果、患者固有の手術器具を備えた画期的な単顆膝関節システム(UKS)が誕生しました。新たに製造された手術器具は、カスタムメイドのドリリングテンプレートを備えており、より高い精度と低コスト、手術時間の短縮、より良い臨床結果を保証します。材料はPA 2201で、FORMIGA P 110で製作されました。
- 効率的: 手術器具は迅速に作成できる
- 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部品の少量生産
整形外科技術向けアディティブ・マニュファクチャリングソリューション
アディティブ・マニュファクチャリングは、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。金属材料であれ樹脂材料であれ、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金型なしで製造することを可能にします。
製品の導入を支援します
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、高精度な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ています。
当社の統合ソリューションポートフォリオ
生産ソリューションをワンストップで提供
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年以上の経験を利用し、整形外科技術や器具の産業用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活用ください - すべてをワンストップで。私たちは、お客様や私たちの非常に優秀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アディティブ・マニュファクチャリング
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、アディティブ・マニュファクチャリングは、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す。
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す。従来の製造法では、高価な金型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りました。対照的に、アディティブ・マニュファクチャリングは金型なしで製造できるため、部品はバッチサイズ1個までの少量生産が可能です。
製造は、部品のCADデータに基づいて行われます。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ます。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プリンティングで最適化されてい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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金型不要の生産と組み立てコストの削減
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柔軟な設計と機能の統合
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開発サイクルと市場投入までの時間の短縮
32を3つの組立部品に - Hettichの洗浄ローター
遠心分離機メーカーのMecurisは、アディティブ・マニュファクチャリングによって量産品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ます。Hettich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、特許を取得しました。
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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ます。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ます。遠心分離機は、遠心力を利用して混合物を成分に分離します。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す。従来工法で製造する場合、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ります。これには複雑な金型と時間のかかる組立工程が必要で、特にステンレス鋼のインジェクターは丹念にバリ取りを行う必要があります。
EOSテクノロジーへの切り替えはHettichにとって大きな成果をもたらし、 - 素晴らしい数字を残しました。
- 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、機能性が向上しました。
- 容器は金型なしで製造され、製造コストの削減が可能。
- 小規模な量産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ました。
複雑な構造、繊細なディテール、機能の統合
アディティブ・マニュファクチャリングは、医療用画像診断機器に幅広い可能性をもたらします。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ます。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します。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、コストがかかりました。
しかし、3Dプリンティングでは、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。従来の製造方法に比べて、大きな利点があり、単位当たりのコストもより魅力的です。
完璧なフィットのためのアディティブマニュファクチャリング
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、義肢や装具の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プリンティングなのか?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います。
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。
「装具や義肢は、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。」
装具と義肢におけるアディティブ・マニュファクチャリングの利点
- 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。
- 着用者にとって最適な快適性: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ます。提出されたデータを使用して、EOSシステムで3Dプリントした義肢の受託製造を行っています。
カスタマイズされた義足は、自然な歩行を可能にします。アディティブ・マニュファクチャリングにより、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 Denise Schindler
EOSとMecurisの3Dプリンティングによる最適な義肢
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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ます。従来、装具は石膏印象から作られていました。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ありませんでした。
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。