3Dプリントがこの男の顔をどのように修復したか| イノベーション| スミソニアン - 記事、イノベーション、健康と医学、技術、科学、心と体

3Dプリントの進歩に関するニュース報道は、楽器、ファッショナブルな服、おいしいおやつなどのテクノロジーの楽しいアプリケーションや、3Dプリントの家や車のような想像力をかきたてるアイデアを取り上げる傾向があります。

アディティブマニュファクチャリングはそれほど派手ではないかもしれませんが、医療分野と衰弱状態の患者の生活に静かに革命を起こしています。最新のチャンピオン：スティーブンパワー、ウェールズ出身の29歳の男性。3Dスキャンと印刷を取り入れた革新的な外科技術のおかげで新しい顔をしています。

2012年に、Powerは恐ろしいオートバイ事故を起こしました。彼はヘルメットを着用していましたが、衝撃は彼の上顎、頬骨、鼻、頭蓋骨を骨折しました。スウォンジーのモリストン病院に、彼の負傷のすべてではないがほとんどを修復することができた一連の緊急処置のために、電力が急送されました。

「彼の顔の骨折をかなりよく治したが、彼は左目を傷つけていたので、眼科医は彼の視力をさらに傷つける可能性のあることを望んでいなかった」と顎顔面外科医のエイドリアン・シュガーはプレスリリースで述べた。「その結果、彼の頬骨は遠すぎて、彼の目は沈み込んで落ちました。」

医師がパワーの顔の対称性を回復するための再建手術の計画を開始するまでに数ヶ月かかりました。従来のプロセスを使用して、外科医は通常、既製の部品から構築された患者の顔の大まかなモデルで練習します。驚くべきことに、プロセスは見た目と同じくらい正確ではありません。専門家は、カーディフメトロポリタン大学の製品設計開発研究所（PDR）の国立センターの義足設計者であるショーンピールが「視覚的判断と粗雑な測定。」

ピールとシュガーは、他の研究者とともに、代わりに別のアプローチを追求することに決めました。彼らは、Powerの顔の損傷をより正確に修正できると期待していました。

モリストン病院とカーディフメトロポリタン大学とのコラボレーションのおかげで、 Powerの顔の3Dスキャンを使用して、外科医が頬骨などの機能を配置する場所をマップするのに役立つ切断ガイドとプレートを設計しました。そのデータをすべて使用して、チームはガイド、プレート、医療グレードのチタン製インプラントを印刷し、医師は最終的にPowerの顔を再構築しました。

オートバイ事故の後、スティーブンパワーの顔は数回の手術後もひどく損傷していました（左）。医療チームが3Dプリントを使用してモデルとインプラントを作成し、29歳の顔（右）をより忠実に再現するまで事故前の外観。（Abertawe Bro Morgannwg University Health Board）

3Dプリントされたインプラントは以前に手術で使用されていましたが、医師はプロセスの各段階でこの技術が使用されたのは初めてだと言います。

「3Dプリンティングの利点は、情報とそれに続く部品が外科医の優れた精度、予測可能性、および手術時間の短縮に役立つことです」とPeel氏は言います。「手術での視覚的判断に頼るよりもはるかに正確であり、改善された予測可能性により、手術チームは手術中に発生する可能性のある問題を予測したり、手術が行われる前に問題を緩和したりすることができます。」

精度が向上すると、患者はフォローアップ手順の潜在的なコストを回避できます。また、手術台での時間を短縮することで、患者の回復が早くなり、感染のリスクが低くなります。

Powerの8時間の運用中、Sugarはカスタム印刷ツールを使用してPowerの頬骨を再骨折しました。彼はフラグメントを再配置して、コンピューターモデルによって生成された仕様に一致させました。次に、インプラントを挿入して、骨を所定の位置に保持するとともに、目を元の位置に上げました。