革新的な素材、創造的な暮らし！eSUN 3Dプリンティング素材の医療分野における実用的応用

3Dプリンティング技術は、新たな生産力として、多くの産業分野で重要な役割を果たしています。医療分野においては、3Dプリンティング技術の応用範囲は、医療用モデル、ガイド、リハビリ補助具から、組織工学用足場、細胞、組織、臓器などのインプラントの設計・製造へと徐々に拡大しています。

eSUNは、教育、医療、産業、アートデザインなど、さまざまな分野のユーザーに多様なソリューションを提供する、幅広い高性能3Dプリント材料を提供しています。この記事では主に…に焦点を当てます。eSUN 3Dプリンティング材料の医療分野における応用例。

01. 3Dプリントされた手術ガイドの応用

3Dプリントされた手術ガイドは、より高度な個別化と手術精度を実現し、患者により安全で効率的な医療サービスを提供します。例えば、放射線科、整形外科、歯科インプラント手術、脊椎手術向けの3Dプリント手術ガイドは、臨床現場で広く使用されています。

3Dプリント材料を選ぶ際には、「生体適合性、機械的強度、印刷精度「その他」といった要件は満たされています。現在、eSUNの入手しやすいPLA+、PLA Ultra-Tough、eResin-PLA Proバイオベース高精度樹脂、およびガイドプレート樹脂は、下流のユーザーによって3Dプリントガイドプレートや関連する外科モデルの製造に順次使用されています。

1. PLA+材料を用いた手術用ガイドの作製

eSUNの生体利用性に優れたポリ乳酸（PLA）素材は、優れた印刷性と生体適合性を誇ります。一部のお客様は、PLA+素材を使用して手術用ガイドを製作しています。実際の使用に基づくと、お客様からのフィードバックでは、PLA+素材は靭性と強度に関する要件を満たし、優れた製品外観を実現し、印刷されたモデルは関連する医療機器認証要件を満たしているという良好な性能を示しています。

2. eSUNインプラント手術ガイドプレート樹脂の応用

eSUN社のサージカルガイド樹脂（ブランド名SG100）は、今年6月に正式に発売されました。FDAとCEの二重認証を取得しており、生体適合性に優れ、高い機械的強度、低い吸水率、高温蒸気滅菌耐性、研磨の容易さといった特長を備えています。矯正ガイド、サージカルガイド、機能的リテーナー、顎パッド、咬合プレート、X線ガイド、その他の矯正用アクセサリーの製造に幅広く使用できます。

eSUN歯科用ガイド樹脂を用いて3Dプリントされたモデルは、より高い精度と優れた寸法安定性を提供します。これにより、インプラント手術中のインプラントの配置、向き、角度の精度が向上します。さらに、高圧蒸気滅菌により手術の安全性が高まり、重要な組織への損傷を防ぎ、患者の医療体験を大幅に改善します。

3．バイオベース高精度樹脂の応用

eSUNのバイオベース高精度樹脂は、独自のPLAポリオールから合成されており、低臭気で成形精度が高く、細部まで忠実に再現できます。プリントされたモデルは、滑らかな表面、浅い水面の波紋、そして優れた質感を備えています。この樹脂は生体適合性試験にも合格しており、低刺激性であることが実証されているため、人体と環境に優しく、より安全です。また、手術用ガイドのプリントにも適しています。

02. eSUN歯科用レジンは、デジタル口腔医療に安定したサポートを提供します。

歯科分野は3Dプリンティング開発において最も注目されている分野の一つですが、材料の欠陥や不備は治療効率に直接影響を与えます。eSUNは、これらの問題を実用化の段階で解決するため、以下の製品を発表しました。歯科用感光性樹脂シリーズSG100インプラント手術ガイド樹脂、OM100矯正歯科模型樹脂、DM100修復歯科模型樹脂、DC100歯科鋳造樹脂、WO100水洗矯正歯科樹脂、CT100個別トレー樹脂、GM100模擬歯肉樹脂、TC100仮歯冠・ブリッジ樹脂などの材料は、歯科医院や関連施設で広く使用されています。

03. 整形外科用インソールにおけるTPUおよびTPEの応用

3Dプリントされた矯正用インソールや履物材料の応用において、TPUやTPEなどの柔軟性のある材料がますます重要な役割を果たしている。

TPU-95A素材を例にとると、このフィラメントは優れた弾性と柔軟性に加え、優れた耐引裂性、耐摩耗性、耐切創性を備えています。また、高い硬度と優れた弾力性も備えているため、インソールなどの用途に最適です。2022年には、eSUNは万華化学と共同で抗菌性TPU 3Dプリント素材を開発しました。このフィラメントを使用してプリントされた整形外科用インソールは、真菌や細菌の増殖を効果的に抑制し、99.9%以上の抗菌効果を実現しています。同時に、この素​​材は防カビ性能にも優れており、防カビ抵抗レベルは0で、カビの発生を効果的に防ぎます。さらに、eSUNは、さまざまな用途のニーズに対応するため、83A、85A、87A、90Aなど、硬度の異なるTPU 3Dプリント素材も開発しています。

04. 脊椎装具およびリハビリ用装具へのABS、低温PCL、PPなどの材料の応用

脊椎装具やリハビリ用装具において、強度と耐久性は重要な性能指標です。eSUNのABS素材は高い耐衝撃性と優れた耐久性を誇り、ABS素材で作られた装具やリハビリ用装具は患者に効果的なサポートと保護を提供します。さらに、eSUNは今年、耐熱変形温度が100℃に達する耐熱性ABS素材を発売し、高温環境下でも安定性を維持し、変形を抑制します。

eSUNの低温PCL素材は、優れた形状記憶特性（再加熱して再成形したり、初期形状が不十分な場合は局所的に再加熱したりできる）を備えています。引張強度が高く、放射線を吸収せず、優れた熱成形特性を有するため、放射線治療における位置決めや整形外科用途の外部固定材として理想的です。リハビリテーション用スプリント、放射線腫瘍学における患者固定システム、装具、義歯の製作に使用できます。実用面では、強力な支持力、長期使用後の脱落や破損に対する耐性、操作の容易さ、便利な固定といった利点があります。

PP素材は、整形外科用装具への応用において、変形に対する耐性が高いため、様々な体型の患者に適しているなど、いくつかの利点があります。また、軽量であるため、日常的に簡単に装着できます。

3Dプリンティング技術は、臨床医学における複雑な医療問題に対し、革新的な解決策を提供します。重要な要素である材料は、医療分野における3Dプリンティング技術の開発と応用を左右する決定的な要因でもあります。eSUNは、材料革新を通じて医療分野における3Dプリンティングの応用を推進し、患者により快適で便利な医療体験を提供することで、今後も業界をリードしていきます。