整形外科用カスタムインプラントにおける技術革新に協力

デジタルツイン、CAD、PLM、認証のためのシステム統合が、個別化医療デバイスの将来を進化へと導く

2025年1月6日

PTC ドイツ（本社：ドイツミュンヘン／日本法人： PTC ジャパン株式会社、本社：東京都新宿区社長執行役員：神谷知信）は、テルアビブメディカルセンター、ヘキサゴン社との共同チームで、16歳のがん患者のために、画期的な完全個別化（オーダーメイド）の肩甲骨インプラントを作製しました。このチームは、最先端の積層造形技術と医療用画像技術を駆使して、患者の解剖学的構造に高い精度で合致させたチタン製肩甲骨インプラントを設計・製造しました。この専門家チームは、効果的な再建を進める上で腫瘍とその周囲の骨を 3D で分割しました。解剖学的モデルのデジタルツインが作成され、1:1の縮尺でプリントし、術前計画や切除断端の描出に使用されました。同時に、残存骨の固定と、肩甲上腕関節と肩鎖関節の再建のために、PTC Creo を利用し、3Dプリントされる高度なカスタムインプラントを設計しました。手術は計画通りに進み、個別化インプラントはシームレスに適合し、患者は数日中には可動性を取り戻し始めました。

インプラント設計における重要な条件や課題：

患者本来の解剖学的容積、形状、運動学的特性を維持。
質量の最小化と同時にインプラントの機械的特性を最適化。
筋付着部の最適なアンカーポイントを明示。
Creo Design for Metal Additive Manufacturingの活用により、サポートと歪みを最小限に抑制し、結合組織と筋肉の成長を促進する先進的な格子（ラティス）構造を導入。
スムーズな関節運動の実現に向けて、サーフェスを抑制。
高度な機構シミュレーションを利用し、肩や腕の動きに対するインプラントの耐荷重性を検証。
Hexagon 社の Simufact Additive を活用し、インプラントの製造性確保とプリント試行回数を低減させます。また、プリント時に部品の歪みをもたらす熱・機械プロセスをシミュレーションし、歪みを補正。
ヘキサゴン社の VGSTUDIO MAX を利用して CT スキャンデータを処理し、複雑な構造の品質とプリントされた金属の特性を検証することで、認証を得るためのプリント品質を検証。

個別化医療の新時代

デジタルツイン、CAD、PLM、認証のためのシステムを組み合わせることで、医療用カスタムデバイスの将来の進化に道が開かれます。テルアビブメディカルセンター、PTC、ヘキサゴン社の協業は、開発用ソフトウェアで個別化医療を実現する新たなマイルストーンとなります。

テルアビブソラスキーメディカルセンターで外科イノベーション& 3D プリンティング部門を統括するソロモン・ダディア博士（Solomon Dadia）は次のように述べています。

「プリントされた生体活性インプラントは、インプラントの未来です！複雑なインプラント用プリント材料の開発と、積層造形およびシミュレーションを可能にする強力なソフトウェアにより、外科手術の世界にスマートインプラントを導入することができます。これらのインプラントは、患者との完全な適合性の確保と組織の成長を促し、組織との相互作用により体内での生存を最適化します。これらの進歩は、個別化医療の新時代を告げるものです。」

協業パートナーについて

テルアビブメディカルセンターは、患者中心の医療をリードし、新たな医療技術の開発を推進。
PTC は、DX に注力し、Creo ソフトウェアを通じて革新的なエンジニアリングの実現を支援。
ヘキサゴン社は、先進的なデジタル製造ソリューションを開発し、製造工程の最適化、検証、品質保証を通じて医療用インプラントの安全性承認取得を支援。

PTC ジャパン株式会社について　

米PTCの日本法人（本社：東京都新宿区）。主力製品として、拡張性と相互運用性に優れた三次元CAD のCreo、製品コンテンツと業務プロセスを一元管理する製品ライフサイクル管理 (PLM) のWindchill 、ソフトウェアの開発と管理を支援するアプリケーションライフサイクル管理 (ALM)のCodebeamer、保守やメンテナンス、利用者の利便性を向上させるサービスライフサイクル管理(SLM) の ServiceMaxなどを提供しています。また、IoTアプリケーション開発プラットフォームのThingWorxと拡張現実 (AR) オーサリングソリューションのVuforiaなどの、主要製品をサポートするテクノロジーは、PTCの顧客に継続的なイノベーションと付加価値を提供します。PTCは、これらのソリューションにより、設計から製造、運用、サービス、廃棄に至るライフサイクルを通じて製造業のデジタルスレッドを構築し、企業のデジタルトランスフォーメーションを支援しています。1992年3月設立。国内4事業拠点。https://www.ptc.com/ja

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以上

報道関係者お問い合わせ先
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