3D 프린팅은 플라스틱 바디 임플란트를 다룰 준비가 되었습니다.

작년 말 스웨덴에서 사고로 인해 심각한 머리 부상을 입은 40세 여성이 두개골을 수리하기 위해 PEEK라는 플라스틱으로 만든 3D 프린팅 임플란트를 받았습니다.

병원이 현장에서 이런 종류의 임플란트를 설계하고 3D 프린팅한 것은 이번이 처음이었으며 의료 분야에서 3D 프린팅의 전환점이 될 수 있었습니다.

"우리가 아는 한, 우리는 병원에서 3D 임플란트 전체를 제작한 세계 최초의 기업입니다. 이는 임플란트가 처음부터 환자에게 더 잘 적응할 수 있음을 의미합니다."라고 임상 생리학 분야의 의료 엔지니어인 Einar Heiberg Brandt는 말합니다. 스웨덴 스코네 대학병원에서 "이렇게 하면 수술 속도가 빨라지고 합병증도 줄어들 것입니다."

병원 내 3D 프린팅은 아직 초기 단계이지만 큰 가능성을 보여준다고 업계 전문가들은 동의합니다. 3D 프린팅은 티타늄 및 스테인리스 스틸 임플란트를 제조하기 위해 XNUMX년 이상 의료 분야에서 사용되었지만 PEEK 플라스틱은 이 기술이 의료 기기 제조업체의 작업 현장을 넘어 전 세계 병원 및 진료소의 실험실로 이전될 수 있는 기회를 확대합니다.

실제로 의료 시설은 3D 프린팅의 거대하고 새로운 시장을 대표합니다. 치과 및 3D 프린팅 의약품을 포함하는 3D 프린팅 산업의 의료 부문의 가치는 현재 약 3억 달러에 이릅니다.

병원에서의 3D 프린팅

미네소타의 Mayo Clinic 및 전국의 VA 병원과 같은 기관에는 광범위한 3D 프린팅 연구소가 있습니다. 그곳의 작업은 대부분 환자 맞춤형 3D 프린팅입니다. 의료 모델, 수술 훈련 도구 및 정형외과 교정기. 그러나 멀지 않은 미래에 이러한 병원에서는 모든 유형의 수술을 위해 PEEK로 환자 맞춤형 임플란트를 3D 프린팅하게 될 수도 있습니다.

3D 프린터와 PEEK 필라멘트를 사용하면 병원에 많은 이점을 제공하지만 여전히 상당한 장애물이 있습니다. 이 방법은 의료 기기를 만드는 전통적인 방법, 즉 기계 가공 및 사출 성형과 비교할 때 현장 진료가 가능합니다. 이는 더 빠른 임플란트, 더 낮은 비용, 그리고 외과의사와 임플란트를 생산하는 기술자 간의 긴밀한 협력을 의미합니다.

병원은 스캔 및 X-레이에서 얻은 환자 데이터를 사용하여 결함이 있는 공간에 정확하게 맞는 맞춤형 임플란트를 3D 프린팅할 수 있습니다.

연구에 따르면 환자 맞춤형 임플란트는 수술 시간을 단축하고 감염 위험을 낮추며 더 나은 결과를 가져오고 입원 기간을 획기적으로 단축하는 것으로 나타났습니다. 필요에 따라 임플란트를 3D 프린팅하면 병원이 값비싼 임플란트 재고를 보유할 필요가 없어집니다.

현재로서는 FDA 승인을 받은 병원에서 제조된 3D 프린팅 PEEK 임플란트가 없지만 이는 곧 바뀔 수 있습니다.

3D 프린팅 PEEK 두개골 임플란트 전문 독일 스타트업, 쿠모비스, FDA 승인 과정의 마지막 장애물을 완료하고 있다고 말합니다.

Kumovis의 공동 창립자이자 공동 CEO인 Miriam Haerst는 "병원 현장의 3D 프린팅과 진료 시점에 제조를 주도하고 무엇이 가능한지 보여주는 프로젝트에 대해 많은 관심이 있습니다."라고 말합니다.

사우스캐롤라이나 기반 3D 시스템세계에서 가장 오래되고 규모가 큰 3D 프린터 제조업체 중 하나인 는 최근 Kumovis를 인수하여 회사를 확장할 계획을 발표했습니다. 금속 임플란트 치료 시점에 PEEK 임플란트에 적용됩니다.

3D Systems 의료 기기 부문 부사장 겸 총괄 책임자인 Gautam Gupta는 "[3D 프린팅] 기술이 의료 전문가에게 더욱 사용자 친화적이게 되면서 더 많은 병원이 맞춤형 수술을 위한 엔드투엔드 솔루션을 구현할 수 있게 될 것입니다."라고 말했습니다. "이는 기존 의료 모델을 붕괴시키고, 치료의 질을 향상시키며, 결정적으로 더 많은 생명을 구할 것입니다."

Kumovis 인수는 3D Systems의 기존 의료 사업에 잘 부합하며 의료용 임플란트 생산 분산에 새로운 초점을 추가합니다.

Haerst는 "임플란트 가용성 측면에서 제조를 병원으로 이전하는 것은 획기적인 변화가 될 것입니다."라고 말합니다.

그러나 병원이 제조업체가 되려면 장비와 함께 기술 및 엔지니어링 직원, 규제 프로세스가 필요합니다. 이는 현재 의료기기 제조업체의 협력 계약을 통해 현장에서 관리될 수 있다고 Haerst는 말합니다.

임플란트용 PEEK 플라스틱과 티타늄

PEEK는 수년간 가공 시 임플란트 재료로 FDA 승인을 받았지만 3D 프린팅 시에는 아직 승인을 받지 못했습니다. PEEK는 오늘날 척추 케이지부터 발목 관절까지 시중에 나와 있는 수많은 임플란트에 사용되지만, 3D 프린팅된 PEEK는 여전히 밀링 또는 성형된 PEEK와 동일한 체중 지지 및 마모 특성을 가지고 있음을 입증해야 합니다.

전반적으로 이 생체 적합 소재는 스테인레스 스틸과 티타늄에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 즉, 가볍고, 초음파 투과성이 있으며, CT 및 MRI 스캔에 거의 보이지 않아 수술 후 모니터링이 향상됩니다.

수년에 걸쳐 3D 프린팅된 티타늄은 더 나은 뼈 통합으로 명성을 얻었으며 매년 수천 개의 관절 및 척추 임플란트가 Stryker와 같은 주요 제조업체에서 3D 프린팅됩니다. 그러나 PEEK는 변했다고 의료 시스템 책임자인 Marc Knebel은 말합니다. 에보 닉는 3D 프린팅은 물론 사출성형, 밀링용 PEEK를 생산하는 업체입니다.

"오늘날 PEEK는 더 나은 골유착과 같은 새로운 기능을 얻기 위해 첨가제를 사용하여 설계될 수 있습니다."라고 Knebel은 말합니다. “우리는 이미 [3D 프린팅 임플란트]에 관해 두 곳의 병원과 협력하고 있습니다. 첫 번째 서비스는 향후 XNUMX년 이내에 활성화될 것입니다.”

수술실 옆에 위치한 3D 프린팅 연구실은 환자 데이터를 바탕으로 순간적으로 디자인한 개별화된 임플란트를 생산할 준비가 되어 있으며 아직 갈 길이 멀습니다. 규제 장애물이 남아 있고, 임상 연구가 아직 진행 중이며, 병원으로부터 승인을 받는 데는 시간이 걸릴 것입니다. 그러나 오늘날 우리가 보고 있는 것은 혁신가들이 첫 번째 단계를 밟고 있는 모습입니다.