整形外科:パーソナライズされた骨手 術
整形外科:パーソナライズされた骨手 術3Dプリンターは整形外科手術にも使用されており、そのおかげで手術はより成功してい る。整形外科とは 発展途上の技術の世界は、日々医学の手を強化し続けている。技術の世界の新しい恵みの
一つと考えられている 3Dプリンターは、現在整形外科手術にも使用されており、それら のおかげで、手術後により成功した結果が得られる。三次元プリンターによって医療の世
界にもたらされたこの新しい治療の形態は 3D 整形外科と呼ばれる。 3D整形外科の概念を 以下に要約することができる。これは、骨の不結合、関節置換、骨格変形などの骨を切断 することによって行われる手術の精度と成功の可能性を高めるコンピュータ支援手術アプ
リケーションである。
カスタマイズされた 3D 整形外科プランニング オーダーメイドの整形外科手術は、患者の放射線画像を 3Dコンピュータモデルに変換す ることから始まり、その後に疾患の非常に詳細な分析とコンピュータシミュレーションに
よる正しい骨の切開の決定が行われる。同じプロセス中に、患者に対する古典的なインプ ラントおよびプロテーゼの適合性も評価される。そして、患者のために特別に設計された
骨切開ガイドが設計され、患者は一対一手術で最も成功した手術の結果を与える骨切開を 実現することができる。
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インプラントと義肢 このガイドラインは、名前が示すように、問題のある患者にのみ適しており、他の患者に
は機能しない。さらに、コンピュータ解析の過程で古典的なインプラントやプロテーゼが 患者にとって不十分であると理解される場合には、患者の解剖学的構造に完全に適したイ ンプラントやプロテーゼを金属生産を行う三次元プリンターで設計・製造し、必要に応じ
て患者に適用することができる。その結果、パーソナライズされた整形外科手術は、コン ピュータおよび三次元プリンタ技術の助けを借りて患者の外科的計画において高精度およ
び正確さを提供するパーソナライズされたソリューションである。
義肢手術では、患者の解剖学的構造に応じて適用され、関節内の正しい方向に配置された 義肢は、簡単にインプラント適合性と呼ばれる。義肢は、義肢を受け入れるように切開を
することによって磨耗した関節表面に適用される。プロテーゼを適切に選択し、正しい方 向に配置することは、プロテーゼの荷重分布に直接関係する。これはプロテーゼの寿命を
延ばすことができる最も重要な要因の 1 つである。患者固有の手術ガイドを用いた義肢手 術では、患者に最適な負荷分布を高精度で提供する方法で正しい義肢を装着することが可
能である。したがって、患者固有の外科手術ガイドまたは 3D整形外科アプリケーション は、より高い外科的成功とより長い義肢寿命の両方の点で利点を提供する。
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整形外科はリスクを軽減 三次元整形外科手術アプリケーションは、関節炎のための股関節、膝、肩のプロテーゼの 外科的治療と、発達性や不整合などの後天性骨格変形の外科的治療の両方において利点を
提供する。まず第一に、3Dコンピュータモデルで作成され、動作することが確認された 手術のシミュレーションがあり、それだけで多くの場合外科医にとって大きな意味を持つ
ことができる。患者固有の外科的ガイドラインに 3D整形外科を使用することで、手術の コンピュータ化された計画のエラー構造をより簡単に、より速く、最小限に抑えることが
できる。患者の利益は、コンピュータ上で自分のために作られた理想的な手術計画が、最 小限の誤差で短い手術で実現されることである。手術時間の短縮は、外科的出血や感染の
リスクを減らすことが知られている重要な外科的パラメータである。要約すると、3D整 形外科手術と患者固有の方法の使用を推奨する。これは、合併症のリスクを軽減し、多く
の整形外科手術で成功する可能性を最大化する方法である。
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で計画された手術は、古典的な方法よりも確実な結果をも たらすか? 非補綴手術(変形、偽結合など)では、古典的な方法では、外科医が視覚データを評価
し、彼の経験に適切であると判断する場所で骨の切開が完全に行われる。その結果、非常 に可変的な結果が得られる。最近まで、肘と前腕骨の偽結合の治療は従来の外科的方法で
は非常に困難で危険であったため、これらの治療は一般的に回避されていた。患者固有の- ガイドと 3D整形外科の計画のおかげで、これらの手術は今日非常にうまく行うことがで
きる。 義肢手術では、患者固有ではない標準的な手術ガイドが、外科医に骨切開を指導する。し
かし、体重、身長、変形などの患者の個人的な要因により、場合によってはこれらの標準 的な外科手術ガイドが期待どおりに機能しなくなることがある。このため、特に選択され
た患者群では、患者固有の外科的ガイドを使用して行われる義肢手術は成功の可能性を高 め、プロテーゼの寿命に積極的に影響を与える。
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整形外科は、最適な義肢を選択するためにも使用される 関節炎のための補綴は多くの異なった形、幾何学およびサイズ入って来。現実を正確に反
映した患者モデルとコンピュータモデルのコンピュータモデルをコンピュータ環境に理想 的に適合する点で評価する。したがって、患者に最も適したプロテーゼを選択することが
できる。 患者固有の外科的計画と応用、つまり 3D整形外科手術は、骨切断が必要なすべての整形
外科手術に使用できる。しかしながら、時間のかかる予備作業と追加費用のために、違い を生じると予測される患者に使用することが賢明である。これらには、個人的な要因のた
めに特に困難であると考えられている股関節、膝および肩の補綴、およびあらゆる種類の 不和骨変形患者が含まれる。さらに、整形外科腫瘍学の症例では、癌性骨組織に入ること
なく、最も損傷の少ない方法で疾患部分を除去するのを助けることができる。 理論的には、手術で骨を切断するすべての骨や関節にこの方法を適用することができる が、この方法を使用する必要がある困難な症例や危険な状況が存在することは、3D患者固
有の手術の理想的な状況を構成する。
骨の代わりに使用 重大な骨組織の損失は、外傷、腫瘍手術、時には変性関節疾患の過程でめったに見られな
い。この骨組織喪失を修復するには、異なる外科的手法で十分であることが多い。しかし ながら、極端な場合には、従来の外科的手法では不十分である可能性がある。このような
場合、欠けている骨組織は、3D整形外科のおかげで 3Dプリンタで製造されたチタン合金 インプラントで修復することができる。これらのインプラントを患者自身の骨に変換する
ことは、ギャップを埋めるインプラントの設計を調整し、移植方法を一緒に使用すること によって可能である。







