側弯症：見過ごされがちな「目に見えない疾患」

側弯症は、特に思春期の子どもに多く見られる脊柱変形の一つです。従来の装具製作では、石膏ギプスによる採型や手作業での加工が一般的でした。しかし、この方法は時間と労力がかかるうえ、患者の身体に正確にフィットする装具を製作することが難しいという課題があります。こうした問題は、矯正効果だけでなく、装具を装着した際の快適性にも影響します。

中山市陳星海病院（中西医結合）は、広東省と香港が共同で設立した中西医結合を専門とする三級甲等病院であり、骨疾患のリハビリテーション分野における地域の中核医療機関です。同院の3Dプリンティング医療センターでは、すでに患者一人ひとりに合わせた高精度な個別化医療を提供しています。

課題：従来の方法では装具製作の効率とフィット感に限界

• データ取得に時間がかかる： 石膏による採型は工程が複雑で時間がかかり、患者の協力も必要となります。特に小児・思春期の患者にとっては負担が大きくなります。
  
  
• 修正が難しい： 一度作成した型を変更すると元の形状に戻すことが難しく、経過観察に伴う微調整や再設計にも課題があります。
  
  
• フィット感と快適性が低い： 手作業による誤差により、採型した型と患者本来の身体形状との間にずれが生じ、矯正効果と装着時の快適性の両方に影響する可能性があります。
  
  

ブレークスルー：3Dデジタルワークフローが装具製作を革新

3DeVOK MQ 3DスキャナーとTPM3D P360 SLS 3Dプリンティングシステムを組み合わせることで、3Dスキャン、装具設計から最終的な製造までを一貫してデジタル化できます。側弯症用装具の製作に、スピード、精度、個別化という新たな可能性をもたらします。

1. 非接触3Dスキャン ― 患者の身体データを迅速に取得

赤外線スペックル光源を搭載した3DeVOK MQハンディヘルド3Dスキャナーは、IEC 60825（レーザー安全規格）およびIEC 62471（光生物学的安全性規格）の2つの国際規格に対応しています。光を照射することなく、安全な非接触スキャンを行えるため、患者への負担を抑えたデータ取得が可能です。

3DeVOK MQ 非接触3Dスキャナーを使用することで、医療従事者は患者の体幹をわずか1分で360°スキャンし、身体形状の3Dデータを迅速に取得できます。身体に直接接触することによる圧迫感や不快感を避けられるため、特に思春期の患者にも適しています。

また、ワイヤレス操作にも対応しているため、ケーブルによる制約を受けることなく、医療現場でスキャン角度や位置を柔軟に調整できます。これにより、より自由かつスムーズなスキャン作業が可能になります。

さらに、非照明スキャンに対応しており、強い光による刺激を抑えて患者の快適性を高めます。最大0.08 mmのスキャン精度により、側弯症矯正装具の精密なモデリングに必要なデータ取得をサポートします。

1,100 mm × 1,100 mmの広いスキャン範囲を備えているため、スムーズなデータの位置合わせが可能で、操作性にも優れています。医療従事者による患者の身体データ収集を効率的に支援します。

中山市陳星海病院のスタッフが3DeVOK MQ非接触3Dスキャナーを使用して患者をスキャンする様子。

3DeVOK MQ 3Dスキャナーで取得した患者の体幹3Dモデル。

2. デジタルモデリングと設計 ― 精密な装具設計を実現

スキャンによって取得した身体データをもとに、技術者はデジタルプラットフォーム上で患者一人ひとりに合わせた装具設計を行います。脊椎のバイオメカニクスに基づいてモデル構造を最適化し、さらにX線画像を参照して矯正位置を調整することで、各椎体の位置を正確に合わせます。

これにより、身体形状への高精度なフィットと医学的な矯正要件を両立した装具設計を実現します。

病院の技術スタッフが、ソフトウェアプラットフォーム上で側弯症の矯正位置を正確に特定している様子。

3. TPM3D SLS 3Dプリンティング ― カスタム装具用モデルを迅速に造形

装具モデルの設計が完了した後、病院ではTPM3DのSLS（選択的レーザー焼結）技術を使用して、実物の装具モデルを3Dプリントします。使用する造形材料には、TPM3D独自のPrecimid1190医療グレードナイロンパウダーを採用しています。高い強度と適度な柔軟性を備えており、患者の身体形状にフィットする装具の製作に適しています。

従来の3Dプリント方式と比較して、SLS技術には、サポート材が不要、高い造形精度、複雑な形状にも対応しやすいといったメリットがあります。これにより、装具モデル全体を一体成形することができ、デジタルモデルの形状を高い精度で再現できます。

 スタッフがTPM3D SLS 3Dプリンターを操作し、装具モデルを造形している様子。

4. 装着・調整

プリント後、装具モデルの装着テストと必要な微調整を行い、患者の身体に動的にフィットする状態を確認します。これにより、装具の矯正効果と装着時の快適性を両立し、**「動的適応」**を目指した装具矯正を実現します。

3Dプリントされた装具モデルが患者の身体に正確にフィットしている様子。

成果：効率的なカスタマイズ、精密なフィット感、患者体験の向上

デジタルワークフローの導入により、病院では装具の製作期間を大幅に短縮し、フィット率を向上させることができました。これにより、医療従事者は患者一人ひとりのニーズにより迅速に対応できるようになり、患者も長期にわたる装具療法をより快適に受けられるようになりました。

デジタル装具の新時代へ

医療リハビリテーション分野における3Dスキャン・3Dプリンティング技術の活用が進む中、側弯症に対する個別化治療は、従来の方法が抱えていたさまざまな制約を克服しつつあります。

中山市陳星海病院での実践は、「高精度・迅速・快適」な側弯症矯正ソリューションが現実になりつつあることを示しています。これにより、より多くの患者に持続的かつ個別化されたリハビリテーションソリューションを提供できる可能性が広がっています。

3DeVOK + TPM3D SLSプリンティングによる側弯症矯正の具体的な導入プロセスについて詳しく知りたい方、または実際の症例動画やデモをご覧になりたい方は、YouTubeチャンネルをご覧ください。

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