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文献詳細

雑誌文献

臨床整形外科53巻2号

2018年02月発行

文献概要

誌上シンポジウム 骨関節外科への3Dプリンティングの応用

脊椎外科における3Dプリンティング(樹脂・金属)の応用

著者: 藤林俊介1 竹本充1 大槻文悟1 松田秀一1

所属機関: 1京都大学大学院医学研究科・整形外科学

ページ範囲:P.97 - P.108

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 近年,急速な発展を遂げている3Dプリンティング技術の脊椎外科への応用が始まっている.われわれは選択的レーザー溶融法を用いてヒト海綿骨構造を造形し,さらに表面の化学処理を行うことでチタン製人工骨の研究開発を行ってきた.本稿では,その研究の一環である色付き3D実体模型を用いた手術シミュレーション,椎弓根スクリュー刺入ガイドとしての手術支援テンプレート,生体活性チタン脊椎カスタムメイドケージの開発における動物実験と医師主導型自主臨床試験などを紹介する.同時に諸外国における3Dプリンティング技術の脊椎外科への応用に関しても紹介する.

参考文献

1) Neo M, Sakamoto T, Fujibayashi S, et al. The clinical risk of vertebral artery injury from cervical pedicle screws inserted in degenerative vertebrae. Spine 2005;30:2800-5.
2) Kotani Y, Abumi K, Ito M, et al. Improved accuracy of computer-assisted cervical pedicle screw insertion. J Neurosurg 2003;99(3 Suppl):257-63.
3) Ito H, Neo M, Yoshida M, et al. Efficacy of computer-assisted pedicle screw insertion for cervical instability in RA patients. Rheumatol Int 2007;27:567-74.
4) 小玉秀男.立体図形作成装置.特願 昭55-48210.
5) Patent US 4575330A “Apparatus for Production of Three-Dimensional Objects by Stereolithography”, 1986.
6) Chris Anderson:Makers:The New Industrial Revolution. Crown Business. Oct.2.2012.
7) Yamazaki M, Okawa A, Akazawa T, et al. Usefulness of 3-dimensional full-scale modeling for preoperative simulation of surgery in a patient with old unilateral cervical fracture-dislocation. Spine 2007;32:E532-6.
8) Kawaguchi Y, Nakano M, Yasuda T, et al. Development of a new technique for pedicle screw and Magerl screw insertion using a 3-dimensional image guide. Spine 2012;37:1983-8.
9) Takemoto M, Fujibayashi S, Ota E, et al. Additive-manufactured patient-specific titanium templates for thoracic pedicle screw placement:novel design with reduced contact area. Eur Spine J 2016;25:1698-705.
10) Otsuki B, Takemoto M, Fujibayashi S, et al. Utility of a custom screw insertion guide and a full-scale, color-coded 3D plaster model for guiding safe surgical exposure and screw insertion during spine revision surgery. J Neurosurg Spine 2016;25:94-102.
11) Spetzger U, Frasca M, König SA. Surgical planning, manufacturing and implantation of an individualized cervical fusion titanium cage using patient-specific data. Eur Spine J 2016;25:2239-46.
12) Yang J, Cai H, Lv J, et al. In vivo study of a self-stabilizing artificial vertebral body fabricated by electron beam melting. Spine 2014;39:E486-92.
13) Xu N, Wei F, Liu X, et al. Reconstruction of the upper cervical spine using a personalized 3D-printed vertebral body in an adolescent with Ewing sarcoma. Spine 2016;41:E50-4.
14) Kruth JP, Froyen L, Van Vaerenbergh J, et al. Selective laser melting of iron-based powder. J Mater Process Technol 2004;149:616-22.
15) Heinl P, Müller L, Körner C, et al. Cellular Ti-6Al-4V structures with interconnected macro porosity for bone implants fabricated by selective electron beam melting, Acta Biomater 2008;4:1536-44.
16) Fujibayashi S, Neo M, Kim HM, et al. Osteoinduction of porous bioactive titanium metal. Biomaterials 2004;25:443-50.
17) Takemoto M, Fujibayashi S, Neo M, et al. A porous bioactive titanium implant for spinal interbody fusion:an experimental study using a canine model. J Neurosurg Spine 2007;7:435-43.
18) Fujibayashi S, Takemoto M, Neo M, et al. A novel synthetic material for spinal fusion:A prospective clinical trial of porous bioactive titanium metal for lumbar interbody fusion. Euro Spine J 2011:20:1486-95.
19) Fukuda A, Takemoto M, Saito T, et al. Osteoinduction of porous Ti implants with a channel structure fabricated by selective laser melting. Acta Biomater 2011;7:2327-36.
20) Pattanayak DK, Fukuda A, Matsushita T, et al. Bioactive Ti metal analogous to human cancellous bone:fabrication by selective laser melting and chemical treatments. Acta Biomater 2011;7:1398-406.
21) 松下富春,Pattanayak DK,竹本 充・他.選択的レーザー溶融法により調製した純チタン薄肉多孔体の強度.塑性と加工2013;54:601-5.
22) Taniguchi N, Fujibayashi S, Takemoto M, et al. Effect of pore size on bone ingrowth into porous titanium implants fabricated by additive manufacturing:an in vivo experiment. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl 2016;59:690-701.
23) Kokubo T, Miyaji F, Kim HM, et al. Spontaneous formation of bonelike apatite layer on chemically treated titanium metals. J Am Ceram Soc 1996;79:1127-9.
24) Fujibayashi S, Nakamura T, Nishiguchi S, et al. Bioactive titanium:effect of sodium removal on the bone-bonding ability of bioactive titanium prepared by alkali and heat treatment. J Biomed Mater Res 2001;56:562-70.
25) Fujibayashi S, Neo M, Nakamura T. Stand-alone interbody cage versus anterior cervical plate for treatment of cervical disc herniation:sequential changes in cage subsidence. J Clin Neurosci 2008;15:1017-22.
26) 藤林俊介,竹本 充,大槻文悟・他.カスタムメイドチタン人工骨を用いた頚椎前方固定術—自主臨床試験の経験.人工臓器2014;43:S5.

掲載誌情報

出版社:株式会社医学書院

電子版ISSN:1882-1286

印刷版ISSN:0557-0433

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