3Dプリンティング技術は飛躍的な進歩を続けています。特に医療従事者は、コストを削減し、医療の質を高めるこの技術をいち早く取り入れてきました。
インプラントや 3Dプリント義肢についてはすでに多くの人が知っています。いずれも、この技術を早期に採用した分野です。あまり知られていませんが、同じく重要なのは、3Dプリンティングが手術室での所要時間にもたらし得る影響です。たとえば、MRI画像を参考に作製した3Dプリントモデルは、外科医が手術の計画を立てるのに役立ち、手術時間を高コストな分だけ短縮できます。外科医の報酬を除いても、手術室の利用には平均で1分あたり70ドルかかります。
昨年、この技術は、心理療法士パメラ・スコットさんの頭蓋骨内で成長していた腫瘍の位置を把握するために用いられ、その結果、脳神経外科医は低侵襲手術で腫瘍を摘出することを決めました。3Dモデルがなければ、スコットさんの外科医は従来の開頭術で腫瘍を摘出していたでしょう。頭蓋骨を開き、腫瘍を取り除くために脳を持ち上げる必要があり、はるかに危険で時間のかかる手術になっていたはずです。
まれなケースではありますが、3DとMRIを組み合わせたこの活用法は孤立した事例ではありません。同じ方法が数週間前、ブラジルでも、脳の発達にリスクをもたらす可能性がある頭蓋骨の変形、クローバーリーフ頭蓋症候群を患う子どもの手術に用いられ、成功しました。 3Dプリンティングの速度 と精度が向上するにつれ、患者ごとに作製する3Dモデルは、難しい手術の計画や患者への病気の説明において、標準的なものになる可能性があります。
もちろん、最後のフロンティアは バイオプリンティングです。長年、科学者が作製できる生きた組織の厚さや複雑さには限界がありました。培養組織には、自然界に見られる微細な血管がなかったためです。従来の工程では、内部の細胞は酸素や栄養素を得られず、二酸化炭素やその他の老廃物を排出する手段もない状態でした。
ハーバード大学のウィス研究所のチームが開発した新しい方法により、複数種類の細胞と 血管構造を備えた組織を形成できるようになりました。「私たちは、課題を一つずつ解決しようとしています」と、ハーバード大学の血管組織研究の筆頭著者で、今週ニューヨーク市で開催される「Inside 3D Printing」会議の登壇者でもあるデイビッド・コレスキー氏は語ります。コレスキー氏は、実物大の代替臓器を印刷できるようになるまでには数十年かかると明言する一方、科学者はすでに肝臓などの微小臓器組織を作製でき、新薬の治療法の試験に利用できると指摘しました。近年、研究開発の生産性が低下している製薬業界にとって、この応用は歓迎すべき知らせです。
短期的には、医療分野の3D市場はインプラントと義肢が牽引するでしょう。たとえば歯科インプラントは2014年に過去最高の売上高を記録し、1億7,530万ドルを生み出して市場を席巻しました。業界の中期的な見通しも明るく、2025年までに8億6,700万ドルに達すると予測されています。同じ期間内にバイオプリンティングが商業化されれば、60億ドルに達する見込みです。
実現を可能にする手術と同じような成果を上げられれば、医療分野の3D業界が目覚ましい結果をもたらすことに問題はないでしょう。
この記事は GE Look Aheadとの協力のもと掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。
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著者：ジェニファー・シルヴィはGE Look Aheadに記事を執筆しています。
画像：2014年の台北国際コンピュータ見本市で、TWTC南港展示ホールにて、Auroraの3DプリンターF1がフィギュアを印刷している。REUTERS/Pichi Chuang
