複雑なデザインの構造物を作ることができる「3Dプリンター」技術が心臓に疾患をもつ新生児の治療に応用されています。小さな心臓を内側まで正確に作り上げる3Dプリントの再現力に迫ります。

赤ちゃんの100人に1人が持って生まれる疾患があります。先天性心疾患です。この疾患の症状は様々で、中の壁に穴があいている、血管が狭いなど、患者ごとに状態が異なるため、手術は困難を極めます。

【医療×ものづくり】100人に1人の心臓病赤ちゃんを救う！3Dプリンターによる超精密「心臓模型」

そこで役立つのが、この心臓の形をした模型です。心臓につながる大動脈と肺動脈が入れ替わって生まれた状態を再現し、医師たちが動脈を入れ替えてつなぎ直す手術の練習をしています。

この模型は、患者1人1人の心臓の形を外から中まで再現した完全オーダーメイドです。柔らかく、内部のひだや膜まで再現しています。

医師の白石さんがある企業に開発を依頼し、実現しました。

国立循環器病研究センター 小児循環器内科 白石公 医師：
「まさに来週手術しようとする一人一人のお子さんの心臓模型を正確に作って、外科の先生が手術で赤ちゃんの胸を開けたら『小児科が言っていたのとずいぶん(心臓の)形が違った』と。そういうことをなくしてスムーズに手術に進んでもらえると」

これまで300例もの手術の練習に利用され、成功率の向上に貢献しました。

費用は1つ18万円からで、医療施設の全額負担でしたが、2025年に公的医療保険の適用を受けました。

京都府 京都市にある、心臓モデルを開発した会社「クロスメディカル」を訪ねました。

クロスメディカル 石田寿人 取締役：
「左側に、医療機関から提供していただいたCTデータを表示しています」

心臓模型の設計図を、患者のCT画像をもとに作っていました。それを形にするのが3Dプリンターで、特殊な樹脂を紫外線で固めると、心臓の形ができます。

現状では外側だけです。

【製造技術】製造の背景に真空注型技術！自動車部品などの試作ノウハウを活用

内部の形も再現するためにそれを元に型枠を作ります。その型枠に3Dプリンターで作った内部の模型を組み込み、独自開発の柔らかい樹脂を流し込みます。この装置、中は真空状態なので気泡ができにくく、樹脂が隅々まで行き渡り、複雑な形でも再現できるのです。

この真空注型という特殊な製造法を実現できた背景には、同社の前身となった事業があります。

クロスメディカル 石田取締役：
「当社は元々、工業製品の外装パーツであったり、内部の部品であったり、そういったものを短納期で納める、いわゆる試作品のメーカーです」

「クロスメディカル」は、家電や自動車の部品を試作する「クロスエフェクト」から分離した会社です。

高い精度で再現し、早く作るのが売りで、その技術が心臓模型に生きたのです。

日本経済新聞社 京都支社 大倉悠美記者：
「工業製品を手掛けてきた企業ですが、その高い加工技術や精密なモノづくりが医療分野でも評価された点が興味深いと感じました。日本の高いモノづくりの技術が他の分野と協業を重ねることで、さらなる産業の発展につながることが期待できます」

心臓模型への評価が他の臓器モデルなどの販売拡大にもつながり、会社の売上は着実に増えています。

【今後の展望】公的保険適用で広がる活用！医療現場から世界展開へ

クロスメディカル 石田取締役：
「『赤ちゃんを救える』というところがまずベースではあったのですが、いろいろ営業活動をしてみると、医療現場には多くのニーズが存在していることを実感しました。国内の周知活動を終えたら、海外市場へもこの製品やサービスを積極的に展開していき、挑戦したいと考えています」

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