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精密加工

カスタムメイド医療機器実現に向けて大きく貢献

福井県

株式会社松浦機械製作所

2020年3月17日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 金属光造形複合加工法の高度化による医療機器製品への適応製造技術の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 医療・健康・介護
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)、デザイン性・意匠性の向上
キーワード 金属インプラント、カスタムメイド、QOL向上、短納期、ハイブリッド金属3Dプリンタ
事業化状況 実用化間近
事業実施年度 平成18年度~平成20年度

プロジェクトの詳細

事業概要

医療機器のカスタムメイド化、生体適合性向上、納期短縮、低コスト化等ニーズに対し、福井県地域結集型共同研究事業の研究成果と新規産業創造技術開発費補助金交付により商品化を行なった金属光造形複合加工法の開発成果をベースに、加工法に適した医療用材料の開発、加工法による生体適合性の高い内部構造及び表面構造の開発、統合型CAM(*4)の開発を行うことにより、医療機器製品の適応製造技術の開発を行い解決する

開発した技術のポイント

医療用金属粉末材料開発では、本加工法に適したコバルトクロム合金を製作できた。加工方法開発では、各種合金の焼結、切削条件、人工骨に最適な構造、特殊工具の開発、CT(コンピュータ断層撮影)データから人工骨完成までの工程を確立した。統合型CAM開発では、切削パス出力機能の高機能化、安定化を実施した。試作評価では、各種焼結材の機械特性を求め、試験片の安全性、本製造方法の優位性、インプラントの有効性、形態適合性を有し手術時間の短縮に関して有効性を確認した。
(新技術)
・欠損部と同一の外部形状であるため、術後の外観が良い
・細胞や血管が内部まで入り込む内部構造、切削による生体親性の高い表面形状により、骨との高い結合が見込める
・術中に加工の必要が無いため、操作性に優れている
・工程削減により短納期、低コスト化製造が可能

具体的な成果

開発した製造技術及びこれにより製作したインプラントは以下の特徴を有する。
・生体適合性向上:現状、製品製作上、別工程で表面処理を行い生体適合性の向上を図っていることが本装置のみで可能となった。
・カスタムメイド化:実現された。
・納期短縮:提案通りの工程が削減でき実現できた。
・手術時間の短縮:設計段階に医師との相談を実施しており手術時間の短縮化が図られた。動物実験では50%減の確認ができた。
・低侵襲化:実現された。

研究開発成果の利用シーン

医療機器の登録が必要であるが、臨床試験用の医療機器の製造が可能。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

医療機器としての登録を検討中。

提携可能な製品・サービス内容

素材・部品製造、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

積層造形により個々の症例が必要とするカスタムメイド形状の金属インプラント部品製作のリードタイムを短縮できるほか、中空やメッシュ構造を利用した部品剛性のコントロールなど、インプラント部品の高機能化も可能。また、精度が要求される箇所はハイブリッド金属3Dプリンタの特長を活かし切削仕上げ加工も1プロセスで可能である。

今後の実用化・事業化の見通し

事業化に向け、装置の医療機器としての登録を検討中。製作したインプラント部品にて臨床試験を行うことで医療部品製作の実績づくりを目指す。

実用化・事業化にあたっての課題

事業化に向けて、今回開発した技術に対しシステムの安定性、精度の向上、時間の短縮、そして、動物実験による安全性の確認等取り組む必要がある。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社松浦機械製作所
事業管理機関 公益財団法人ふくい産業支援センター
研究等実施機関 株式会社ネクスト
株式会社エムエーツール
福田金属箔粉工業株式会社
国立大学法人東京大学
学校法人工学院大学
国立研究開発法人産業技術総合研究所
学校法人松本歯科大学
アドバイザー 株式会社ヨシオカ

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社松浦機械製作所(法人番号:4210001003869)
事業内容 工作機械(マシニングセンタ)製造・販売、金属光造形複合加工機製造・販売、CAD/CAMシステム販売
社員数 400 名
本社所在地 〒910-8530 福井県福井市東森田4丁目201番地
ホームページ https://www.matsuura.co.jp/
連絡先窓口 技術本部 AMテクノロジー
メールアドレス rtanaka@matsuura.co.jp
電話番号 0776-56-8108