3D Sleepの積層造形技術による歯科用装置が、患者に安らかな睡眠をもたらす
3D Sleepは、いびき・睡眠時無呼吸症候群・歯ぎしり治療用口腔内装置の製造方法を再定義する、オーストラリアを代表する歯科睡眠医療企業です。信頼性が高く快適で臨床的に優れた歯科睡眠装置への需要増大に対応すべく設立された当社は、従来の手作業によるアクリル製装置の限界を早期に認識しました。これらの製造プロセスは時間がかかり、品質にばらつきがあり、技術者の個人技量に大きく依存していたため、生産規模の拡大が困難で、快適性や耐久性が犠牲になるケースが多々ありました。
これらの障壁を克服するため、3D SleepはEOSシステムと生体適合性ナイロンを用いた先進的な積層造形(AM)技術を導入した。これは画期的な前進であり、精密性・均一性・拡張性を実現すると同時に、装置の強度・品質・快適性および患者の治療成果を劇的に向上させた。
3Dプリントへの移行を決めた際、EOSは最も知名度の高い信頼できるプロバイダーとして際立っていました。一貫した高品質の医療機器を製造するために不可欠な高精度と部品の再現性を提供しているからです。
3D Sleep共同ディレクター ケン・リー博士
課題
従来のアクリル製MAS(顎関節症用マウスピース)製造には大きな課題があった。この工程は技術者による完全な手作業で、個人の技術力に大きく依存していた。非常に経験豊富な技術者であっても、1日に製造できる装置は3~4個に過ぎなかった。 「従来のアクリル製法では、非常に優れた技術者でも1日に3~4個しか製作できませんでした。個人の技術力に大きく依存する小規模な工程であり、積層造形技術を導入する前は成長が制限されていました」と、3D Sleepの共同ディレクターであるケン・リー博士は説明する。この限られた生産量は拡張性を著しく阻害し、多数の歯科技工士の雇用を必要とした。 アクリル素材自体が困難な妥協を強いた:快適性に必要な薄さは装置の破損リスクを高め、耐久性のある厚い装置は患者の快適性とコンプライアンスを低下させた。
破損は重大な問題であり、毎日のように患者からの苦情が発生し、部品が脱落するなどの潜在的な安全上の危険、まれなケースでは誤飲や誤嚥のリスクも伴っていました。多くの患者が3年以内にアクリル製装置を破損させていました。 これらの破損対応には多大な診療時間が費やされ、歯科医は1日の半分を装置破損患者の診察に充てていました。「EOS技術で製造された耐久性ナイロン装置に切り替える前は」と3D Sleep共同ディレクターのサム・タルピス博士は振り返ります。「患者からアクリル部品破損の苦情電話が毎日かかってきていましたが、その問題は完全に解消されました」
ワークフローも煩雑で、物理的な型をラボへ発送し、石膏模型は硬化に1日を要し、アクリル粉末や液体を用いた汚れた製造工程を伴っていた。さらに、紛失または損傷したアクリル製器具の交換には、手作業による全工程を一からやり直す必要があり、手作業で処理されたアクリル中の未硬化モノマーによる生体適合性の懸念も潜在していた。
ソリューション
3D Sleepのワークフローは完全にデジタル化され、口腔内スキャンデータを電子的にラボへ送信する方式に切り替わったことで、物理的な型取りが不要となった。 技工士はCADソフトウェアを用いて装置を設計し、手作業による製作と比べて設計の処理能力を大幅に向上させました。設計完了後、デジタルデータはEOSシステムに転送され3Dプリントされます。「3Dプリントへの移行を決めた際、EOSは最も認知度が高く信頼できるプロバイダーとして際立っていました。一貫した高品質の医療機器を製造するために不可欠な高精度と部品の再現性を提供しているからです」とリーは述べ、適切な技術パートナーを選ぶ重要性を強調しています。
後処理では、患者の歯の3Dプリント模型にナイロン製矯正装置を装着し、微調整を行います。EOS技術の精度と一貫性により、こうした調整は最小限に抑えられています。デジタルモデルによりシームレスな再製造も可能で、装置を紛失または破損した場合でも、プロセスを最初からやり直すことなく保存ファイルから迅速に複製できます。
新たな製造方法は、環境面と運用面の両方で明確な利点をもたらしました。煩雑で労働集約的なアクリルワークフローを、より清潔で効率的なプロセスに置き換えることで、材料の廃棄を削減し、納期を短縮しました。EOSの積層造形技術をデジタルエコシステムに統合したことで、3D Sleepは拡張性・信頼性に優れ、将来を見据えたソリューションを確立。医療従事者と患者双方に、卓越した品質・快適性・性能を提供しています。
結果
EOS技術の採用により大幅な改善が実現しました。ナイロンへの切り替えにより、装置の厚みを大幅に削減(アクリル製では2~3mmだったものがわずか0.5~1mmに)し、強度や耐久性を損なうことなくより快適な装着感を提供。3D Sleepは両方の長所を兼ね備えた装置を実現しました——高い耐久性と患者にとっての卓越した快適性を同時に実現し、従来のアクリル製装置の妥協点を克服したのです。これにより患者のコンプライアンスと生活の質が劇的に向上しました。 特に顕著なのは、装置破損という普遍的な問題が事実上解消された点です。日常的な破損クレームや修理に費やされる診療時間は消滅し、年間数千台の装置の中で真の破損はごく少数のみ発生するようになりました。これにより患者の安全性と信頼性が大幅に向上しました。
デジタルワークフローは業務を効率化し、技術者がより多くの設計量を処理できるようにするとともに、物理的な型や手作業によるアクリル加工に伴う遅延や混乱を解消しました。「手作業による装置作成の非常に労力がかかり煩雑なプロセスと比較して、当社のEOSベースの生産ははるかにクリーンで効率的なデジタル作業です」とタルピスは要約します。保存されたデジタルファイルから装置を容易に再作成できる能力は、一から始める場合に比べて大幅な効率向上をもたらしました。 EOS FORMIGA P 110システムの一貫した精度と再現性は、信頼性の高い部品品質と適合性を保証し、調整時間を削減した。AM技術は3D Sleepの統合モデルにおいて基盤となり、香港、ニュージーランド、シンガポールなどへの市場拡大を支えている。
従来のアクリル製法では、非常に熟練した技術者でも1日に3~4個しか装置を製作できませんでした。これは個人の技術に大きく依存する小規模な工程であり、積層造形技術を導入する前は当社の成長を制限する要因となっていました。
3D Sleep共同ディレクター ケン・リー博士
結果の概要:
- 器具の破損をほぼ完全に解消し、患者の苦情と緊急修理を大幅に減少させた
- 装置の厚みを0.5~1mmに薄型化し、強度を損なうことなく患者の快適性を向上させた
- 効率化されたデジタルワークフローにより、煩雑な手作業プロセスを置き換え、より迅速な納期を実現します
- 技術者1人あたりの設計スループット向上により、人員を増やさずにラボの規模拡大が可能となる
- 保存されたデジタルファイルから迅速かつ準拠した再生製造を実現
- EOS 3Dプリントによる一貫した精度により、フィッティング時の調整時間を短縮。
EOSシステムにナイロンを採用したことで、ついに両方の長所を兼ね備えた装置を実現できました。患者にとって非常に快適でありながら、同時に高い耐久性を備えた装置です。これにより、従来のアクリル樹脂では必要だった妥協点を克服しました。
3D Sleep共同ディレクター ケン・リー博士
「EOS技術で製造された耐久性のあるナイロン製器具に切り替える前は、アクリル部品の破損に関する患者からの苦情電話が毎日かかってきていましたが、その問題は今や解消されました。」
3D Sleep共同ディレクター サム・タルピス博士
会社概要(簡略版)
3D Sleepはオーストラリアの歯科睡眠医学専門企業です 専門分野は いびき、睡眠時無呼吸症 無呼吸症、歯ぎしり(ブラキシズム)向けの先進的な口腔内装置の設計・製造を専門としています。デジタルワークフローと積層造形技術の統合により、3D Sleepは耐久性と快適性を兼ね備えた装置を提供し、患者の安全性と臨床医の効率性を向上させます。
詳細情報: https://3dsleep.com.au/