이것이 정형외과(Orthopedics)의 미래입니까?
정형외과 수술에 사용할 수 있는 스마트 임플란트의 개발은 환자 진단 기능을 크게 개선할 수 있는 가능성을 가지고 있습니다. Seco Tools의 글로벌 의료 부분 가공 엔지니어인 Dominic Connor는 이 신기술에 대해 자세히 설명합니다. 정형외과 임플란트의 글로벌 시장은 호황을 누리고 있습니다. 현재 602억 달러의 가치가 있으며 2027년까지 814억 달러의 가치가 있을 것으로 예상됩니다 1. 또한 무릎 보철, 엉덩이, 팔꿈치 등의 보형물을 이식한 환자의 삶의 질과 가치를 높일 수 있습니다.정형외과 수술에 사용할 수 있는 스마트 임플란트의 개발은 환자 진단 기능을 크게 개선할 수 있는 가능성을 가지고 있습니다. Seco Tools의 글로벌 의료 부분 가공 엔지니어인 Dominic Connor는 이 신기술에 대해 자세히 설명합니다.
정형외과 임플란트의 글로벌 시장은 호황을 누리고 있습니다. 현재 602억 달러의 가치가 있으며 2027년까지 814억 달러의 가치가 있을 것으로 예상됩니다 1. 또한 무릎 보철, 엉덩이, 팔꿈치 등의 보형물을 이식한 환자의 삶의 질과 가치를 높일 수 있습니다.
임플란트의 정교함도 향상되고 있습니다. 이 기술의 최신 개척자는 '스마트 임플란트'입니다. 2021년 8월, 해당업계의 유명기업 Zimmer Biomet 및 메드테크 기업 Canary Medical은 미국 식품의약국(FDA)이 무릎 교체 수술에 사용하도록 승인한 세계 최초의 'smart knee'인 Persona IQ ® 의 출시를 발표했습니다 .
''smart knee'는 Zimmer Biomet의 입증된 인공 무릎 기술과 Canary Medical의 이식형 보고 프로세서(CHIRP)가 결합된 결과물입니다. 프로세싱 칩은 실제로 환자의 경골에 고정되어 있는 무릎의 경골 확장 부분 내부에 이식됩니다.
Dominic Connor는 이렇게 설명합니다. "이 칩은 무릎 임플란트를 부착한 후 환자의 경과를 모니터링합니다. Seco Tools의 Global Medical Application Engineer를 담당하는 Connor는 정형외과 및 광범위한 메디케어 산업의 새로운 개발에 대해 지속적으로 주시하고 있습니다.
"요즘 의사는 일반적으로 수술 후 환자에게 하루 3시간의 운동과 10,000보 걷기를 권장함으로써 무릎 임플란트가 제대로 작동하고 최상의 수술 결과를 얻을 수 있도록 합니다.
“그러나 의사들은 상당 부분 근육 형성과 같은 의학적 진행지표에 의존하고 있으며 지시서에 나온 운동 권장 사항을 따르고 있다는 환자의 말을 신뢰합니다.
이 스마트 임플란트 기술이 하는 일은 칩이 임플란트를 통해 환자의 움직임을 모니터링하고 해당 정보를 클라우드로 전송하기 때문에 자신의 재활에 대한 환자의 기억을 방정식에서 벗어나게 하는 것입니다. 실시간 모니터링을 통한 조기 개입으로 의사와 환자가 함께 협력하여 환자에게 최상의 결과를 얻을 수 있습니다.”
이 기술은 정형외과 환자 진료에 변화를 가져올 수 있는 응용 분야를 가진 기술이며 , 곧 '스마트 Knee'에도 유사한 스마트 임플란트가 도입될 것으로 예상됩니다. 그러나 그것은 또한 특정한 과제를 가져옵니다. 특히, 이러한 장치의 제조 및 기계 가공에 대해 설명합니다.
Connor는 이렇게 설명합니다. "이는 칩을 부품에 넣는 첫 번째 사례일 뿐입니다.
"이 경우에는 보완적 구성 요소가 결합되어 스마트 임플란트를 만들지만 , 경우에 따라 칩을 별도의 구성 요소에 넣고 이를 임플란트 어셈블리에 조립하지 못할 수도 있습니다. 즉 , 칩이 물리적으로 임플란트에 들어가도록 되어 있습니다. 이는 제조상의 관점에서 문제를 야기합니다 . 즉, 한정된 공간에 칩, 임플란트 및 배터리를 어디에 두는지 결정해야 하기 때문에 비교적 복잡한 부품은 훨씬 더 복잡해질 것입니다 .
“예를 들어, 새 부품을 모두 수용해야 하므로 임플란트의 벽 두께가 줄어들 수 있습니다. 얇은 벽을 가공하고 부품 공차 범위 내에서 공정을 제어하는 것은 익숙한 과제입니다. 이 기능을 경제적으로 제조하고 충분히 내구성을 유지할 수 있는 신뢰할 수 있는 공정을 확보할 수 있을까요?”
이러한 측면에서 Seco Tools와 같은 금속 절삭 솔루션 제조업체의 역할은 매우 중요한 역할을 할 수 있습니다. 스마트 임플란트의 복잡한 특성상 설계자들은 개발 단계에서 공구업체와 훨씬 일찍 상의해야 할 수 있습니다. 이를 통해 제조팀에 주어진 순간부터 생산 가능한 상태로 제품을 제작하여 많은 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.
"개발 및 엔지니어링 팀과 생산 동료 간의 실제 연결 고리는 종종 볼 수 있습니다. 테스트 또는 검증 환경에서 몇 가지 구성 요소를 만드는 것은 매년 700,000개의 부품을 안정적으로 생산할 수 있을 만큼 견고해야 하는 프로세스를 설정하는 것과 다릅니다 ."라고 Dominic Connor는 말합니다.
"중요한 성공 요인은 처음부터 올바른 공구를 사용하여 프로세스와 전략을 공동 개발하는 데 더 많은 협업을 수행하는 것입니다 . 우리는 이 프로세스에 더 빨리 참여할수록 프로세스 결과가 더 좋아질 것이라는 것을 알고 있습니다.
스마트 기술이 도입되고 소재 선택이 점점 더 진보되고 다양해짐에 따라 임플란트 세계는 엄청난 변화의 시기에 접어들고 있습니다. 이러한 방정식에는 수많은 구동 부품이 있으며, 산업 분야 간에 협업이 중요합니다. 스마트 기술 또는 스마트 공구 등 다양한 분야에서 협업이 필수적입니다.
“우리가 필요한 것은 고객이 우리에게 다음과 같이 말하는 것입니다 . '우리는 향후 5-10년 내에 출시될 차세대 무릎을 개발하고 있습니다. 절삭 공구 파트너로서 미래에 우리가 그 무릎을 생산할 수 있도록 지원하기 위해 필요한 것은 무엇입니까?”라고 Connor는 말합니다.
“여기에 적용되는 오래된 아프리카 속담이 있습니다.”라고 그는 덧붙입니다. “빨리 가고 싶다면 혼자 가고, 멀리 가고 싶다면 함께 가거라”.
