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3D列印可印萬物?台灣醫療上的運用

作者:葉佳錚

隨著個人化、精準醫療興起,3D列印技術發達,目前已有許多新興的工具與技術正在縮短醫生與病患之間的距離,並提供給病患更好的診斷療程。而3D列印在醫療上的應用包含:手術前的輔助模型、客製化模具開發、體外機械輔具的製造等。

3D列印技術的特點與優勢

3D列印是利用基層製造法,並透過電腦輔助設計軟體的協助,將材料以層層疊加的方式來製造立體結構,相較於傳統的製造方式,3D列印技術的優點包含:

  1. 結構設計自由度高:3D列印技術可以直接列印複雜的結構,而不需要考量切削或脫模等問題。
  2. 小量生產時產本較低:進行小量生產時可節省模具開發成本,降低材料浪費的問題。
  3. 特製化產品的快速成形:以3D列印技術製造客製化的產品時,依據其密度設定及樣品大小,約數小時至數天即可完成。

客製化輔具,符合使用者需求

一般輔具都是藉由購買或是量身訂做而成,然而,因每個人的身體構造不同,因此經常無法完全符合使用者的尺寸,且也需要較長的時間等待、費用較高等缺點。近年來3D列印技術快速成長,其結構設計自由度高、小量生產時成本較低等特性,有許多職能治療師也透過3D列印來客製化輔具,並納入「人」的需求與特性,以製作出符合使用者需求的物品。例如:許多患者在受傷後可能會有一段時間或長久無法恢復過往日常的行為,就會藉由輔具來輔助日常、達到獨立生活的目的,包含:吃飯、穿衣、洗澡等輔具,而為了提升趣味性,也有職能治療師在使用者復健的過程中加入棋盤式遊戲,讓你在復健的過程中不無聊,反而是有目的性去完成某項任務。

https://www.youtube.com/watch?v=VWa0CYaf_Y8

打造3D醫療模型,協助病患理解身體內部狀況

過往醫生在執行複雜的手術時,只能透過醫學影像拼湊來檢視患者的病患組織,而今3D列印利用層層列印來疊加黏結、透過電腦繪圖設計並建立模型的特性,可以直接將組織列印出來,例如:骨骼、細胞、血管等組織,使得病患在手術前便可以得到清楚、全面性的檢視,也提供外科醫師更精準的術前資訊,提高手術的成功率。

實際的應用案例包含:因應骨折、變形、側彎等狀況需要打骨釘加以固定,因此透過3D列印工具可以協助醫師在打骨釘時能更精準地避免傷害重要的組織器官,特別是頸椎手術等有高難度的病例。此外,頸椎或腰椎在術後經常要佩戴護具加速復原,3D列印也能依據個人身型不一的特性客製化護具,達到符合使用者需求、清亮且方便穿脫等優勢。

https://www.youtube.com/watch?v=v7JPKASs_NQ

結語

3D列印已成為相當成熟的技術,可以針對臨床上各種不同的情況來製作出所需的實體模型,且相較於輔具或義肢等客製化的產品,3D列印也是最佳的生產方式,無論是在物料成本和交貨速度上,都勝過傳統模式費用高、耗時長的特性,相信在未來的醫療應用中,3D列印也會持續扮演重要的角色,提供患者得到更好的服務同時,也協助醫生在醫療中的過程。

(責任編輯:葉佳錚)

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