3D列印於醫療場域之應用
3D列印,又稱積層製造技術(Additive Manufacturing, AM),是一種透過逐層堆疊材料來製造三維物件的技術,隨著技術迅速發展,已廣泛應用於醫療領域,並能夠製作出客製化的醫療器材、模型與植入物,包含手術規劃、生物列印、義肢製作及個人化醫療設備等,以提升治療效果和患者體驗,由於3D列印具有高精度與高自由度的特性,使其成為醫療領域中極具潛力的技術。
以下介紹本院於3D列印之實際案例。
- 手術規劃與模擬
在進行複雜手術前,醫師可以利用患者的醫學影像(如 CT、MRI)在手術前建立患者的3D解剖結構,由於真實解剖結構與虛擬3D影像的解讀之間仍存在著差異,為了解決虛擬影像分析帶來的限制,以提供醫師更精確的術前規劃、教育訓練以及醫病溝通,本院利用3D列印技術來建立患者解剖的物理模型,用於「手術模擬」和「術前規劃」,解決臨床上遇到之痛點,以提升手術精準度、減少手術時間與風險。
- 臨床應用與教學模具
在醫學教育與臨床訓練當中,3D列印技術可以幫助醫學生與臨床醫師理解人體結構,並提升手術操作的熟練度。而本院也藉由此項技術列印了急診使用的喉頭(larynx)模型、骨隨穿刺練習模具、心臟模具、放射科穿刺導引輔助模具、眼科手術輔助模具等,不僅讓醫學生事先模擬,更讓臨床醫師在進行醫療時,降低實際操作時的風險與手術時間。
- 創新研發產品原型製作
除了臨床應用,3D列印技術亦加速醫療器材的研發進程,透過原型製作,研發團隊能夠迅速驗證新設備的設計,本院過去4年所研發且榮獲獎項和專利之產品也妥善運用此技術來開發產品原型並驗證,例如:筆型注射胰島素卸針座、嬰幼兒防疫面罩、封閉安全針具等,確保產品符合實際需求,縮短產品開發週期,提升研發效率。
3D列印技術能夠根據個別患者需求,從手術規劃、生物列印、義肢製作到個人化醫療設備,皆展現出其無可取代的價值,同時也能提供教學模擬、縮短醫師手術時間、降低患者出血量,儘管3D列印在醫療領域展現出巨大潛力,但仍面臨一些挑戰,包括材料與生物相容性、法規與倫理、技術門檻與成本,未來,隨著3D列印技術的進步及材料科學的發展,我們可望發現更多創新醫療應用,為醫療產業帶來更大突破,改善患者之醫療品質與生活福祉。
