何謂3D列印?

3D列印,又稱立體列印、增材製造或積層製造,主要指在電腦的控制下,將材料層層疊起並結合成立體模型的製程,與樂高積木建造房屋的概念相似。

多數3D列印的檔案可使用電腦輔助設計軟體套件或掃描器生成,前者透過數位繪圖來製作出理想的立體形狀,後者則大多透過光學儀器將標的物的幾何資料轉為數位文件。

由於3D列印的製程不受限於傳統工法,其列印的成品能擁有任何形狀和幾何特徵,在客製化的領域有強大的優勢,但在大量生產上仍有一定難度。 目前3D列印已廣泛的運用在醫療領域上,如手術客製化零件、教學用模型、專用義肢及矯正器等,未來更有可能出現以細胞等級列印的生物器官。

彰化基督教醫院於3D列印的運用?

主要服務對象為口腔外科及耳鼻喉科,製作的物品有手術規劃板、確校模型。另外也因應各單位需求,製造手術模型、精密零件、教學用模型、輔具等。

下顎重建手術導引板

傳統手術必須在術中做出各種測量及判斷,精準度衡決於醫師的經驗及技術。下顎重建手術擷取部分腓骨來遞補相對切除的下顎骨,因此如何精準的獲得兩段同樣長度、切口的骨骼是重要課題。

現在透過電腦輔助軟體,患者的下顎骨及腓骨的平面CT影像能夠結合成立體的虛擬影像,醫師根據虛擬影像提出需求後,工程師再透過專門的軟體進行設計,規劃出對應骨骼的理想切割角度與長度,最終列印出獨一讀二的客製化手術切割導板。

假如有進一步的需求,更可列印出參考用的骨骼模型,將其用於手術規劃,例如術前配合等比例下顎骨模型,將術中要使用的鈦網板彎曲到對應幅度。在3D列印的幫助下,下顎手術無論在節省手術時間及切割精準度都大幅提升,並提供更優良的醫療品質。

正顎手術輔助

將患者的CT、齒模及臉部掃描檔案,以裝門的輔助設計軟體結合,形成可編輯的虛擬立體影像,再由醫師進行術前及術後規劃,在門診與患者即時分享、共同決策。術後的模擬規劃相當精準,與實際術後案例吻合度有八成以上,患者還沒進行手術就能看到自己術後的容貌變化。

自體植牙

以自然牙取代人工牙,通常是將符合條件的智齒拔除後,移植到所需的區域。自然牙一旦被拔除會缺乏營養,使醫師必須在時限內完成手術,而3D中心可透過患者的CT檔案,預先列印出自然牙的模型,供醫師術前研究齒槽所需的寬度及深度。

3D醫療列印中心的設備

3D System Projet CJP 450PLUS

石膏粉列印機,採用ColorJet 列印技術使列印速度比其他技術快 5 倍 10 倍,能在半天內成形大物件,列印成本比其他技術低 7 倍,具有高效的材料使用。機械採用先進的 3 通道 CMY 全彩 3D 打印和清潔站,採用安全建築材料、活性粉塵控制和零液體廢棄物。

3D System Projet MJP 2500

生物相容性的樹脂列印機,可列印精密剛性和彈性體部件,具有逼真的精度、卓越的表面光潔度和高品質的邊緣保真度,列印速度是同類印表機的 3 倍,可進行真正的功能測試。超高清模式的列印設定,可列印到 300 微米或更精細的形狀。

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