結合3D列印 透過客製化醫材造福醫生與病患

2019/10/17 - DIGITIMES企劃

中國醫藥大學暨亞洲大學聯合大學(以下簡稱「中亞聯大」)「3D列印醫療研發中心」，是國內第一個完整結合醫療體系、並專攻3D列印創新醫材的研究中心，不僅於前(2017)年憑藉「開發骨融合術臨床應用之植釘模擬及規劃系統」勇奪第十四屆國家創新獎，更在去(2018)年以「三維細胞球結核可列印神經導管創新醫材開發」再榮膺第十五屆國家創新獎。

中亞聯大3D列印醫療研發中心副主任陳怡文指出，有關去年獲獎作品，係將創新醫材置入老鼠體內，修復短裂的坐骨神經，爾後歷時8週，原本損壞的坐骨神經重新長回，堪稱極具突破性的再生神經前瞻研究成果。此外該中心現階段推動的前瞻研究範疇，還包括了再生血管、再生軟體、再生皮膚等等，每項研究皆需經過材料分析、小動物實驗、大動物實驗、人體實驗等歷程，經驗證無誤才能向衛福部食藥署申請許可證，正式成為臨床使用的醫材。

她表示，在中國醫藥大學暨醫療體系董事長蔡長海的高瞻遠矚下，結合美國喬治亞理工學院製造執行長王緒斌教授的指導，於5年前設立3D列印醫療研發中心。初期多達九成醫師沒聽過3D列印，但原本唸工業與製造工程的她，也聽不懂醫療的語言，彼此之間存在代溝，幸而蔡董事長安排中國醫藥大學附設醫院外科系副院長方信元擔任3D列印醫療研發中心主任，得以召集各科別醫師聆聽3D列印課程，經由大家腦力激盪，思考如何將此技術運用在臨床。

「第一個案例出現於2015年3月，即是中心成立的半年後，」陳怡文說，當時有病患因車禍導致頭部創傷，神經外科醫師急需重建頭骨，遂在3D列印醫療研發中心協助下，列印出符合該病患頭型的頭蓋骨，使手術十分成功。經此一例，包含骨科、牙科等其他科別紛紛尋求與中心合作，讓合作案例急遽增加，迄至2018年底累積達900件，預估2019年可望推升到1,600件以上。

其中最常見的案件型態，是來自口腔外科的正顎手術，平均每年超過80件；例如透過正顎手術幫助「戽斗」患者進行矯正，使上下顎正確咬合。3D列印醫療研發中心能夠協助的部份，在於依據病患的顎骨構造量身製做刀術導板，形同為正顎手術裝設了精準的導航系統，讓手術時間平均縮減1/3。

善用3D輔具，足踝手術急縮為40分鐘

而在骨科，也有不少例子，特別在於足踝畸形的矯正手術。其中最讓陳怡文印象深刻的一例，係骨科醫生規劃以微創手術型態、在足踝開三個小洞，切下一小段骨頭移至其他位置；此類手術，若在過去並無醫療輔助器械下(經由3D列印技術製作、根據個別病患的骨頭及神經構造而客製打造)，從頭到尾進行時間大約3小時，如今在40分鐘內便可完成。

事實上儘管手術時間大減，但醫師的前置作業量反而增加，因為他得花時間與3D列印醫療研發中心討論，了解模型移至各個地方、分別產生哪些現象，做為手術規畫的依據。但無論如何，手術時間縮得愈短，意謂病患的血液損失愈少，對術後復原產生莫大助益；以此例而論，病患於隔天順利出院，在以往是難以實現的。

值得一提的，一開始3D列印醫療研發中心做「硬」的，後來逐漸轉向做「軟」的。陳怡文舉例，該中心曾運用3D列印製造出細胞和生物材料，幫助一隻受到嚴重燒燙傷的老鼠有效復原，使牠的真皮、皮膚完全長回且無疤痕；她補充說，人的脂肪內有許多幹細胞，一旦加上生醫材料及加速癒合的物質，便可望對於癌症、皮膚或膝蓋的細胞治療產生可觀助益，目前衛福部也透過細胞治療特管辦法中，增加開放應用患者自體細胞進行燒燙傷修復的臨床應用。

皮膚堪稱人體內最簡單的組織，展望今後，中亞聯大3D列印醫療研發中心還將挑戰更艱難的任務，希望有朝一日列印出帶有血氧交換功能的肺，甚至是心臟，值得大家期待。

【智慧醫療論壇】即將登陸台中！中醫大、秀傳、中榮、彰基等多位醫療與科技界菁英匯聚一堂。如果想認識最尖端的診療技術、如果您想掌握最新的醫療場域營運方式，10/25(五)台中裕元花園酒店，我們熱情歡歡迎！活動免費，但須先報名，請點此！


圖說：中亞聯大3D列印醫療研發中心副主任陳怡文表示，她手中的「足踝畸形矯正模型」，可望使原本3小時的足踝微創手術，加速於40分鐘內執行完畢。