3D列印輔護具 舒適性強、效果佳
曾經掀起創客（Maker）風潮的3D列印，現在也進入醫療領域，成爲復健病人的好幫手，小至滑鼠手、媽媽手，大至足踝矯形器和義肢，3D列印技術所展現的客製化與貼合度，應用到輔護具上，不僅大幅縮短製作時間，量身訂做更讓病患穿得舒適，復健更有效！
你能想像嗎？3D列印可以幫助腕隧道症候羣（俗稱滑鼠手）患者復健外，還能印出幼兒義肢，協助爬坐平衡，進而跨出人生的第一步！工研院與新竹馬偕紀念醫院合作建置「3D列印設計服務共創平臺」，列印出客製化醫療輔護具，成爲病患生活中不可或缺的貼心「手足」。
說起應用3D列印技術在醫療輔護具上的起心動念，其實是來自研發人員的「切身之痛」。工研院雷射與積層製造科技中心副執行長洪基彬長期致力於研發、推廣3D列印技術，直到有一天，長期困擾他的椎間盤突出問題又復發時，突然靈光乍現：「何不用3D列印來印輔護具？」
現代人長時間使用滑鼠，壓迫腕神經而罹患滑鼠手，長期抱小孩、做家務，導致手部肌腱發炎，而變成「媽媽手」，這些操勞過度的關節，不小心處於特定姿勢時就會疼痛不已，一旦施力不當，不僅疼痛加劇，甚至有可能造成不可逆的傷害，滑鼠手、媽媽手的治療都需要適當輔具協助腕部固定、矯正姿勢，避免造成問題的重複性動作繼續帶來傷害。
然而，傳統的輔護具是採用「熱塑」的方式製作，醫護人員需先以攝氏60度的熱水軟化材料，再將材料套入病患的手部等待模具冷卻成形，方能建立個人的手部專屬模型，過程中患者必須忍受高溫的熱塑材料包裹住患部，從熱塑到建模完畢，往往需要2到3個工作天，患者需多次就醫，耗時費力。
洪基彬將「3D列印設計服務共創平臺」推薦給新竹馬偕醫院，在醫院端，復健師只需開啓3D掃描儀，8秒完成患部360度掃描，將資料上傳雲端，再透過AI系統導入相關症狀的病例數據，15分鐘就能完成建模。建模資料回傳醫院，加入醫師和復健師專業意見，共同參與模擬製程，原本模擬需要3到4天的時間，現在只需1小時，大幅縮短輔護具製造流程，病患很快就能開始復健。
除了改善媽媽手與滑鼠手的復健效果，工研院的3D列印技術也曾幫助過一名出生時手部感染而截肢的獨臂男嬰，待小男嬰長到開始坐立、爬行的年紀時，因爲缺少一隻手臂的孩子少了施力點，不僅很難平衡，甚至連行走都不方便，現在有了3D列印技術製造的義肢輔具，可以隨孩子成長速度更換，質地輕巧更便宜，減輕病患家庭的經濟負擔。
此外，醫療輔護具還有另一個廣大應用族羣－銀髮族。隨着年紀老邁開始退化的足踝，讓許多年長者困難於行，然而，醫師和復健師經常面臨患者因穿戴輔護具不適而降低穿戴意願，導致治療效果欠佳的困境。
爲了增加病患的舒適度，工研院與交通大學合作建置「步態研究」實驗場域，透過觀察、感測病患走路姿勢，加上問卷調查，深度瞭解使用者的真實感受和經驗，將蒐集回來的資料數據分析和實驗，打造最適合銀髮族的足踝矯形器。
工研院打造的「3D列印設計服務共創平臺」，結合掃瞄、3D建模、結構及積層製造製程設計分析技術，透過雲端服務平臺，醫療團隊可遠端即時回饋意見，完成3D列印輔護具的最佳化設計，讓多方參與的輔護具製作流程得以無縫銜接，一氣呵成。
洪基彬表示，未來「3D列印設計服務共創平臺」的商業模式，會參考IC設計公司與晶圓代工廠的上下游關係，「醫療院所只需提供列印前期設計，即可將數據經由雲端傳輸給醫材供應商生產所需輔護具」。目前該平臺正積極累積更多輔護具列印案例，儘早完成法規所要求的場域驗證。
（摘自工業技術與資訊333期）