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生醫產業/3D列印輔護具 攜手馬偕醫院造福病友

2018-09-10 11:34工業技術與資訊

3D列印輔護具能完美貼合患部,目前已提供媽媽手及滑鼠手等腕部復健患者做復健使用。
3D列印輔護具能完美貼合患部,目前已提供媽媽手及滑鼠手等腕部復健患者做復健使用。
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【撰文 王瑞芬】

許多人都有復健的經驗,但復健療程用到的輔護具,若需量身訂做,則曠日廢時,需多次跑醫院診所進行調整修改;若非量身訂做,配戴起來不夠服貼,夏天還會悶熱不適,效果會不會大打折扣?有沒有同時兼顧舒適性與服貼性,還能快速製作完成的解決方案呢?應用於工業生產,具備多樣少量優勢的3D列印技術,用來打造輔護具,似乎是完美的解答!

為此,工研院匯聚材料、電光、雷射等跨領域專業研發團隊,協同新竹馬偕醫院,鎖定龐大的醫療輔護具市場需求,合力打造「3D列印設計服務共創平台」。

工研院雷射與積層製造科技中心副主任洪基彬指出,輔護具的設計、製造與分析,最重要的目的在於真切了解患者感受,並即時從患者身上得知使用實況,進而加以改良,讓輔護具更加精密貼心,貼近患者需求。

「3D列印設計服務共創平台」目前已發表腕隧道症候群(滑鼠手)、媽媽手、踝足矯形器及幼兒上臂義肢4項客製化3D列印輔護具。不僅在醫療技術上具有時代意義,也展現「5+2產業創新計畫」中生醫產業的具體成果,未來將逐步朝模擬器、手術導引板等醫療器材發展。

3D技術量身訂做 客製化科技照護揪感心

傳統輔護具多由職能治療師以手工製作,先以攝氏60度的熱水軟化材料,再套在病人手部冷卻成形,仰賴人工判斷的製造方法,會因治療師經驗不同造成製作規格的落差,也較難有精準貼合的設計,不僅關係到患者的舒適度,也影響復健強度。

透過「3D列印設計服務共創平台」,將醫學與工程領域的專業知識相互結合,設計並列印出「客製化」的個人專屬輔護具,不僅能改善傳統輔護具的缺點,更能達到精準貼身及結構輕量化的設計,並加強固定支撐性能與美觀設計,讓患者在使用輔護具時不再感到悶不透氣。

洪基彬說明,「此平台整合掃瞄、3D建模、結構及積程層製造程分析技術,並透過雲端服務,讓遠端的醫師即時回饋意見,共同完成3D列印輔護具最佳化設計,再列印出個人化輔護具。」

任何研發設計皆非一蹴可幾,更何況是開發適用於人體的輔護具。為此,研發團隊針對每一環細節縝密考究,例如考量到掃描時患者無法長時間以同一姿勢固定,團隊以深度取像技術,搭配多組取像系統及資料疊合技術,可在短短10秒內快速完成40公分的肢體掃瞄建模,掃描瞬間即時重建3D資料,再透過3D建模技術介面,快速產生服貼肢體表面的護具模型。

洪基彬強調,目前3D列印輔護具的製作時間最快1天即可完成,服務平台希望能累積更多醫師與患者實際參與的案例,未來將持續透過新興材料的研究與製程開發,提升3D列印輔護具的製作效率。此外,服務平台所設定的商業模式,將會是前端設計、後端代工製造的供應鏈服務,未來只要醫療院所提供列印前期設計,即可將所需輔護具資訊由雲端交付給醫材供應者生產。

透過「3D列印設計服務共創平台」,設計並列印出個人專屬的輔護具,具有精準貼身、舒...
透過「3D列印設計服務共創平台」,設計並列印出個人專屬的輔護具,具有精準貼身、舒適及結構輕量化的優點。
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產學研合作創造雙贏 民眾受惠最大

「3D列印設計服務共創平台」整合工研院的技術與馬偕醫院的臨床經驗,在雙重優勢加持下,必能加速3D列印醫材市場成熟的速度,讓民眾獲得更妥善的治療與照護。

作為第一線接觸病患的醫療院所,對病患需求也最能感同身受的。新竹馬偕醫院院長蘇聰賢表示,過去國內所使用的輔護具及資材多為國外進口,不僅價格昂貴,如何適用於國人身形也是一大考驗,這次藉由工研院的專業研發與設備,協助醫療產業克服技術上的限制,使掃描、設計、製造一次到位。

「過去醫療產業多以規格統一的制式物件供病患使用,隨著醫療服務愈趨精準化,3D列印技術可針對患者需求客製,功效自然大大提高,對患者而言,可說是一大福音,」蘇聰賢期許,工研院與新竹馬偕醫院能在醫療技術上各自發揮專長,共創雙贏契機,進而建立具全國指標性的智能醫院的合作模式,並逐步推展至全台各大醫療院所,為智慧醫療、提升照護品質作出具體貢獻。

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林啟萬/營造生醫生態系 打造創新聚落 驅動台灣生醫產業加速發展

【撰文 王瑞芬】

生物科技突飛猛進連帶推動生技醫療產業革新,為響應政府「5+2產業創新計畫」中的生醫產業創新推動方案,工研院以「營造生醫生態系、打造創新聚落」為目標,連結產官學研,鎖定大新竹生醫聚落,導入周邊的ICT、清大、交大、國研院等研發能量與產業資源,驅動國內生醫產業升級再創新。

為促進台灣生醫產業加速發展,工研院生醫與醫材研究所所長林啟萬提出四大策略:鏈結國際生醫機構,拉抬能見度;適時調整法規,協助產業快速升級;技術導入優質醫療場域;致力發展精準醫學。

今年初,工研院與德國默克藥廠合作啟動「台灣-默克生技製藥產程研發暨培訓合作計畫」,共同開設專業製藥訓練課程,培養高階生醫人才。雙方更進一步合作研發「抗體藥物-共軛複合體(ADCs)」,縮短產品開發時程。從技術研發到人才培訓,此一國際鏈結將大幅推進台灣生醫發展進程。

此外,生醫產業受法規管制多,而法規鬆綁攸關產業發展至鉅。林啟萬指出,工研院近年與衛福部、食藥署、醫藥品查驗中心等密切合作,協助推動一系列的法規相關訓練。近期與醫藥品查驗中心簽署的人才交流培訓計畫,提供國內人才深入了解新科技導入生醫製程的機會與挑戰,有助其制定法規時能通盤考量,創造產業面與法制面雙贏。

精準醫療已是全球趨勢,工研院在生醫領域的研發進程分為數位化、精準化、智慧化三個階段,朝「客製化醫療」的目標前進。像是結合人工智慧的眼底影像分析技術,可一秒揪出病眼;「智能化射頻熱消融腫瘤系統」搭配超音波影像,可精準消融肝腫瘤;目前開發的「3D列印共創服務平台」,即攜手馬偕醫院收集精準病理數據,打造可完美貼合患部的3D列印輔護具,有效改善運動傷害,實為患者福音。

林啟萬表示,工研院有前瞻的「藥物研發」與「醫療器材」技術,具備試量產能量,以及眾多跨領域的專業人才,是建構相關醫療場域及推動創新科技的重要動力。未來更將著重研發、臨床應用的結合,提升從研發到產品的成功機會,開創台灣生醫產業的無限價值,航向國際生醫新藍海。

工業技術與資訊

1991年創刊的《工業技術與資訊》月刊,為工業技術研究院發行之全院性對外出版品,主要提供工研院重大技術發展、相關產業趨勢、技術移轉成效等內容,為一般大眾接觸工研院的管道之一。工研院是台灣最大的產業技術研發機構,不論技術引進、人才培育、育成中心、技術服務移轉,對台灣中小企業的發展具有舉足輕重的地位。

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