漫談3維成像到3D列印在醫療場域的應用－高榮經驗

解析▪新創技術

2022-06-16

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高雄榮民總醫院研究創新中心專門協助院內同仁將想法化為具體產品，讓好的創意得到落實機會，並於2018年引進3D列印技術，2020年獲SGS頒發全台醫學中心第一張ISO13485驗證證書。創新長楊宗龍撰文細說高榮從三維成像、三維模型設計、三維手術規劃，到病人個性化醫療器械的研究發展與實務經驗，包括提供了3D列印臨床體驗診線的一條龍服務，並與國內外公司、大學與法人機構合作，在醫病共決平台中透過國產3D列印醫材產品的推廣和應用，落實個人化醫療…

在2018的春天，著名的管理雜誌MIT Sloan management review有一篇撰文，詳細揭露未來可能改造（remaking）世界的七種技術，包含：1.普及計算（Pervasive computing）、2.無線網狀網絡（Wireless mesh networks）、3.生物技術（Biotechnology）、4.3D列印（3D Printing）、5.機器學習（Machine Learning）、6.納米技術（Nanotech-nology）、7.機器人技術（Robotics）；其中3D列印赫然在目。

精準醫療的核心：「對｣的三次方

四年過去，在2022年的台灣醫界，3D列印已經不是新鮮的名詞，但很少人知道3D列印與精準醫療與個人化醫療的真正關聯性。「精準醫療」用病人與病家容易理解的語言來說明，可以簡單的說：在對的時間，將對的治療，給對的病人，也就是“對“的三次方。

「個人化醫療」（Personalized medicine）又稱個性化醫療，從學術觀點來說，個人化醫療到標靶治療，都算是精準醫療的範圍，也就是在傳統診斷與治療的基礎上，加上生物醫學檢測與個人化因素及偏好，結合phenotype表現型和genotype基因型來找出最適合病患的治療方法與藥品，而3DP的發展，也符合這樣的思考邏輯。

※MIT Sloan management review列出未來可能改造世界的七種技術，3D列印也在其中。(照片來源：高榮研創中心)

高榮研創中心用3D列印降低3D手術風險

高雄榮總發展3D列印，就是為了發展這樣的個人化醫療，包含從三維成像、三維模型設計、三維手術規劃，到病人個性化醫療器械（PSI: patient specific instrument）的研究發展，讓3D手術(difficult困難、demanding耗時、disastrous風險高)的機率，因為3D列印而降低。因此為了更優質的人才受造、組織再造與知識流動，在院方的大力支持下，在高雄榮總圖書館的樓中樓成立了一個醫院並不多見的3D列印中心。這個新的中心，既是3DP技術探索中心（exploration center），更是醫用3D列印臨床體驗診線（integration hub for clinical trials and services），是一種全新的嘗試，將3DP工程師、臨床醫師、病人與家屬聚在一起，用SDM醫病共決的方式來落實個人化醫療。

一條龍服務強化醫病溝通提升國產3D列印醫材能見度

3D列印臨床體驗診線透過溫馨舒適的諮詢診間設計，降低病人就醫焦慮，建立良好的醫病共決平台，由醫師親自為病患介紹及分析相關國產客製化醫材產品，增加病患對產品的信心。我們結合代理商資源，提升台灣高階醫材之推展與價值，並促進醫病之間良好溝通，進一步推廣國產3D列印醫材產品為最終目的。

研創中心使用的軟體是著名的3D Slicer，3D Slicer是開源的跨平台醫學影像視覺化和三維重建軟體，由美國國家衛生院和全球開發者社群的支援下開發。3D Slicer計畫主持人Dr. Polina Golland和Dr. Sonia Pujol也曾在2019年由緯創醫學的安排下來訪研創中心，對於研創3D列印中心的一條龍服務流程非常驚訝，也期待一起就先天性心臟病與腦瘤的自動三維成像演算流程進行密切合作。

※3D Slicer計畫主持人Dr. Polina Golland (照片前右一) Dr. Sonia Pujol (照片前右三)。(照片來源：高榮研創中心)

醫用3D列印應用廣可望成下世代醫材產業新星

醫用3D列印的發展產品或服務非常多元，涵蓋查驗登記醫療品項一類到三類，可以是外骨骼（exoskeleton）固定，或是機械智能輔具的一部分，也可以是精密手術的導板（jig, ex. Guiding plates），更可以是金屬列印的植入物（implant，工研院雷射中心是國內金屬積層列印的技術領先者），與最先進的生物列印（bio-printing，明年高榮準備導入）。3D列印醫材已被視為下世代醫材產業的亮眼新星，透過積層技術生產製造出複雜的幾何結構以及與病患自體結構相符合的醫療器材優勢，而ISO13485則是全球公認的醫療器材品質管理系統，通過驗證代表了符合國際標準，不僅可規範企業內部的工作流程、提高企業的品質管理水準，並可增強產品的競爭力。研創中心自2018年即引進3D列印技術，從法規面了解醫材開發的相關程序，特別是在ISO 13485:2016 Design and Development的流程規定，從開發規劃、審查、查證、確認、移轉皆遵循法規規定，不僅逐步落實3D列印於新產品的發展與應用，更獲SGS頒發全台醫學中心第一張ISO13485:2016驗證證書，具有醫療器械設計開發新創產品及服務的研發能力。