臨床新創 - 新創醫療技術
以3D列印技術進行顱顏精準重建手術
2020-12-23
陳志豪教授團隊/長庚醫療財團法人基隆長庚紀念醫院

陳志豪、王柏方、陳建宗、王鈺詞、黃少甫、林峻立

本團隊開發的創新性客製貼合之解剖型顏面骨板設計開發與最佳3D列印製程參數組合精進,可達成金屬骨板外形尺寸具備顏面型態考量,使骨板同時具有復位與固定功能,而新式金屬骨板採用3D列印技術輔助進行製造,對於其參數製程之組合須應用品質工程分析與試驗,選定最佳製程參數組合,使新式骨板完成設計開發與製造後,具有良好的臨床適用性、外型精度、機械強度與生物相容性,達成3D列印技術應用於高階醫療器材製造之目標。
(1) 客製化模具設計:本團隊為使骨板因應患者不同之顏面曲率,而將骨板經沖壓的動作得到一符合該患者曲率之客製化(Patient Matched)預彎折金屬骨板,將欲製作客製化模具之患者的醫學影像進行編修圈選的動作,並擷取出所需要之曲率,得到所需之病患曲率輪廓後,將曲率匯入電腦輔助設計軟體進行對應之公母模具設計,其中之公母模除了有病患顏面骨曲率外,將因應架設於沖壓機台之所需,於母模上建構出一置放金屬骨板之空間,避免骨板在沖壓過程中滑脫;公模的上半部將設計一可銜接於沖床機台之連桿,以便後續沖壓時的架設。
(2) 模具平台製作: 本團隊採用 3D列印技術進行模具製作,此技術是將金屬或塑膠材料加熱至液化狀,並經由噴嘴由模型經電腦計算之路徑於成形板上層狀堆疊而得,可將複雜的模型快速製作出。模具經由電腦輔助設計軟體設計完成後,將轉檔後之公母模具匯入,將檔案輸入3D列印機中,等待3D列印機台完成模型後,取下即完成模具。
(3) 平台沖壓: 將利用3D列印機所製成之模具架設於沖壓機台上,進行骨板之沖壓,並調整機台之參數設定。
本團隊所開發之創新性客製顏面金屬骨板,目前已取得上市許可,並進行臨床服務。

評審推薦
1.完整的學研技術開發成果,利用金屬 3D列印製作客製化手術導引骨板,已取得食藥署醫材許可證。
2.團隊在顱顏重建居領先地位,加上3D列印技術進一步提升重建之精準度,具技術優勢與臨床價值。
2022年度精進成果
目前市售鈦金屬骨板的問題是非客製化產品,使用時需反覆彎折, 耗時且不夠精確,手術成效需仰賴臨床醫師的臨床經驗及技術。而本團運用3D 列印技術開發的客製化顏面金屬骨板具有準確度高,節省手術時間等技術優勢。
本團隊的研發成果已將技術轉移祐康生技公司,先後取得金屬骨板及沖壓設備的衛福部醫療器材許可證(衛部醫器製字006336號及008108號),已實際將我們所開發的產品具體的商品化。今年本團隊所開發的創新客製化顏面金屬骨板,持續精進,除通過健保審核,從事臨床服務應用,造福病患外,亦陸續開發中顏面及下頷金屬骨板加入臨床服務,繼續往精準顱顏重建手術的目標前進。目前本團隊除建立客製化顏面金屬骨板製作的平台外,亦陸續開發了手術相關的周邊器械。根據目前臨床應用的報告,不但提升手術的精確度及療效,也使得手術更有效率,病患滿意度高的成果。
團隊簡介
陳志豪  
學歷 長庚大學化工與材料工程研究所博士
中國醫藥大學醫學系醫學士
現職 林口長庚紀念醫院外科部整形外科教授
經歷 美國史丹佛大學外科部再生醫學中心研究學者
長庚大學中醫系助理教授
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