小至鼠标手、妈妈手，大至足踝矫形器和义肢，工研院与新竹马偕纪念医院合作建置“3D打印设计服务共创平台”，打印出客制化医疗辅护具，成为病患生活中不可或缺的贴心“手足”。（图片由工研院提供）
曾经掀起创客（Maker）风潮的3D打印，不仅实现了人类的奇思异想，现在也进入医疗领域，成为复健病人的好帮手。小至鼠标手、妈妈手，大至足踝矫形器和义肢， 3D打印技术所展现的客制化与贴合度，应用到辅护具上，大幅缩短制作时间，量身订做更让病患穿得舒适，复健更有效！
3D打印技术正夯，但你能想像这项技术，除了可以帮助腕隧道症候群（俗称鼠标手）患者复健外，还能印出幼儿义肢，协助爬坐平衡，进而跨出人生的第一步！工研院与新竹马偕纪念医院合作建置“3D打印设计服务共创平台”，打印出客制化医疗辅护具，成为病患生活中不可或缺的贴心“手足”。
将3D打印技术运用在医疗辅护具上的起心动念，其实是来自研发人员的“切身之痛”。工研院激光与积层制造科技中心副首席执行官洪基彬致力于研发、推广3D打印技术，直到有一天，困扰他的椎间盘突出问题又复发时，突然灵光乍现：“何不用3D打印来印辅护具？”
现代人长时间使用鼠标，压迫腕神经而罹患鼠标手；长期抱小孩、做家务，导致手部肌腱发炎而，变成“妈妈手”，这些操劳过度的关节，不小心处于特定姿势时就会疼痛不已，一旦施力不当，不仅疼痛加剧，甚至有可能造成不可逆的伤害。新竹马偕纪念医院复健科医师陈建鹏指出，鼠标手、妈妈手等治疗方式都需要适当辅具协助腕部固定、矫正姿势，避免造成问题的重复性动作继续带来伤害。
快速、舒适 大幅改善辅护具制程
然而，传统的辅护具是采用“热塑”的方式制作，治疗师需先以约摄氏60度的热水软化材料，再将材料套入病患的手部等待模具冷却成形，方能建立个人的手部专属模型，过程中患者必须维持固定姿势并忍受热塑材料包裹住患部。
当洪基彬将“3D打印设计服务共创平台”推荐给新竹马偕医院，工程师与医师都有种如获至宝的感觉。在医院这端，复健治疗师只需开启3D扫描仪，8秒完成患部360度扫描，将资料上传云端，再透过AI系统导入相关症状的病例数据，15分钟就能完成建模。建模资料回传医院，加入医师和复健治疗师的专业意见，共同参与模拟制程，原本模拟需要3到4天的时间，现在只需1小时，大幅缩短辅护具制造流程，病患很快就能复健进程。
在临床上，陈建鹏也强调，舒适性是复健的关键，如果辅护具戴起来不舒适，病患就不会常戴，复健效果自然有限，因此辅护具的材质就显得十分重要。经过工研院3D打印团队与新竹马偕医院不断沟通、修正，针对不同功能的辅护具，已经找出最适化的材质与透气设计，提高病患穿戴的舒适性。
义肢、足踝矫形器也难不倒
除了改善妈妈手与鼠标手的复健效果，工研院的3D打印技术也曾帮助过一名出生时手部感染而截肢的独臂男婴，待小男婴长到开始坐立、爬行的年纪时，因为缺少一只手臂的孩子少了施力点，不仅很难平衡，甚至连行走都不方便。
陈建鹏表示，传统义肢的价格依照材质、使用功能和患者本身的状况，价差甚大；加上婴幼儿成长速度快，更换义肢的频率也高，传统制造方式跟不上孩子成长的速度。现在有了3D打印技术制造的义肢辅具，可以随孩子成长速度更换，质地轻巧更便宜，减轻病患家庭的经济负担。
此外，医疗辅护具还有另一个广大应用族群－银发族。随着年纪老迈开始退化的足踝，让年长者困难于行，台湾已迈入高龄化社会，辅护具需求逐年增加，与手部辅护具一样，医师和复健治疗师经常面临患者因穿戴不适而降低穿戴意愿，导致治疗效果欠佳的困境。
为了增加病患的舒适度，工研院也与交通大学合作建置“步态研究”实验场域，透过观察、感测病患走路姿势，加上问卷调查，深度了解使用者的真实感受和经验，将搜集回来的资料数据加以分析和实验，打造最适合银发族的足踝矫形器。
工研院激光中心副首席执行官洪基彬期待有朝一日能用3D打印技术研发出改善椎间盘突出的矫形器、人工骨钉或协助医师开刀时的手术导板等。（图片由工研院提供）
未来医疗领域应用更广
工研院打造的“3D打印设计服务共创平台”，结合扫描、3D建模、结构及积层制造制程设计分析技术，透过云端服务平台，医疗团队可远端即时回馈意见，完成3D打印辅护具的最佳化设计，让多方参与的辅护具制作流程得以无缝衔接，一气呵成。
洪基彬表示，未来“3D打印设计服务共创平台”的商业模式，会参考IC设计公司与晶圆代工厂的上下游关系，“医疗院所只需提供打印前期设计，即可将数据经由云端传输给医材供应商生产所需辅护具。”目前该平台正积极累积更多辅护具打印案例，尽早完成法规所要求的场域验证。
由于3D打印辅护具现阶段仍属体外医疗器材，洪基彬期待有朝一日，能用这项技术研发出改善椎间盘突出的矫形器，但这一类型医疗器具植入人体，需要更多实证，工研院研究团队现在除了和新竹马偕医院合作手、足辅护具外，也积极和台北医学院附设医院、高雄医学院附设医院、台北荣总等多家医院合作，尝试在难度更高的体内植入3D打印医材，例如椎间盘或人工骨钉，或协助医师开刀时的手术导板等。
“期待有一天，能看到工研院3D打印的人工心脏或髋关节问世，造福更多病患，”洪基彬充满信心地说。
（本文转载自工业技术与资讯月刊）
辅护具制作流程。（图片由工研院提供）
