3D列印有多火紅?《經濟學人》兩次深度報導,3D列印確實是個熱議題。《經濟學人》
(The Economist)在十四個月中,連用了兩次封面故事的規格,報導了這項新科技,稱它將掀起「第三波工業革命」。美國總統歐巴馬(Barack Obama),在今年二月十二日的國情咨文中說,這是美國未來領導全球生產與製造業的技術革新。


《連線》雜誌(Wired)總編輯安德森(Chris Anderson)更為它改變職涯,去年底出版最新力作《Makers》隨後辭職,全力投入自創公司3D Robotics執行長一職,為美國科技圈投下一顆震撼彈,因為安德森說,3D列印的影響力將超過網路,他想參與這波革命。「現在,3D列印是一門顯學,世界各國無不想要參一腳!」工研院南分院積層製造與雷射應用中心總監曾文鵬說。


假牙救星:同時製造200顆




一台金屬材料的高端印表機,利用雷射燒結金屬粉末的方式,正在「列印」一盤牙齒。隔著透明玻璃,看到機器在長寬各二十五公分、高三十二公分的空間裡,不斷重複鋪鈦合金粉末、雷射光束燒結出每一顆牙齒的輪廓兩個動作,十個小時後,這些牙齒就會進行人工精雕,之後送到牙醫那為顧客安裝。

「這就是客製化量產的最佳示範,」曾文鵬說,傳統一個技師一次只能加工一顆假牙,時間可能是三小時,3D印表機雖耗時十小時,但最多可同時製作兩百顆牙齒,這就是競爭力所在。



曾文鵬舉假牙市場為例,現在只要用數位口腔掃描,就能取得患者精準的牙齒圖檔,之後「印」出假牙,兩至三天後,患者就能裝上;有別傳統假牙像是手工藝產業,必須由牙醫讓患者咬模,再將齒模送到牙技中心製作,之後醫生還是要用手工再幫患者修整牙齒表面,以達到最佳的咬合狀態,全程可能得花費七天。

「現在的牙科醫院簡直像是科技公司,什麼都數位化。」成功大學前瞻醫療器材科技中心致力成為醫材的數位中心,中心主任蘇芳慶指出,其利用3D列印技術,已經幫助過醫生進行下顎修補手術,「先製作出精準的模型,讓醫生在開刀前預判,病人會得到更好的醫療品質。」

不過,這項外科手術的應用目前僅少數醫生採用,還在實驗室階段,尚未在外科普及。反倒是假牙應用已在中國開始商品化,台灣則還在推廣中。




機械手掌: 斷掌重建

3D列印 MakerBot Replicator2





3D列印也是一個鼓舞人心的技術,Richard Van 在一個不幸的工傷事故失去四支手指,但他決定修補這個情況。他跟非常了解機械手臂原理的Ivan Owen一起合作 " Robohand Project ."不過兩人的研究過程卻十分緩慢,所以當Makerbot捐贈兩台MakerBot Replicator2時對他們可是大好消息,很快的他就為自己重建了手指,他也意識到有了3D列印簡化所有醫療流程,當其他人也有相同需求時這一切都變得非常容易了。

以下來看看 Robohand Project是如何幫助人們:




耳朵整建: 



數以千計的兒童出生先天性小耳畸形,但醫學上是指一個很小的或丟失的耳朵。內耳通常是完全沒有問題的,但缺少外耳卻容易造成聽力折損。耳朵損壞的其他常見原因包括癌症和意外事故。

醫學研究人員和康乃爾大學的生物醫學工程師最近發表的一項研究,專門針對患者的人工義朵的解決方案:“精確地模仿病人的具體外耳的正常解剖以及複述複雜的生物力學特性的耳廓彈性軟骨。"

簡單地說,研究人員已經開發出一種用於再現人耳的外觀和行為的方法,採用了一系列複雜的數位和3D技術,包括3D列印,為許多缺了耳朵的患者帶來了希望。

耳朵結構圖像模具的創建是利用3D數位影像方式產生,這些圖像被接續處理去除數位雜訊以產生一個連續的表面圖像。隨後,處理過後的圖像轉換為STL文件使用GEOMAGIC Studio 4.0 接著導入到SolidWorks 3D CAD創建其中7件模具 - 所有模具皆使用ABS塑料由 Stratasys公司的FDM 2000 3D列印機製作。所有物件在膠原蛋白植入成型前皆經充分消毒。靈活的耳朵​​軟骨經超過三個月的成長來取代他們所用來製造模具的膠原蛋白。

據 Lawrence Bonassar,生物醫學工程副教授在康乃爾大學和共同作者的研究:“這是一個雙贏的醫學和基礎科學,證明當我們一起努力的時候就能做到。”

施工過程中變得比較快,半天打造模具,列印出來,30分鐘注入“活”凝膠接著成型的耳朵只需15分鐘就可以移除。此時花費2-3個月放置在孵化器內直到組織填充滿看起來是白色的,就像真正的軟骨。

與現有方法相比,因為它使用從患者體內的人類活細胞構建耳朵,這種方法用於耳朵移植預計將減少排斥反應的機會。我們希望該應用在短短三年普及化。

接受記者採訪時與 Lawrence Bonassar可以在這裡查看:




| 參考資料: 來源1 / 來源2 / 來源3 |

Categories: , , , Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...