金屬3D列印重塑病患臉孔 - Morriston醫院

積層製造技術先驅重塑病患臉孔

積層製造（3D列印）改變並改善了許多傳統產業和生產流程。納入醫療健保的重建手術，尤其成效卓著。Stephen Power 在一次嚴重的機車車禍意外時，造成多處顱內骨折，這不但改變了他的生活，還需要進行重建手術。

在位於英國史雲斯(Swansea) 的Morriston 醫院擔任顎裂和上頜面外科顧問的Adrian Sugar 教授，努力的想突破其專業技能的極限，並勇於擁抱新技術和療程，以協助Stephen 康復。

Stephen 接受過多次緊急外科手術，以重建他的臉孔。然而，為了為外表更重要的復原，Stephen 還需要進行一些後續手術，才能恢復其臉部的對稱性。

Renishaw 與位於南威爾斯的外科應用重建技術中心(CARTIS) 共同合作，以開發外科手術導板。

軟組織切開術和骨骼定位需要運用徒手切割技巧，因此讓這種外科手術變得比較複雜，也可能比較難以預測其結果。手術導板就是為了克服此問題而創造。

雖然手術流程本身仍相當耗時而累人，但Sugar教授覺得Renishaw AM250 金屬3D列印機所製造的導板，確實讓手術變得更快且更為精確。

手術開始前，決定骨骼切開的位置、並製作客製化導版，能夠排除在這類外科手術中難以避免的疑慮。這樣的規劃方式搭配外科手術導板，製造出兩個接近完美貼合的永久性植入物，並讓手術更有效率。

Sugar 教授認為導板能讓結果更貼近預測，他也表示：「我認為它是無可比擬的—其效果與我們之前所使用的方法截然不同。」

Stephen 的回應更為肯定：「它完全改變了我的人生。」

外科手術完全重建了Stephen 的顴骨。客製化外科手術導板的使用仍不成熟，還需要經歷許多步驟才能達到最終的效果。

為了讓Stephen 臉能夠對稱，外科團隊對他的頭部進行電腦斷層(CT) 掃描。電腦斷層資料可讓外科醫生們評估他頭蓋骨的狀態，並規劃手術。將此「術前」CT 資料饋送至強大的電腦輔助設計(CAD)套件，以便讓團隊設計出能達成最佳對稱結果的「術後」骨骼構造。

使用術前和術後設計資料，針對每個外科手術階段設計和製造兩片金屬導板：切割導板和重新定位導板。切割導板（圖1）可用於切割特定位置的顴骨（頰骨），以便將骨頭切片用來重建頰骨。重新定位導板（圖2）可在放置顴骨植入物和眼眶底之前，將骨頭切片放置在其最終位置（圖3）。

顴骨植入物能牢牢固定重新定位的骨頭切片，並能讓其癒合，而眼眶底則能抬起眼球，讓Stephen的雙眼維持同樣的水平高度。

在比利時所列印的鈦植入物，在取出導板之後仍會留在體內。

積層製程能為Sugar 教授提供更多設計導板和植入物的彈性。

Stephen 認為，他現在已「能夠從事日常工作、外出及與人交際、在街上行走，甚至是出入公共場所。」

本專案是由外科應用重建技術中心(CARTIS) 執行的工作，同時也是Abertawe Bro Morgannwg 大學衛生委員會在Morriston 醫院的上頜面治療單位，以及卡迪夫都會大學的國家產品設計和開發研究中心(PDR)，共同攜手合作的成果。