2014 年 06 月 21 日 ,

3D 列印的熱潮在國外廠商推出「平價」機種後,逐漸獲得一般消費大眾的注意,但距離 3D 列印機「飛入尋常百姓家」,還需一段時間;而在 2014 台北國際醫療展中,也有廠商展示 3D 列印機的中階機種,以及 3D 列印的前一步驟 3D 掃瞄機,除了向企業、學校、研究機構尋求更多商機,也讓一般民眾可以「聞香」。

3D 掃瞄機

3D 列印的先決條件是,你得要有一個「設計圖」才能讓機器一層一層列印出你想要的立體物件。就創作的角度,你可以用電腦上的 3D 繪圖軟體製作出模組,如果是複製某個既有的物件,則可以透過 3D 掃瞄技術,將實體物件的資料讀入電腦,經過繪圖軟體處理過後,即可送往 3D 列印機輸出。在醫療方面,也可以利用電腦斷層掃瞄或磁振造影,取得人體內的器官與組織資料,牙科方面也可以透過裝牙套時很常見的取模技術,取得牙齒的位置、形狀等資料,同樣經過繪圖處理。

這次台北醫療展展出的 3D 掃瞄機breuckmann d-Station 3D,適合小型飾品、珠寶及牙齒相關掃瞄,採用 18W 白色 LED 光源,相機為 1.4百萬像素,掃瞄時將蓋子拉出來,可以避免外部環境干擾掃瞄結果。

breuckmann d-Station 3D scanner▲掃瞄機右方長條藍色其實是外蓋,可以拉上以阻絕外面的干擾。

這台 3D 掃瞄機主要針對醫院、診所及學校,售價約為一百萬元左右。

3D 列印機

3D 列印機方面,醫療展現場看到兩種機型,分別以類似噴墨印表機的噴印技術及 FDM 熱熔擠製成型來列印物品。前者就是Stratasys OBJET 30 pro,它可以列印 30x20x15 公分見方的物件,它的列印材料是各種液態樹脂,可針對不同成品的需求調整,例如成品如果希望能模仿橡膠的韌性、耐久與拉扯的能力,可以選用 Tango 材料;想要類似一般 ABS 塑料具備的細節、堅硬度,可選用 Vero 材料。

Stratasys OBJET 30 pro printing▲使用液態樹脂當做「墨水」列印,再用紫光線照射使其硬化

液態的「墨水」要硬化成形,必須在噴出後照射紫外線。面對列印物件中有些部位彼此不互相連接,但列印時必須隔開,所以此類機型還另外有所謂的支撐材料,在列印完成產品硬化後,可以很簡單地用手、用水把這些中間區隔物質掃除即可。這台是工業等級的3D 列印機,定價約在 220 萬元左右。

3D printing

▲3D列印甚至整副眼鏡都能一次完全列印出來,中間不用螺絲連接整個鏡架,至於列印時怕中間黏在一起,就是先用支稱材料先隔開,完成後再清除即可。

另一台Stratasys uPrint SE,利用 FDM 技術成型。FDM 類似工業上的射出成型技術,原料是 ABS 塑料,它們在經過預熱的噴嘴時會因高溫熔化,便可以一縷縷細絲的狀態不斷堆疊,便可依照設計圖成型。

uPrint SE 售價 70 萬元左右,主打的客群跟牙齒相關的醫療機構關係較大,像牙醫聯盟、牙體技術師公會等,可以透過成品做為診斷工具,或進一步做為研究用途。在教學研究方面也有企業、工研院或學校引進高階設備,像傳統醫科學生的必修課「解剖學」,常面臨「大體老師」不足的問題,現在透過 3D 列印,身體的器官、組織模型等都可以無限次提供,不僅外形、結構與大小與實物一樣,甚至軟硬度都可以透過列印過程的參數調整,儘量符合真實人體組織的柔軟程度。

3D printing

▲3D列印在醫療上的應用現階段主要做為輔助診斷工具、研究與教學使用。右上角是鼻腔與相關部位。

除了針對企業為主的中高階產品,醫療展中也有另一款針對中低階市場的 3D 列印機 Trunk-Z1,可列印物件大小為 22.5×14.5×15 公分,列印材料適用 ABS、PLA 與 PVA,機體含 2 公斤列印材料售價為 48,000 元。

 Trunk-Z1 3D printing

▲Trunk-Z1

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呂維振

呂維振

主編 at 早安健康
媒體工作者,關注醫藥研發、尖端科技與數位娛樂。
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