狗狗缺肢、貓咪膝關節受腫瘤壓迫變形、陸龜因隆背問題龜殼易脆……這些動物的疑難雜症未來可望迎刃而解。國立屏東科技大學獸醫系團隊今年開發出國內首創「動物骨骼3D模型列印技術」,該項技術非但可作為系上教學的模具,其製造的醫材,還可植入動物體表或體內,幫助小動物重獲新生。

3D列印掀第三波工業革命 臨床醫療運用夯

狗狗裝上3D列印技術製作的義肢。(圖/屏科大提供)
狗狗裝上3D列印技術製作的義肢。(圖/屏科大提供)

3D列印技術」是一項近年風行全球的新興產業,它更被英國《經濟學人》雜誌稱為帶動第三波工業革命的關鍵技術,國內各大醫學中心近年也紛紛成立或導入3D列印醫學技術,正是看見3D列印醫材應用在臨床醫療上所發揮的潛力。

人體醫療上的3D列印技術國內正如火如荼展開,但動物醫療上的應用屏科大的研發還是頭一遭。屏科大獸醫學系影像科主任林莉萱表示,以動物來說,屏科大目前可做到臨床影像上的呈現以及印製動物的3D骨骼結構,列印出來的模型可作為教學模具,讓學生在安全的狀態下學習操作像是動物骨折復位等動作。

此外3D列印技術還可應用在稀有動物骨骼標本的保存上,透過3D列印可大量複製的優點,還可供給中小學生做科普推廣使用,以後學校便能更容易取得台灣黑熊等保育類動物的骨骼模型。

3D列印製動物醫材 客製化、大量複製易

研發3D列印技術的屏科大獸醫系影像科主任林莉萱以及學生郭士榮,他們右手拿的是一般動物骨骼,左手則是3D列印的骨骼模型。(圖/屏科大提供)
研發3D列印技術的屏科大獸醫系影像科主任林莉萱以及學生郭士榮,他們右手拿的是一般動物骨骼,左手則是3D列印的骨骼模型。(圖/屏科大提供)

臨床醫療的應用上則是屏科大目前亟欲想要突破的部分,林莉萱說,以目前學校列印機等級,熔點約在200度以下,可生產塑化料或石膏等類型的模具,列印出來後除了能更方便與動物的主人進行手術前治療計畫的溝通,目前也可做義肢輔具,提供給缺肢的動物使用,免去動物因斷掉的身體部位一直摩擦地板所帶來的傷害。

不過林莉萱坦言,要做到像日本、歐美等國客製化列印骨骼植入動物體內,必須要有能熔解金屬或鈦合金等材質的高階列印機才行,目前受限於經費不足還無法添購,但可以肯定的是臨床上的植入動物醫材技術屏科大已經具備,目前正準備申請專利,同時洽談適合廠商做技術轉移。

林莉萱表示,傳統臨床上的做法是開模訂製,但開模的費用很高,而且只能供個案使用,現在透過電腦斷層掃描設備搭配3D列印技術,可隨動物體型大小、甚至長大後的狀態,做客製化的調整。

看重老年動物醫學趨勢 屏科大引動物專用復健設備 

此外,屏科大近期也引進超音波、電刺激及雷射等物理治療設備,打造國內首個動物專用的物理治療工作站。

屏科大動物醫院院長鍾承澍表示,這是一項進步化醫療的指標,過去動物治療僅著重在手術當下,術後的恢復照顧卻被忽略,再加上近年隨著動物壽命的增長,未來老年動物醫學將會越來越受重視,許多主人為了不讓老動物因關節炎、神經癱瘓等病症受手術折磨,透過動物復建便是很好的替代選項之一。

雖然動物復健理論已有2030年歷史,坊間私人動物醫院也有許多復健器材,不過屏科大動物醫院院長鍾承澍指出,這類醫院大多採用給人使用的復健器材,獸醫再藉由過往經驗對動物進行復健治療,但這是非常缺乏科學化的做法,屏科大從國外引進的設備是專供動物復健使用,這些機器可依不同動物體型和病症狀態,計算參數給予合適的動物治療建議。

鍾承澍還說,未來台灣的動物醫學上的人力培育若也走向美國的認證制度,那麼動物物理治療的工作便可交由專為動物復健的治療看護士負責,因此具有專門供給動物使用的治療設備是必要的。

屏科大研發3D列印技術運用在動物臨床治療上,屏科大校長戴昌賢介紹運用。(圖/屏科大提供)
屏科大研發3D列印技術運用在動物臨床治療上,屏科大校長戴昌賢介紹運用。(圖/屏科大提供)

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