3D 列印製造 1 比 1 人工替代物新療法,有望減少口腔癌病患手術時間和外貌改變造成的心理陰影

作者 | 發布日期 2018 年 11 月 29 日 16:56 | 分類 3D列印 , 醫療科技 follow us in feedly

國人因嗜吃檳榔,口腔癌盛行率相當高。據衛福部 2016 年的統計,口腔癌是男性男性腫瘤發生率與死亡原因的第 4 位,且有年齡層下降的趨勢。除了避免吃檳榔減少口腔癌,口腔癌病患也因下顎骨受癌組織侵入導致患部變形。國研院儀科中心與三鼎生技合作,用 3D 列印重建組織,比傳統手術裁切身體其他部位骨頭方便,且能客製化。



口腔癌發生時,癌細胞會侵蝕口腔周邊骨頭,造成臉部變形。傳統的手術治療方式,是切小腿腓骨或手臂橈骨,補上被癌細胞入侵的顱顏面部或上下顎骨頭。補上的骨頭部分骨質並不夠,病患決定動手術清除癌細胞,但術後改變面貌往往造成面對外界異樣眼光的心理陰影。

國研院儀科中心與三鼎生技合作開發出「生物 3D 列印骨骼重建系統」,採用生物相容性骨骼填充物、病患自體生長因子與生物膠體,列印出病患缺損的顎骨。3D 列印製作 1:1 的缺損顎骨替代品,能大幅減低手術時間,從傳統手術的 13~15 小時,縮短到 6.5~8 小時,也不必取自身橈骨、腓骨,減少人體肢體癒合和復健時間。

「生物 3D 列印骨骼重建系統」需混合生物相容性骨骼填充物、病患自體生長因子與生物膠體,其中生物膠體必須在 5~10℃ 才能維持液態,而生長因子卻必須在 37℃ 才能維持活性,促成人工替代骨與病患自體未切除之顎骨緊密結合。因此,國研院儀科中心發展出「兩段式智慧溫控系統」,以低溫保存生物膠體並嚴控制管路溫度以維持其流動性,3D 列印成型區則控制在 37℃,以列印出維持生物活性之人工替代骨。本系統同時搭配機台狀態與模型製作遠端監控系統,讓醫師能在手術房,隨時確認模型製作進度,做為手術時程掌控之評估依據。

▲ 國研院儀科中心與三鼎生技合作的生物材質 3D 列印機器,目前已經可以列印顎骨,用來 1:1 替代口腔癌患手術移除的患部組織。未來也能用在列印牙齒、脊椎骨、腿骨等生物組織。

國研院指相關技術能從口腔延伸製作 3D 列印的脊椎骨、腿骨、牙齒,協助製作病人所需的客製化部位。台北醫學大學教授,如今創辦三鼎生技的董事長歐耿良博士,指出他們會將相關技術先用在口腔,畢竟他們是口腔專家,還是對頸部以上部分較熟悉。

歐董事長說這套生物 3D 列印骨骼重建系統,當年獲得層積式列印整合計畫補助,並沒有馬上就發表成果,選擇花 4 年時間研究,就是要做出臨床上有助益的方案,能真正幫助病人。目前生物 3D 列印骨骼重建系統已經經過工程驗證的階段,接下來在臨床實驗階段,要找出 15 位男性、15 位女性病患,共 30 位的病患來進行,另外還有越南、印尼的病例追蹤 3D 列印療法的狀況。

歐博士坦言治療往往很快就完成,但術後才是挑戰。病人裝上 3D 列印的人工製作品之外,還有口腔咬合問題,需要與口腔專家一起緊密合作。

(圖片來源:科技新報)