被稱為第三次工業革命的3d 列印,改變了我們對於複製東西的想像。將原本僅可複製平面紙張,擴大到可以複製立體物品。另一個重大的改變是電腦科技的進步,從原本僅可做簡單的運算擴大到立體圖像的處理。
這些重大的科技進步,對外科醫師而言也改變原本的手術方式。從原本僅能依靠經驗、手感、想像。到現可以將預先在立體影像上進行於手術模擬、手術設計甚至更能透過 3D 列印印出病患獨一無二的手術設計模型,讓手術變得更加快速且精準。
哪幾類手術可以使用呢
舉凡與硬組織相關的手術,都可以使用比如腫瘤切除手術、正顎手術、顏面外傷手術、削骨手術、重建手術、植牙手術等
數位手術進行的方式
首先,我們會依據手術的類型取得病人的資料,包括電腦斷層、齒顎口掃檔等。依照手術的類型在電腦上預先進行模擬手術計畫,比如腫瘤手術需要切割的範圍、正顎手術骨頭需要移動的位置、重建手術骨頭要擺放的位置、植牙手術植體要植入的位置等。將計畫結果藉由3D列印立體呈現,或是置入導航機器中。此外,也會將詳細的數據測量出來,比如離神經的距離,腫瘤安全範圍,正顎手術顎骨移動的方位與距離等。在手術當下即可依據設定好的手術計畫來執行。舉例來說,像是顏面外傷後的修復,我們就可以透過鏡像方式設計出骨投應該在的位置,3D列印將調整骨頭後的模型印出,預先彎折好骨板,讓外型更精準。或是像在顎骨重建,我們亦可透過3D列印將預先設計好的骨塊模型及切除導板印出。這些術前的準備都可以減少手術時間,也讓骨頭排列更為精準。舉凡手術醫師有任何想法,皆可透過電腦模擬預先做好手術規劃,進而增加手術的精確性,這無疑幫了手術醫師一個大忙,也讓病患有更好的醫療品質。
當然,偶爾會有手術計畫與實際情況無法吻合的狀況,或是手術醫師已經預期手術計畫有可能在手術中無法完全吻合,而預留有改變計畫的空間。這一切都必須仰賴手術醫師經驗做臨場應變。最後,良好的手術計畫與精細的手術技巧對於成功地手術缺一不可。

右側下顎骨腫瘤需進行下顎骨切除。3D列印出病患一比一下顎骨的模型,預先在模型上預先彎折骨板(左)。術後將骨板置入(右)

右側眼眶骨折,先以點腦設計鏡像模型再以3D列印印出病患一比一眼眶的模型,預先在模型上預先彎折骨板(左)。術後將骨板置入(右)

右側下顎骨腫瘤需進行下顎骨切除。電腦設計切割位置及重建骨頭擺放之位置,再以3D列印出病患一比一下顎骨的模型及切割導板 (上)。重建後(下)

正顎手術在電腦模擬設計骨頭移動之方向及位置