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Formlabs 客製化解決方案:協助醫療器材開發與手術訓練

Formlabs 客製化解決方案:協助醫療器材開發與手術訓練
台灣天馬科技股份有限公司
2026-03-18發布
2026-03-18更新

COSA Ltd. 共同創辦人 Dr. Filip Hrncirik 與 Dr. Iwan Vaughan Roberts 運用 3D 列印技術開發高精度醫學解剖模型,適用於聽力醫學、耳鼻喉科(ENT)手術、頭頸部外科及神經醫學應用。

COSA Ltd. 致力於突破傳統解剖模型的製造限制,透過 3D 列印技術實現高解析度的幾何細節、內部流道結構、多材質組合及嚴苛的公差控制,打造兼具視覺與功能性的臨床訓練與手術規劃模型,推動醫療應用的精準化與個人化發展。

「作為一家成立約兩年的小型公司,做了各種不同的 3D 列印應用,Formlabs 確實讓我們順利起步並拓展業務。我們從 Formlabs 3D 列印機中獲得了極大的價值。」- Dr. Iwan Vaughan Roberts 博士,COSA Ltd. 共同創辦人

手術模擬解剖模型

▲耳鼻喉科專家使用這些模型來練習各種鑽孔程序和技術。

外科訓練通常會利用大體模型(屍體標本)來提供真實的解剖結構與手術操作經驗,這對外科醫師的培訓十分重要。然而,在英國,由於法規限制,大體標本資源有限且成本高昂,並且受限於個體條件,無法涵蓋所有非典型解剖結構。以人工耳蝸植入或耳科手術訓練為例,一具大體標本僅能提供兩側耳朵進行不同術式的練習。

▲3D 列印技術讓訓練者能接觸到實際手術中可能遇到的解剖變異與畸形,提升應變能力。

3D 列印解剖模型讓訓練資源更加普及,讓每位學員都能在多個模型上進行實作,從而提供更完整、更深入的訓練體驗。此外,COSA Ltd. 與解剖學系合作,建立了一個包含多種頭部解剖結構的資料庫,並涵蓋一些特殊病例。透過 3D 列印模型,學員能夠親自操作這些解剖變異,確保他們能更充分地準備應對複雜的手術情境。

「使用人體標本時,你只能依照現有情況進行操作,但透過 3D 列印,你可以系統性地調整模型,了解這些變數如何影響手術結果,或者當你擁有掃描資料並能重建相關特徵時,還能複製多個真實的手術案例。這與數位雙胞胎模型的應用方式類似。」- Dr. Iwan Vaughan Roberts 博士

COSA Ltd. 從掃描開始,經過 20 到 30 次的調整,外科醫師會對模型進行測試並提供回饋。目標是讓模型的操作感覺像是在鑽削骨骼,而這是透過模型內部結構來實現的。

「由於模型擁有複雜的內部結構,唯一能夠製作的方式就是使用 3D 列印。我們的設計不僅能讓模型具備可擴展性,還能在大量生產時保持高效。」- Dr. Iwan Vaughan Roberts 博士

Formlabs SLA 3D 列印機:高精細與高解析度

顳骨內含複雜多孔結構,透過微型 CT 掃描可精準捕捉內部通道細節。光固化 (SLA) 3D 列印具備高精度與適用材料,可製作細緻且內部通道精確的骨骼仿真模型。相較之下,熔融沈積成型 (FDM) 與低成本樹脂列印技術,無法穩定重現所需細節與結構。

「Formlabs 站在最佳平衡點。熔融沈積成或低價光固化 3D 列印機雖然可達到部分解析度,但穩定性不足。而高階多噴頭列印機價格高昂,這類設備的回本期遠遠長於 Formlabs。」- Dr. Iwan Vaughan Roberts 博士

高精度模型促進醫療溝通與醫療設備開發和測試

▲使用透明樹脂和柔性 80A 樹脂列印的模型,臨床醫師可以將真實的耳蝸植入物嵌入模型中。
▲列印完成後,會為模型中的小骨頭上色,並加入磁鐵將皮膚固定於透明模型上。

上述的視覺耳模型以簡化但精確的解剖結構設計,突顯了人工耳蝸手術的關鍵要點。目標是讓模型既具視覺吸引力,又能讓醫師將真實的人工耳蝸植入其中,並展示其運作方式。這個模型使用透明樹脂製作骨骼,皮膚則使用彈性 80A 樹脂並透過彩色套件進行染色。

「我們可以選擇多噴頭系統,但它的成本高得多,實際上我們發現在 Formlabs 列印後處理的表面光滑度和細節更佳。我們原本沒想到能列印出這麼精細的小骨頭,但效果非常好。」- Dr. Iwan Vaughan Roberts 博士

這些量身定制的模型使得可植入裝置的測試成為可能。除了導電性測試外,COSA Ltd. 也開發了用來測試插入力測試的模型,並將感測器整合到 3D 列印的設置中來測量壓力。這讓 COSA Ltd. 能夠為醫療器材公司提供有價值的資訊,並用於產品開發,包括量身訂製的訓練計劃。

生產可靠性

「我們非常欣賞 Formlabs 的列印成功率。我真的很感謝,只要將資料送入機器,成功率就能達到 90% 到 95%,幾乎能如預期產出,這實在是太棒了。儘管我們有一台用於微通道列印的數位光處理 (DLP) 3D 列印機,但操作起來相當麻煩,因此我們更偏好使用 Formlabs。」- Dr. Iwan Vaughan Roberts 博士

這個內部製作的專案,稱為「可延伸耳朵(extendable ear)」,是一個 3D 列印零件,內部安裝了麥克風。對於生產數量低於 500 個的專案,會選擇使用 3D 列印內部製作,因為製作模具的成本過高。

「我們的專案非常客製化。雖然我們不需要列印大量產品,但能依賴 Formlabs 的穩定性進行少量生產的確很不錯。還有一些小的便利功能,比如可以遠端列印。」- Dr. Iwan Vaughan Roberts 博士

Form 3+ 和 Form 4 擁有 98.7% 由第三方驗證的可靠性,確保生產過程的穩定性。搭配 Dashboard 列印管理軟體,能遠端監控列印進度並接收通知,讓小型企業在運作上更具靈活性。

利用 Formlabs 3D 列印技術提升可及性、訓練與發展

「我們致力於製作功能強大的模型,真實模擬人體解剖結構,展示不同族群的變異。儘管在某些特定手術程序和案例中仍有空缺,我們希望能夠開放高品質模擬器的使用,讓更多人受益。」- Dr. Iwan Vaughan Roberts 博士

利用 Formlabs 3D 列印機,COSA Ltd. 能夠靈活且低成本地開發和製作專為特定手術設計的客製化產品,以及臨床應用的視覺模型。Hrncirik 表示:「因此,我預期未來幾年,這些製造商大多會轉向 3D 列印技術,並且能夠製作更大、更精細且更快速的模型。」

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