3D掃描怎樣協助醫療領域發展？

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隨著時代發展，醫療領域不斷與新興科技結合，讓群眾能夠享受到更便捷更優質的治療方案。其中3D掃描技術在醫療領域中扮演著重要的角色，因為3D掃描技術能夠輕鬆捕捉到患者身體部位的三維數據，為醫生和醫療團隊提供了更準確、更全面的資料，從而幫助醫生更準確地進行病例分析、手術規劃、客製化治療和教學等方面的工作。

3D掃描基本知識：逆向工程是什麼及有什麼應用呢？丨什麼是3D掃描精度、分辨率及點距？丨如何做到人像全身3D掃描和3D打印？丨各種不同的3D掃描技術原理知多點丨3D掃描器的鐳射光、結構光、紅外線主要區別 2023丨3D掃描器推薦 2023

本文章內容目錄：

3D掃描在醫療領域的主要用途
3D掃描協助醫療領域—非洲3D Sierra Leone項目
3D掃描協助醫療領域—德國OT4公司矯形支具定製項目
3D掃描協助醫療領域—加拿大Hearing Beyond診所的耳模項目
3D掃描協助醫療領域—菲律賓Sakura Prosthetics公司的面部修復項目

3D掃描在醫療領域的主要用途

3D掃描在醫療領域有多種主要用途，常見的應用具體分為：

一、3D掃描協助醫療領域，病例分析和診斷：3D掃描技術可以輕鬆收集到準確全面的人體三維數據，幫助醫生進行更準確的病例分析和診斷。

二、3D掃描協助醫療領域，手術規劃和導航：3D掃描技術可以為醫生提供患者特定部位的三維數據，幫助醫生在手術前進行規劃和預測。醫生可以通過模擬手術和導航系統來精確定位手術位置、確定手術途徑，從而提高手術的準確性和安全性。

三、3D掃描協助醫療領域，客製化治療方案：醫生可以憑藉3D掃描數據去製作客製化的治療方案，例如設計和定製假肢、矯正器具、牙齒矯正器等醫療用具。這些客製化治療方案能夠更好地滿足每個患者的特殊需求，提升治療效果和舒適度。

四、3D掃描協助醫療領域，研究和產品開發：3D掃描採集人體數據，有助於協助技術人員深入研究疾病和治療方案。3D掃描還可以促進新的醫療產品和技術的開發，例如生物3D打印、藥品3D打印、客製化醫療器具等。

五、3D掃描協助醫療領域，教育和培訓：3D掃描技術為醫學教育和培訓提供了新的可能性，多了種方式去給學生展示一些案例情況。使用3D掃描和3D打印結合，能夠最大程度還原案例。讓醫學生和醫護人員可以更好地理解人體結構，進行虛擬手術操作和模擬病例，提升他們的技能和知識。

3D掃描在醫療領域中，能夠更準確的獲取三維數據，幫助醫生診斷，模擬手術操作，提高手術效果，並促進客製化治療，醫學研究，產品開發和醫療教育的發展。

3D掃描協助醫療領域—非洲3D Sierra Leone項目

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2018年開始，來自荷蘭頂尖工科大學University of Twente（特溫特大學）的技術醫學專家，與荷蘭一流的醫科大學Radboud University（拉德堡德大學，也叫奈梅亨大學）的醫學中心3D實驗室團隊，雙方合作在Masanga醫院建立了3D醫療實驗室。

3D實驗室配置了捐贈的手持式的EinScan Pro 2X 3D掃描器和3D打印機等。在醫學專家主導下，發起了一個“3D Sierra Leone”項目。

“3D Sierra Leone”專案的關鍵字有三個：關愛、研究、可持續性。而該專案的目標，就是找到一種可行性方案，即如何在醫療資源有限的環境下，通過使用手持3D掃描器和3D打印機等新型工具，設計和製造用於特定患者的醫療輔助器具，如義肢、支架或夾板。

許多截肢者由於無法輕易融入社交生活，造成了不安感、抑鬱等心理問題。專案組團隊與當地的治療師和義肢專家建立聯繫，通過文化交流、醫學和技術領域的知識交流，形成了合作夥伴關係。他們探討如何通過一種簡便高效、合理成本的醫療設備，讓截肢者能夠更好地融入社會，並重拾信心。

在3D Sierra Leone項目建立前，項目團隊就已經測試過3D掃描和3D打印技術在醫療輔具定制上人性化的能力。在隨後的一年多裡，許多截肢者、燒傷疤痕患者、畸形患者等提供了輔具定制服務。

掃描患者的肢體只需要二十分鐘，這裡包括了3D掃描器的準備和患者臨床檢查的時間，然後使用三維CAD軟體完成義肢的設計。隨後，3D打印義肢需要十六至二十小時。在此之後，我們可以根據義肢的部位設計表面效果，比如使義肢看起來像一條真正的腿。這樣的項目想要具有可持續性，意味著所設計定制的義肢必須是當地居民能夠負擔得起的，並且在未來該專案可以由當地居民自己操作進行。

為此，必須使義肢的製作過程盡可能標準化和簡便化。此外，專案研究者今後必須持續監測患者，以收集資料並證明其可持續性。

案例1：全臂義肢

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案例2：手臂義肢

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運用到了3D掃描和3D列印技術。這個假肢，除了一定的裝飾作用，還可以輔助使用者完好的右手完成烹飪等家務活動。

案例3：燒傷瘢痕抑制夾板

3D掃描病患的身體資料後3D打印定制的方案，以盡可能貼合瘢痕部位的皮膚為考慮，透過外力壓迫的方式達到瘢痕增長抑制和定向的作用。

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案例4：正畸支架

一個孩子的背部存在比較嚴重的畸形問題，已經影響到他的行動與生活。為了達到逐步矯正治療的目的，工作人員需要定期為他進行3D掃描，根據新的形體狀態重新設計定制一個新的矯形支架。工作人員將持續跟進該病例並提供幫助。

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3D掃描協助醫療領域—德國OT4公司矯形支具定製項目

隨着3D掃描和3D打印技術在醫學領域逐步普及，國外的一些支具工作室、矯形器中心已經引入了全新的3D數碼化支具定製流程。

OT4公司位於德國慕尼黑，成立於2018年4月，藉助3D掃描和3D打印技術，在兩年內已經爲上千位患者提供了支具定製服務。

Markus Burkhardt是一位職業的矯形外科技師，同時也是OT4公司的創始人。他的工作室目前有8名職員，專門提供3D打印的人性化定製支具。

OT4公司的服務流程基本是這樣的：

患者帶着醫院的診療方案來到OT4，由職業的矯形外科技師判斷並制定矯治方案。

由技術工程師使用EinScanPro 2X Plus掃描器對相關部位進行3D掃描，獲取最新的3D數據。

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在3Dsystems公司的FreeForm 觸覺式設計系統的輔助下，OT4的工程師會展開個人化支具的CAD設計。

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支具完成3D打印後交付給患者。

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這樣的數碼化的支具定製流程，非常高效和友好。

對於患者來說，不再需要被糊上厚厚的石膏繃帶，只需要接受非接觸式的3D掃描，2-3分鐘就可以完成3D掃描，避免了患處疼痛，也更加清潔衛生。

而對於醫生和矯形技師來說，數碼化的支具定製流程，最大程度減少了工序的複雜度，提高了支具定製效率，並且能夠爲患者提供匹配度更好的隨形支具，獲得更好的客戶滿意度。

OT4的創始人Markus Burkhardt說，EinScan掃描器能夠輸出非常精確的3D數據，幫助我們爲患者提供更好的人性化支具。

3D掃描協助醫療領域—加拿大Hearing Beyond診所的耳模項目

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聽覺矯正專家Frank Talaric在加拿大多倫多經營着一家Hearing Beyond的聽覺診所。專家Frank利用3D掃描和3D打印技術，爲聽障患者提供定製助聽器即日耳模的服務，幫助患者在等待實驗室製作成品耳模期間，也能獲得聽力，爲患者提供便利。

耳模定制

耳模是助聽系統的一部分，因每個人的耳道、耳廓等結構形態各不相同，耳模一般都需要定製，它的質量和設計直接影響助聽器的使用。

通常情況下，爲了給患者制作耳模，要先對患者的耳朵進行印模，然後郵寄到耳模工廠經過一系列的繁瑣步驟才能完成耳模的製作，最後再寄回診所讓患者進行試戴，整個過程大約需要一到兩個星期。

一直以來，因受制於傳統技術限制，助聽器耳模定製耗時久，而在等待的期間因沒有合適的助聽器，給聽損患者生活帶來極大的不便。

目前市場上，雖然有耳模成品售賣，但需購買2部分的混合套件，嵌入過程也十分繁瑣，患者需要全程在場配合，且只能用研磨或拋光的傳統方法來調整，耗時廢料，改裝成本較高。

Frank總是試圖找到創新和有用的方法來滿足患者的聽力需求。爲此，他開始採用3D掃描和3D打印技術，爲聽障患者定製即日耳模，幫助患者在等待期間也能擁有良好的聽覺和溝通能力。

即日耳模是一種可以在患者提出需求後，當天就可爲其製作的模具，又稱臨時耳模。在定製臨時耳模的過程中，需要先取用耳朵的印模。

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Frank取到印模樣板後，利用Shining EinScan-SE桌面3D掃描器，在幾分鐘內就可快速獲取印模高精度的三維數據。並將數據導入設計軟件中對耳模進行微調及設計添加一個管孔。Frank表示，Shining EinScan-SE桌面3D掃描器具有非常高的掃描精度，这对于扫描像耳模一样的小物件时非常重要。

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設計完成後，Frank使用彈性物料3D打印機和具有Shore 70A評級的彈性3D打印物料，打印製作了一個柔軟的臨時耳模。

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將耳模管固定在臨時耳模管孔內，再組裝到助聽器上，就可以爲患者進行安裝來驗證臨時耳模的適配性。

使用數碼化技術定製即日耳模的優勢

診所使用3D掃描和3D打印技術將患者印模出來的樣本轉化為數據文件後，無需重複取模，醫生可根據患者佩戴的適配度靈活調整耳模數據，同時模型適配度也將更加精確;。

開源式的製作方式，只需具備3D掃描儀、相關設計軟件、打印設備和材料，任何人都可以使用這種方法進行臨時耳模製作

數碼化定製生產製作高效，且成本低，是低資源地區補充醫療用品的一個好選擇。

隨着助聽器技術的不斷發展，越來越多的聽力障礙人士享受到了聆聽聲音帶來的愉悅。3D數碼化技術的應用，不僅可以幫助患者打造助聽器臨時耳模，讓患者持續擁有良好的聽力之外，還能幫助實驗室或工廠在製作成品耳模時，以數碼化的方式高效進行後續製作步驟，大幅縮短製作時間。

3D掃描協助醫療領域—菲律賓Sakura Prosthetics公司的面部修復項目

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3D掃描技術在醫療領域發揮着越來越重要的作用，能夠幫助醫生進行更加精準的手術以及更加高效地爲患者進行後期康復治療。來自菲律賓的應用案例，講述了如何通過3D掃描、3D打印，幫助一位因爲疾病而導致面部缺損的患者重拾微笑。

菲律賓的Lola Rosita在2017年時她被診斷出右臉頰上有腫瘤，手術治療時切除了右眼及部分面部組織。由於醫療資源的限制，Lola沒有進行後續的治療以及整形修復。後來，在地方政府的支持下，Lola被送到了菲律賓綜合醫院，醫生強烈建議Lola用面部假體來保護創口。

由於創口屬於敏感部位，靠近肺部呼吸道，接觸易引起痛感，傳統印模材料易造成傷口感染。且傳統方式取模，患者無法睜眼，面部數據也會獲取不完整。所以專家建議採用3D掃描和3D打印技術去處理，交由菲律賓Sakura Prosthetics假肢公司對接。Sakura Prosthetics公司決定使用高質量的醫用硅膠幫助患者製作假體，工作人員在詳細檢查了Lola的情況之後，給出了數碼化的面部修復方案。

首先，工作人員使用EinScan系列多功能手持3D掃描器對於Lola的面部進行了三維掃描，快速、無接觸、無痛地獲取了完整的面部三維數據。

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有了三維數據，工作人員可以輕鬆得到Lola需要的面部假體的具體形狀以及尺寸，然後工作人員將Lola面部的3D掃描數據導入Meshmixer軟件，進行假體的數碼化設計。

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設計完成後，3D打印所需的相關模型，並製作與Lola膚色相近的硅膠假體，完成後安裝在Lola的面部即可。

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安裝上定制的假體後，Lola已經逐步恢復生活，這個面部修復的項目也已經被菲律賓GMA電視臺所報道。將來，Sakura公司也將通過3D數碼化技術，幫助更多因爲事故、疾病或先天殘疾的患者，高效高質地製作假體用具，幫助他們找回生活的希望、幸福和快樂。

3D掃描醫療應用常見問題

Q1：3D掃描應用於醫療領域時需要注意什麼？

一、由於3D掃描技術可採集到患者詳細的身體結構和數據，保護患者的隱私和數據安全尤為重要。

二、考慮到應用在醫療方面，所以在安全上的關注點是尤為重要的，首選在使用時對人體無礙的掃描器，使用簡單，輕便，最好具備專業的使用培訓。

三、3D掃描的數據相對詳細且複雜，醫生和醫護人員需要具備對這些數據的正確解讀和評估能力。他們應該了解3D掃描在哪些場合是有局限的，並綜合考慮其他臨床資訊進行準確的診斷和治療。

四、數據的互通性，因為掃描所得的數據不僅僅只在一個地方使用，所以需考慮數據格式問題，盡量選用兼容性廣的設備，達到數據高互通性的需求。

Q2：適合應用在醫療領域的3D掃描器？

Shining 3D EinScan-SE V2是一款極具性價比的座台式3D掃描器，它採用對人眼無害的結構白光技術，掃描速度快，可用來製作中小型的醫療器具，不適合掃描臉部。

Shining 3D Einstar 手持式3D掃描器，是2023一款全新的雙光源3D掃描器，具備快速掃描，高色彩還原度，搭配上毛髮模式，掃描無光閃，對人眼十分安全，簡單易用，適配多領域使用。

Shining 3D EinScan H2 是2023一款全彩色人像3D掃描器，可為2023各行各業捕獲由小型到大型物件的超高分辨率和準確掃描，在利用紅外線掃描模式進行人臉掃描不會發出強光，使用家更舒適，具有500萬像素攝像鏡頭可生成豐富細緻的紋理3D模型，強大的算法讓Einscan H2十分適合人像3D掃描。