3D打印義肢 開拓醫療新方向

車禍中失去左前臂,醫院為岑幸富改製了一隻機械義肢,沒有太多實用功能,外型類似時裝店的模型,又「膠」又笨重,為了隱藏外觀不自然的義肢,他曾經為義肢戴上勞工手套,有時又會買支樽裝水,讓義肢手有東西「拿」住,看上去自然些。直至義肢矯形師為他製作了可以拉小提琴的義肢,帶他踏入夢寐以求的音樂世界,他才重新找到自己的價值。

義肢科技過去發展有限,近年有大學和醫院運用3D打印技術,針對每位截肢者的獨特需要,度身訂造既美觀又實用的嶄新義肢。

記者|伍珍珍 編輯|賈彩雲 攝影|賈彩雲

2003年,當時22歲的岑幸富在車禍中失去左前臂。年紀輕輕忽然要重新適應,他坦言初時最介意別人目光。

「以前夏天我都會穿長袖衣服,將衣袖塞進褲袋裡。朋友有時以為我覺得凍,其實入面已經流了很多汗。」

當時阿富自覺失去人生意義,很多事情都不如昔日般容易,連剪指甲都做不到,感嘆自己做事無能為力,曾有一剎那萌生自殺念頭。活在陰霾整整七年,想不到小提琴讓他重新找到自己的價值。

五年前,阿富一位同樣左手傷殘的朋友,鼓勵他去學習小提琴。阿富自小羨慕別人懂得樂器,於是報讀小提琴的初學者班。導師當時問:「你的小朋友幾多歲?」阿富指住自己說:「是我要學。」

幸好,導師沒有因為他的殘障而把他拒諸門外。阿富第一次用義肢拉小提琴時,即便發出「劏雞」似的聲音,卻已讓他無比感動。因為他聽見的旋律,在他的世界以前從未出現過。

車禍後,岑幸富一度迷失自己,幸好拉小提琴讓他重新找到生命的價值。(賈彩雲攝)

阿富請求醫生為他設計特別的義肢,好讓他能更容易拉小提琴。醫生於是為他製作了一個「土炮義肢」,原理是以鐵片代替手臂,鐵夾代替手掌,用螺絲把二者扣上義肢套。鐵夾能夠夾住琴弓,揮動上臂便可拉出美妙樂章。然而,使用「土炮義肢」時,手臂移動角度有限,阿富只能拉動三分一的琴弓,而且鐵夾經常鬆脫。每次拉小提琴時,他都要先把琴弓放於桌面,找好角度後再用鐵夾夾實,極不方便。

2018年四月,威爾斯親王醫院義肢及矯形部經那打素醫院轉介得知阿富的個案,並邀請中大機械與自動化工程學系,為阿富度身設計以3D打印技術製造的「拉小提琴」義肢,既輕省又美觀。現在,他能輕鬆單手套實琴弓,運用新義肢拉琴弓更牢靠,幅度變得更大,音階更廣更準。中大機械與自動化工程學系亦正持續研究,希望將來設計出拉動全弓的義肢。

岑幸富使用過的義肢:左為傳統義肢 右為3D打印義肢(賈彩雲攝)

斷掌訓狗師 盼得個人化義肢

現年35歲的區啟俊,從小和狗結緣,10年前入行任職訓狗師。天生斷左掌的他坦言,狗隻會覺察到人的弱點,入行初時,狗隻知道他左邊身軀較弱,處於他左邊時便會較頑皮,所以他要花更多時間和狗隻相處。

小時候,醫生曾經建議把他的斷肢末端剪開,製成一個小坑來夾東西:「我覺得真的好核突,好像龍蝦。」他記起當時母親堅拒醫生建議,至今他仍感「好彩」。

雖然區啟俊的日常生活並沒有受到斷掌的影響,但仍希望有可以幫助他訓練狗的義肢。(賈彩雲攝)

後來,家人花逾萬元為他裝上電子義肢,能做到手掌的開合動作,拿起如同水樽般形狀的物件。但是義肢十分笨重,平日外出要用另一隻手托著。若果稍微垂下,義肢便會隨之落地。電子義肢太過遲鈍,只能做到手掌的開合動作,連手腕的旋轉也做不到,可謂「形同虛設」。

4年前,社企「3D打印義肢」創辦人李再敏在網上新聞中得悉區啟俊的情況,於是主動聯絡他並提出替他設計義肢,希望利用3D打印技術,設計出具有特定功能的義肢,幫助他教導狗隻,例如做到拋波動作或餵食等動作。可惜,當時基於器材限制和缺乏設計經驗,最終不了了之。

雖然還沒有適合的義肢,但區啟俊指,他對3D打印義肢技術仍充滿信心,期望未來能擁有外觀較好的義肢,不但能讓他吸引顧客,外出時顯得更「有型」,又能幫助他訓練狗隻,做到美觀與實用並重。

斷掌訓狗師區啟俊期望擁有一隻義肢能幫助他發球和餵食狗隻(受訪者提供)

3D打印義肢有發展空間 只欠人才加入

「3D打印義肢」在2014年成立,現職軟件工程師的李再敏指,目前有關技術尚未成熟,最大困難是缺乏全職設計師。繪畫3D打印的設計圖耗時,從零畫起需時大約一星期。雖然網上有免費的開源軟體,但由於每人需要的功能不一,單一設計難以滿足所有人。他認為,香港雖有許多生物科技人才,但由於缺乏資金,難以吸引他們入行。

3D打印義肢創辦人李再敏認為3D打印義肢能提供多一個選擇給用家(伍珍珍攝)

香港義肢矯形師學會成員朱俊勤指,他們於2017年已引入3D打印義肢技術。3D打印義肢的堅硬度和承重力,比不上傳統的義肢,難以用來製作下肢。然而,3D打印的義肢能為病人度身訂
造,亦能彌補傳統義肢外貌上的簡陋。他坦言,雖然在香港上肢截肢的人不多,但仍希望未來能融合傳統義肢和3D打印技術。

3D打印義肢的技術早於2014年在外國興起,現時美國、加拿大和台灣等的醫院都已將技術廣泛應用於病人身上,除了為截肢者設計義肢,美國的醫療研究團隊更積極研究把技術用於器官打印,有望幫助更多有需要的病人。

香港義肢矯形師學會成員朱俊勤(左一)認為打印義肢不及傳統義肢堅固。(受訪者提供)
 3D打印義肢一般義肢
資料來源:受訪者提供(3D打印義肢創辦人李再敏和香港義肢矯形師學會3D打印小組聯絡人朱俊勤)
材料PLA(聚乳膠)、ABS塑膠、尼龍金屬
製作時間1-2日1-2日
香港輪候時間約4個星期4-6星期不等
價錢一般$1,000以下幾千到數十萬不等
耐用度約2年約3-10年
優點輕巧、能拿起較細微的物件、符合客人要求義肢較堅硬,不易損壞