醫療設計實驗場

大眾對於醫療品質的追求一直是各種先進技術導入醫療場域的強烈動機來源,其中,3D掃瞄設備技術在近年快速普及,使得人體體表逆向掃瞄變得更加容易實現,這種非接觸式且精準地建構人體數位模型的光學技術逐漸被討論用來替代傳統醫療製作各類穿戴式輔具、護具、矯正器的實體翻模方法。而同樣也在快速普及的3D列印由於近年來成本降低、品質提昇、效率加快,也逐漸被討論到用來進行客製化醫療用品或少量製造產品的可能性,使得原本因無法達到生產經濟規模門檻的產品得到落實的可能。 基於上述背景,本課程由兩個產品設計開發單元構成,第一單元為應用人體3D掃瞄與3D列印進行 Patient-Matched Device 客製化穿戴裝置之製作,第二單位為針對需求量少的診斷或復健用品進行以 3D列印及少量製造為前提的設計開發。 第一單元Patient-Matched Device 客製化穿戴裝置之設計製作,將教授學生針對身體特定部位,如頭、四肢、軀幹來設計客製化之穿戴裝置,課程中將運用手持式3D掃瞄器對所設定之身體局部進得體表網格模型,並運用教師提供之程式來生成可穿戴的鏤空薄殻結構,最終運用3D列印將之實體。課程中,學生將習得此一數位化工作流程並發掘可能潛在問題。 第二單元分為兩個主題A、B,主題A延續學生在第一單元所製作的客製化穿戴薄殻作為載體,由於此載體長時間配戴於使用者身上,因此獲得貼近其身體收集生理或環境數據的可能,例如偵測皮膚腫脹壓力、局部體表溫濕度、肢體活動彎曲角度等、所處環境空氣品質等等,其偵測不一定為醫療目的,可以延伸為推測設計或互動藝術創作之面向。因此學生可依據其設計目的來選擇適用的偵測元件,在載體作植入元件設計,並驗證是否滿足其預期目的、收集數據或觸發互動之可行性。主題B則為針對治療復健過程中使用之產品的IOT與3D列印化設計,這些產品中有些會用來幫助治療師判斷患者手、脚、眼、腦的活動效率,例如三分鐘登階測試或單手及手指靈活度評估測試器材,由於這些產品的市場需求量少,製造商缺乏開發生產意願,因此通常以簡易、低成本器材型態為主。然而這些產品具有收集大數據之潛力,因此主題B為透過電子元件與Arduino將這些產品轉化為自動化且能收集第一手數據的原型設計,並以 3D列印思維克服量產門檻。

主題A需具有基礎操作 3D輔助設計軟體、3D列印相關經驗,操作主題B則建議具有Arduino或任何互動技術經驗。

無備註

受限於設備數量,課程為分組進行。課程將使用FB課程社群與E3系統同步作為聯絡與作業紀錄平台。

單元一二各佔 45%,單元一完成3D掃瞄佔 20%,完成 3D列印成品為 45%。單元二之設計歷程佔 20%,實作成品佔 25%。出席率佔 10%。

• 3D列印之少量製造智慧化醫療產品

  治療復健用或由單元一延伸之客製化產品,具有收據數據之潛力,因此本單元讓學生設計植入電子偵測致動元件以賦予自動化與數據收持能力,但由於為客製化或市場需求量少,因此學生需以3D列印思維來克服量產問題。

  講授：

  6

  示範：

  6

  實作：

  20

• 客製化穿戴裝置-人體 3D 掃瞄與 3D列印

  學習如何操作 3D 掃瞄技術進行人體局部 3D掃瞄,運用教師提供的客製薄殻產生器來生成貼合身體的可組裝薄殻結構,並以3D列印製作此一結構之實體物件。

  講授：

  3

  示範：

  3

  實作：

  10

  備註：本單元同時為創創工坊數位製造小組之微學分課程。

自編教材

地點

人社一館302室

時間

週四下午

聯絡方式

請於上課時間向教師提出預約。