科能,香港首家医疗金属三维打印厂商创新医疗科技,提供个人化定制服务

2023-02-17 00:00

▲科能三维技术(医疗)公司创办人及行政总裁丘荣丰。

科能是香港首家医疗金属三维打印厂商,他们以医生与生物工程师的合作为基础,致力于提供高精准度、个人化的手术植入物、导板及工具,以配合不同患者身体结构及医生的手术需求。

以往一直从事模具及塑料工业的丘荣丰(Edmond),引入金属三维打印机并希望将其应用到工业用途中。直至2015年底,一个交通意外令患者需要进行手术,医生考虑为其植入金属的足踝骨,而医院义肢工程师得知科能拥有金属三维打印机后,便与Edmond商量合作的可能性。科能团队发现,公司打印机所使用的钴铬合金粉材能作第三级医疗用途,可置于人体内。最后,在科能帮助下,意外中的患者因金属足踝骨置入手术而恢复活动能力。因此,Edmond便致力开始将公司转型,全面投入医疗相关的技术研究,成立香港首家医疗金属三维打印厂商。

3D金属打印技术需求增

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▲团队首个3D金属医疗打印便是足踝骨,经过多次改良后,制作出最完善的产品。

现时各医疗部门都对3D金属打印技术有一定需求,科能最多个案的患者都因意外受伤后,需要以新替代物或支架作治疗,除了急切的手术需要外,亦希望能以度身订造的产品及医疗科技协助患者康复。因此,科能现时已设计出多款手术导板和植入物,涵括以下身体部位:远程股骨(Distal Femur)、近端股骨(Proximal Femur)、脊骨(Spinal)、下颌(Mandibular)、盘骨(Pelvic)、肩膀(Shoulder)及足距骨(Talus)等,都能按照各种需要而进行个人化的量度及设计。其定制化手术切割导板(Surgical Jigs)的设计与制造已获ISO13485:2016及 ISO10993: 4,5,6认证为血液兼容、细胞兼容及植入安全。

除了骨科外,团队亦为口腔颌面外科及眼科手术提供特制产品,Edmond举例:“曾有患者因为眼部骨碎而导至眼球下陷,我们亦帮他制作金属骨托作支撑之用。每次完成个案帮助患者康复,患者及其家人开心,而同事亦能增加工作满足感,本着赚‘开心钱’的理念,我们希望可完成更多个案帮助到更多人。”

术前制定方案 节省手术时间

到底科能如何为患者进行个人化定制服务?Edmond解释,首先院方提供病人身体的计算机扫描断层图片,由医生及生物工程师按照病人身体特征设计适合患者的最佳方案及计划更换的金属部件,再由金属三维打印机将部件制作,再完成置换手术。以往的置换手术,医生需要边做手术,一边去量度及判断需要使用的置换配件,需要花上不少时间,但科能的精准医疗,关键在于产品的精密设计,于术前设计好适合患者的个人化医疗方案,医生能更快速及顺利地完成手术。他以最近于哈萨克斯坦斯坦完成的个案举例:“曾有盘骨癌的患者由于癌细胞扩散,需要面对截肢的风险,我们为他设计出保肢手术医疗方案及定制金属置换配件,患者免除截肢。而置换手术由原先的十六小时减至四小时便能完成。”

将精准医疗带到哈萨克斯坦斯坦

哈萨克斯坦斯坦是中亚最大且稳定发展的经济体,正在进行医疗系统现代化,因此,科能与香港医疗团队及哈萨克斯坦医疗团队合作,于2021年一带一路峰会中与哈萨克斯坦斯坦医疗机构签订合作协议。而2022科能三维的定制医疗器材亦获哈萨克斯坦斯坦政府当局批准进口销售,为当地病患提供精准、安全、高效的医疗方案。Edmond表示:“本港的医疗科技水平在国际间享负盛名,若能将新的医疗技术帮助到发展中国家,配合当地的医疗专业技术,定能帮助更多患者,并推动当地医疗发展。”

首个跨国骨癌置换手术已于2022年9月完成,Edmond分享:“患者为22岁患有软骨肉瘤,需要进行骨盆腔切除术。当时我们的生物工程师与香港大学谭兆基金3D人体模型实验室 (The Tam Shiu Anatomical Modelling Laboratory) 的骨科医生方欣硕教授预先作精准的术前计划,为患者定制个人化的金属三维打印髋臼导板、骶髂关节导板及骨盆腔植入物,并准备详尽的手术指引及模拟手术的用具,再真空包装寄往哈萨克斯坦斯坦当地完成手术。最后手术很成功,术后一星期患者便能行走。”

未来发展再生医疗技术

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▲金属骨板。

科能的厂房搬至位于大埔的医疗用品制造中心后,面积由2000呎增至至10000呎提升五倍,因此未来公司亦会扩展其研究。公司将会透过先进制造技术发展两大方向,包括“智慧医疗及人工智能”及“再生医疗”。由于人体修复并不只是更换骨头便能完成,科能希望未来能引入细胞打印技术、再生医学技术及各种医疗科技技术,例如人工智能辅助设计3D打印植入物、骨板药物置放等。

现时,科能团队研究制作金属骨板,并能置于人体内,避免再一次取出骨板的手术风险,当中最大的特点是金属骨板中加入了一微导流渗药结构,医生可以于当中用药,帮助整个治疗过程,若加入止痛药亦能减低骨折所带来的痛楚。

培养未来社会栋梁

Edmond表示,希望透过不同的成功个案,让大家知道香港亦有良好技术,希望能尽社会责任帮助更多患者。为推动本地医疗发展,积极参与青少年发展企业联盟(CDIA)活动,增加青年对创科行业认识,吸引新人入行,推动青年上流机会。现时,科能开设工作实习计划,而实习生除了本地学生外,还有来自内地、哈萨克斯坦斯坦及法国的学生,当实习完成后,部分员工更获聘用为正式员工。

科能的新厂房特设三维打印推广中心,Edmond补充:“除了安排医生及医科生到我们的厂房参观,让他们了解我们的医疗打印技术。此外,为鼓励更多年青人入行,我们将与本地院校联络,为中学生举办参观、工作坊及讲座等,让他们扩阔眼界,了解最新医疗科技。”

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▲三维打印推广中心。

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▲Edmond身后的三维打印机能制作钛金属部件。

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▲医疗专用机械人自主加工系统。

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