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3D列印於醫學教育的應用-以急診訓練用教材二氧化碳監測儀(EtCo2)設計為例之心得與建議
文／賴嘉民
3D列印完成的二氧化碳監測儀(EtCo2，以下簡稱EtCo2)訓練用模型，不但耐用性及擬真度高，且成本相對低廉，成為有效的降低大林慈院急診訓練成本的訓練。
二氧化碳監測儀(EtCo2)是急診小兒科所需的器材，為新進人員所必要之訓練項目，新進人員對於新接觸的儀器使用上較不熟悉，容易操作失誤造成儀器受損，但監測儀單一價格便高達數萬元，且儀器本身脆弱，難以承受新進人員訓練時的過多操作失誤風險，配置數量有限僅配置於臨床人員使用，若新進同仁訓練所使用時，還必須與臨床人員協調商借為訓練用，新進人員若操作次數不多，對儀器陌生，也降低使用該儀器的熟悉度及意願。有鑑於此，急診部的教學型主治醫師－李振威醫師，從他的學長曾利用3D列印之氣管模型作為氣管切開術練習器具，萌生是否有可能也透過3D列印的技術，製作擬真並近乎原器材的模型作為訓練用之可能性。在與本組多媒體設計師－賴嘉民討論後，先確定以3D動畫軟體以1：1比例仿製的可行性，並估計製作價格及列印成本後，開始著手進行製作數位化(EtCo2)儀器模型。
製作流程大致上如下，首先，以傳統的尺測量方式，以公分為單位，開始將外觀各結構長寬高標記，繪製簡單的設計草圖，接著，在3D軟體設計時，同樣以公分為設計基準單位，將原始物件的外型在3D軟體重繪製，重繪製完成的模型，在輸出時再以3D列印軟體確認尺寸後送3D列印，即完成整個製作流程。
最終，在3D軟體完成數位模型，透過3D列印完成之(EtCo2)模型成品，交由急診部實際使用，不但精準並確實與原始套裝之耗材氣管完美接合，3D列印之模型成品堅固度，也讓單位免去新進人員訓練時，所必須擔心的器材損失問題，且單一3D列印之模型成本僅800元左右，相當於實際器材價格1/100，經濟成本效益相當高，在價格與功能方面，都符合預期的成本和效能效益。根據李醫師實際執行訓練時觀察，當新進同仁透過3D列印之模型進行操作訓練後，當該人員開始臨床工作後，對儀器操作熟悉度明顯提升，也增加對該儀器使用的意願。
此次的合作案，也是首度將本院採購之3D軟體的效益，從單純本組工作項目其中一項的垂直效果，擴展至不同的橫向效果，從數位世界回推到現實世界，獲得到許多難得並寶貴的經驗，在此分享幾點設計製作時的心得與建議：