IN 3D TRONG Y TẾ: 04 ỨNG DỤNG MANG TÍNH CÁCH MẠNG

In 3D trong y tế giúp tạo ra các cơ quan thay thế để cấy ghép; giúp rút ngắn thời gian của các ca phẫu thuật; sản xuất các dụng cụ phẫu thuật cần thiết với một chi phí rẻ hơn; sản xuất chân tay giả.

Một số ứng dụng của in 3D trong y tế đã được DIGMAN.VN liệt kê trong phần mô tả dịch vụ

CÔNG NGHỆ IN 3D LÀ GÌ?

Công nghệ sản xuất đắp dần (Additive manufacturing), còn được gọi là công nghệ in 3D được phát triển lần đầu tiên là vào khoảng những năm 1980. Nó mô tả việc sản xuất ra một sản phẩm vật lý từ dữ liệu 3D trên máy tính bằng cách đắp dần từng lớp, từng lớp vật liệu theo một quy trình đã được thiết lập sẵn.

Công nghệ này đã được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm cả lĩnh vực y tế. Thông thường, người ta sử dụng dữ liệu thu thập được từ các máy chụp X quang, chụp CT, MRI hoặc siêu âm để tạo ra các mô hình dữ liệu 3D và sử dụng chúng để làm dữ liệu cho máy in 3D.

Các ứng dụng của in 3D trong lĩnh vực y tế được định giá khoảng 713 triệu Dolla Mỹ vào năm 2016 và dự kiến đạt tới 3.5 tỷ Dolla Mỹ vào năm 2025. Mức tăng trưởng ước tính đạt 17.7%/năm tính từ năm 2017 đến 2025.

Có 4 ứng dụng chủ chốt của in 3D trong lĩnh vực y tế, những ứng dụng này có liên quan đến các phát minh gần đây, bao gồm: tạo ra các mô và cơ quan thay thế trong phòng thí nghiệm, các dụng cụ phẫu thuật, các mô hình phẫu thuật cá thể hóa của từng bệnh nhân và tay chân giả có thể tùy chỉnh được.

IN 3D SINH HỌC IN RA CÁC MÔ VÀ CƠ QUAN TRONG CƠ THỂ

Một trong những ứng dụng của in 3D trong y tế đó là in 3D sinh học. Thay vì in 3D thông thường sử dụng vật liệu là nhựa hoặc kim loại, các máy in 3D sinh học sử dụng một pipet có sự điều khiển của máy tính để đắp từng lớp, từng lớp tế bào sống chồng lên nhau để tạo ra các mô sống trong phòng thí nghiệm (phần tế bào này còn được gọi là mực sinh học – bio-ink).

Có một phòng thí nghiệm tại Mỹ và một công ty chuyên về nghiên cứu ứng dụng in 3D sinh học tên là Organovo đã thực hiện một thí nghiệm in một lá gan sống và các mô ruột để phục vụ cho nghiên cứu cơ quan trong cơ thể cũng như việc phát triển thuốc để điều trị một số bệnh cụ thể. Trong năm 2018, công ty này đã công bố dữ liệu tiền lâm sàng về chức năng của các mô gan này trong một chương trình điều trị tyrosinemia tuyp 1.

CHUẨN BỊ PHẪU THUẬT DƯỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÁC MÔ HÌNH GIẢI PHẪU ĐƯỢC IN 3D

Một ứng dụng khác của in 3D trong y tế là tạo ra các bản sao của một cơ quan cụ thể của bệnh nhân để cho các bác sỹ thực hành trước khi thực hiện phẫu thuật thực tế. Kỹ thuật này đã được chứng minh là giúp cho quá trình phẫu thuật được thực hiện nhanh hơn và góp phần làm giảm thiểu chấn thương cho bệnh nhân.

Người ta đã thành công trong việc dùng thủ thuật này cho các ca phẫu thuật từ ghép toàn bộ khuôn mặt cho đến các phẫu thuật cột sống, và nó đang dần trở thành một thủ thuật thường quy.

Máy in 3D sử dụng vật liệu sinh học
Bộ phận đầu in của chiếc máy in 3D sinh học.

Vào tháng 1 năm 2018, các bác sĩ phẫu thuật ở Belfast đã thực hiện thành công ca ghép thận cho một phụ nữ 22 tuổi bằng cách sử dụng một mô hình in 3D quả thận của người hiến thận. Ca ghép thận này gặp nhiều biến chứng khi người hiến thận cho cô gái này là cha cô lại có nhóm máu không tương thích với cô, và ông ấy được phát hiện là có u nang ung thư. Sử dụng một bản sao in 3D của quả thận được hiến tặng, các bác sỹ phẫu thuật đã có thể đánh giá được kích thước và vị trí của khối u và u nang.

IN 3D CÁC DỤNG CỤ PHẪU THUẬT

Các dụng cụ phẫu thuật vô trùng, chẳng hạn như kẹp, dụng cụ cầm máu, tay cầm dao và kẹp có thể được sản xuất bằng máy in 3D.

Máy in 3D có thể sản xuất được các chi tiết rất nhỏ, có cấu trúc phức tạp và đòi hỏi phải cho độ chính xác cao để làm sao khi sử dụng, các dụng cụ này có thể dùng được khi bác sỹ thao tác trên các khu vực rất nhỏ mà không gây thêm tổn thương cho bệnh nhân.

Một trong những lợi ích chính của việc sử dụng công nghệ in 3D để sản xuất các dụng cụ này đó là chi phí sản xuất sẽ thấp hơn đáng kể.

SẢN XUẤT TAY CHÂN GIẢ CÓ THỂ TÙY BIẾN ĐƯỢC BẰNG CÔNG NGHỆ IN 3D

Công nghệ in 3D giúp người ta dễ dàng sản xuất được những chiếc tay giả, chân giả với số đo chính xác và vừa khít với từng người dùng. Thông thường, người ta phải đợi chờ hàng tháng để có được một chiếc tay giả hay chân giả nếu nó được sản xuất bằng phương pháp sản xuất truyền thống. Tuy nhiên, với công nghệ in 3D, thời gian cho quy trình sản xuất này được giảm đi đáng kể, đồng thời nó cũng giúp cho tay chân giả có chi phí rẻ hơn với những công năng tương tự như được sản xuất bằng các phương pháp sản xuất truyền thống.

Do có chi phí sản xuất rẻ hơn, các loại tay chân giả được in 3D thường trở lên phù hợp và dễ tiếp cận hơn đối với trẻ em – đối tượng mà cơ thể thường phát triển rất nhanh và phải thay thế tay chân giả trong thời gian rất ngắn vì không còn vừa văn nữa.

Công nghệ in 3D cũng cho phép bố mẹ có thể tự thiết kế các loại tay giả hoặc chân giả theo sở thích hoặc có công năng đúng với mong muốn của con em họ. Ví dụ như công ty Body Labs đã tạo ra một hệ thống cho phép bố mẹ có thể quét cánh tay hoặc bàn chân còn lại của con mình, sau đó tạo ra một bản sao tương tự có kích thước, cấu trúc và màu sắc tương đồng để lắp vào phần chân hoặc tay bị thiếu. Thêm nữa, các nhà nghiên cứu ở Học viện Công nghệ Massachusetts cũng đang nghiên cứu để chế tạo ra một loại khớp nối chân giả giúp người sử dụng chân giả thoải mái hơn trong quá trình di chuyển và sinh hoạt.

No Comments Yet.

Leave a comment