Ứng dụng công nghệ in 3D trong y học
Thay khớp, ghép xương nhân tạo
Nhiều năm trở lại đây sự phát triển và ứng dụng của công nghệ 3D đã góp phần quan trọng vào sự phát triển của ngành y học. Các nhà khoa học đã tạo hình xương nhân tạo bằng cách kết hợp công nghệ in 3D, vật liệu PEEK và công nghệ vật liệu thay thế y sinh học. Với thành tựu này, những bệnh nhân có bệnh lý u xương phức tạp có cơ hội điều trị tốt hơn.
Năm 2019, bệnh viện đa khoa Xanh Pôn Hà Nội cũng đã thực hiện ghép xương đùi cho hai nam bệnh nhân bị đau xương. Theo đó các bác sĩ đã sử dụng vật liệu PEEK in 3D có chiều dài khoảng 20cm để thay thế cho đầu trên của xương đùi.
Gần đây, các bác sĩ tiếp tục dùng công nghệ in 3D và vật liệu Titan để chế tạo xương nhân tạo. Sản phẩm xương nhân tạo làm từ công nghệ in 3D có hình dáng chính xác tuyệt đối với cấu trúc của đoạn xương bị khuyết.
Phần xương được cấy ghép có khả năng chịu lực tốt, đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật phẫu thuật đồng thời có tính liên kết chặt chẽ. Bệnh nhân có thể nhanh chóng lành bệnh hơn khi trải qua cuộc phẫu thuật thay một phần xương đùi và thay toàn bộ khớp gối bằng vật liệu kim loại Titan. Không cần nhờ đến các dụng cụ hỗ trợ, họ vẫn có thể dễ dàng tự đi lại trên đôi chân mình.
Ghép tai nhân tạo
Công nghệ in 3D trong y học còn được sử dụng vào mục đích ghép tai nhân tạo. Các nhà khoa học tại trung tâm nghiên cứu tế bào gốc đa năng của Đại học Kyoto và Đại học Tokyo Nhật Bản đã thực hiện một cuộc nghiên cứu nhằm tái sinh phần tai con người. Họ đã sử dụng máy in 3D nhằm mục đích đổ khuôn lớp sụn tai có cấu trúc tương đối phức tạp.
Giới khoa học dự đoán trong vòng 10 năm tới, người ta có thể sử dụng công nghệ in 3D nhằm mục đích cấy ghép tai cho các bệnh nhân gặp vấn đề về tai. Bác sĩ chuyên khoa tai sẽ thực hiện cái ghép tai nhân tạo cho họ. Để làm được việc này, giới y học phải sử dụng 2 công nghệ hiện đại là máy in 3D cao cấp và iPG cùng lúc. Tại sao phải sử dụng hai công nghệ này cùng lúc? Lý do được đưa ra là sẽ giúp bệnh nhân giảm chi phí cho việc điều trị.
Các bác sĩ đã tiến hành nghiên cứu ngâm sàng và cho biết rằng bệnh nhân sẽ được thực hiện chụp ảnh cắt lớp tai bình thường của họ. Dữ liệu cấu tạo xương sụn được đưa vào máy in 3D. Lúc này máy in 3D sẽ tiến hành tạo hình xương sụn bằng vật liệu tổng hợp. Sau khi hoàn thành được bộ khung, tế bào iPG thực hiện tiếp công đoạn tạo tế bào sụn và đưa vào bộ khung này. Bước cuối cùng là cái ghép vào phần tai bị khuyết tật của người bệnh.
Làm chân tay giả
Công nghệ in 3D trong y học còn được ứng dụng vào việc làm tay chân giả. Các thiết bị tương thích sinh học với con người như là tay giả, chân giả đã được giới khoa học tạo ra bằng công nghệ 3D. Điều này góp phần quan trọng vào việc cải thiện cuộc sống cho người khuyết tật
Các thiết bị tương thích sinh học này được cấu tạo từ hệ thống vi cơ điện tử với kích thước rất nhỏ chưa đầy 1 mm. Chúng có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc giúp con người hoạt động một cách bình thường và dễ dàng, giống như các bộ phận thực sự của cơ thể.
Tại Đại học Auburn, sinh viên đã thực hiện nhiều cuộc nghiên cứu để từ đó chế tạo ra chi dạy in 3D. Cuộc sống của người khuyết tật tay chân sẽ được cải thiện nhiều hơn khi sử dụng các sản phẩm chi giả thực hiện bằng máy in 3D.
Việc chế tạo nên các sản phẩm khi giả không còn quá khó khăn khi có công nghệ in 3D. Tuy nhiên yêu cầu đặt ra là phải tạo nên những sản phẩm có trọng lượng nhẹ và độ bền tốt. Vì thế các vật liệu được sử dụng cần có sự đa dạng nhằm cho ra đời tay chân giả tốt nhất cho người khuyết tật.
Cấy ghép nội tạng cho con người
Ngày nay, các bác sĩ đã sử dụng công nghệ in 3D vào việc cấy ghép nội tạng cho con người. Cụ thể, các bác sĩ thuộc học viện Y học Wake Forest Institute for Regenerative Medicine đã sử dụng chính tế bào của một bệnh nhân để cấy ghép thành công bàng quang cho người này.
Từ sự kiện hy hữu này, công nghệ chế tạo những cơ quan thay thế cho các bộ phận bên trong cơ thể dần phát triển. Ưu điểm vượt trội của công việc này đó là sử dụng trực tiếp các tế bào của bệnh nhân để từ đó tạo ra các bộ phận mới. Trong quá trình phẫu thuật có thể hạn chế những rủi ro xảy ra khi sử dụng công nghệ này.
Phát minh vật liệu giống mô sống bằng công nghệ in 3D trong y học
Công nghệ máy in 3D đã được các nhà khoa học Anh sử dụng nhằm mục đích tạo ra vật liệu gần giống với mô sống. Dựa trên nền tảng này, các nhà khoa học có thể ứng dụng và tiếp tục nghiên cứu nên nhiều dự án y học trong tương lai.
Có thể thấy rằng trong y học đã mở ra bước phát triển vượt bậc mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người. Bên cạnh việc ứng dụng công nghệ in 3D vào y học, người ta còn có thể sử dụng vào nhiều lĩnh vực khác.
Nếu quý khách có nhu cầu sử dụng các dịch vụ in 3D, vui lòng liên hệ với Savina Group để được tư vấn chi tiết hơn. Chúng tôi cung cấp đa dạng các dịch vụ in 3D, mang đến cho quý khách nhiều sự lựa chọn.