Công nghệ in 3D là một chuỗi kết hợp các công đoạn khác nhau để tạo ra một vật thể ba chiều từ vật mẫu thật được quét 3D hoặc mô hình kỹ thuật số, bằng cách đắp dần các lớp vật liệu theo từng lớp.
• Phẫu thuật nội soi xương bằng công nghệ in 3D – Bước tiến mới trong Y học
• Vai trò và sự gia tăng toàn cầu của in 3D trong đại dịch COVID-19
Công nghệ in 3D cho phép sản xuất các sản phẩm có hình dạng phức tạp một cách nhanh chóng và chính xác, mà trước đây chỉ có thể thực hiện được bằng các phương pháp sản xuất truyền thống, tốn nhiều thời gian và công sức hơn. Với công nghệ in 3D, các sản phẩm có thể được tạo ra bằng cách thiết kế trên máy tính và sau đó được in ra thành các mô hình vật lý bằng cách sử dụng vật liệu như nhựa, kim loại, gỗ, thậm chí cả thực phẩm.
Công nghệ này cho phép tạo ra các sản phẩm có hình dáng phức tạp như bộ phận máy bay, mô hình kiến trúc và cả các sản phẩm thực phẩm, đồ uống có hình dáng phức tạp và trang trí tinh tế.
In 3D đã bắt đầu xuất hiện từ những năm 80 của thế kỷ 20. Nhưng nó chưa được chú trọng cho đến tận ngày nay khi mà những tiến bộ gần đây của công nghệ in 3D trong Y học cũng như các lĩnh vực khác khiến mọi người thực sự để tâm đến nó.
Công nghệ in 3D: nhiều lợi ích cho ngành y tế
Tạo ra các sản phẩm tùy chỉnh: Công nghệ in 3D cho phép tạo ra các sản phẩm tùy chỉnh, phù hợp với từng bệnh nhân cụ thể. Điều này rất hữu ích trong việc sản xuất các bộ phận giả, mẫu implant, thiết bị y tế và các sản phẩm y tế khác.
Giảm chi phí và thời gian sản xuất: Với công nghệ in 3D, các sản phẩm y tế có thể được sản xuất nhanh hơn và với chi phí thấp hơn so với các phương pháp sản xuất truyền thống. Việc giảm thời gian và chi phí sản xuất cũng giúp giảm chi phí y tế cho bệnh nhân và đẩy nhanh tốc độ hồi phục sau điều trị.
Tăng hiệu quả trong phẫu thuật: Công nghệ in 3D cho phép tạo ra các mô hình 3D và bộ phận giả để đào tạo sinh viên y khoa hoặc các bác sĩ mới. Các mô hình này giúp bác sĩ dễ dàng hơn trong việc lập kế hoạch phẫu thuật và cải thiện độ chính xác trong phẫu thuật.
Tăng độ chính xác trong sản xuất: Công nghệ in 3D cho phép sản xuất các sản phẩm y tế với độ chính xác cao hơn, được cá nhân hóa tối đa giúp cải thiện hiệu suất và chất lượng sản phẩm.
Phát triển các sản phẩm mới: Công nghệ in 3D đã mở ra cơ hội cho việc tạo ra các sản phẩm y tế mới và đột phá trong việc chữa bệnh. Việc tạo ra các sản phẩm tùy chỉnh và chính xác hơn cũng giúp cải thiện chất lượng cuộc sống của người dân.
Phát biểu tại Hội thảo “Ứng dụng in 3D kim loại trong ngành Y tế và một số ngành công nghiệp” diễn ra ngày 4/11 tại Tp.HCM, TS. Đậu Văn Huân – CEO Công ty Vinnotek, in 3D có thể hỗ trợ điều trị các tổn thương về xương khớp mà trước đây y khoa không xử lý được như thay đốt sống, thay khớp háng, ghép xương nhân tạo,… Tuy nhiên, theo TS. Huân, in 3D chỉ là một công đoạn cuối cùng của một quy trình rất phức tạp. Việc công nghệ in 3D có thể áp dụng một cách rộng rãi trong y khoa cần sự hợp tác của nhiều bên và cũng cần có thời gian để giảm giá thành trang thiết bị cũng như nguyên vật liệu.
Còn theo thạc sĩ, bác sĩ CKII Phạm Thế Hiển – Tổng thư ký Hội Nội soi cơ xương khớp Tp.HCM, công nghệ in 3D đã mở ra một kỷ nguyên của việc thay lại khớp nhân tạo, cho phép sản xuất các bộ phận thay thế và ghép nối cơ thể với độ chính xác cao. Công nghệ này cho phép tạo ra các mô hình anatomic phức tạp để giúp bác sĩ lập kế hoạch phẫu thuật rõ ràng, chi tiết. Các mô hình này cung cấp cho bác sĩ một cách thức hình dung rõ ràng về bộ phận cần phẫu thuật và giúp giảm thiểu các rủi ro trong quá trình phẫu thuật. Các kỹ thuật khó như tạo hướng lỗ khoan để hàn khớp, cấu hình xương gãy và tạo cấu trúc nẹp vững chắc, tạo khớp háng, lựa các lát cắt trong trường hợp gãy trật ổ cối, tái tạo phần khớp bị ung thư,… khi áp dụng công nghệ in 3D đã trở nên rất dễ dàng đối với các y bác sĩ.
Bên cạnh đó, công nghệ in 3D cũng được sử dụng để tạo ra các bộ phận giả để đào tạo sinh viên y khoa. Với công nghệ in 3D, các bộ phận giả có thể được tạo ra để đào tạo sinh viên trong nhiều lĩnh vực y tế khác nhau, từ nha khoa đến phẫu thuật tim. Nhờ công nghệ in 3D, các bộ phận giả có thể được tạo ra với độ chính xác cao, giúp cho sinh viên y khoa có thể học tập và rèn luyện kỹ năng một cách chính xác và an toàn hơn. Việc sử dụng các bộ phận giả cũng giúp giảm thiểu các rủi ro và chi phí phát sinh khi thực hành trên bệnh nhân thật.
Cũng theo bác sĩ Hiển, công nghệ in 3D đã cho phép sản xuất ra các viên thuốc tổng hợp phù hợp với mục đích điều trị trên từng cá thể bệnh nhân, đặc biệt là những đối tượng người già và trẻ em. Điều này cho thấy, công nghệ in 3D hứa hẹn đem lại những đột phá mới trong nghiên cứu xây dựng công thức thuốc do có thể tạo ra các dạng bào chế khác nhau với độ chính xác cao của tỷ lệ dược chất và tá dược theo cách hoàn toàn mới so với sản xuất dược phẩm truyền thống.
Một số thách thức của công nghệ in 3D trong lĩnh vực y tế
Mặc dù công nghệ in 3D đã đem lại nhiều lợi ích cho ngành y tế, tuy nhiên nó vẫn còn đối mặt với một số thách thức và giới hạn sau:
Nhiều giải pháp cho công nghệ in 3D trong y học vẫn còn trong giai đoạn thử nghiệm, nhưng những kiểm tra đầu tiên đang cho thấy khả năng công nghệ này sẽ được ứng dụng trên một phạm vi rộng. Với sự phát triển của công nghệ, các thách thức của công nghệ in 3D trong ngành y tế sẽ dần được giải quyết, mở ra nhiều tiềm năng cho ứng dụng của công nghệ này trong tương lai.
Viết Cương
