Bài thi kết thúc môn: In 3D trong lĩnh vực y tế môn Năng lực số ứng dụng | Học viện Ngân hàng

HỌC VIỆN NGÂN HÀNG
BÀI THI KẾT THÚC HỌC PHẦN
MÔN NĂNG LỰC SỐ ỨNG DỤNG TÊN ĐỀ TÀI
IN 3D TRONG LĨNH VỰC Y TẾ NHÓM 2 HÀ NỘI – 12/2024
HỌC VIỆN NGÂN HÀNG
BÀI THI KẾT THÚC HỌC PHẦN
MÔN NĂNG LỰC SỐ ỨNG DỤNG TÊN ĐỀ TÀI
IN 3D TRONG LĨNH VỰC Y TẾ
Giảng viên hướng dẫn: Ngô Thuỳ Linh Danh sách nhóm:
1. Họ tên: Nguyễn Cẩm Tú MSV: 27A4052638 NT
2. Họ tên: Nguyễn Đoàn Quỳnh Anh MSV: 27A4052522
3. Họ tên: Bùi Xuân Nhi MSV: 27A4031394 HÀ NỘI – 12/2024
MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CỦA CÁC THÀNH VIÊN MỨC ĐỘ STT MÃ SV HỌ TÊN CÔNG VIỆC ĐÓNG GÓP 127A405263 8Nguyễn Cẩm Tú Công nghệ IN 3D trong lĩnh vực Y Tế 33% 227A405252
Nguyễn Đoàn Quỳnh Đánh giá ứng dụng và đề xuất khuyến nghị 33% 2 Anh 327A403139 4Bùi Xuân Nhi Cơ sở lý thuyết 33%
MINH CHỨNG CHO VIỆC CỘNG TÁC TRÊN MÔI TRƯỜNG SỐ Nền tảng Minh chứng Messenger Google Docs Canva Website MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN......................................................................................................................
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................................
LỜI MỞ ĐẦU......................................................................................................................
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT...................................................................................1
1.1. Tìm hiểu về khái niệm IN 3D.............................................................................1
1.2. Lịch sử ra đời......................................................................................................1
1.3. Một số công nghệ IN 3D phổ biến......................................................................1 1.3.1.
Công nghệ FDM (Fused Deposition Modeling).............................................1 1.3.2.
Công nghệ SLA (Stereolithography)..............................................................1
1.3.3. Công nghệ SLM (Selective Laser Melting).....................................................2 1.3.4.
Công nghệ EBM (Electron Beam Melting).....................................................2
CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ IN 3D TRONG LĨNH VỰC Y TẾ.....................................3
2.1. Ứng dụng công nghệ IN 3D trong một số lĩnh vực...........................................3 2.1.1.
Trong lĩnh vực kiến trúc.................................................................................3 2.1.2.
Trong lĩnh vực giáo dục.................................................................................3 2.1.3.
Trong lĩnh vực y tế.........................................................................................3
2.2. Ứng dụng IN 3D trong Y Tế..............................................................................3 2.2.1.
Mô hình van tim được in bằng công nghệ IN 3D...........................................3 2.2.2.
IN 3D xương và da giúp cấp cứu các tai nạn trên vũ trụ...............................4
CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ ỨNG DỤNG VÀ ĐỀ XUẤT KHUYẾN NGHỊ....................6
3.1. Đánh giá công nghệ IN 3D trong lĩnh vực Y Tế...............................................6 3.1.1.
Ở Việt Nam.....................................................................................................6 3.1.2.
Ở nước ngoài.................................................................................................6
3.2. Ưu điểm của công nghệ IN 3D...........................................................................7
3.3. Nhược điểm của công nghệ IN 3D.....................................................................7
3.4. Đề xuất, khuyến nghị..........................................................................................8 3.4.1.
Cải thiện chất lượng và độ chính xác của các vật liệu in...............................8 3.4.2.
Tăng cường độ chính xác và tốc độ in............................................................8 3.4.3.
Giải quyết vấn đề về tính bền vững và chi phí................................................8 3.4.4.
Tăng cường tính an toàn và bảo mật dữ liệu..................................................9 3.4.5.
Phát triển các ứng dụng phức tạp trong cấy ghép và mô phỏng phẫu thuật. .9 3.4.6.
Nâng cao hợp tác giữa các ngành..................................................................9
KẾT LUẬN......................................................................................................................10
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................11 DANH MỤC HÌNH ẢNH
Figure 1 Khuôn giày in bằng công nghệ SLA...................................................................2
Figure 2 McAlpine Group, Đại học Minnesota..................................................................4
Figure 3 Mẫu xương được in 3D........................................................................................5
Figure 4 Mẫu da in 3D.......................................................................................................5
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT FDM Fused Diposition Modeling SLA Stereolithography SLM Selective Laser Melting SLS Selective Laser Sintering EBM Electron Beam Melting TAVR
Transcatheter aortic valve replacement ESA European Space Agency JCI Joint Commission International MJF Multi Jet Fusion CT Computed Tomography MRI Magnetic Resonance Imaging LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, chúng em xin được cảm ơn đến Học viện Ngân hàng đã đưa bộ môn
Năng lực số ứng dụng vào giảng dạy để có thể giúp cho chúng em được trau dồi kiến
thức về năng soạn thảo văn bản, excel,… cũng như vận dụng được những kĩ năng ấy
vào trong công việc, học tập và cuộc sống. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến cô
Ngô Thuỳ Linh, giảng viên năng lực số ứng dụng khoa Hệ thống thông tin quản lý đã
truyền đạt những kiến thức bổ ích cho chúng em và hướng dẫn tận tình cho chúng
em về bài tập lớn để chúng em có thể hoàn thành chúng một cách tốt nhất.
Tuy nhiên, do chúng em chưa có nhiều kinh nghiệm nên đang còn gặp phải
nhiều sai sót. Theo đó, chúng em mong nhận được những đánh giá, góp ý từ thầy cô
để chúng em có thể hoàn thành bài tập lớn một cách hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, chúng em xin chúc các thầy cô trong khoa Hệ thống thông tin quản
lý sức khỏe, niềm tin để có thể dìu dắt chúng em.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2024 Sinh viên thực hiện Nhóm 2, JP06 LỜI CAM ĐOAN
Chúng em xin cam đoan bài tập lớn là do nhóm chúng em tự nghiên cứu, tham
khảo. Các nội dung, trích dẫn trong bài là trung thực và đều có cơ sở, nguồn gốc rõ
ràng, Chúng em xin chịu trách nhiệm về lời cam đoan này.
Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2024 Sinh viên thực hiện Nhóm 2, JP06 LỜI MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài:
Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, xu thế áp dụng công nghệ vào đời sống và sản
xuất đang ngày càng phát triển. Công nghệ in 3D không chỉ là một xu hướng công nghệ
hiện đại mà còn là một lĩnh vực đầy tiềm năng, mở ra nhiều cơ hội ứng dụng, đáp ứng
được những nhu cầu của cuộc sống trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, giáo dục, kiến
trúc và nhiều lĩnh vực khác, đặc biệt là trong lĩnh vực y tế. Bên cạnh đó, sự phát triển của
công nghệ in 3D cũng thúc đẩy các nghiên cứu liên ngành, từ y học đến kỹ thuật và vật
liệu học, giúp tạo ra các sản phẩm bền vững và nâng cao hiệu quả trong điều trị. Vì vậy,
nghiên cứu về công nghệ in 3D trong lĩnh vực y tế không chỉ có giá trị trong việc cải tiến
các phương pháp y tế hiện đại mà còn góp phần vào sự phát triển của các giải pháp y học
tiên tiến trong tương lai.
Mục đích chọn đề tài:
Hiểu được khái niệm của in 3D và cách thức hoạt động của nó, các lợi ích cũng như
khó khăn khi áp dụng công nghệ in 3D vào đời sống, khám phá và phân tích những ứng
dụng tiềm năng của công nghệ này trong các lĩnh vực, đặc biệt là y tế. Đồng thời nghiên
cứu về ưu nhược điểm trong sự phát triển của công nghệ in 3D, đưa ra những đề xuất
khuyến nghị cần thiết để tối ưu hóa tiềm năng của công nghệ này.
Đối tượng nghiên cứu đề tài:
Các ứng dụng của công nghệ in 3D trong đời sống, đặc biệt là trong việc sản xuất,
thiết kế và phát triển các sản phẩm y tế, cách thức công nghệ in 3D tạo ra những sản
phẩm đóng góp cho lĩnh vực này. Cùng với đó khảo sát những lợi ích và thách thức mà
công nghệ này mang lại đối với ngành y tế dựa trên các góc độ kỹ thuật, kinh tế và đạo
đức để từ đó đánh giá tiềm năng của in 3D trong việc đổi mới và nâng cao chất lượng trong mô hình sản xuất.
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Tô trắng 1.1.
Tìm hiểu về khái niệm IN 3D
In 3D là kỹ thuật tạo ra mô hình thật từ file thiết kế 3D. Phần mềm in 3D sẽ lấy file
thiết kế từ máy tính sau đó cắt nhỏ mô hình ra thành từng lớp. Sau đó sẽ in từng lớp một
và ráp tạo nên mô hình. Từ một bản vẽ kỹ thuật số trên máy tính, ta có thể biến nó thành
trở thành mô hình ngoài đời thật. (CUBE, 2024) 1.2. Lịch sử ra đời
Nhà kỹ sư vật lý, nhà phát minh người Mỹ - Chuck Hull vào những năm 1980 đã
sáng tạo ra kỹ thuật in 3D. Phát minh này đã đã công nhận và cấp bằng sáng chế cho
công nghệ tạo lập vật thể. Công nghệ in 3D dần dần có bước đột phá mới, thành lập nên
tập đoàn 3D Systems và trở thành công nghệ in ấn hiện đại nhất cho đến nay. (CUBE,
[Giải đáp] Kỹ thuật in 3D là gì? Tất tần tật về kỹ thuật in 3D, 2024) 1.3.
Một số công nghệ IN 3D phổ biến (AIE, 2021)
1.3.1. Công nghệ FDM (Fused Deposition Modeling)
Công nghệ FDM là công nghệ in 3D phổ biến nhất và phát triển mạnh mẽ nhất trên
thị trường hiện nay. Đây cũng là công nghệ in 3D chiếm phần lớn số lượng thiết bị tại
Việt Nam bởi giá cả về máy móc và vật liệu in rẻ, đồng thời cũng cần những vật liệu hỗ
trợ để có thể in các góc nhô và lỗ hổng của sản phẩm. Quá trình in 3D bắt đầu từ việc đun
cho nhựa nóng chảy từ mẫu in đã xây dựng, sau đó làm rắn từng lớp một chồng lên nhau.
Kết cấu sản phẩm có dạng hình khối với cấu trúc chi tiết.
1.3.2. Công nghệ SLA (Stereolithography)
Công nghệ in 3D SLA được ưu tiên sử dụng trong môi trường chuyên nghiệp, các nhà
máy sản xuất, sử dụng trong việc in khuôn giày và tạo mẫu đế giày của các hãng giày dép
nổi tiếng như: Adidas, Nike… Công nghệ này có những ưu điểm nổi trội là tốc độ in rất
nhanh và có độ phân giải cao, bề mặt in mịn nhất so với những công nghệ in 3D hiện nay.
Quá trình in 3D SLA sử dụng vật liệu in dạng nhựa lỏng, sử dụng tia UV để làm cứng từng
lớp vật liệu in, lặp lại quá trình chồng các lớp in lên nhau để tạo thành sản phẩm. 1
Figure 1 Khuôn giày in bằng công nghệ SLA
1.3.3. Công nghệ SLM (Selective Laser Melting)
SLM là công nghệ in 3D kim loại, sử dụng các dạng bột như titan, nhôm, đồng,
thép… Hoạt động tương tự SLA, SLS nhưng SLM sử dụng cường độ lớn tia laser, tia
UV. Nhờ khả năng tạo ra các chi tiết có cấu trúc phức tạp, thành mỏng, SLM được ứng
dụng ưu việt trong các ngành công nghiệp đòi hỏi độ chính xác cao như hàng không vũ
trụ, y tế và năng lượng, đặc biệt là trong các ứng dụng hạng nặng. Tại Việt Nam, vì giá
thành của máy in và vật liệu in 3D khá tốn kém nên công nghệ này chưa thực sự phát
triển mạnh. Bên cạnh đó, ở các nước phát triển công nghệ này sản xuất và sử dụng nhiều
nhất có thể kể đến như: Mỹ, Đức, Italy, Trung Quốc…
1.3.4. Công nghệ EBM (Electron Beam Melting)
Bằng điều khiển điện tử, EBM sử dụng chùm tia điện tử để làm bột kim loại nóng
chảy hoàn toàn trong môi trường chân không. 1000°C là mức nhiệt mà quy trình này cho
phép tạo ra các bộ phận kim loại có độ tinh khiết và độ bền cao. Quy trình này đặc biệt
phù hợp để tạo ra các sản phẩm phức tạp từ các loại kim loại như titan tinh khiết, hợp kim
Inconel 718 và Inconel 625. Độ chính xác và tùy biến cao, EBM được sử dụng rộng rãi
trong các ngành sản xuất mô cấy như hàng không vũ trụ và y tế. 2
CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ IN 3D TRONG LĨNH VỰC Y TẾ 2. 2.1.
Ứng dụng công nghệ IN 3D trong một số lĩnh vực
2.1.1. Trong lĩnh vực kiến trúc
- Các chi tiết nhựa có cấu tạo đặc biệt và phức tạp, khó gia công bằng tay khi sử
dụng công nghệ in 3D sẽ tạo ra sản phẩm có độ chính xác cao, chi tiết và rõ nét, đặc biệt là các lỗ rỗng.
- Tái tạo lại các chi tiết nhựa của thiết bị đã mất hoặc đặc biệt hiếm.
- Thiết kế sản phẩm có hình dáng độc lạ, thay đổi linh hoạt.
2.1.2. Trong lĩnh vực giáo dục
- Sản xuất các mô hình sinh học bộ phận người, dùng làm mô hình hỗ trợ trong việc
học và giảng dạy như: răng, tai, xương giả…
- Giúp hỗ trợ thử nghiệm các phương pháp công nghệ mới, phục vụ cho giảng dạy và đào tạo.
2.1.3. Trong lĩnh vực y tế
- Đưa công nghệ in 3D vào các thử nghiệm ở các ca phẫu thuật.
- In mô hình giải phẫu từ file chụp CT, MRI phục vụ cho việc chẩn đoán và lên kế hoạch phẫu thuật.
Tuy nhiên, công nghệ IN 3D trong lĩnh vực y tế đã mang lại vô cùng nhiều ứng
dụng có giá trị cho xã hội. (3D, 2022) 2.2.
Ứng dụng IN 3D trong Y Tế
2.2.1. Mô hình van tim được in bằng công nghệ IN 3D
Với sự hỗ trợ của Medtronic - công ty hàng đầu về công nghệ chăm sóc sức khoẻ,
các nhà nghiên cứu tại Đại học Minnesota đã phát triển một quy trình đột phá, thành công
tạo được mô hình van động mạch chủ tim và các cấu trúc xung quanh, mô phỏng chính
xác van động mạch thực tế của bệnh nhân.
Trong đó, mô hình nội tạng bao gồm các mảng cảm biến mềm in 3D được chế tạo
bằng mực chuyên dụng cùng quy trình in 3D tùy chỉnh. Các mô hình như vậy đã và đang
được sử dụng để chuẩn bị cho các thủ thuật ít xâm lấn cho hàng nghìn bệnh nhân trên toàn thế giới.
Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances, bằng công nghệ in
3D, các nhà nghiên cứu đã in được gốc động mạch chủ, phần gần nhất của động mạch
chủ gắn liền với tim. Trong đó, gốc động mạch chủ gồm van động mạch chủ và các lỗ mở 3
cho động mạch vành. Và van động mạch chủ với ba nắp, được bao quanh bởi một vòng
xơ. Mô hình cũng bao gồm một phần của cơ tâm thất trái và động mạch chủ.
Figure 2 McAlpine Group, Đại học Minnesota
Mô hình này được thiết kế đặc biệt để giúp các bác sĩ thực hiện thủ thuật thay thế
van động mạch chủ qua da (TAVR) nhằm điều trị tình trạng hẹp động mạch chủ - một
trong những tình trạng phổ biến nhất ở người cao tuổi. Số liệu cho thấy tình trạng hẹp
động mạch chủ đã ảnh hưởng đến khoảng 2,7 triệu người trưởng thành trên 75 tuổi ở Bắc
Mỹ. Thủ thuật TAVR ít xâm lấn hơn so với phẫu thuật tim hở. Vì vậy, McAlpine bày tỏ
kỳ vọng “Một ngày nào đó, các cơ quan 'sinh học' này có thể tốt bằng hoặc tốt hơn các
cơ quan sinh học của chúng ta". (Minnesota, 2022)
2.2.2. IN 3D xương và da giúp cấp cứu các tai nạn trên vũ trụ
Trong những năm gần đây, việc con người tiến vào vũ trụ đã không còn trở nên xa
lạ, phi thực tế, vì vậy việc chuẩn bị cho những sự cố y tế là vô cùng cần thiết. Bệnh viện
y của đại học kỹ thuật Dresden, Đức đang làm việc với hai công ty OHB Systems AG và
Blue Horizon dưới sự giám sát của Cơ quan vũ trụ châu Âu (ESA) để phát triển một giải
pháp sử dụng công nghệ in 3D xương và da giúp xử lý các tình huống khẩn cấp liên quan
đến sức khỏe cho các chuyến đi xa vào vũ trụ trong tương lai.
Với mục tiêu tái tạo một loại huyết tương đủ độ dày và độ nhớt, nhóm nguyên cứu
đã sử dụng methycellulose và alginate để huyết tương nhân tạo này có thể dễ dàng bơm
qua mũi kim của máy in 3D. Họ dự kiến sẽ tạo ra loại vật liệu có thể in phun theo nhiều
hướng, kể cả hướng từ dưới lên trên để phù hợp với môi trường không trọng lượng trong vũ trụ. 4
Một trong những nhà lãnh đạo của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) kỳ vọng rằng
vật liệu này sẽ đóng vai trò quan trọng trong các chuyến thám hiểm sao Hỏa sắp tới, khi
mà thời gian di chuyển và sinh sống trong không gian sẽ tính theo năm thay vì chỉ vài
tháng hay ngày như hiện nay. Vật liệu này không chỉ hỗ trợ việc điều trị vết thương
nhanh chóng mà còn đảm bảo tính an toàn và giúp giảm thiểu trọng lượng cần mang theo
lên vũ trụ. Ví dụ, nếu bị bỏng, thay vì phải lấy da từ những vùng khác để chữa trị (một
phương pháp có nguy cơ nhiễm trùng), chúng ta có thể in ngay lớp da mới để thay thế.
Tương tự, trong trường hợp gãy xương, việc in ra một phần xương mới để thay thế sẽ trở
nên đơn giản và hiệu quả hơn trong công tác cứu chữa. (ESA, 2019)
Figure 3 Mẫu xương được in 3D Figure 4 Mẫu da in 3D 5
CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ ỨNG DỤNG VÀ ĐỀ XUẤT KHUYẾN NGHỊ 3. 3.1.
Đánh giá công nghệ IN 3D trong lĩnh vực Y Tế 3.1.1. Ở Việt Nam
Trên thực tế, công nghệ in 3D đã được ứng dụng để điều trị một số bệnh tại Việt
Nam. Vào tháng 7 năm 2024, Bệnh viện Chợ Rẫy đã thành công trong việc điều trị một
bệnh nhân bị mất một đoạn lớn thân của xương chày do gãy hở và nhiễm trùng bằng
phương pháp ghép mảnh xương in 3D từ hợp kim titanium dạng lưới. Đây là ca điều trị
thành công thứ hai tại Việt Nam nhờ vào áp dụng công nghệ in 3D trong quá trình chữa trị.
Vinmec - trực thuộc Tập đoàn Vingroup đã được Tổ chức Joint Commission
International (JCI) công nhận là hệ thống chăm sóc sức khỏe tư nhân hàng đầu tại Việt
Nam. Vào ngày 20 tháng 9 năm 2024, các bác sĩ tại Bệnh viện Quốc tế Vinmec Times
City, phối hợp với các kỹ sư công nghệ 3D từ Trung tâm Y tế Đại học VinUni đã thực
hiện thành công một ca phẫu thuật đột phá. Trong ca mổ này, các bác sĩ đã cắt bỏ một
khối u có kích thước 11,5 cm và tiến hành tái tạo lại phần cơ thể ngực của bệnh nhân
bằng cách sử dụng cấy ghép titan in 3D. Đây là lần đầu tiên ở Đông Nam Á, công nghệ
titan in 3D được ứng dụng để tái tạo thành ngực, mở ra những cơ hội mới trong việc điều
trị an toàn và hiệu quả các bệnh lý liên quan đến tim mạch. (Vinmec, 2024)
3.1.2. Ở nước ngoài
3.1.2.1. Ở Trung Quốc
Tại Trung Quốc, công ty West China Pitech đã phát triển thành công những chiếc
máy in 3D tốc độ cao đầu tiên trên thế giới để sản xuất thiết bị y tế. Với công nghệ này,
máy in chỉ mất khoảng 20 phút để sản xuất các bộ phận hỗ trợ sử dụng trong các trường
hợp khẩn cấp và giúp bệnh nhân phục hồi sau chấn thương. Công nghệ này hiện đã được
áp dụng rộng rãi tại 16 tỉnh và khu vực trên khắp Trung Quốc. (Khê, 2024) 3.1.2.2. Ở Mỹ
Mỗi năm, ở Mỹ có khoảng 1.500 trẻ em mắc phải chứng microtia khiến cho tai
không phát triển hoặc thậm chí gây mất thính lực hoàn toàn. 3D Bio Therapeutics đã tiến
hành thử nghiệm AuriNovo với 11 bệnh nhân kiểm tra tai, đây là một phương pháp sử 6
dụng mô cấy ghép cá nhân hóa để thay thế tai cho những bệnh nhân có khiếm khuyết về thính lực.
Thay vì sử dụng tai giả được làm từ sụn xương sườn hay các vật liệu tổng hợp, tại
lần thử nghiệm này, các nhà khoa học đã lấy mẫu tế bào sụn từ bên tai còn lại của bệnh
nhân, nuôi cấy chúng và áp dụng công nghệ in 3D để tái tạo tai với hình dạng riêng biệt
phù hợp với từng bệnh nhân.
Ngoài ra, một số nhóm nghiên cứu khác cũng đang tập trung vào việc in 3D các cơ
quan nội tạng khác như phổi và mạch máu. Giám đốc điều hành của 3D Bio Therapeutics
từng chia sẻ với tờ The New York Times rằng họ tin tưởng công nghệ in 3D có thể mở
rộng để tạo ra những bộ phận cơ thể khác như mũi, hay thậm chí là tiến tới in các cơ quan
có độ phức tạp cao hơn nữa như gan và thận trong tương lai. (Vũ, 2022) 3.2.
Ưu điểm của công nghệ IN 3D
-Tạo ra các sản phẩm có thể cá nhân hóa: Công nghệ in 3D cho phép tạo ra các
sản phẩm tùy chỉnh, 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 sao cho phù hợp với từng bệnh nhân cụ thể.
-Giảm chi phí và thời gian sản xuất dụng cụ y tế: Các sản phẩm y tế sử dụng công
nghệ in 3D có thể được sản xuất nhanh hơn, đồng thời giảm thời gian và chi phí sản xuất
so với các phương pháp sản xuất truyền thống, giúp giảm chi phí y tế cho bệnh nhân.
-Tăng hiệu quả trong phẫu thuật: Các bộ phận giả hay mô hình 3D được tạo ra từ
công nghệ này có đóng góp rất lớn trong việc phục vụ cho quá trình đào tạo đội ngũ y tế,
từ đó giúp bác sĩ có thể dễ dàng 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, giúp cải thiện chất lượng các dụng cụ y tế, từ đó
nâng cao hiệu quả điều trị cũng như phẫu thuật
Công nghệ in 3D đang có một vai trò rất quan trọng trong việc cải thiện ngành y
tế, từ việc sản xuất các sản phẩm y tế cho đến đào tạo sinh viên y khoa. Sản phẩm in 3D
giúp giảm chi phí, tăng độ chính xác và cải thiện chất lượng cuộc sống của bệnh nhân. (Nhân, 2023) 3.3.
Nhược điểm của công nghệ IN 3D 7
-Chi phí đắt đỏ: Việc đầu tư vào thiết bị, máy móc và vật liệu in 3D đòi hỏi chi phí
khá lớn, điều này làm gia tăng giá thành sản xuất và hạn chế khả năng tiếp cận của nhiều
bệnh viện cũng như cơ sở y tế.
-Khả năng sản xuất chậm: Đối với những sản phẩm có kích thước hoặc hình dạng
phức tạp thì quá trình sản xuất bằng công nghệ in 3D có thể khá chậm, dẫn đến việc cung
cấp thiết bị y tế bị chậm trễ, từ đó ảnh hưởng đến thời gian điều trị của bệnh nhân
-Chưa có quy chuẩn và quy định: Ứng dụng thực tiễn của công nghệ in 3D trong
y tế vẫn còn mới, vì vậy chưa có những quy chuẩn hay quy định rõ ràng về việc sản xuất
và sử dụng các sản phẩm in 3D, có thể dẫn đến một số rủi ro cho bệnh nhân trong khoảng thời gian điều trị.
-Sự hạn chế trong việc in các tế bào sống: Hiện nay, công nghệ in 3D vẫn chưa
thể in các tế bào sống như tế bào ung thư hay tế bào gốc. Điều này làm hạn chế khả năng
ứng dụng của công nghệ trong lĩnh vực y tế.
-Công nghệ còn mới, chưa phổ biến: Công nghệ in 3D vẫn còn mới và chưa được
áp dụng rộng rãi, vì vậy sẽ khó tiếp cận hơn so với các phương pháp phẫu thuật truyền thống.
(Nhân, CÔNG NGHỆ IN 3D VÀ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NGÀNH Y TẾ , 2023) 3.4.
Đề xuất, khuyến nghị
3.4.1. Cải thiện chất lượng và độ chính xác của các vật liệu in
-Khuyến nghị: Đầu tư vào nghiên cứu và phát triển các vật liệu in 3D có chất
lượng cao hơn, đặc biệt là những vật liệu an toàn cho sức khỏe, dễ chịu và tương thích
với cơ thể người. Các vật liệu cần được cải thiện về độ bền, độ đàn hồi và khả năng chịu nhiệt.
-Giải pháp: Phát triển các loại vật liệu y tế mới như hợp kim sinh học, nhựa phân
hủy sinh học, hay các vật liệu có khả năng tương thích sinh học tốt hơn, phù hợp với các
ứng dụng trong cấy ghép, mô hình giải phẫu và phẫu thuật.
3.4.2. Tăng cường độ chính xác và tốc độ in
- Khuyến nghị: Tối ưu hóa quy trình in 3D để giảm thiểu sai số trong việc sản xuất
các bộ phận y tế như mô hình giải phẫu hoặc các bộ phận cấy ghép.
-Giải pháp: Sử dụng các công nghệ in 3D tiên tiến như Stereolithography (SLA)
hoặc Multi Jet Fusion (MJF) để đạt độ chính xác cao hơn và cải thiện tốc độ in, đáp ứng
yêu cầu khắt khe trong y tế.
3.4.3. Giải quyết vấn đề về tính bền vững và chi phí 8
-Khuyến nghị: Giảm chi phí sản xuất của in 3D trong y tế để công nghệ này có thể
được áp dụng rộng rãi hơn trong các cơ sở y tế, đặc biệt là các cơ sở y tế ở các khu vực nghèo hoặc thiếu thốn.
-Giải pháp: Khuyến khích sự hợp tác giữa các tổ chức nghiên cứu, các nhà sản
xuất vật liệu và các cơ sở y tế để giảm chi phí nghiên cứu và sản xuất. Đồng thời, sử dụng
các công nghệ in 3D dễ tiếp cận và tiết kiệm chi phí, đặc biệt trong sản xuất các mô hình
giải phẫu hoặc thiết bị y tế thay thế.
3.4.4. Tăng cường tính an toàn và bảo mật dữ liệu
-Khuyến nghị: Đảm bảo rằng các sản phẩm in 3D trong y tế không chỉ đáp ứng
các tiêu chuẩn chất lượng mà còn bảo vệ an toàn dữ liệu bệnh nhân, đặc biệt là khi sử
dụng dữ liệu hình ảnh y tế (ví dụ: CT, MRI) để tạo mô hình 3D.
-Giải pháp: Áp dụng các biện pháp bảo mật mạnh mẽ để bảo vệ thông tin y tế và
thực hiện các quy trình kiểm tra, kiểm định nghiêm ngặt nhằm đảm bảo rằng các thiết bị
in 3D không gây hại cho người sử dụng.
3.4.5. Phát triển các ứng dụng phức tạp trong cấy ghép và mô phỏng phẫu thuật
-Khuyến nghị: Tối ưu hóa mọi tiềm năng của in 3D trong việc tạo ra các bộ phận
cơ thể nhân tạo và mô phỏng các ca phẫu thuật phức tạp.
-Giải pháp: Mở rộng ứng dụng công nghệ in 3D trong việc thiết kế các bộ phận
cấy ghép cá nhân hóa, hỗ trợ phục hồi cho bệnh nhân, đồng thời tạo ra các mô hình sinh
học để các bác sĩ có thể thực hành trước khi tiến hành phẫu thuật thực tế.
3.4.6. Nâng cao hợp tác giữa các ngành
-Khuyến nghị: Tạo một mạng lưới hợp tác chặt chẽ giữa các chuyên gia y tế với
kỹ sư in 3D và các nhà khoa học vật liệu để tìm ra giải pháp tốt nhất trong lĩnh vực này.
-Giải pháp: Nâng cao sự hợp tác của các trường đại học với viện nghiên cứu hay
các công ty công nghệ để sáng tạo thêm những giải pháp in 3D mới mẻ trong y tế. 9 KẾT LUẬN
Công nghệ in 3D trong lĩnh vực y tế có tiềm năng lớn. Nhưng để công nghệ này thực sự
phát huy hết khả năng của mình và đáp ứng được những nhu cầu thực tế của cuộc sống,
cần phải giải quyết các vấn đề còn tồn đọng như: vấn đề vật liệu, độ chính xác, chi phí,
bảo vệ mật, nguồn lực đào tạo. Việc đầu tư nghiên cứu và phát triển công nghệ 3D trong
y tế cũng là điều cần thiết để giải quyết các vấn đề còn tồn tại.
Để đạt được mục tiêu này, cần phải có sự hợp tác chặt chẽ giữa các chuyên gia y tế, kỹ sư
và nhà sản xuất. Ngoài ra, việc đào tạo và nâng cao nhận thức về công nghệ 3D trong y tế
cũng là điều quan trọng để giúp các chuyên gia y tế hiểu rõ hơn về tiềm năng và hạn chế của công nghệ này.
Khi công nghệ 3D trong y tế được phát triển và ứng dụng rộng rãi, nó sẽ mang lại nhiều
lợi ích cho bệnh nhân, bao gồm giảm thời gian dũng thuật, giảm đau và cải thiện kết quả
điều trị. Ngoài ra, công nghệ 3D cũng sẽ giúp giảm chi phí cho hệ thống y tế và cải thiện
hiệu quả của các quy trình điều trị.
Tuy nhiên, cũng cần phải lưu ý rằng công nghệ 3D trong y tế vẫn còn nhiều hạn chế và
phương thức cần được giải quyết. Việc đảm bảo an toàn và hiệu quả của các sản phẩm
trong 3D trong y tế cũng là điều quan trọng cần phải được xem xét. Nhưng với sự hợp tác
và đầu tư vào nghiên cứu và phát triển, công nghệ 3D trong y tế có thể trở thành một
công cụ quan trọng trong việc cải thiện chất lượng chăm sóc sức khỏe và hỗ trợ các ca
bệnh và điều trị phức tạp giá trị. 10