Sử dụng in 3D trong y tế

Lan Hạ

Những người đề xướng công nghệ in 3D nói rằng đó là một công cụ thay đổi cuộc chơi. Công nghệ này đã cách mạng hóa các ngành như các nhà sản xuất đồ chơi, nhà sản xuất dụng cụ và thậm chí là nhà sản xuất thực phẩm. Bây giờ, lĩnh vực mới nhất có khả năng là chăm sóc sức khỏe.

Theo Business Insider, trái ngược với các kỹ thuật ‘chế tạo giảm trừ’ truyền thống – trong đó một vật thể được tạo ra bằng cách loại bỏ các bộ phận khỏi một mảnh nguyên liệu (hãy hình dùng chạm khắc một vật bằng gỗ hoặc rèn kim loại bằng cách đổ vào khuôn) – In 3D bao gồm các nhà sản xuất tăng thêm lớp vật liệu này đến lớp vật liệu khác.

Dưới đây là cách hai công ty đang tận dụng quá trình này để cải thiện đáng kể các phương pháp chăm sóc sức khỏe hiện tại.

Bradley Veatch, chủ tịch và CEO của Toughware Prosthetic có trụ sở tại Colorado, đã tạo ra các bộ phận giả có giá phải chăng. Trong khi công nghệ cho phép chế tạo các bộ phận giả có chức năng cao, anh ấy lại gặp phải vấn đề tương tự.

Veatch nói: “Thiết bị này đắt đến mức 10 người ở Mỹ mới có thể mua được”.

Theo báo cáo năm 2011 của Tổ chức Y tế Thế giới và Ngân hàng Thế giới, hơn một tỷ người, chiếm 15% dân số thế giới – bị một số dạng khuyết tật, với 1/5 bị khuyết tật nặng.

Kinh nghiệm của Veatch đã dạy anh rằng dân số này cần những lựa chọn lâu bền và dễ tiếp cận hơn. Ông chuyển sang tạo ra chân tay giả cho những người ở các nước đang phát triển, những người phụ thuộc nhiều vào hoạt động thể chất trong cuộc sống hàng ngày.

Kể từ năm 2017, Veatch đã hợp tác với công ty Markforged của Massachusetts, chuyên sản xuất máy in 3D bằng kim loại và sợi carbon. Anh đã mua chiếc máy in 3D đầu tiên để khắc phục vấn đề sản xuất các bộ phận phức tạp riêng lẻ, thường sẽ mất đến sáu tuần.

“Tôi thực sự có thể làm được nhiều việc hơn trong khoảng thời gian tập trung. Tôi có thể tạo ra một bản in thiết kế kỹ thuật và sau đó bắt đầu chạy thử nghiệm, đôi khi trong cùng ngày. Tôi có thể in những gì tôi cần, và tiếp tục với quá trình thiết kế lặp đi lặp lại”, ông nói.

In 3D giúp giảm chi phí cho Toughware. Một khung nguyên mẫu – một phần của thiết kế ban đầu của một mảnh giữ hai vật thể lại với nhau – sẽ tiêu tốn của Veatch 65 đô la để gia công bằng nhôm, nhưng chỉ tốn một vài đô la khi được in 3D bằng sợi carbon.

“Nó thật mạnh mẽ và đúng như những gì tôi đang tìm kiếm trong ứng dụng – và chỉ mất năm giờ để in”, anh giải thích.

Vào tháng 7 năm 2019, Protolabs có trụ sở tại Minneapolis đã bắt đầu hợp tác với các y tá của bộ phận chăm sóc đặc biệt dành cho trẻ sơ sinh và các kỹ sư y sinh tại MedStar Health để phát triển một ống tiêm in 3D để sử dụng tại mỗi trạm ấp trứng chăm sóc trẻ sinh non.

“Tùy thuộc vào số lượng trẻ sơ sinh và tần suất bú, các y tá có thể dành hàng giờ mỗi ngày để cầm ống tiêm bên trên lồng ấp trong khi sữa hoặc sữa công thức lỏng chảy vào em bé qua ống thông dạ dày”, phát ngôn viên của Protolabs, Rachel Hunt nói.

Sau khi nói chuyện với các chuyên gia chăm sóc trẻ sơ sinh mỗi ngày, nhóm Protolabs đã đưa ra hướng dẫn in 3D. Từ đó, các kỹ sư y sinh đã có thể nhanh chóng kiểm tra và thử nghiệm ý tưởng của họ trong vài ngày, cho phép họ nhanh chóng xoay vòng hoặc mở rộng các giải pháp.

Đối với dự án này, kết quả cuối cùng là một thiết bị nhỏ gọn có thể chứa bốn kích cỡ ống tiêm khác nhau. Ống tiêm nhanh chóng được sản xuất và đưa đến bệnh viện trong tuần. Về mặt thiết kế y tế, Hunt cho rằng đây mới chỉ là khởi đầu.

“Các nhà thiết kế cần câu trả lời mà họ chỉ có thể có được bằng cách có các bộ phận trong tay trong vòng một ngày.

Từ quan điểm lâm sàng, bệnh nhân cụ thể, các thiết bị tùy chỉnh, được hưởng lợi từ việc sản xuất khối lượng thấp và hình học phức tạp mà in 3D có thể sản xuất”, cô nói thêm .

Trong tương lai, Protolabs đang tìm cách trở thành nhà tiên phong về các bộ phận nhẹ cho hàng không vũ trụ, hình học phức tạp cho các thiết bị y tế dành riêng cho từng bệnh nhân cụ thể và các bộ phận ô tô được in thành một bộ.

Đã có những lo ngại rằng in 3D có thể được sử dụng bởi các tác nhân xấu, chẳng hạn như một người tự in súng để vượt qua các hạn chế về cấp phép.

Nhưng thế hệ các công ty công nghệ mới nổi này đang nhắm đến việc chứng minh rằng in 3D là một lực lượng có thể được sử dụng để giải quyết một số thách thức lớn nhất của xã hội – đặc biệt là khi chăm sóc những người dễ bị tổn thương nhất.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *