1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC NĂNG LỰC SỐ ỨNG DỤNG ĐỀ TÀI CÔNG NGHỆ IN 3D VÀ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC

45 0 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Công nghệ In 3D và Ứng dụng trong Y học
Tác giả Nguyễn Thị Xuân Hằng, Phạm Thanh Hiền, Chu Đức Trung, Nguyễn Thị Thu Trang
Người hướng dẫn Lê Văn Hùng
Trường học Học viện Ngân hàng Khoa Tài chính
Chuyên ngành Năng lực Số Ứng dụng
Thể loại Bài tập lớn
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 45
Dung lượng 1,82 MB

Nội dung

2, Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ in 3D và ứng dụng trong y học 3, Mục đích nghiên cứu: Thời đại công nghệ 4.0 Khách hang ngày càng có nhu cầu cao về sản phẩm sử dụng trong đời sống

Trang 1

Giảng viên bộ môn: Lê Văn Hùng

Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 8

1 Mã SV :26A4011948 Họ và Tên: Nguyễn Thị Xuân Hằng

2 Mã SV: 26A4011953 Họ và Tên:Phạm Thanh Hiền

3 Mã SV: 26A4010221 Họ và Tên:Chu Đức Trung

4 Mã SV: 26A4010213 Họ và Tên:Nguyễn Thị Thu Trang

HÀ NỘI, NGÀY 12 THÁNG 12, NĂM 2023

Trang 2

TÊN ĐỀ TÀI CÔNG NGHỆ IN 3D VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGÀNH Y TẾ

Giảng viên bộ môn: Lê Văn Hùng

27 %

2 Phạm Thanh Hiền 26A4011953 - Làm PowerPoint

- Nội dung 1.4; chương III

và soạn thảo phần đó

27 %

3 Chu Đức Trung 26A4010221 - Làm PowerPoint

- Nội dung 1.1;1.2 và soạn thảo phần đó

Trang 3

LỜI CAM KẾT

Nhóm 8 xin phép được giới thiệu đến thầy và các bạn về chủ đề công nghệ in 3D và đề tài “ Công nghệ in 3D và ứng dụng trong ngành y tế”, Trong suốt quá trình chắt lọc thông tin, tìm hiểu và nghiên cứu chủ đề, nhóm em nhận thức được công nghệ in 3D đang càng ngày càng phát triển trong mọi lĩnh vực đời sống xã hội, tiêu biểu là ứng dụng trong ngành y tế

Thông qua cả quá trình tìm hiểu đề tài và kiến thức đã được tiếp thu, sự chắt lọc từ các nguông thông tin chính thống, nhóm em xin cam kết mọi nội dung trong đề tài không có sự sao chép Mọi thông tin tham khảo đã được nhóm em trích dẫn nguồn ở cuối tài liệu

Mong thầy và các bạn sẽ thông cảm nếu bài tập của nhóm em có sự thiếu sót Nhóm em xin cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Lê Văn Hùng đã hỗ trợ cho nhóm em để hoàn thiện được đề tài

Hà Nội, ngày 12 tháng 12 năm 2023

Thành viên thực hiện

Nguyễn Thị Xuân Hằng Phạm Thanh Hiền Chu Đức Trung Nguyễn Thị Thu Trang

Trang 4

Lời nói đầu tiên, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Văn Hùng, giảng viên phụ trách môn Năng lực số ứng dụng, đã đồng hành cùng sinh viên lớp K26CLC-TCC trong học phần Năng lực số ứng dụng và tận tâm hướng dẫn để chúng em hoàn thành tốt bài tập lớn được giao

Trong quá trình làm bài, do chưa có nhiều kinh nghiệm và kiến thức nên bài làm vẫn còn có những thiếu sót Do đó, chúng em rất mong nhận được những ý kiến nhận xét, góp ý

từ thầy để cả nhóm em có thể hoàn thiện bài tập hơn và rút kinh nghiệm cho những lần làm bài sau

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 12 tháng 12 năm 2023

Thành viên thực hiện

Nguyễn Thị Xuân Hằng Phạm Thanh Hiền Chu Đức Trung Nguyễn Thị Thu Trang

Trang 5

1.3 Lợi ích của công nghệ in 3D mang lại trong y học 10

1.3.1 Tạo ra mô hình giả lập để hỗ trợ trong phẫu thuật: 10 1.3.2 Hỗ trợ trong giáo dục y học: _ 11 1.3.3 Khả năng tùy chỉnh và phục hồi: _ 12

1.3.4 Phát triển và nghiên cứu sản phẩm y tế : _ 13

1.4 Những khó khăn trong y học 16

1.4.1: Đối với nhà sản xuất in 3D y tế 16 1.4.2: Đối với nhân viên y tế _ 17 1.4.3: Đối với người sử dụng _ 18

1.5.Tiềm năng phát triển in 3D trong tương lai 19

II THỰC TRẠNG TÁC ĐỘNG CỦA CÔNG NGHỆ IN 3D TỚI NGÀNH Y TẾ HIỆN NAY 21

1.Trên thế giới _ 21

2.Tại Việt Nam _ 26

2.1.Thay khớp, ghép xương nhân tạo _ 27

2.2 Tạo chi giả cho bệnh nhân _ 28

2.3 Ghép tai nhân tạo 30

Trang 6

2.4 Mô hình giải phẫu 31

2.5 Dụng cụ y tế 33

2.6 In sinh học tế bào 34

III NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ĐỀ XUẤT ĐỐI VỚI Y HỌC HIỆN NAY VỀ SỬ DỤNG

IN 3D 36

1 Đối với thế giới: 36

1.1: Nghiên cứu và phát triển nguyên vật liệu tiên tiến: 36 1.2: Tối ưu hoá máy in 3D: 36 1.3: Đào tạo chuyên nghiệp cho các y bác sĩ: 37 1.4: Tăng cường hợp tác quốc tế và chia sẻ kinh nghiệm, kiến thức: 37

2 Đối với Việt Nam: 38

2.1: Đào tạo và phát triển nguồn nhân lực: _ 38 2.2: Hợp tác giữa chính phủ và doanh nghiệp: _ 39 2.3: Nghiên cứu và phát triển công nghệ y học theo sát khoa học thế giới: _ 39 2.4: Xây dựng hệ thống chuẩn xác và làm theo đúng quy định: 40 2.5: Tạo điều kiện cho Việt Nam có cơ hội hợp tác quốc tế: _ 40 2.6: Tạo điều kiện để phương pháp này tiếp cận được với nhiều đối tượng: 40

KẾT LUẬN 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

Trang 7

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 Mô hình giải phẫu được in 3D từ file chụp CT của bệnh nhân để phục vụ cho quá

trình phẫu thuật - 11

Hình 2 Tạo ra mẫu in 3D mô phỏng cơ quan cơ thể, mạch máu … để hỗ trợ việc giảng dạy - 12

Hình 3 In 3D trong nha khoa - 13

Hình 4 Dụng cụ y tế được chế tạo bằng in 3D - 14

Hình 5 Tỷ lệ doanh nghiệp trong các ngành đã áp dụng công nghệ in 3D hiện tại và tiềm năng trong tương lai - 19

Hình 6 Thiết bị van của máy trợ thở được sản xuất nhờ công nghệ in 3D đã giúp cứu sống nhiều bệnh nhân tại Italy - 22

Hình 7 Biểu đồ dự kiến thi trường in 3D trên toàn cầu từ năm 2022-2032 - 25

Hình 8 Thành phần thị trường in 3D trong lĩnh vực y tế - 25

Hình 9 Tóm lược quá trình ứng dụng công nghệ in 3D ở Việt Nam - 26

Hình 10 Mô hình xương đùi in công nghệ 3D - 27

Hình 11.Mô hình tay và hộp sọ chế tạo bằng in 3D - 28

Hình 12 Chi giả được chế tạo bằng công nghệ in 3D chỉ có giá khoảng 20 – 50 USD thay vì chi giả hiện nay có giá hàng trăm USD - 29

Hình 13 Mô hình tai giả bằng phương pháp in 3D - 31

Hình 14 Mô hình hệ tuần hoàn não bằng phương pháp in 3D - 32

Hình 15.Phan Nguyễn Quốc Hùng (phải) và Nguyễn Ngọc Minh cùng sản phẩm máy in 3D giúp tạo ra mô hình, mẫu vật về giải phẫu phục vụ y khoa - 33

Hình 16 Dụng cu y tế được sản xuất bằng công nghệ in 3D - 34

Hình 17.Một phần trái tim được in bằng công nghệ in sinh học - 35

Trang 8

MỞ ĐẦU

1, Lí do chọn vấn đề:

Trong công cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4, xu thế áp dụng công nghệ trong đời

sống và sản xuất trên thế giới ngày càng phát triển Bất cứ doanh nghiệp nào, công nghiệp sản xuất nào và quốc gia nào đều phải áp dụng  Ứng dụng công nghệ In 3D trong đời sống

2, Đối tượng nghiên cứu:

Công nghệ in 3D và ứng dụng trong y học

3, Mục đích nghiên cứu:

Thời đại công nghệ 4.0 Khách hang ngày càng có nhu cầu cao về sản phẩm sử dụng trong đời sống Công nghệ in 3D giúp cho việc chế tạo khuôn mẫu và các ứng dụng khác trong thực tế cuộc sống: sản xuất công nghiệp, giáo dục, y tế -chăm sóc sức khỏe, xây dựng  Nghiên cứu và đánh giá khả năng, ưu nhược điểm của công nghệ in 3D

4, Phạm vi nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu:

Các mô hình sản xuất áp dụng công nghệ in 3D và trong y học

1 Phương pháp thu thập số liệu

2 Phương pháp nghiên cứu định tính

3 Phương pháp tổng kết kinh nghiệm

5, Bố cục đề tài

Chương 1:Công nghệ In 3D

Chương 2: Thực trạng tác động của công nghệ in 3D tới ngành y tế hiện nay Chương 3 : Những giải pháp được đề xuất đối với y học hiện nay về sử dụng in 3D

Trang 9

NỘI DUNG CHƯƠNG I CÔNG NGHỆ IN 3D

1.1 Khái niệm:

Công nghệ in 3D là quy trình sản xuất đối tượng bằng cách xây dựng chúng từ dữ liệu 3D thông qua việc lặp lại các lớp chồng lên nhau, thường được gọi là "additive manufacturing" hoặc "fabrication." Dưới đây là một số khái niệm quan trọng:

-Dữ liệu 3D (3D Data): Mô tả số hóa của một đối tượng trong không gian ba chiều, thường được tạo ra bằng phần mềm thiết kế 3D hoặc quét từ đối tượng thực

-Máy in 3D (3D Printer): Thiết bị sử dụng để xây dựng đối tượng bằng cách đặt chất liệu theo từng lớp nhỏ, có thể sử dụng nhiều loại chất liệu

-Chất liệu (Material): Nguyên liệu sử dụng để in 3D, có thể là nhựa, kim loại, gỗ, thậm chí là

tế bào sống trong y học

-Layer/Additive Manufacturing: Phương pháp xây dựng đối tượng bằng cách thêm lớp chất liệu lên nhau, khác với "subtractive manufacturing" truyền thống

-Slicing: Chia mô hình 3D thành các lớp dày đồng đều để máy in xây dựng từng lớp

- Support structures (Cấu trúc hỗ trợ): Kết cấu in cùng với đối tượng để hỗ trợ các phần trong không gian trống hoặc phần có độ dốc lớn

- Post-processing (Xử lý sau in): Bước xử lý sau khi in để cải thiện chất lượng bề mặt hoặc loại bỏ các phần hỗ trợ

-Ứng dụng: Công nghệ in 3D được sử dụng rộng rãi trong chế tạo, y học, kiến trúc, giáo dục

và nhiều lĩnh vực khác, mở ra nhiều cơ hội sáng tạo và giảm chi phí sản xuất

1.2 Lịch sử phát triển

Công nghệ in 3D phát triển từ nhiều nguồn gốc và đã trải qua nhiều giai đoạn, và sau đây là giai đoạn phát triển của công nghệ in 3D từ năm 1980 đến nay :

Trang 10

-Đầu Tiên Xuất Hiện (1980): Charles Hull, một kỹ sư Mỹ, được coi là người sáng tạo ra phương pháp in 3D đầu tiên, ông sáng tạo và phát triển stereolithography (SLA)

- Cơ sở khoa học và quân sự (1980 - 1990): Ban đầu, in 3D chủ yếu sử dụng trong khoa học

và quân sự để tạo mô hình và prototype

- Sự phát triển và ứng dụng rộng rãi (2000 - Nay): Công nghệ in 3D phát triển và mở rộng nhanh chóng và được ứng dụng từ chế tạo sang y tế, giáo dục, nghệ thuật và cá nhân sử dụng

- Mở cửa cho cộng đồng người làm và sáng tạo (2010 - Nay): Máy in 3D thông dụng và giảm chi phí mở cửa cho cộng đồng người làm và sáng tạo

-Đa dạng chất liệu và ứng dụng (2010 - Nay): Công nghệ in 3D mở rộng đa dạng chất liệu,

từ nhựa đến kim loại và thậm chí là chất liệu sinh học

1.3 Lợi ích của công nghệ in 3D mang lại trong y học

Trong những năm vừa qua , lĩnh vực y học có những bước đột phá nhờ công nghệ in 3D In 3D là một công nghệ mới , nó có thể chế tạo ra nhiều loại vật liệu để phục vụ cho các ngành khoa học đặc biệt là y học Trong y học, in 3D đã chế tạo ra nhiều thiết bị hiện đại cho con người đồng thời tiết kiện thời gian và chi phí thực hiện Vì vậy, in 3D đã mang lại lợi ích vô cùng to lớn trong y học

1.3.1 Tạo ra mô hình giả lập để hỗ trợ trong phẫu thuật:

Trước kia, dù là ca phẫu thuật đơn giản hay phức tạp thì việc chẩn đoán và lập phác đồ điều trị đều là dựa trên ảnh chụp tia X, chụp CT, MRI,… Khi đó, bác sĩ thường khó dự đoán được những tình huống rủi ro có thể xảy đến trong quá trình giải phẫu Vì vậy mà tỉ lệ thành công của các ca phẫu thuật khó, nghiêm trọng thường không cao

Công nghệ in 3D cho phép tạo ra các mô hình và bộ phận cơ thể chính xác từ dữ liệu hình ảnh

y tế Nhờ đó, các bác sĩ có thể có một phiên bản vật lý của cơ thể hoặc bộ phận bị tổn thương

để nghiên cứu và lập kế hoạch phẫu thuật trước khi thực hiện Điều này giúp cải thiện độ chính

Trang 11

xác và an toàn trong quá trình phẫu thuật và giảm thiểu các rủi ro Ngoài ra, chúng cũng có thể được sử dụng để huấn luyện các bác sĩ trẻ và cải thiện kỹ năng phẫu thuật

Hình 1 Mô hình giải phẫu được in 3D từ file chụp CT của bệnh nhân để phục vụ cho quá

trình phẫu thuật

1.3.2 Hỗ trợ trong giáo dục y học:

Hiện nay khi việc giáo dục luôn là điều được mọi người quan tâm nhất là trong việc hỗ trợ giáo dục y học , in 3D đã mang lại lợi ích để phục vụ cho nhu cầu học tập và phát triển y học trên toàn thế giới :

 In 3D tạo ra mô hình giả lập chính xác của các cơ quan, cấu trúc và bệnh lý trong cơ thể Từ đó , các sinh viên y học có thể nhìn và tương tác trực tiếp với các góc cạnh phức tạp của cơ thể, từ đó hiểu sâu sắc và nắm bắt rõ hơn về cấu trúc và chức năng của cơ thể con người

 In 3D tạo cơ hội thực hành và kỹ năng rèn luyện trên các mô hình thực tế cho sinh viên

Họ có thể sử dụng các mô hình để học tập cách sử dụng các kỹ thuật y tế, từ các thủ thuật đơn giản đến các thủ thuật đòi hỏi tay nghề cao Điều đó giúp cải thiện kỹ năng

và tự tin của sinh viên trước khi thực hiện thực tế trên bệnh nhân

Trang 12

 Việc sử dụng mô hình in 3D trong giảng dạy làm tăng sự hấp dẫn và tính tương tác cho quá trình học và giảng dạy Sinh viên có thể thấy và chạm trực tiếp vào các cấu trúc

cơ thể, nắm bắt được chi tiết và cấu trúc phức tạp Điều này thúc đẩy sự tò mò và động lực học tập, giúp sinh viên tiếp thu kiến thức một cách hiệu quả hơn

 In 3D cung cấp một công cụ bổ ích để huấn luyện sinh viên y về các kỹ năng quan trọng như phẫu thuật, chẩn đoán và quản lý bệnh tật Sinh viên có thể thực hành trên

mô hình trước khi áp dụng vào thực tế , từ đó nâng cao tay nghề và trình độ của bản thân

Hình 2 Tạo ra mẫu in 3D mô phỏng cơ quan cơ thể, mạch máu … để hỗ trợ việc giảng dạy

Tóm lại, in 3D đã mang lại nhiều lợi ích trong việc hỗ trợ giáo dục trong y học Việc sử dụng công nghệ in 3D trong giáo dục y học đã cải thiện quá trình học tập và chuẩn bị sinh viên cho công việc y học thực tế một cách tốt hơn

1.3.3 Khả năng tùy chỉnh và phục hồi:

Trang 13

In 3D cung cấp khả năng tùy chỉnh và phục hồi trong y tế Với việc tạo ra các bộ phận, khung xương, hoặc thiết bị y tế được in 3D, bác sĩ có thể tạo ra những giải pháp phù hợp với từng bệnh nhân cụ thể để điều trị và mang lại hiệu quả cao

Ví dụ điển hình là hiện nay in 3D được sử dụng để tạo ra các implant đặc biệt, giúp khắc phục các vấn đề về khung xương hoặc răng miệng để giúp chúng ta có được hàm răng đẹp Từ đó

giúp chúng ta có thể tự tin hơn mỗi khi cười và tạo thiện cảm ấn tượng với mọi người

Hình 3 In 3D trong nha khoa

1.3.4 Phát triển và nghiên cứu sản phẩm y tế :

Ngày nay khi công nghệ ngày càng phát triển , nhu cầu cuộc sống ngày càng được nâng cao

và khi sức khỏe được ưu tiên lên hàng đầu nhưng chúng ta lại muốn khám sức khỏe với chi phí phù hợp Vậy nên khi ứng dụng in 3D trong y tế, người ta cũng đã tìm giải pháp để sản xuất các dụng cụ và thiết bị y tế nhanh hơn với chi phí thấp hơn, nhỏ gọn và dễ dụng hơn Một số có thể kể đến như: kẹp, kẹp gắp, tay cầm, kẹp dao mổ,….Công nghệ in 3D đã tạo ra nhiều tiềm năng trong lĩnh vực y tế bằng cách sản xuất dụng cụ và thiết bị y tế có hiệu suất cao

Trang 14

 Dụng cụ phẫu thuật: In 3D đã được sử dụng để sản xuất các dụng cụ phẫu thuật tùy chỉnh Ví dụ, các dụng cụ phẫu thuật như bàn đỡ, mặt nạ nằm, hoặc kẹp có thể được in 3D để phù hợp với nhu cầu cụ thể của bệnh nhân hoặc phẫu thuật cụ thể

 Kính hiển vi: In 3D có thể chế tạo ra các bộ phận của kính hiển vi, như đế kính và giá

đỡ mẫu, giúp nâng cao quá trình quan sát và chẩn đoán

 Đồ gắn nội soi: Các bộ phận và phụ kiện của đồ gắn nội soi như ống nội soi, cổng và các bộ phận khác có thể được in 3D để đảm bảo sự thuận tiện và tiện ích trong các quá trình nội soi

 Đồ hỗ trợ y tế: In 3D cũng được sử dụng để tạo ra các thiết bị hỗ trợ y tế như gương laryngoscope, đế bút truyền dịch, bộ khung gắn khuỷu tay, bộ giữ tay và các phụ kiện chống trượt

Hình 4 Dụng cụ y tế được chế tạo bằng in 3D

Lợi ích của việc sử dụng công nghệ in 3D trong y tế bao gồm khả năng tùy chỉnh, giảm thời gian và chi phí sản xuất, cải thiện hiệu suất và kết quả điều trị Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ in 3D trong y tế cần tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn y tế nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc sử dụng các dụng cụ và thiết bị y tế in 3D

Trang 15

Công nghệ in 3D đã được sử dụng để chế tạo các bộ phận thay thế trên cơ thể con người Các

bộ phận này có thể được in 3D từ các chất liệu y tế an toàn và có khả năng tương thích với cơ thể, chẳng hạn như polyme sinh học và kim loại y tế.Ví dụ, in 3D đã được sử dụng để tạo ra các bộ phận thay thế như khung xương, khớp cơ sở, răng, tai giả và các bộ phận ngoại vi khác Công nghệ in 3D cho phép tạo ra các bộ phận có hình dạng phức tạp và chi tiết, phù hợp với yêu cầu cụ thể của từng bệnh nhân.Việc sử dụng in 3D để chế tạo các bộ phận thay thế trên

cơ thể con người mang lại nhiều lợi ích:

 Tùy chỉnh và cá nhân hóa: Tạo ra các bộ phận thay thế có tính tùy chỉnh cao, phù hợp với từng bệnh nhân cụ thể Nhờ khả năng tạo hình linh hoạt, các bộ phận in 3D có thể được thiết kế để phù hợp với kích thước, hình dạng và nhu cầu riêng của từng người

 Giảm thời gian chế tác : Việc chế tạo truyền thống các bộ phận thay thế có thể mất nhiều thời gian Thay vào đó sử dụng in 3D vào quá trình chế tạo có thể được tiến hành nhanh chóng và hiệu quả Điều này đặc biệt mang lại lợi ích trong các tình huống khẩn cấp hoặc khi bệnh nhân đang chờ đợi một bộ phận thay thế để cải thiện chất lượng cuộc sống và sức khỏe

 Tăng độ chuẩn xác: Công nghệ in 3D cho phép tạo ra các bộ phận thay thế với độ chính xác cao Nhờ vào việc sử dụng thông tin từ hình ảnh chẩn đoán hoặc quét 3D của bệnh nhân, các bộ phận in 3D có thể được tạo ra với sự chính xác và khớp nối chính xác với cấu trúc cơ thể người, tạo điều kiện tốt nhất cho việc tích hợp và sử dụng hiệu quả

 Giảm nguy cơ phản kháng : Dựa trên yếu tố cá nhân hóa, các bộ phận in 3D có thể được tối ưu hóa để giảm thiểu rủi ro phản pháng và tác dụng phụ Điều này giúp cải thiện tính tương thích và sự chấp nhận của cơ thể đối với bộ phận thay thế, giúp giảm nguy cơ viêm nhiễm hay phản ứng tổn thương

 Nâng cao trong công nghệ y tế: Công nghệ in 3D đang tiếp tục phát triển và mang lại những tiên tiến trong lĩnh vực y học Sự kết hợp của in 3D với các vật liệu tiên tiến, như vật liệu sinh học hoặc vật liệu phù hợp với cơ thể, có thể tạo ra các bộ phận thay thế mang tính bền vững và phù hợp cao hơn

Trang 16

Tổng quát , in 3D là một công nghệ vô cùng hiện đại và mang lại rất nhiều lợi ích cho loài người Chắc chắn trong những năm kế tiếp , in 3D sẽ luôn được cải tiến , phát triển và được

sử dụng rộng rãi hơn để từ đó chữa trị cho những bệnh nhân có bệnh hiểm nghèo hay những bệnh nhân có điều kiện chưa tốt và tạo ra những bước đột phá mạnh mẽ trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe

1.4 Những khó khăn trong y học

Phương pháp in 3D ngày càng phổ biến và được cải tiến theo chiều hướng tích cực để đem lại nhiều lợi ích hơn cho y học nhân loại thế giới nói chung và y học Việt Nam nói riêng Tuy vậy, phương pháp y học này vẫn còn hiện hữu nhiều khuyết điểm điểm đối với các đối tượng liên quan tới việc sản xuất và sử dụng sản phẩm in 3D trong y học tại Việt Nam Ta có thể nhìn vào những thách thức của một số đối tượng chủ chốt trong việc sản xuất và sử dụng phương pháp này dưới đây:

1.4.1: Đối với nhà sản xuất in 3D y tế

- Do quá trình sản xuất và nguyên liệu, máy móc, thiết bị cần được sát sao về nguồn gốc cũng như phương thức sử dụng, các nhà sản xuất phải liên tục được các cơ quan quản lí y tế

có thẩm quyền kiểm tra về chất lượng sản phẩm cũng như quy trình tạo ra sản phẩm để đảm bảo chất lượng đầu ra Việc bảo đảm chất lượng sản phẩm trong lĩnh vực y tế đặt ra những thách thức đối với các nhà sản xuất, đòi hỏi sự tuân thủ và thực hiện một hệ thống kiểm soát chất lượng toàn diện, kết hợp cả quy định của cơ quan quản lý y tế và việc phát triển và duy trì một hệ thống quản lý chất lượng cao cấp Sự kiểm tra này cần đến những chuyên gia có chuyên môn cao để xác minh đúng những sản phẩm đạt chuẩn, yêu cầu nguồn nhân lực có đào tạo chuyên sâu về lĩnh vực này

- Về nguồn nguyên liệu được sử dụng trong y tế, in 3D đòi hỏi cần có những nguyên liệu khá hiếm, đặc biệt quan trọng là những nguyên liệu được sử dụng cần có những yếu tố riêng biệt để dễ dàng hơn trong việc tương thích với con người, từ đó hạn chế sự đào thải sau khi

Trang 17

bệnh nhân sử dụng Ngoài ra, các nguyên liệu này cần sự chứng nhận đạt chuẩn được sử dụng trong y tế, được kiểm tra kĩ càng để đảm bảo về chất lượng, hiệu suất và độ an toàn khi

sử dụng Việc sử dụng các máy móc hiện đại, đạt chuẩn, phù hợp với từng loại sản phẩm cũng là một điều quan trọng đối với các nhà sản xuất Các nhà sản xuất cần đặt ra quy trình kiểm tra, giám sát khắt khe đối với quá trình làm ra sản phẩm

- Do sự đặc biệt về nguyên liệu và máy móc cùng với đó là sự yêu cầu cao về chuyên môn của bác sĩ, người thiết kế bản mẫu và người sản xuất, chi phí để sản xuất ra các sản phẩm in 3D trong y học bị độn lên khá lớn, điều này gây khó khăn cho các nhà sản xuất trong việc tìm nguồn vốn đầu tư lâu dài, nhân lực có đào tạo chuyên sâu hay các nguồn nguyên liệu phù hợp với ngân sách mà vẫn đảm bảo được chất lượng Hơn nữa, sản phẩm y học từ in 3D không chỉ đòi hỏi chuyên môn y học mà còn phải kết hợp cả chuyên môn thiết kế, tính toán

số liệu

1.4.2: Đối với nhân viên y tế

- Việc sử dụng sản phẩm in 3D đối với người bệnh yêu cầu cần có những y bác sĩ có chuyên môn cao, được đào tạo chuyên sâu để hiểu rõ về công nghệ in 3D Điều này đòi hỏi các bác

sĩ cần dành rất nhiều thời gian và nỗ lực để hiểu rõ về công nghệ mới này Sự đào tạo

chuyên sâu này cũng cần nhiều nhân lực chuyên môn cao để đào tạo, điều này sẽ dẫn đến việc mất rất nhiều chi phí đối với người học lẫn người giảng dạy, gây khó khăn với những người có năng lực nhưng điều kiện lại không cho phép

- Các nhân viên y tế đã có chuyên môn về lĩnh vực này cần liên tục theo sát bệnh nhân để đưa ra phương pháp, yêu cầu chính xác nhất đối với nhà sản xuất sao cho phù hợp với người bệnh Tiếp theo đó là giám sát và hỗ trợ về chuyên môn liên tục với nhà sản xuất Điều này

vô cùng quan trọng để người bệnh nhận được sản phẩm y tế phù hợp nhất nhưng đồng thời cũng dẫn đến việc mất rất nhiều thời gian và khi xảy ra sơ sót sẽ mất rất nhiều công sức để khắc phục từ đầu

- Việc tích hợp công nghệ in 3D vào quy trình làm việc hàng ngày có thể đòi hỏi thêm thời gian Nhân viên y tế cần có khả năng quản lý thời gian hiệu quả để tối ưu hóa ưu điểm của

Trang 18

công nghệ này và tận dụng mọi lợi ích mà in 3D mang lại, tăng sự linh hoạt và sử dụng thời gian hợp lí dành cho người bệnh

1.4.3: Đối với người sử dụng

- Hiện nay, phương pháp sử dụng sản phẩm in 3D trong y học mới chỉ phổ biến nhiều ở các nước phát triển còn các nước khác thì có thể nguồn tài nguyên còn hạn chế, điều này dẫn đến việc nhiều người bệnh khó tiếp xúc với phương pháp này để tìm hiểu và sử dụng nếu không

có đủ điều kiện và kiến thức về y tế Cần sự tư vấn kĩ càng từ người có chuyên môn về việc

sử dụng và cách bảo quản, các lợi ích và rủi ro khi sử dụng

- Sự chưa phổ biến ở nhiều đất nước cùng với đó là sự đặc biệt trong sản xuất và sử dụng khiến cho chi phí của phương pháp này tăng cao Ngoài ra điều này còn dẫn đến việc nhiều bệnh nhân có thể tận hưởng với những ưu điểm của phương pháp này nhưng cũng có những người bệnh khó có khả năng tiếp xúc tiếp cận, tìm hiểu và trải nghiệm bởi chi phí cao và sự hạn chế về nguyên liệu, tài nguyên cần thiết và phù hợp với thể trạng

- Mặc dù phương pháp in 3D có độ tuỳ chỉnh cao nhưng không phải mọi sản phẩm đều phù hợp và tương thích hoàn toàn với cơ thể người bệnh nên cần sự thử nghiệm, tìm kiếm nhiều, dẫn tới việc người bệnh có thể không có quá nhiều thời gian và sức khoẻ để thử nghiệm phù hợp quá nhiều lần Việc nhiều người bệnh có thể trạng đặc biệt có thể dẫn tới việc đào thải

dễ dàng các sản phẩm, gây khó khăn cho bác sĩ trong việc khám chữa bệnh, cho người bệnh trong việc đảm bảo sức khoẻ và cho môi trường trong việc xử lí sản phẩm đã bị đào thải vì những sản phẩm này không thể tái sử dụng

Tóm lại, phương pháp này khi sử dụng trong y học tại Việt Nam mang lại không ít lợi ích tích cực cho y bác sĩ hay người bệnh, nhưng mặt khác, những điều khó khăn vẫn còn hiện hữu và cũng là những vấn đề không hề nhỏ Việc giải quyết những vấn đề cần rất nhiều yếu tố, có thể kể đến như thời gian, chi phí hay nhân lực Để thành công và cải tiến phương pháp này theo hướng tích cực đòi hỏi sự đổi mới liên tục và cần sự hợp tác giữa nhiều bên liên quan

Trang 19

1.5.Tiềm năng phát triển in 3D trong tương lai

Các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu và làm việc về công nghệ in 3D mỗi ngày Họ hy vọng rằng trong tương lai, nó có thể được sử dụng ở nhiều lĩnh vực hơn Trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, các kỹ thuật mới và công cụ kỹ thuật số đang giúp các bác sĩ giúp đỡ bệnh nhân ở xa dễ dàng hơn Trong tương lai, in 3D sẽ rất quan trọng trong y học và các ngành công nghiệp khác Nó thậm chí có thể được sử dụng để tạo ra các mô hình giảng dạy trông giống như các bộ phận cơ thể để học sinh nghiên cứu

Hình 5 Tỷ lệ doanh nghiệp trong các ngành đã áp dụng công nghệ in 3D hiện tại và tiềm

năng trong tương lai

Trong các lĩnh vực công nghệ cụ thể, tiềm năng ứng dụng của công nghệ in 3D trong hiện tại

và tương lai cũng khác nhau Hình 5 là tỷ lệ các doanh nghiệp đã ứng dụng công nghệ in 3D

và tỷ lệ doanh nghiệp xem xét áp dụng công nghệ này trong lương lai đối với 9 lĩnh vực công nghệ, đây là kết quả khảo sát của tập đoàn Ernst&Young cho 900 công ty trên thế giới vào tháng Tư năm 2019 Có thể thấy ba lĩnh vực mà tất cả các doanh nghiệp đều đã đã áp

Trang 20

dụng công nghệ in 3D hoặc đang xem xét áp dụng công nghệ này trong tương lai là lĩnh vực hàng không vũ trụ, lĩnh vực hàng tiêu dùng và ngành công nghiệp hóa chất/vật liệu, trong đó

tỷ lệ doanh nghiệp đã áp dụng công nghệ in 3D cho ba lĩnh vực này tương ứng là 78%, 76%

và 75%

Thị trường toàn cầu của công nghệ in 3D được định giá hơn 9 tỷ USD vào năm 2019 Năm

2020, in 3D nổi lên như một trong những công nghệ quan trọng trong cuộc chiến chống lại đại dịch COVID-19 Khả năng in nhiều loại sản phẩm như thiết bị bảo vệ cá nhân, thiết bị y

tế, gạc, phụ kiện, bộ dụng cụ đào tạo và khu vực cách ly theo yêu cầu là rất quan trọng để giải quyết sự gián đoạn trong chuỗi cung ứng và tình trạng thiếu hụt trang thiết bị ở các quốc gia khác nhau Theo ước tính, trong tương lai gần giá trị toàn ngành công nghệ in 3D có thể đạt 600 tỷ USD tương ứng với 5% giá trị của nền sản xuất toàn cầu

Trang 21

II THỰC TRẠNG TÁC ĐỘNG CỦA CÔNG NGHỆ IN 3D TỚI NGÀNH Y TẾ HIỆN NAY

1.Trên thế giới

Máy in 3D đang nhanh chóng tiến tới một giai đoạn quan trọng trong lĩnh vực chăm sóc sức khoẻ Công nghệ này đã chứng minh thành công trong việc cải tiến các kỹ thuật phẫu thuật thông qua sự phát triển của các mô hình cơ quan, cấy ghép xương và khớp và các dụng cụ chính xác Nghiên cứu cũng đang được tiến hành để sử dụng công nghệ này để sản xuất thuốc, mô da và cơ quan

Số lượng bệnh viện có cơ sở in 3D cũng đang tăng lên Năm 2019, 113 bệnh viện đã tập trung các cơ sở 3D cho sản xuất điểm chăm sóc, so với chỉ có ba trong năm 2010 Trong khi đó, FDA đã phê duyệt hàng trăm sản phẩm y tế được làm bằng công nghệ 3D Thị trường chăm sóc sức khoẻ in 3D đã tăng lên đáng kể trong đại dịch COVID-19, khi một

số bệnh viện dựa vào công nghệ để triển khai nhanh các thiết bị bảo vệ cá nhân và thiết

bị y tế Công nghệ in 3D giúp giải quyết tình trạng thiếu thiết bị y tế đặc trị ví dụ như:

Trang 22

Hình 6 Thiết bị van của máy trợ thở được sản xuất nhờ công nghệ in 3D đã giúp cứu sống

nhiều bệnh nhân tại Italy

Trong bối cảnh thế giới chưa điều chế được vaccine phòng ngừa hay thuốc đặc trị virus SARS-CoV-2 gây bệnh viêm đường hô hấp cấp COVID-19, thiết bị van của máy trợ thở được sản xuất nhờ công nghệ in 3D đã giúp cứu sống nhiều bệnh nhân tại Italy, kỹ sư

Alessandro Romaioli của công ty Isinnova- vốn là công ty chuyên về công nghệ in 3D, với các sản phẩm máy cảm biến động đất và phụ tùng xe đạp, đã tìm ra giải pháp Địa phương tại Brescia, nơi có số ca nhiễm và tử vong cao nhất thế giới, đã liên hệ với kỹ sư Romaioli để tìm cách giúp đỡ các bệnh viện thành phố đang bị quá tải Họ đề nghị kỹ sư này thử in 3D van khuếch tán, một bộ phận quan trọng của máy trợ thở Nhóm kỹ sư của Isinnova đã tới bệnh viện nghiên cứu và thử dùng công nghệ in 3D để tạo ra mô hình bộ phận này May mắn

là sản phẩm đã hoạt động hiệu quả Bên cạnh đó, công ty Isinnova còn lắp thêm mặt nạ vào các máy trợ thở Những chiếc máy này có thể được sản xuất nhanh chóng do ít phức tạp hơn

so với lọai được dùng tại phòng điều trị tích cực, giúp bệnh nhân có thể hít thở dưới áp lực

ổn định trong 3-4 ngày

Ngày đăng: 20/03/2024, 11:47

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1, Anne Blair Gould,“ Sea Urchin and a 3D-printer inspire new surgical tools”, Journalistic platform TU Delft , available at: https://www.delta.tudelft.nl/article/sea-urchin-and-3d-printer-inspire-new-surgical-tools#. (Feb 9, 2015) Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sea Urchin and a 3D-printer inspire new surgical tools
2, Allie Nawrat, “ 3D printing in the medical field: four major applications revolutionising the industry”, Medical Device Network, available at : https://www.medicaldevice-network.com/features/3d-printing-in-the-medical-field-applications. (Aug 7, 2018) Sách, tạp chí
Tiêu đề: 3D printing in the medical field: four major applications revolutionising the industry
3, “Monash University Revolutionizes Human Anatomy Study”, 3S Systems, available at : https://www.3dsystems.com/learning-center/case-studies/3d-printed-cadavers-monash-university-poised-revolutionize-human Sách, tạp chí
Tiêu đề: Monash University Revolutionizes Human Anatomy Study
5, Rose Brooke,“ 3D Systems to Spearhead 3D Printing in Medical Revolution at TCT Show + Personalize 2014”, 3D Printing and additive manufacturing intelligence , availableat: https://www.tctmagazine.com/3d-systems-to-spearhead-3d-printing-in-medical-revolution-at/ . (Jun 20, 2014) Sách, tạp chí
Tiêu đề: 3D Systems to Spearhead 3D Printing in Medical Revolution at TCT Show + Personalize 2014
6, Spatial Teamt, “ Applications of 3D Printing in the Medical field”, Spatial, available at : https://blog.spatial.com/the-future-of-3d-printing-in-the-medical-field. (Aug 8, 2020) 7, Đặng Ánh, Công nghệ in 3D giúp giải quyết tình trạng thiếu thiết bị y tế,Vietnamplus:https://www.vietnamplus.vn/cong-nghe-in-3d-giup-giai-quyet-tinh-trang-thieu-thiet-bi-y-te-post630445.vnp (25/03/2020) Sách, tạp chí
Tiêu đề: Applications of 3D Printing in the Medical field
4, Phạm Trung Hiếu, Tin vui cho những bệnh nhân buộc phải thay xương đùi: https://www.qdnd.vn/y-te/tin-tuc/tin-vui-cho-nhung-benh-nhan-buoc-phai-thay-xuong-dui-604428 Link
8, Vietnamnet, https://vietnamnet.vn/phau-thuat-cay-ghep-tag9616410182261570447.html 9, Công nghệ in 3d trong y học, https://mayin3d.com.vn/cong-nghe-3d-trong-y-hoc.html10, Precedenceresearch,https://www.precedenceresearch.com/3d-printing-in-healthcare-market Link
15, TS Tạ Việt Dũng, TS Trần Thị Thu Hương, TS Nguyễn Khánh Tùng Cục Ứng dụng và Phát triển công nghệ, Bộ KH&CN, Công nghệ in 3D và định hướng lộ trình phát triển tại Việt Nam, Diễn đàn khoa học và công nghệ, https://vjst.vn/Images/Tapchi/2022/5A/11-5A-2022.pdf (số 5 năm 2022) Link

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w