Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

92 13 0
Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Đang tải... (xem toàn văn)

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

Thông tin tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN BỬU LÂM NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ FDM TRONG CHẾ TẠO SẢN PHẨM Y SINH Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy Mã ngành : 605204 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HCM, tháng 07 năm 2013 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG – HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS Đặng Văn Nghìn Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày…… tháng…… năm…… Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận Chủ Tịch Hội đồng đánh giá LV trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn chỉnh sửa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG HVTH: Nguyễn Bửu Lâm TRƯỞNG KHOA i Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN BỬU LÂM Giới tính: NAM Ngày, tháng, năm sinh: 10/09/1988 Nơi sinh: TÂY NINH Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã ngành: 605204 Khoá (Năm trúng tuyển): 2011 1- TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ FDM TRONG CHẾ TẠO SẢN PHẨM Y SINH” 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Nghiên cứu kĩ thuật chế tạo giàn giáo mô - Thiết kế sản phẩm y sinh kĩ thuật ngược - Nghiên cứu thực nghiệm - Báo cáo kết đạt 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 14/01/2013 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 21/06/2013 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Tp HCM, ngày tháng năm CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN TRƯỞNG KHOA (Họ tên chữ ký) HVTH: Nguyễn Bửu Lâm ii Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn LỜI CẢM ƠN Tri thức q vơ giá dành tặng cho nhân loại Con người thật hạnh phúc trang bị cho tri thức quý báu Em không ngoại lệ tiếp thu kiến thức, kinh nghiện từ thầy cô Đại học Bách khoa Tp.Hồ Chí Minh Vì thế, em xin gởi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến quý thầy cô Đặc biệt em xin cảm ơn PGS TS Đặng Văn Nghìn, người định hướng, tận tình dẫn, cung cấp tài liệu động viên chúng em có thêm tự tin để hồn thành luận văn Em gửi lời cảm ơn anh bên Viện Cơ học Tin học ứng dụng nhiệt tình hướng dẫn em sử dụng máy in chiều IAMI 01 Sau em xin cảm ơn ba, mẹ, chị, người thân bạn bè tạo điều kiện tốt chỗ dựa tinh thần vững cho em suốt thời gian học tập, tìm hiểu, thực hoàn tất luận văn Em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 06 năm 2013 Học Viên Nguyễn Bửu Lâm HVTH: Nguyễn Bửu Lâm iii Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn LỜI CAM KẾT Tơi tên: NGUYỄN BỬU LÂM Học viên lớp: Cao học công nghệ chế tạo máy K2011 Mã số học viên: 11040392 Theo định giao đề tài luận văn cao học Phòng đào tạo Sau đại học, Đại học Bách khoa Tp.HCM, thực luận văn cao học với đề tài “Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM chế tạo sản phẩm y sinh” hướng dẫn PGS TS Đặng Văn Nghìn từ ngày 14/01/2013 đến ngày 21/06/2013 Tôi cam kết luận văn cao học thực Tôi thực luận văn theo quy định Phòng đào tạo Sau đại học, Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Tp HCM theo hướng dẫn PGS TS Đặng Văn Nghìn Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm với lời cam kết Nếu có sai phạm q trình thực luận văn, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Tp Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 06 năm 2013 Học Viên Nguyễn Bửu Lâm HVTH: Nguyễn Bửu Lâm iv Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn TĨM TẮT Cấy ghép phận giả mang lại hy vọng cho nhiều bệnh nhân bị mát hư hỏng phận thể, giúp trì sống khơi phục lại thẩm mĩ cho hình dánh bên ngồi bệnh nhân Một lĩnh vực liên ngành đa ngành nhằm mục đích tái tạo mô sinh học quan chức Lĩnh vực gọi kĩ thuật mô Kĩ thuật mô việc nghiên cứu phát triển mô liên kết, quan, từ giàn giáo mô tế bào tạo quan chức năng, sau cấy ghép quan vào thể bệnh nhân Giàn giáo mơ đóng vai trị quan trọng kĩ thuật mơ hoạt động ma trận ngoại bào nhân tạo tạm thời tạo chỗ cho tế bào, giúp tế bào sinh sơi nảy nở biệt hóa, hỗ trợ cho hình thành mơ mới/cơ quan Chế tạo giàn giáo mơ mà có tầm quan trọng tảng kĩ thuật mô Trong nhiều kĩ thuật chế tạo giàn giáo mơ có sẵn, cơng nghệ tạo mẫu nhanh đặc biệt công nghệ FDM thu hút nhiều ý năm gần Cơng nghệ cải thiện việc chế tạo giàn giáo truyền thống cách kiểm soát vi cấu trúc giàn giáo, kết hợp tế bào vào giàn giáo điều chỉnh phân bố tế bào giàn giáo Tuy nhiên, tài liệu, báo nghiên cứu cách chế tạo giàn giáo mơ Việt Nam chưa có Chính lẽ đó, đề tài "Nghiên cứu áp dụng cơng nghệ FDM chế tạo sản phẩm y sinh" với mục đích nghiên cứu kĩ thuật chế tạo giàn giáo mô, sử dụng công nghệ FDM chế tạo sản phẩm y sinh Đề tài “Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM chế tạo sản phẩm y sinh” trình bày chương:  Chương I: Giới thiệu đề tài Đây phần giới thiệu tổng quan sản phẩm y sinh dùng cấy ghép, tình hình thực tế cấp thiết đề tài Từ đặt mục tiêu cụ thể luận văn  Chương II: Tổng quan giàn giáo mô Chương giới thiệu giàn giáo mô, kĩ thuật chế tạo vật liệu sinh học để chế tạo giàn giáo mơ, sau phân tích so sánh ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng kĩ thuật chế tạo giàn giáo mơ Bên cạnh đó, chương cịn trình bày tình hình nghiên cứu HVTH: Nguyễn Bửu Lâm v Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn giới Việt Nam ứng dụng công nghệ FDM chế tạo sản phẩm y sinh  Chương III: Thiết kế sản phẩm y sinh kĩ thuật ngược Chương trình bày quy trình sử dụng kĩ thuật ngược để thiết kế sản phẩm y sinh Sau đó, phân tích so sánh phương pháp quét liệu, phương pháp xử lí liệu quét, phần mềm kĩ thuật ngược  Chương IV: Nghiên cứu thực nghiệm Chương đưa quy trình chế tạo sản phẩm y sinh mũi nhân tạo, tim nhân tạo  Chương V: Kết thực đề tài phương hướng phát triển Luận văn thể rõ mục tiêu, nhiệm vụ đề thông qua việc xây dựng đường lối kết hợp kĩ thuật ngược công nghệ FDM thiết kế, chế tạo sản phẩm y sinh Bước đầu, luận văn thiết kế, chế tạo mũi giả, giàn giáo tim tạo tiền đề cho nghiên cứu HVTH: Nguyễn Bửu Lâm vi Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn ABSTRACT Transplantation prostheses have brought hope to many patients lost or damaged body parts, helping maintain life or restoring aesthetics of the external shape of the patient An emerging field of interdisciplinary and multi-purpose renewable biological tissues and organs function This area is called as tissue engineering Tissue engineering is the study of the development of connective tissue, or organs, from tissue scaffolds and cells to create a functional organ, then implanted it into the agencies patient Tissue scaffolds play an important role in tissue engineering because it acts as temporary artificial extracellular matrices that creat accommodation for cell, help cells proliferation and differentiation, support formation of new tissues/organs Fabrication of tissue scaffolds is thus of fundamental importance for tissue engineering Of the variety of tissue scaffold fabrication techniques available, rapid prototyping (RP) technology especially FDM technology has attracted a great deal of attention in recent years This technology can improve conventional scaffold fabrication by controlling scaffold’s microstructure, incorporating cells into scaffolds and regulating cell distribution However, the documents, research papers about tissue scaffolds’ fabrication in Vietnam is not currently available Therefore, project “Research application FDM technology in the manufacture of biomedical products” for the purpose of study tissue scaffold fabrication techniques, using FDM technology in manufacture of biomedical products Project "Research application FDM technology in the manufacture of biomedical products" is presented in five chapters:  Chapter I: Introduction of topic This is an overview of the biomedical products used in transplantation, the actual situation and the urgency of the subject Since then set specific objectives of the research  Chapter II: Overview of tissue scaffolds This chapter introduces tissue scaffold, fabrication techniques and biomaterial for manufacturing tissue scaffold, then comparative analysis of advantages, disadvantages, scope of application of the tissue scaffold fabrication technique In addition, this chapter HVTH: Nguyễn Bửu Lâm vii Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn presents the research situation in the world as well as in Vietnam about application FDM technology in the manufacture of biomedical products  Chapter III: Design of biomedical products by Reverse Engineering This chapter presents the process using reverse engineering to design biomedical products Then, comparative analysis of data scanning methods, methods of processing data scanning, reverse engineering softwares  Chapter IV: Experimental study This chapter gives fabrication process of biomedical products such as artificial nose, artificial heart  Chapter V: Results of the project and development direction Thesis has presented clear goals and tasks that were set out by building the way combination of reverse engineering and FDM technology in design and manufacture of biomedical products Initially, the thesis has designed and manufactured the artificial nose, heart’s scaffold set the stage for next studies HVTH: Nguyễn Bửu Lâm viii Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ .ii LỜI CẢM ƠN iii LỜI CAM KẾT iv TÓM TẮT v ABSTRACT vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ xiii DANH MỤC BẢNG xvi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xvii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÁC SẢN PHẨM Y SINH .1 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.3 MỤC TIÊU LUẬN VĂN .9 1.4 NỘI DUNG LUẬN VĂN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ GIÀN GIÁO MÔ 10 2.1 TỔNG QUAN VỀ GIÀN GIÁO MÔ .10 2.1.1 Nền tảng kĩ thuật mô .11 2.1.1.1 Tế bào 12 2.1.1.2 Ma trận ngoại bào 14 2.1.2 Nền tảng giàn giáo mô 14 2.1.3 Cấu trúc tính chất giàn giáo mơ .15 2.2 VẬT LIỆU SINH HỌC TRONG CHẾ TẠO GIÀN GIÁO MÔ .16 2.2.1 Polymer tổng hợp 17 2.2.2 Polymer tự nhiên 18 2.2.2.1 Polymer dựa protein 18 HVTH: Nguyễn Bửu Lâm ix Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn Hình 4.14 Giao diện phần mềm Pronterface tiến hành tạo mẫu nhanh Hình 4.15 Tiến hành trình đùn mẫu HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 60 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn Hình 4.16 minh họa mẫu sau chế tạo xong Sau gỡ bỏ vật liệu đỡ, ta mũi giả vật liệu PLA (Hình 4.17) Hình 4.16 Mẫu chưa gỡ bỏ vật liệu đỡ Hình 4.17 Mũi giả vật liệu PLA 4.3.3 Kết luận Thí nghiệm chế tạo mũi giả vật liệu sinh học PLA nên không gây độc hại, mũi giả có biên dạng bề mặt phù hợp với mũi ngồi tình nguyện viên 4.4 THÍ NGHIỆM 4.4.1 Mục đích Mục đích thí nghiệm chế tạo mũi giả silicon đắp lên vùng khuyết khuôn mặt bệnh nhân HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 61 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn 4.4.2 Phương pháp Qt khn mặt máy quét SLS Xử lí vùng liệu Tạo mẫu nhanh Tạo khuôn thạch cao Đúc mũi giả silicon Hình 4.18 Quy trình chế tạo mũi giả silicon 4.4.2.1 Xử lí liệu Đối với thí nghiệm 2, liệu đầu vào giống thí nghiệm nên ta khơng cần qt lại gương mặt tình nguyện viên mà sử dụng ln liệu thí nghiệm Giai đoạn xử lí liệu phần lớn giống thí nghiệm sau có thêm bước Split bề mặt trước tạo Thicken Ta thực theo trình tự sau:  Thực Split bề mặt mũi lệnh Split  Sau đó, tiến hành tạo bề dày 2mm cho surface lệnh Thicken Lưu file lại với định dạng STL, đặt tên file Mui_hoan chinh_cut.Stl File sau xử lí xong minh hoạ hình 4.19 Hình 4.19 File mũi dạng solid sau xử lí xong HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 62 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn 4.4.2.2 Tạo mẫu nhanh Để thực tạo mẫu nhanh, ta add file Mui_hoan chinh_cut.Stl vào phần mềm Slic để chuyển sang mã G-Code Thiết lập thông số sau phần mềm Slic:  Đường kính vịi đùn (Nozzle Diameter): 0,375 mm  Chiều cao lớp đùn (Height layer): 0,15 mm  Nhiệt độ đầu đùn (Temperature of Extruder): 1900C  Nhiệt độ bàn máy (Temperature of Bed): 500C  Hướng sợi đùn (Raster Angle): 450  Khoảng cách đùn (Air gap)  Tốc độ đùn mẫu (Infill speed) : 50 mm/s  Tốc độ đùn support (Support speed) : 60 mm/s  Tốc độ chạy không (Travel speed): 130 mm/s Vật liệu đùn sử dụng PLA màu trắng đường kính 3mm Tiếp theo, Add mã G-Code vào phần mềm Pronterface để thực tạo mẫu nhanh Sau tạo mẫu nhanh, ta mẫu hình 4.20 Hình 4.20 Mẫu chưa gỡ bỏ vật liệu đỡ Hình 4.21 Mẫu sau gỡ bỏ vật liệu đỡ HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 63 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn 4.4.2.3 Tạo khuôn thạch cao Sau tạo mẫu nhanh, ta sử dụng mẫu để tạo khuôn thạch cao Quy trình tạo khn thạch cao minh hoạ hình 4.22 Trộn thạch cao nước tạo thành bột nhão Tạo khuôn đực Quét glyxerin lên bề mặt mẫu ép vào bột nhão Chờ khô Tạo khuôn Quét tiếp glyxerin lên bề mặt khuôn đực bề mặt mẫu, sau phủ bột nhão lên Ép, chờ khô Mở khuôn, lẫy mẫu, quét vecni Làm khô khn Bộ khn thạch cao Hình 4.22 Quy trình tạo khuôn thạch cao HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 64 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn Hình 4.23 Bộ khuôn thạch cao: đực (trái) (phải) 4.4.2.4 Đúc mũi giả vật liệu silicon Phủ lớp glyxerin vào lịng khn đổ silicon vào Ép khuôn đực vào Đợi khô Mở khuôn lấy sản phẩm Hình 4.24 Mũi nhân tạo silicon 4.4.3 Kết luận Tuỳ thuộc vào bề mặt khuôn chất lượng silicon mà mũi giả chế tạo có độ cứng độ mịn khác Mũi giả chế tạo thử có chất lượng bề mặt chấp nhận Thí nghiệm xây dựng phương pháp chế tạo mũi giả từ liệu quét tình nguyện viên Trong tương lai, liệu lấy từ bệnh nhân, nên mũi giả chế tạo khớp với vùng khuyết bệnh nhân Dữ liệu khuôn mặt bệnh nhân quét máy quét SLS, không cần thiết chụp CT/MRI giúp giảm chi phí đáng kể Việc chế tạo mũi giả mở triển vọng cho việc thiết kế, chế tạo phận khác khuôn mặt vành tai HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 65 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn 4.5 THÍ NGHIỆM 4.5.1 Mục đích Mục đích thí nghiệm chế tạo giàn giáo tim Đây bước việc chế tạo tim nhân tạo thay 4.5.2 Phương pháp Quét thể phương pháp chụp cắt lớp Xây dựng mô hình tim Tạo mẫu nhanh giàn giáo tim Giàn giáo tim Hình 4.25 Quy trình chế tạo giàn giáo mơ tim nhân tạo 4.5.2.1 Xử lí liệu Trong thí nghiệm, khơng có đủ thời gian thiết kế lại mơ hình tim người nên em sử dụng file download từ website chia sẻ liệu miễn phí www.grabcad.com File download có tên Human Heart.Step Đầu tiên, ta tiến hành Import file Human Heart.Step vào Solidwork Do thí nghiệm bước đầu chế tạo thử giàn giáo tim nên em scale nhỏ mơ hình với tỉ lệ 1:4 cách sử dụng lệnh Scale HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 66 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn Hình 4.26 File Human Heart.Step Import vào Solidwork Sau scale xong mô hình, ta xuất sang định dạng STL cho mục đích tạo mẫu nhanh, đặt tên file Human Heart scale 0.25.STL 4.5.2.2 Tạo mẫu nhanh giàn giáo tim Tiến hành Import file Human Heart scale 0.25.STL vào phần mềm Slic Rồi thiết lập thông số đùn sau:  Đường kính vịi đùn (Nozzle Diameter): 0,375 mm  Chiều cao lớp đùn (Height layer): 0,25 mm  Nhiệt độ đầu đùn (Temperature of Extruder): 1900C  Nhiệt độ bàn máy (Temperature of Bed): 500C  Hướng sợi đùn (Raster Angle): 450  Độ điền đầy (Fill Density) 60%  Tốc độ đùn mẫu (Infill speed) : 40 mm/s  Tốc độ đùn support (Support speed) : 60 mm/s  Tốc độ chạy không (Travel speed): 130 mm/s Vật liệu đùn sử dụng PLA màu trắng đường kính 3mm Sau đó, add file G-Code vào phần mềm Pronterface để tiến hành tạo mẫu nhanh (Hình 4.27, 4.28) HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 67 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn Hình 4.27 Tiến hành trình chế tạo giàn giáo tim Hình 4.28 Giao diện phần mềm Prontenface thực đùn giàn giáo tim Giàn giáo tim sau tạo hoạ hình 4.29, 4.30 HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 68 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn Hình 4.29 Mẫu chưa gỡ bỏ vật liệu đỡ Hình 4.30 Giàn giáo tim sau gỡ bỏ vật liệu đỡ 4.5.3 Kết luận Thí nghiệm bước đầu chế tạo giàn giáo tim người Mặc dù cấu trúc bên giàn giáo tim chưa với cấu trúc tim sinh học, thí nghiệm ban đầu tạo sở cho nghiên cứu HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 69 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 NHỮNG VẤN ĐỀ ĐÃ THỰC HIỆN Nội dung luận văn giải yêu cầu đặt trọng tâm nghiên cứu Việc ứng dụng công nghệ FDM chế tạo sản phẩm y sinh có nhiều khả ứng dụng rộng rãi sống, đặc biệt xã hội đại, người muốn có sức khỏe, nâng cao khả chống chọi lại bệnh tật, khắc phục hậu tai nạn Các kết cụ thể luận văn gồm có:  Xây dựng quy trình chế tạo sản phẩm y sinh  Thiết kế mũi nhân tạo kĩ thuật ngược  Sử dụng công nghệ FDM chế tạo mũi người nhân tạo, giàn giáo tim có bề mặt phức tạp  Dùng mẫu để tạo khuôn thạch cao, dùng khuôn thạch cao đúc mũi người giả silicon 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Trong nghiên cứu tiếp theo, hướng nghiên cứu sau tiến hành:  Tiến hành thử nghiệm nhiều vật liệu y sinh khác  Cấy ghép loại tế bào khác (tế bào gốc, tế bào tự thân) lên giàn giáo mô chế tạo công nghệ FDM từ vật liệu sinh học Để làm điều trên, riêng ngành khí khơng thể thực mà cần kết hợp trường đại học, viện, bệnh viện tạo nên phối hợp tổng thể, từ cho đời sản phẩm y sinh hoàn chỉnh HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 70 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Minggan Li, Modeling of the dispensing-based tissue scaffold fabrication processes, University of Saskatchewan, July 2010 [2] Hui David Ke, Investigation into the dispensing – based fabrication process for tissue scaffolds, University of Saskatchewan, August 2006 [3] Christopher Lam Xu Fu, Development and degradation studies of bioactive polycaprolactone scaffolds for bone tissue engineering, National University Of Singapore, 2003 [4] Jesse Raymond Bernardo, Indirect Tissue Scaffold Fabrication Via Additive Manufacturing And Biomimetic Mineralization, Virginia Polytechnic Institute and State University, 2010 [5] W Sun and Selcuk Guceri, Computer-Aided Tissue Engineering, Department of Mechanical Engineering and Mechanics, Drexel University (USA), 2005 [6] Bùi Anh Quốc, Đặng Văn Nghìn, Lê Tâm Phước, Trần Đại Nguyên, tác giả khác, Ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh tạo chi tiết cấy ghép sọ não, Tạp chí phát triển KH&CN, tập 11, số 12 - 2008 [7] Nguyễn Ngọc Trọng, Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh máy FDM 200mc để gia công cấu phức tạp chân giả người, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm Kĩ thuật Tp Hồ Chí Minh, 2011 [8] Zhou Bing, The Study of 3D Individualized Emulational Prostheses Design and RP on Nasal Defect, Fourth Military Medical University, China, 2008 [9] Hetal Patel, Minal Bonde, Ganga Srinivasan, Biodegradable Polymer Scaffold for Tissue Engineering, Department of Pharmaceutics, Maliba Pharmacy College (India), 2011 [10] Sjoerd van Tuijl, The production of trileaflet valvular polycaprolactone scaffolds with fused deposition modeling, June 2003 [11] Antonios G Mikos, Johnna S Temenoff, Formation of highly porous biodegradable scaffolds for tissue engineering, Department of Bioengineering, Rice University (USA), 2000 [12] E Sachlos and J.T Czernuszka, Making Tissue Engineering Scaffolds Work HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 71 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn Review On the Application of Solid Freeform Fabrication Technology to the Production of Tissue Engineering Scaffolds, University of Oxford, 2003 [13] Mikos, A.G., Sarakinos, G., Vacanti, J.P., Langer, R., and Cima, L.G., Biocompatible polymer membranes and methods of preparation of three dimensional membrane structures, 1996, US Patent Number 5514378 [14] L Geng, Y.S Wong, D.W Hutmacher, W Feng, H.T Loh, J.Y.H Fuh, Rapid Prototyping of 3D Scaffolds for Tissue Engineering Using a Four-Axis MultipleDispenser Robotic System, National University o f Singapore, 2003 [15] S Scott Crump, Apparatus and Method for creating three-dimentional Objects, 1989, US Patent Number 5121329 [16] Hai Yan Qin, Human Ear-shaped Polyurethane Porosity Framework Created by Fused Deposition Modelling and Auricular Cartilage Reconstruction Using This Framework in Vitro and Vivo Study, Fourth Military Medical University, 2008 [17] Các trang web, liệu Internet http://www.meslab.org http://www.grabcad.com http://benhvathuoc.com/chup-cat-lop-ct/ http://en.wikipedia.org/wiki/3D_scanner#Modulated_light http://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_heart http://www.absorbables.com/technical/properties.html http://www.khoahoc.com.vn/print/31824.aspx http://genk.vn/cafe-cong-nghe/trai-tim-nhan-tao-tuong-lai-cua-y-hoc20120925010151998.chn http://www.khoahoc.com.vn/doisong/yhoc/suc-khoe/45534_Nuoi-tim-nguoi-benngoai-co-the.aspx http://www.uni.edu/~rao/rt/major_tech.htm http://www.vnulib.edu.vn:8000/dspace/bitstream/123456789/322/6/levnu0031-05 http://thinglab.com.au/scan/3d-scanners/david-sls-1 http://www.sinhhocvietnam.com/forum/showthread.php?t=6696 http://en.wikipedia.org/wiki/Polygon_mesh http://i750.photobucket.com/albums/xx150/viet_auto_tech/1-3.jpg HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 72 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn http://depositphotos.com/12820598/stock-illustration-Human-kidney-vector.html http://vtc.vn/321-364495/suc-khoe/tai-tao-mui-tren-canh-tay-nguoi.htm http://vtc.vn/321-349988/suc-khoe/ki-dieu-vanh-tai-moc-tren-canh-tay.htm http://grabcad.com/library/human-heart HVTH: Nguyễn Bửu Lâm 73 Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS TS Đặng Văn Nghìn TĨM TẮT LÍ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : Nguyễn Bửu Lâm Giới tính : Nam Ngày tháng năm sinh : 10/09/1988 Nơi sinh : Tây Ninh Địa liên lạc : E9/243A xã Phong Phú, huyện Bình Chánh, TP.HCM Điện thoại : 0988694508 Email : nguyenbuulam@gmail.com Quá trình đào tạo : - - HVTH: Nguyễn Bửu Lâm Từ 2006 đến 2010: Sinh viên ngành Cơng nghệ Cơ khí, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh Từ 2011 đến 2013: Học viên cao học ngành Cơng nghệ chế tạo máy, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 74 ... nhanh FDM chế tạo mũi nhân tạo, giàn giáo tim Chính thế, đề tài ? ?Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM chế tạo sản phẩm y sinh? ?? cần thiết, giúp nghiên cứu x? ?y dựng phương pháp chế tạo sản phẩm y sinh. .. thuật chế tạo giàn giáo mô, sử dụng công nghệ FDM chế tạo sản phẩm y sinh Đề tài ? ?Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM chế tạo sản phẩm y sinh? ?? trình b? ?y chương:  Chương I: Giới thiệu đề tài Đ? ?y phần... “NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ FDM TRONG CHẾ TẠO SẢN PHẨM Y SINH? ?? 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Nghiên cứu kĩ thuật chế tạo giàn giáo mô - Thiết kế sản phẩm y sinh kĩ thuật ngược - Nghiên cứu thực nghiệm

Ngày đăng: 03/09/2021, 13:35

Hình ảnh liên quan

Hình 1.2 Các bộ phận của cơ thể người - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 1.2.

Các bộ phận của cơ thể người Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 1.4 Tim nhân tạo Abio Hình 1.5 Hệ thống tim nhân tạo Abio - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 1.4.

Tim nhân tạo Abio Hình 1.5 Hệ thống tim nhân tạo Abio Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 1.6 Một công trình nuôi tim trong phòng thí nghiệm (ĐH Minnesota, Mĩ) [17] - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 1.6.

Một công trình nuôi tim trong phòng thí nghiệm (ĐH Minnesota, Mĩ) [17] Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 1.9 Quy trình tái tạo mũi trên cánh tay bệnh nhân - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 1.9.

Quy trình tái tạo mũi trên cánh tay bệnh nhân Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 2.3 Tương quan giữa thiết kế kĩ thuật và phát triển sinh học - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 2.3.

Tương quan giữa thiết kế kĩ thuật và phát triển sinh học Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 2.5 Giàn giáo chế tạo thông qua phương pháp truyền thống (A) và phương pháp tạo mẫu nhanh (B)[4] - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 2.5.

Giàn giáo chế tạo thông qua phương pháp truyền thống (A) và phương pháp tạo mẫu nhanh (B)[4] Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 2.5 Giàn giáo chế tạo thông qua phương pháp truyền thống (A) và phương pháp tạo mẫu nhanh (B)[4] - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 2.5.

Giàn giáo chế tạo thông qua phương pháp truyền thống (A) và phương pháp tạo mẫu nhanh (B)[4] Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 2.7 Các bước thực hiện trong phương pháp Đông khô nhũ tương - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 2.7.

Các bước thực hiện trong phương pháp Đông khô nhũ tương Xem tại trang 40 của tài liệu.
Hình 2.8 Các bước thực hiện trong phương pháp Đúc nóng chảy - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 2.8.

Các bước thực hiện trong phương pháp Đúc nóng chảy Xem tại trang 41 của tài liệu.
Hình dạng của giàn giáo mô được điều chỉnh qua các thông số như: chiều rộng sợi đùn (road width), khoảng cách đùn (air gap), chiều cao đùn (Slice height), hướng sợi đùn (raster angle) (hình 2.10), - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình d.

ạng của giàn giáo mô được điều chỉnh qua các thông số như: chiều rộng sợi đùn (road width), khoảng cách đùn (air gap), chiều cao đùn (Slice height), hướng sợi đùn (raster angle) (hình 2.10), Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 2.11 Nguyên lí công nghệ 3D Printing - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 2.11.

Nguyên lí công nghệ 3D Printing Xem tại trang 44 của tài liệu.
2.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

2.4.1..

Tình hình nghiên cứu trên thế giới Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 3.2 Máy đo tọa độ CMM của hãng Mitutoyo - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 3.2.

Máy đo tọa độ CMM của hãng Mitutoyo Xem tại trang 55 của tài liệu.
b. Quét bằng ánh sáng có cấu trúc (Structured Light) - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

b..

Quét bằng ánh sáng có cấu trúc (Structured Light) Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 3.8 Nguyên lí chụp MRI - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 3.8.

Nguyên lí chụp MRI Xem tại trang 60 của tài liệu.
- Hình ảnh không dễ nhìn, kĩ  thuật viên phải có kinh nghiệm. - Hình ảnh có thể bị nhiễu,  sai  lệch  do các  vật  có  từ tính, dẫn  đến  chẩn  đoán sai. - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

nh.

ảnh không dễ nhìn, kĩ thuật viên phải có kinh nghiệm. - Hình ảnh có thể bị nhiễu, sai lệch do các vật có từ tính, dẫn đến chẩn đoán sai Xem tại trang 61 của tài liệu.
Mô tả, chỉnh sửa, duy trì hình dạng vật thể - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

t.

ả, chỉnh sửa, duy trì hình dạng vật thể Xem tại trang 67 của tài liệu.
Hình 4.4 Máy in 3 chiều IAMI 01 - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 4.4.

Máy in 3 chiều IAMI 01 Xem tại trang 71 của tài liệu.
Hình 4.5 Quy trình chế tạo mũi giả bằng vật liệu PLA - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 4.5.

Quy trình chế tạo mũi giả bằng vật liệu PLA Xem tại trang 72 của tài liệu.
Hình 4.10 File Mui_surface.step trong môi trường Solidwork - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 4.10.

File Mui_surface.step trong môi trường Solidwork Xem tại trang 75 của tài liệu.
Hình 4.11 Bề mặt mũi sau khi merge các mặt nhỏ - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 4.11.

Bề mặt mũi sau khi merge các mặt nhỏ Xem tại trang 76 của tài liệu.
Hình 4.12 File mũi ở dạng solid sau khi xử lí - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 4.12.

File mũi ở dạng solid sau khi xử lí Xem tại trang 76 của tài liệu.
Hình 4.13 Giao diện phần mềm Slic khi xuất file G-code - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 4.13.

Giao diện phần mềm Slic khi xuất file G-code Xem tại trang 77 của tài liệu.
mũi giả bằng vật liệu PLA (Hình 4.17). - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

m.

ũi giả bằng vật liệu PLA (Hình 4.17) Xem tại trang 79 của tài liệu.
Hình 4.18 Quy trình chế tạo mũi giả bằng silicon - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 4.18.

Quy trình chế tạo mũi giả bằng silicon Xem tại trang 80 của tài liệu.
Hình 4.20 Mẫu chưa gỡ bỏ vật liệu đỡ - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 4.20.

Mẫu chưa gỡ bỏ vật liệu đỡ Xem tại trang 81 của tài liệu.
Hình 4.22 Quy trình tạo bộ khuôn thạch cao - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 4.22.

Quy trình tạo bộ khuôn thạch cao Xem tại trang 82 của tài liệu.
Hình 4.25 Quy trình chế tạo giàn giáo mô của tim nhân tạo - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 4.25.

Quy trình chế tạo giàn giáo mô của tim nhân tạo Xem tại trang 84 của tài liệu.
Hình 4.27 Tiến hành quá trình chế tạo giàn giáo tim - Nghiên cứu áp dụng công nghệ FDM trong chế tạo sản phẩm y sinh

Hình 4.27.

Tiến hành quá trình chế tạo giàn giáo tim Xem tại trang 86 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan