Công nghệ in 3D tái tạo chi giả

Một bệnh viện ở Jordan đang tiến hành thử nghiệm việc sử dụng chân tay giả được tạo thành bằng công nghệ in 3D để chữa trị cho những bệnh nhân bị thương trong cuộc chiến tranh ở Syria.

Công nghệ này cho phép thiết kế và sản xuất cánh tay nhân tạo trong vòng 24 giờ với chi phí thấp hơn so với các chi giả hiện đang được sử dụng…

Công nghệ in 3D là gì?

In 3D hay còn gọi là công nghệ chế tạo đắp lớp, được ra đời từ năm 1984, nó là một chuỗi các công đoạn khác nhau được kết hợp để tạo ra một vật thể ba chiều. Trong in ấn 3D, các lớp vật liệu được đắp chồng lên nhau và được định dạng dưới sự kiểm soát của máy tính để tạo ra vật thể.

Máy in 3D thực chất là một máy chế tạo công cụ điều khiển bằng vi tính – một dạng robot công nghiệp. Các chuyên gia sẽ dùng máy quét 3 chiều để quét bộ phận muốn in rồi dùng phần mềm chuyên dụng sản xuất thành bản thiết kế CAD ( viết tắt của cụm từ computer – aided – design), tập tin này sẽ chuyển tới máy in 3D để nó in ra. Hiện nay, công nghệ in 3D được ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực: sản xuất đồ chơi trẻ em, đồng hồ đeo tay, dụng cụ sản xuất, thực phẩm, linh kiện điện tử, các bộ phận cơ thể người… với chi phí rất rẻ.

Ứng dụng trong tái tạo chi giả

Médecins Sans Frontieres (viết tắt MFS) hay còn gọi Tổ chức Bác sỹ không biên giới là một tổ chức phi chính phủ quốc tế có vai trò đưa ra những cứu trợ y tế trong các trường hợp khẩn cấp như thiên tai, dịch bệnh, nạn đói hay chiến tranh. Kể từ đầu năm 2017, tổ chức này đang tiến hành hỗ trợ điều trị cho 5 bệnh nhân tình nguyện, bao gồm cả trẻ em, đều là những nạn nhân trong các cuộc xung đột vũ trang ở Syria, Irac và Yeme. Các cuộc điều trị được thực hiện tại Bệnh viện Phẫu thuật phục hồi MSF ở Amman, Jordan.

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.

Abdullah bị thương trong một vụ nổ mìn khi các lực lượng an ninh Iraq chiến đấu chống lại IS tại Mosul năm 2017. Abdullah bị thương nghiêm trọng, bàn tay phải bị mất hoàn toàn. Abdullah đã tình nguyện tham gia vào nhóm người khuyết tật được lắp chi giả nhờ công nghệ in 3D của MSF. Công nghệ in 3D cho phép các chuyên gia y tế chế tạo nên các bộ phận mà không cần di chuyển các bộ phận, do đó giúp cắt giảm chi phí sản xuất, đồng thời công nghệ này cũng giúp tạo ra những chi phù hợp với cơ địa của từng người bệnh. Safa Herfar, kỹ sư sinh học tại MSF cho biết: “Một chi giả thông thường có chi phí đến hàng trăm đôla Mỹ nhưng với công nghệ in 3D, chi giả chỉ có giá khoảng 20 – 50 đôla Mỹ”.

Theo Tổ chức MSF, trong tháng 6 năm ngoái, tổ chức này đã thiết lập một trung tâm sản xuất chi giả ở thành phố Irbid, Jordan. Đội ngũ bác sĩ và nhân viên kỹ thuật đã sử dụng công nghệ in 3D để giúp đỡ những bệnh nhân khuyết tật do bị thương trong chiến tranh. Các nhân viên kỹ thuật và bác sĩ đã tiến hành chụp nhiều bức ảnh chi bị mất và gửi chúng đến phòng thí nghiệm ở Irbid, cách Thủ đô Amman của Jordan khoảng 100km về phía Bắc. Các bức ảnh và dữ liệu này sẽ được nhập vào hệ thống để các chuyên gia phân tích và tạo nên mô hình chi giả trên máy tính. Bộ phận chi giả này có thể được điều chỉnh cho phù hợp với nhu cầu cụ thể của từng bệnh nhân. Sau đó, mô hình được đem in 3D và gửi trở lại Bệnh viện Al-Mowasah ở Amman để tiến hành lắp chi giả cho người bệnh.

Các bộ phận chi giả cũng có trọng lượng nhẹ hơn nhiều so với các chi giả hiện nay trên thị trường. Điều này giúp cho người bệnh dễ dàng sử dụng thay vì chi giả thông thường nặng nề, rườm rà. Công nghệ in 3D này cho phép sản xuất chi giả trong thời gian chỉ 24 giờ đồng hồ. Nhóm nghiên cứu đang sử dụng Ultimaker 3, phiên bản mới nhất trong dòng Ultimaker – đây là một máy in 3D hiện đại nhất có giá khoảng 2.800 bảng Anh (tương đương 3.900USD) và có khả năng in nhiều loại vật liệu khác nhau.

Mẫu thử nghiệm để tạo ra chi giả làm từ chất dẻo. Phần bàn tay được làm từ nhựa polyurethane, phần cẳng tay được làm từ vật liệu nhựa cứng hơn. Các bác sĩ lâm sàng cũng phối hợp chặt chẽ với người bệnh để đảm bảo các chi giả sau khi được gắn sẽ giúp bệnh nhân cảm thấy thoải mái và đáp ứng được nhu cầu của họ. Đồng thời, những chi giả này cũng đảm bảo về độ thẩm mỹ, có màu sắc phù hợp với làn da của người bệnh.

Ngoài các nạn nhân trong cuộc chiến tranh ở Syria, bệnh viện của MSF cũng phục vụ cả những người bị khuyết tật bẩm sinh.

Minh Huệ

Theo newatlas/SK&ĐS