Lĩnh vực y tế in 3D: Tùy chỉnh phương pháp điều trị cho bệnh nhân

• tác giả:
• tên tác giả

  Tầm nhìn lượng tử
• 6 Tháng một, 2022

Tóm tắt thông tin chi tiết

In ba chiều (3D) đã phát triển từ các ứng dụng ban đầu trong kỹ thuật và sản xuất để tìm ra các ứng dụng có giá trị trong lĩnh vực thực phẩm, hàng không vũ trụ và y tế. Trong chăm sóc sức khỏe, nó mang lại tiềm năng cải thiện việc lập kế hoạch và đào tạo phẫu thuật thông qua các mô hình cơ quan dành riêng cho bệnh nhân, nâng cao kết quả phẫu thuật và giáo dục y tế. Việc phát triển thuốc được cá nhân hóa bằng cách sử dụng in 3D có thể thay đổi việc kê đơn và tiêu thụ thuốc, trong khi việc sản xuất thiết bị y tế tại chỗ có thể giảm chi phí và tăng hiệu quả, mang lại lợi ích cho những khu vực chưa được phục vụ đầy đủ. 

In 3D trong bối cảnh ngành y tế 

In 3D là một kỹ thuật sản xuất có thể tạo ra các vật thể ba chiều bằng cách xếp lớp các vật liệu thô lại với nhau. Kể từ những năm 1980, công nghệ đã đổi mới ngoài các trường hợp sử dụng ban đầu trong kỹ thuật và sản xuất và đã chuyển sang các ứng dụng hữu ích như nhau trong lĩnh vực thực phẩm, hàng không vũ trụ và y tế. Đặc biệt, các bệnh viện và phòng thí nghiệm nghiên cứu y tế đang khám phá những ứng dụng mới của công nghệ 3D để có những cách tiếp cận mới để điều trị chấn thương thực thể và thay thế nội tạng.

Vào những năm 1990, in 3D ban đầu được sử dụng trong lĩnh vực y tế để cấy ghép nha khoa và các bộ phận giả đặt làm riêng. Đến những năm 2010, các nhà khoa học cuối cùng đã có thể tạo ra các cơ quan từ tế bào của bệnh nhân và hỗ trợ chúng bằng một khung in 3D. Khi công nghệ ngày càng phát triển để chứa các cơ quan ngày càng phức tạp, các bác sĩ bắt đầu phát triển những quả thận chức năng nhỏ mà không cần giàn giáo in 3D. 

Ở mặt trước bộ phận giả, in 3D có thể tạo ra kết quả đầu ra phù hợp với giải phẫu của bệnh nhân vì nó không yêu cầu khuôn hoặc một số thiết bị chuyên dụng. Tương tự, các thiết kế 3D có thể được thay đổi nhanh chóng. Cấy ghép sọ, thay khớp và phục hình răng là một vài ví dụ. Trong khi một số công ty lớn tạo ra và tiếp thị các mặt hàng này, sản xuất tại điểm chăm sóc sử dụng mức độ tùy chỉnh cao hơn trong chăm sóc nội trú.

Tác động gián đoạn

Khả năng tạo ra các mô hình cơ quan và bộ phận cơ thể dành riêng cho bệnh nhân có thể tăng cường đáng kể việc lập kế hoạch và đào tạo phẫu thuật. Các bác sĩ phẫu thuật có thể sử dụng những mô hình này để thực hành các thủ thuật phức tạp, giảm nguy cơ biến chứng trong các ca phẫu thuật thực tế. Hơn nữa, những mô hình này có thể đóng vai trò là công cụ giáo dục, cung cấp cho sinh viên y khoa phương pháp thực hành để học các kỹ thuật giải phẫu và phẫu thuật người.

Trong dược phẩm, in 3D có thể dẫn đến sự phát triển của thuốc cá nhân hóa. Công nghệ này có thể cho phép sản xuất thuốc phù hợp với nhu cầu cụ thể của từng cá nhân, chẳng hạn như kết hợp nhiều loại thuốc thành một viên duy nhất hoặc điều chỉnh liều lượng dựa trên sinh lý đặc biệt của bệnh nhân. Mức độ tùy chỉnh này có thể cải thiện hiệu quả điều trị và sự tuân thủ của bệnh nhân, có khả năng thay đổi cách kê đơn và tiêu thụ thuốc. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi phải có quy định và giám sát cẩn thận để đảm bảo an toàn và hiệu quả.

Việc tích hợp in 3D trong lĩnh vực y tế có thể có ý nghĩa quan trọng đối với chính sách và kinh tế chăm sóc sức khỏe. Khả năng sản xuất thiết bị và vật tư y tế tại chỗ có thể làm giảm sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp bên ngoài, có khả năng dẫn đến tiết kiệm chi phí và tăng hiệu quả. Điều này có thể đặc biệt có lợi cho các khu vực xa xôi hoặc thiếu quan tâm, nơi việc tiếp cận nguồn cung cấp y tế có thể gặp nhiều thách thức. Chính phủ và các tổ chức chăm sóc sức khỏe có thể cần xem xét những lợi ích tiềm năng này khi phát triển các chính sách và chiến lược cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe trong tương lai.

Ý nghĩa của in 3D trong lĩnh vực y tế

Những tác động lớn hơn của in 3D trong lĩnh vực y tế có thể bao gồm:

• Sản xuất nhanh hơn các bộ phận cấy ghép và bộ phận giả rẻ hơn, bền hơn và được thiết kế riêng cho từng bệnh nhân. 
• Cải thiện đào tạo sinh viên y khoa bằng cách cho phép sinh viên thực hành phẫu thuật với các cơ quan được in 3D.
• Cải thiện việc chuẩn bị phẫu thuật bằng cách cho phép bác sĩ phẫu thuật thực hành phẫu thuật với các cơ quan sao chép in 3D của bệnh nhân mà họ sẽ phẫu thuật.
• Việc loại bỏ thời gian chờ thay thế nội tạng kéo dài do máy in 3D di động có khả năng xuất ra các cơ quan đang hoạt động (những năm 2040). 
• Việc loại bỏ hầu hết các bộ phận giả vì máy in 3D di động có khả năng tạo ra bàn tay, cánh tay và chân thay thế đang hoạt động (những năm 2050). 
• Tăng khả năng tiếp cận các bộ phận giả và thiết bị y tế được cá nhân hóa, trao quyền cho người khuyết tật, thúc đẩy sự hòa nhập và cải thiện chất lượng cuộc sống của họ.
• Khung pháp lý và tiêu chuẩn nhằm đảm bảo tính an toàn, hiệu quả và sử dụng có đạo đức của in 3D trong chăm sóc sức khỏe, tạo sự cân bằng giữa thúc đẩy đổi mới và bảo vệ sức khỏe của bệnh nhân.
• Các giải pháp tùy chỉnh cho các vấn đề sức khỏe liên quan đến tuổi tác, chẳng hạn như cấy ghép chỉnh hình, phục hồi răng và các thiết bị hỗ trợ, giải quyết các nhu cầu cụ thể của người lớn tuổi.
• Cơ hội việc làm trong lĩnh vực kỹ thuật y sinh, thiết kế kỹ thuật số và phát triển công nghệ in 3D.
• Giảm chất thải và tiêu thụ tài nguyên bằng cách tối ưu hóa việc sử dụng nguyên liệu, giảm thiểu nhu cầu sản xuất quy mô lớn và cho phép sản xuất theo yêu cầu.

Các câu hỏi cần xem xét

• In 3D có thể được sử dụng như thế nào khác để cải thiện kết quả sức khỏe?
• Một số tiêu chuẩn an toàn mà các cơ quan quản lý nên áp dụng để ứng dụng ngày càng tăng của in 3D trong lĩnh vực y tế là gì?