J.F. Lian. mất một phần mũi vì bệnh ung thư da vào năm 2022 và giờ đây nhờ công nghệ in 3D người đàn ông này đã có một chiếc mũi mới.
Lian, 73 tuổi, người đã bị cắt bỏ một phần mũi trong quá trình điều trị ung thư da cách đây hai năm, đã phải đeo khẩu trang ở nơi công cộng và cam chịu có một lỗ thủng lớn trên mặt. Nhưng bây giờ ông có thể có cuộc sống khác.
Đây là lần đầu tiên bệnh viện Tan Tock Seng sản xuất mũi in 3D tùy chỉnh cho bệnh nhân và phải mất nhiều lần thử nghiệm và lặp đi lặp lại để cho ra được sản phẩm cuối cùng
Nhóm nghiên cứu tại Trung tâm In 3D Y tế tại Bệnh viện Tan Tock Seng đã quét khuôn mặt của ông Lian trước khi ông tiến hành phẫu thuật. Với mô hình kỹ thuật, họ có thể bắt đầu tạo hình lại mũi của bệnh nhân này.
Các nhà nghiên cứu quét khuôn mặt của Lian trước khi tiến hành phẫu thuật.
(Ảnh: The Straits Times).
Bản in 3D của ông J.F. Lian. (Ảnh: The Straits Times).
Chiếc mũi mới của ông Lian
Các yếu tố mà nhóm nghiên cứu xem xét là trọng lượng và chất liệu của mũi giả. Điều quan trọng nhất là chiếc mũi phải đủ thoải mái để ông Lian sử dụng.
Nhóm nghiên cứu cũng phải đảm bảo thêm một yếu tố là chiếc mũi sẽ luôn vừa vặn. Tại một thời điểm nào đó, khi vết thương của ông J.F. Lian trở nên nhỏ hơn, các mẫu mũi có thể không còn phù hợp với khuôn mặt nữa.
Ban đầu, các nhà nghiên cứu thử sử dụng một chiếc kẹp để gắn mũi 3D vào mặt J.F. Lian, nhưng chiếc kẹp đó lại gây ra sự bất tiện khi sử dụng trong thời gian dài. Vì vậy các nhà nghiên cứu quyết định thiết kế và lắp đặt mũi giả cho ông Lian. Đây là dự án thí điểm của Bệnh viện Tan Tock Seng và cũng là mũi giả đầu tiên được tạo ra bởi một nhóm bác sĩ và kỹ sư in 3D tại đây.
Dẫn đầu nhóm nghiên cứu dự án đột phá này là Tiến sĩ Michael Yam - một bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình, đồng thời là người đứng đầu Trung tâm In 3D Y tế của bệnh viện Tan Tock Seng.
Từ các hình ảnh y khoa, trung tâm tiến hành in các mô hình nội tạng của bệnh nhân, và dựa vào đó, các bác sĩ giải thích rõ hơn về tình trạng và phương pháp điều trị cho bệnh nhân.
Các kỹ sư từ Medairum được phái đến trung tâm để giải quyết các công việc in 3D. Medairum, chuyên về in 3D y tế, là một trong những công ty được cấp phép sản xuất gạc Covid-19 in 3D trong giai đoạn đầu của đại dịch.
Tiến sĩ Yam, người đã thử nghiệm công nghệ in 3D từ năm 2019 cho biết: "Khi anh ấy có chiếc mũi, tôi cảm thấy rất mãn nguyện vì cảm giác như mình đang trả lại một cái gì đó cho anh ấy".
Nirodha Ariyaratne - tổng giám đốc của Medairum cho biết: “Thật vui khi thấy ông Lian hài lòng khi đeo mũi và cảm thấy thoải mái khi không đeo khẩu trang".
Thành công của dự án thí điểm này đã mở đường cho các dự án chân tay giả tùy chỉnh khác ở trung tâm in 3D của bệnh viện Tan Tock Seng. Kể từ đó, bệnh viện cũng đã thực hiện hai dự án lớn khác là ngón tay chức năng giả và mũ bảo vệ sọ.
Bộ phận giả hoặc bộ phận nhân tạo có thể giúp bệnh nhân lấy lại cả chức năng và sự tự tin.
Người nhận ngón tay chức năng là Russel Ko, 21 tuổi, bị mất ngón tay trong một vụ tai nạn giao thông vào năm 2022. Ngón tay giả đã khôi phục khả năng thực hiện các hoạt động hàng ngày của anh ấy và cho phép anh ấy “cảm thấy bình thường” trở lại.
Nhóm nghiên cứu cũng tạo ra mũ sọ cho bệnh nhân đang chờ phẫu thuật tái tạo hộp sọ. Sau khi họ bị cắt bỏ một phần hộp sọ do đột quỵ hoặc tai nạn, mũ này sẽ giúp bảo vệ não của họ.
Cách chiếc mũi in 3D hình thành
Các thiết kế của bộ phận giả in 3D được điều chỉnh dựa trên yêu cầu của từng bệnh nhân.
Mũi giả của ông Lian cần hơn bảy lần lặp lại. Tiến sĩ Yam giải thích rằng mô hình mũi có thể hoàn hảo khi ở trên máy tính, nhưng có thể không phù hợp trong cuộc sống thực.
Nhóm nghiên cứu đã dày công kiểm tra xem chiếc mũi có thoải mái để ông Lian sử dụng trong thời gian dài hay không và vị trí của nó như thế nào khi ông di chuyển hoặc thực hiện các hoạt động khác nhau.
Nhóm đã thử nghiệm với các vật liệu khác nhau. Các nhà nghiên cứu muốn thứ gì đó tương thích sinh học để bản in 3D không gây ra bất kỳ dị ứng da hay tác dụng độc hại nào tới bệnh nhân.
Vật liệu làm mũi cũng phải được chứng nhận bởi các cơ quan quản lý như Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ và Cơ quan Khoa học Y tế tại Singapore. Với những cân nhắc này, họ đã quyết định sử dụng nhựa tổng hợp chuyên dùng cho các bộ phận giả nha khoa. Sản phẩm cuối cùng là một bộ phận giả 12g làm bằng nhựa in.
Kỹ thuật in 3D được sử dụng là kỹ thuật in li-tô lập thể: tạo nên cấu trúc từng lớp bằng cách để nhựa lỏng cứng lại khi tiếp xúc với tia UV. Quá trình in chiếc mũi giả của ông Lian mất khoảng một giờ. Tiếp theo, bản in 3D được lấy ra khỏi máy in và ngâm trong cồn isopropyl để loại bỏ nhựa thừa. Sau đó, mô hình 3D được đưa vào máy xử lý và sẽ cứng lại dưới ánh sáng tia cực tím. Cuối cùng, mô hình trải qua quá trình cắt tỉa, chà nhám và đánh bóng trước khi sẵn sàng để sơn. Rào cản cuối cùng là làm sao để bản in 3D để phù hợp với màu da của ông Lian |
Công đoạn tạo mũi 3D. (Ảnh: The Straits Times).
Jessie Goh và Ho Ee Na đến từ Viện Giáo dục Kỹ thuật (ITE) là người đảm nhiệm công việc này. Goh - trưởng bộ phận của khóa học chăm sóc sắc đẹp và sức khỏe tại ITE College East là người có nhiều năm kinh nghiệm trang điểm sân khấu nhưng với cô sơn một bộ phận giả là điều mới mẻ, thử thách.
Goh cho biết: “Loại công việc chúng tôi làm thường chỉ kéo dài vài giờ hoặc một ngày, nhưng chiếc mũi này sẽ được sử dụng hàng ngày". Bộ đôi đã gặp ông Lian năm lần tại Trung tâm in 3D y tế, trộn các lớp sơn acrylic để tìm ra tông màu be nhạt phù hợp với khuôn mặt.
Phải mất nhiều thử nghiệm Goh mới tìm được màu da phù hợp cho mũi của ông Lian. (Ảnh: The Straits Times)
Tiến sĩ Yam cho biết in 3D có thể là một giải pháp cho nhiều vấn đề y tế. “Chúng tôi muốn in 3D dễ tiếp cận hơn với bệnh nhân”.
Bất chấp thành công của bệnh viện Tan Tock Seng trong trường hợp của Lian, Singapore vẫn còn một chặng đường dài phía trước trong lĩnh vực in 3D y tế.
Có những loại bản in 3D có độ trung thực cao hơn, chẳng hạn như bản in cấy ghép và bản in tùy chỉnh, mà bệnh viện vẫn chưa khám phá ra.
Công nghệ in 3D y tế được dự đoán có thể trở thành xu hướng trong tương lai nhờ vào tính tiện dụng và khả năng thẩm mỹ mà nó mang lại cho bệnh nhân.