Trang chủ / 3D printing / Chế tạo thiết bị phẫu thuật y tế bằng máy in 3D và thiết kế origami
Nguồn: 3Dprintingindustry.com

Chế tạo thiết bị phẫu thuật y tế bằng máy in 3D và thiết kế origami

Dù bạn là một người đam mê gấp giấy, hay một bác sĩ phẫu thuật giúp đời, ý tưởng của Đại Học Brigham Young University hẳn sẽ khiến bạn cảm thấy thích thú. Hai giáo sư ngành gia công cơ khí tại Brigham Young University (BYU), Larry Howell và Spencer Magleby đã đi tiên phong trong tiến trình chế tạo thiết bị phẫu thuật mới ít xâm hại hơn. Để chế tạo những thiết bị này, họ sử dụng thiết kế origami và công nghệ in 3D.

Những thiết bị của những robot phẫu thuật như robot Da Vinci từ công ty Intuitive Surgical được thiết kế để giảm thiểu kích thước đường mổ nhỏ nhất có thể. Tất nhiên, chẳng ai muốn để cho một cỗ máy vụng về lần mò trong cơ thể mình cả. Dù các thiết bị mổ hiện tại đã khá nhỏ nhưng vẫn chưa đủ để làm thoả mãn các kỹ sư đến từ BYU. Họ tiếp tục tìm cách thu nhỏ kích thước hơn nữa đến mức đường mổ có thể tự liền lại, thay vì phải khâu lại như hiện tại. Giáo sư Howell cho biết “Mục đích của chúng tôi là làm các đường mổ càng nhỏ càng tốt. Để làm như thế, các thiết bị phẫu thuật cũng phải nhỏ tương ứng.”

Để thu nhỏ thiết bị phẫu thuật, một trong những vấn đề nhóm nghiên cứu cần xử lý đó là loại bỏ các khớp nối cử động truyền thống. Thay vào đó, họ sử dụng thiết kế origami để tạo chuyển động. Ví dụ như thiết kế origami hình thiên nga dưới đây, khi một đầu được bấm vào thì phía đầu còn lại sẽ khép lại, rất hữu dụng trong các đầu kẹp, mỏ kẹp. Với thiết kế này, nhóm nghiên cứu đã tạo ra những mỏ kẹp (forceps) có thể đâm qua các đường mổ chỉ nhỏ tầm 3mm, bằng độ dày của hai đồng xu.

Nguồn: 3Dprintingindustry

Giáo sư Magelby cho biết, kỹ thuật này có thể khơi nguồn cảm hứng cho một loat những thiết bị gia công kiểu mới, “những thiết bị này sẽ cho phép những kỹ thuật phẫu thuật mới được thực hiện. Chúng tôi hy vọng sẽ đến lúc chúng ta có thể thao tác với những đối tượng nhỏ cỡ tế bào thần kinh. Sử dụng ý tưởng từ nghệ thuật origami cho phép chúng tôi tạo ra những thiết bị ngày càng nhỏ và đơn giản hơn.”

Công ty Intuitive Surgical đã tiến hàng đăng ký bản quyền công nghệ này của đại học BYU.

Nhóm nghiên cứu thậm chí còn tạo ra một thiết bị khi gia công là một mặt phẳng nhưng có thể kéo thành hai bề mặt tròn trượt trên nhau (hình dưới). Thiết bị này với tên D-Core, có thể mô phỏng hoạt động của các đĩa đệm của cột sống.

Nguồn: 3Dprintingindustry

Một điều thú vị khác đó là các nguyên mẫu thiết bị, và sản phẩm cuối cùng của nhóm nghiên cứu đều ứng dụng công nghệ in 3D.

Ý tưởng ứng dụng origami cũng không chỉ giới hạn trong lĩnh vực thiết bị y tế. NASA hiện đang làm việc với nhóm nghiên cứu về các nguyên lý origami để chế tạo vệ tinh. Các vệ tinh luôn cần làm sao tận dụng không gian tốt nhất có thể, do đó cần được thiết kế càng nhỏ gọn, càng linh hoạt càng tốt. Tuy nhiên khi đã có mặt trên không gian thì những bộ phận như ăng ten, bộ thu năng lượng mặt trời lại cần được mở càng lớn càng tốt.

Bạn đọc quan tâm có thể xem thêm trong clip dưới đây:


Biên dịch: Trungmaster, theo 3Dprintingindustry

Xếp hạng bài viết

Bình Luận

comments

Một bình luận