Phân tích vai trò của công nghệ in 3d trong lĩnh vực y học đối với sự phát triển kinh tế xã hội và tổ chức lấy ví dụ minh họa về sự đóng góp của công nghệ in 3d trong lĩnh vực y học đối với sự phát triển kinh tế xã hội của

MỤC LỤC

1


ĐỀ CƯƠNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Nhóm: 03
Mã lớp học phần: 1861QMGM0721
Bộ môn: Quản trị công nghệ

Đề tài nghiên cứu: Phân tích vai trị của cơng nghệ in 3D trong lĩnh vực y học đối
với sự phát triển kinh tế - xã hội và tổ chức? Lấy ví dụ minh họa về sự đóng góp
của cơng nghệ in 3D trong lĩnh vực y học đối với sự phát triển kinh tế - xã hội của
một quốc gia/địa phương hoặc với một tổ chức cụ thể.

2


A. Lời mở đầu
1.

Tính cấp thiết nghiên cứu

- Các vấn đề về y tế luôn là một trong những trọng điểm mà con người quan tâm,
khi nhu cầu sống được cải thiện thì sức khỏe ln được ưu tiên lên hàng đầu, và
đặc biệt hơn trong lĩnh vực y học, phương pháp điều trị, các cơ quan, nội tạng và
các thiết bị phục vụ chữa trị là những phần không thể tách rời. Khi mà những công
nghệ lạc hậu không thể kiểm tra và chẩn đốn chính xác sức khỏe của mỗi con
người, việc trải qua nhiều đợt chữa trị tốn rất nhiều tiền bạc và thời gian. Tất cả
chúng đều sẽ được cách mạng hóa bởi cơng nghệ in 3D. Với độ chính xác, tốc độ
và khả năng tiết kiệm chi phí, cách chúng ta chữa bệnh và quản lý sức khoẻ sẽ thay

đổi chóng mặt.
2.

Xác lập vấn đề nghiên cứu

- Để hiểu rõ hơn về vai trò của công nghệ, đặc biệt là công nghệ in 3D trong lĩnh
vực y học với sự phát triển kinh tế - xã hội, cũng như thực trạng của việc áp dụng
loại hình cơng nghệ này đã đem đến bước đột phá gì cho quốc gia Việt Nam
3.

Mục tiêu nghiên cứu

- Nắm chắc được lý thuyết và vai trị của cơng nghệ
- Tìm hiểu về cơng nghệ in 3D và sự áp dụng trong lĩnh vực y học
- Thấy được sự đóng góp của cơng nghệ in 3D trong lĩnh vực y học đối với sự
phát triển kinh tế - xã hội của quốc gia Việt Nam
4.

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
3


- Đối tượng: công nghệ in 3D trong lĩnh vực y học
- Phạm vi nghiên cứu: quốc gia Việt Nam năm 2012 – 2018
5.

Phương pháp nghiên cứu

- Dữ liệu thứ cấp: các dữ liệu trên mạng internet cung cấp thông tin về công nghệ
in 3D và thực trạng áp dụng và phát triển ở Việt Nam.

B. Phần nghiên cứu
Chương 1: Hệ thống lý luận về vai trị của cơng nghệ đối với sự phát triển
kinh tế - xã hội và tổ chức
1.1.

Khái niệm về công nghệ

- Do số lượng công nghệ nhiều đến mức không thể thống kê được nên cho đến
nay vẫn chưa có một định nghĩa thống nhất về công nghệ. Một số tổ chức
chuyên nghiên cứu về công nghệ đã đưa ra một số quan niệm của mình về cơng
nghệ như sau:
+) Theo quan điểm của UNIDO: Công nghệ là việc áp dụng khoa học vào công
nghiệp bằng cách sử dụng các kết quả nghiên cứu và xử lý nó một cách có hệ
thống và có phương pháp.
+) Theo quan điểm ESCAP: Công nghệ là hệ thống kiến trúc, quy trình và kỹ
thuật dùng để chế biến vật liệu và xử lý thơng tin. Nó bao gồm kiến thức, kỹ
năng, thiết bị, phương pháp và các hệ thống dùng trong việc tạo ra hàng hóa và
cung cấp dịch vụ.

4


+) Theo luật khoa học và công nghệ: Công nghệ là tập hợp các phương pháp,
quy trình, kỹ năng, bí quyết, công cụ, phương tiện dùng để biến đổi các nguồn
lực thành sản phẩm.
1.1.1.Các

thành phần cơ bản của công nghệ

- Một công nghệ dù đơn giản hay phức tạp cũng phải gồm 4 thành phần tác
động qua lại lẫn nhau để tạo ra sự biến đổi mong muốn. Các thành phần này
hàm chứa trong các phương tiện kỹ thuật (phần kỹ thuật), trong kỹ năng của
con người (phần con người), trong các tư liệu (phần thông tin) và trong
khung thể chế (phần tổ chức):
+) Phần kỹ thuật (Technowave-T): Bao gồm mọi phương tiện vật chất như
cơng cụ, máy móc, thiết bị, vật liệu, nhà máy, ... Trong công nghệ sản xuất,
các vật thể này thường làm thành dây chuyền để thực hiện q trình biến đổi
gọi là dây chuyền cơng nghệ.
+) Phần con người (Humanwave-H): Công nghệ hàm chứa trong kỹ năng
công nghệ của con người làm việc trong công nghệ bao gồm mọi năng lực
của con người: kỹ năng do học hỏi, tích lũy được trong q trình hoạt động,
nó cũng bao gồm tố chất của con người như tính sáng tạo, sự nhanh nhẹn,
khả năng lãnh đạo, đạo đức lao động.
+) Phần thông tin (Infowave-I): Công nghệ hàm chứa trong các dữ liệu đã
được tư liệu hóa được sử dụng trong công nghệ, bao gồm các dữ liệu về
phần kỹ thuật, phần con người và phần tổ chức.
+) Phần tổ chức (Orgawave-O): Bao gồm những quy định về trách nhiệm,
quyền hạn, mối quan hệ, sự phối hợp của các cá nhân hoạt động trong công

5


nghệ, kể cả những quy trình đào tạo cơng nhân, bố trí sắp xếp thiết bị nhằm
sử dụng tốt nhất phần kỹ thuật và phần con người.
1.1.2.Mối

liên hệ giữa các thành phần của công nghệ

- Các thành phần của một cơng nghệ có quan hệ mất thiết bổ sung cho nhau,

không thể thiếu bất cứ thành phần nào. Tuy nhiên, có một giới hạn tối thiểu
cho mỗi thành phần để có thể thực hiện q trình biến đổi, đồng thời có một
giới hạn tối đa cho mỗi thành phần để hoạt động biến đổi khơng mất đi tính
tối ưu hoặc tính hiệu quả. Nếu khơng hiểu chức năng và mối quan hệ tương
hỗ giữa các thành phần cơng nghệ có thể dẫn đến lãng phí trong đầu tư trang
thiết bị do các thành phần khác không tương xứng (hay không đồng bộ)
khiến trang thiết bị, máy móc khơng phát huy hết tính năng của chúng.
+) Phần kỹ thuật: Phần kỹ thuật là cốt lõi của bất kỳ công nghệ nào. Nhưng
nó được lắp đặt, vận hành, cải tiến và mở rộng tính năng nhờ vào con người.
Mặt khác phần kỹ thuật lại làm tăng sức mạnh cơ bắp, trí tuệ cho con người.
+) Phần con người: Con người đóng vai trị chủ động trong bất kỳ cơng
nghệ nào. Trong cơng nghệ sản xuất, con người thực hiện hai chức năng
chính (điều hành và hỗ trợ). Do đó con người quyết định mức độ hiệu quả
của phần kỹ thuật. Sự phức tạp của con người không chỉ phụ thuộc vào kỹ
năng làm việc mà còn ở thái độ của từng cá nhân đối với công việc. Điều
này liên quan đến thông tin mà con người được trang bị và hành vi (thái độ)
của họ dưới sự điều hành của tổ chức.
+) Phần thông tin: Phần thông tin thường được coi là “sức mạnh” của một
công nghệ. Phần thông tin thể hiện các tri thức tích lũy trong cơng nghệ.
Nhờ các tri thức áp dụng trong công nghệ mà các sản phẩm của nó có đặc
6


trưng mà các sản phẩm cùng loại của các công nghệ khác làm ra khơng thể
có được. Nhưng một mặt thơng tin lại phụ thuộc vào con người, bởi vì con
người trong quá trình sử dụng sẽ bổ xung, cập nhật các thông tin của công
nghệ. Việc cập nhật thông tin của công nghệ để đáp ứng sự tiến bộ không
ngừng của khoa học.
+) Phần tổ chức: Phần tổ chức đóng vai trị điều hịa, phối hợp ba thành
phần trên của công nghệ để thực hiện hoạt động biến đổi một cách có hiệu

quả. Nó là cơng cụ để quản lý: Lập kế hoạch, tổ chức bộ máy, bố trí nhân sự,
động viên thúc đẩy và kiểm soát mọi hoạt động của cơng nghệ. Đánh giá vai
trị của phần tổ chức, người ta coi nó là “động lực” của một công nghệ. Mức
độ phức tạp của phần tổ chức trong công nghệ phụ thuộc và mức độ phức
tạp của ba thành phần cịn lại của cơng nghệ. Do đó khi thay đổi một trong
các thành phần đó thì phần tổ chức cũng phải được cải tổ cho phù hợp.

1.2.

Vai trò của công nghệ đối với sự phát triển kinh tế - xã hội và tổ chức
1.2.1.Vai trị của cơng nghệ
- Ở Việt Nam nhiều doanh nghiệp tạo ra được nhiều sản phẩm có giá trị
kinh tế cao nhờ áp dụng khoa học công nghệ mới. Đề tài nghiêm cứu
“Nghiên cứu chiết tách dầu dừa tinh khiết bằng công nghệ không gia
7


nhiệt” với kinh phí 7 tỷ đồng từ Chương trình đổi mới công nghệ quốc
gia đã giúp công ty TNHH Chế biến dừa Lương Quới (tỉnh Bến Tre)
nghiên cứu thành cơng quy trình chiết tách tinh dầu dừa tinh khiết với
năng suất cao, đến 3000 lít/lơ sản xuất. Quy trình sản xuất này đạt tiêu
chuẩn quốc tế của Hiệp hội Dừa châu Á - Thái Bình Dương. Dầu dừa
tinh khiết được sản xuất theo quy trình mới có giá trị thương mại cao
gấp lần so với sản phẩm sản xuất theo cơng nghệ cũ, góp phần nâng cao
chuỗi giá trị cây dừa tại địa phương. Hay cơng ty Bóng đèn phích nước
Rạng Đơng chế tạo thành cơng hệ thống chiếu sáng chuyên dụng tiết
kệm năng lượng, phù hợp với chu kỳ phát triển sinh học của một số loại
cây hoa và cây ăn quả nhằm điều khiển thời gian ra hóa, kết trái, ngay
cả những cây ra hoa, ra trái trái mùa.
1.2.1.1.

Mặt tích cực đối với sự phát triển kinh tế - xã hội và tổ chức

- Công nghệ giúp con người phát triển từ giai đoạn tiến hóa thuần túy
về sinh học tới giai đoạn trí tuệ của phát triển. Công nghệ làm cho môi
trường sống của con người trở nên tiện nghi hơn.
- Tiến bộ công nghệ là động lực mạnh mẽ nhất thúc đẩy sự phát triển
xã hội lồi người.
- Cơng nghệ là vũ khí cạnh tranh manh mẽ nhất trong kinh tế thị
trường. Công nghệ tiên tiến hơn, chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn, năng
suất cao hơn, tiết kiệm được chi phí sản xuất dẫn tới hạ giá thành sẽ tạo
lợi thế cạnh tranh trên thị trường.

8


- Là một trong ba yếu tố tạo ra sự tăng trưởng kinh tế: tích lũy tư bản,
dân số, lực lượng lao động và tiến bộ công nghệ. Tiến bộ công nghệ
thông qua đổi mới công nghệ tạo ra năng suất cao.
- Công nghệ là phương tiện hiệu quả nhât để nâng cao các chỉ tiêu phản
ánh sự phát triển của một quốc gia.
- Các sáng chế công nghệ tạo ra các ngành nghề mới, làm biến đổi cơ
cấu lao động trong q trình thực hiện cơng nghiệp hóa.
- Tiến bộ khoa học công nghệ, đổi mới công nghệ cho phép doanh
nghiệp tăng sản lượng, năng suất, chất lượng sản phẩm, sử dụng hợp lý
các nguồn tư liệu sản xuất. Từ đó tăng khả năng cạnh tranh, mở rộng thị
trường, nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh, tăng trưởng nhanh
chóng.
- Cơng nghệ giúp doanh nghiệp giao tiếp với khách hàng, tạo lập các
mối quan hệ, tăng khả năng nghiên cứu, kiểm soát tốt các hoạt động kinh

doanh.
1.2.1.2.

Mặt tiêu cực đối với sự phát triển kinh tế - xã hội và tổ chức

- Công nghệ phát triển làm mất đi một số ngành nghề cũ.
- Trong giai đoạn đầu quá trình cơng nghiệp hóa, sự tăng lên của cơng
nghệ làm suy giảm các nguồn tài nguyên.
- Sự phát triển quá nhanh của cơng nghệ dẫn đến sự mất kiểm sốt có
thể mang lại những ảnh hưởng tiêu cực về mơi trường, kinh tế, xã hội: ô
nhiễm môi trường, mất an tồn thơng tin, sự ra đời của các loại tội phạm
mới, sự lạm dụng các thiết bị công nghệ, mất quyền riêng tư, hạn chế khả
9


năng sáng tạo, mâu thuẫn giữa lao động tay chân và lao động trí óc, nạn
thất nghiệp.
- Các tổ chức vì chạy theo phát triển cơng nghệ mà khai thác tài nguyên
quá mức, chi phí sự cố phải bỏ ra lớn nếu công nghệ sản xuất ra không
đáp ứng được nhu cầu.
- Công nghệ phát triển nhanh nếu các tổ chức khơng thay đổi để bắt kịp
có thể gặp phải khó khăn trong sản xuất kinh doanh. Tình trạng kéo dài
có thể bị đào thải.
Chương 2: Sự đóng góp của công nghệ in 3D trong lĩnh vực y học đối với sự
phát triển kinh tế - xã hội đối của một quốc gia/địa phương cụ thể
2.1.

Giới thiệu về công nghệ in 3D và áp dụng trong lĩnh vực y học
2.1.1.Công nghệ in 3D là gì?

- In 3D là một quy trình tạo nên các vật thể rắn 3 chiều từ một tập tin kỹ
thuật số. Bí mật của cơng nghệ in này là mực in – một loại bột đặc biệt
làm từ titan, nhựa, silicon… khi “in” sẽ được kết dính với nhau bằng
10


loại keo đặc biệt và tạo nên hình 3D theo mô phỏng. Trên khắp thế giới,
người ta đã bắt đầu mày mị để ứng dụng cơng nghệ in 3D vào hàng loạt
lĩnh vực, trong đó có y tế, với khả năng tạo ra các bộ phận giả cho con
người. In 3D có thể giúp các bác sĩ nhanh chóng tạo ra giải pháp chữa
bệnh mà không quá tốn kém hay mất thời gian. Gần hai thập niên qua,
công nghệ in 3D đã có những bước phát triển vượt bậc, trở thành ngành
cơng nghiệp có trị giá đến 5,1 tỉ USD năm 2016, và dự kiến sẽ tăng đến
32 tỉ USD vào 2023. Trong lĩnh vực y khoa và chăm sóc sức khỏe, công
nghệ in 3D mang đến một cuộc cách mạng trong việc sản xuất các cơ
quan của cơ thể, bào chế thuốc và sản xuất thiết bị y khoa, tối ưu hóa
chuỗi cung ứng và hứa hẹn sẽ mang đến dịch vụ y tế được điều chỉnh
theo yêu cầu của mỗi cá nhân với giá cả thật rẻ.
- Công nghệ in 3D là gì?
+) In ấn 3D (cịn gọi là công nghệ chế tạo đắp lớp) ra đời năm 1984, nó
là một chuỗi các cơng đoạn khác nhau được kết hợp để tạo ra một vật
thể ba chiều.
+) Trong in ấn 3D, các lớp vật liệu (nhựa, kim loại, ...) được đắp chồng
lên nhau và được định dạng dưới sự kiểm sốt của máy tính để tạo ra
vật thể. Các đối tượng này có thể có hình dạng bất kỳ và được sản xuất
từ một mơ hình 3D hoặc nguồn dữ liệu điện tử khác. Máy in 3D thực
chất là một máy chế tạo công cụ điều khiển bằng vi tính (CNC computer-controlled machining tool), một dạng robot cơng nghiệp.
Người ta sẽ dùng máy quét 3 chiều để quét bộ phận muốn in, rồi dùng
một phần mềm chuyên dụng xuất thành một bản thiết kế CAD
(computer-aided-design), tập tin này sẽ chuyển đến máy in 3D để nó in

ra.

11


+) Nhưng có lẽ, ứng dụng tiềm năng nhất đối với công nghệ in 3D trong
thế giới y học là "in sinh học"(bioprinting) - sản xuất các bộ phận trên
cơ thể người để cấy ghép. Công nghệ này liên quan đến việc tạo ra các
mô và cơ quan nội tạng được in từng lớp vào một cấu trúc 3 chiều. Các
bộ phận được chế tạo từ chính vật chất di truyền của bệnh nhân và
tương thích chính xác với mơ và bộ phận muốn thay thế.
- Công nghệ in sinh học 3D là gì?
+) Cơng nghệ in sinh học 3D để in các cơ quan cơ thể người thì sử dụng
nguồn "mực sinh học" là một dung dịch dinh dưỡng chứa các tế bào
gốc. Khi "in", các tế bào gốc được phân bố bằng các van kiểm sốt bằng
vi tính để hình thành vật muốn in. Quá trình in được theo dõi bằng kính
hiển vi và phải đạt điều kiện vô trùng tuyệt đối.
2.1.2.Sự áp dụng công nghệ in 3D trong lĩnh vực y học
2.1.2.1. Về mặt kỹ thuật (Technoware)
- In 3D là một quy trình tạo nên các vật thể rắn 3 chiều từ một tập tin kỹ
thuật số. Bí mật của cơng nghệ in này là mực in – một loại bột đặc biệt
làm từ titan, nhựa, silicon… khi “in” sẽ được kết dính với nhau bằng loại
keo đặc biệt và tạo nên hình 3D theo mơ phỏng. Kỹ thuật in 3D trong y
12


học này chủ yếu sử dụng kỹ thuật máy tính hóa, điều khiển q trình làm
việc bằng máy tính. Tùy vào từng bộ phận cần in sẽ cần những loại “mực
in” và kỹ thuật in khác nhau.
- Chẳng hạn như chế tạo chân răng, cầu răng, bộ phận cấy ghép nha khoa.

Với quy trình chế tạo răng, răng của bệnh nhân sẽ được qt ngay trong
vịm miệng và số hóa. Sau đó dữ liệu được đưa lên máy tính và được gửi
đến một phịng thí nghiệm nha khoa để tiến hành tạo hình một cầu răng
bằng sứ mới. Qua phương thức này, răng giả sẽ được tạo ra với độ chính
xác cao hơn và nhanh hơn. Hay như in 3D da người, công nghệ này nằm
ở “mực in”, một loại huyết tương chứa tế bào da người. Dùng máy tính,
các nhà khoa học cho máy in phun loại mực sinh học này từng lớp lên
khuôn để tạo thành mẩu da người. Chiếc máy in hiện giờ có thể làm ra
miếng da 100cm2 trong khoảng hơn nửa giờ đồng hồ.
2.1.2.2.

Về mặt con người (Humanware)

- Con người làm cho công nghệ hoạt động, làm cho máy móc, thiết bị,
phương tiện phát huy hết khả năng của chúng. Nhờ tính năng động sáng
tạo, con người đã cải tiến, mở rộng, đổi mới các thiết bị máy móc. Con
người đóng vai trị chủ động trong công nghệ, song lại chịu sự chi phối
của thông tin và tổ chức. Nhờ con người nên công nghệ in 3D ngày càng
phát triển, công nghệ in 3D giờ đây đã có thể thiết kế và sản xuất các bộ
phận cơ thể giúp cho phẫu thuật tái tạo và cấy ghép. Đã có nhiều trường
hợp các em bé bị bệnh tim hay mất cánh tay được cấy ghép các bộ phận
được in ra nhờ công nghệ 3D, giúp cho cuộc sống của các em được dễ
dàng và thuận lợi hơn.

13


- Trong lĩnh vực công nghệ in 3D trong y học này, những người nghiên
cứu vận hành công nghệ này thường là những nhà khoa học, thạc sĩ, tiến
sĩ hay bác sĩ có trình độ học vấn cao. Họ là những người phải được đào

tạo qua những trường đại học, trường dạy nghề chuyên nghiệp. Công
nghệ in 3D trong y học này liên quan đến sức khỏe và mạng sống con
người nên vì thế yêu cầu về kỹ năng cao, kinh nghiệm lâu năm. Những
người nghiên cứu công nghệ này cần có hiểu biết về y học và kĩ thuật
điều khiển q trình bằng máy tính. Ở Việt Nam hiện nay chưa chú trọng
công nghệ này trong y học nên khơng có trường đào tạo chun nghiệp
về cơng nghệ này. Tuy nhiên ở nước ngoài, học đã chú trọng hơn trong
việc đào tạo nhân lực cho công nghê này như trường Đại học Glasgrow
(Anh), trường Đại học Toronro (Canada), Viện Y học tái sinh Wake
Forest (Mỹ), …
2.1.2.3.

Về mặt thông tin (Inforware)

- Thơng tin, tri thức đóng vai trị quan trọng trong việc phát triển công
nghệ, nhờ các tri thức này con người rút ngắn được thời gian học và làm,
đỡ tốn thời gian và sức lực khi giải quyết nhiệm vụ liên quan đến công
nghệ, đồng thời thông tin cũng phải thường xuyên cập nhật. Trong công
nghệ in 3D trong y học vận dụng kết hợp cả yếu tố khoa học kĩ thuật và y
học. Thông tin về khoa học kĩ thuật cần cho công nghệ in 3D, công nghệ
sử dụng kĩ thuật đắp dần, cần sự hỗ trợ của các phần mềm thiết kế trên
máy tính. Qua việc tìm hiểu thơng tin và nghiên cứu ta có thể biết rằng
công nghệ này được phân loại dựa vào bản chất vật liệu. In 3D hay sản
xuất đắp dần có thể làm việc với vật liệu rắn (nhựa, kim loại, polymer),
vật liệu lỏng (nhựa lỏng đông cứng lại nhờ tác động của laser hay ánh
sáng điện tử), hay vật liệu dạng bột (bột kim loại, bột gốm kết dính với
14


nhau tạo thành sản phẩm…). Từ những thơng tin tìm iểu được ta có thể

vận dụng và phát triển cơng nghệ trong y học. Tri thức về y học giúp con
người có thể từ mơ hình 3D tìm hiểu được cách chữa trị tốt hơn. Ví dụ
như sử dụng mơ hình 3D từ cơng nghệ in 3D có thể giúp bác sĩ chuẩn bị
tốt hơn cho những ca phẫu thuật khó như phẫu thuật van tim.
2.1.2.4.

Về mặt tổ chức (Orgaware)

- Tổ chức đóng vai trị điều hịa phối hợp 3 phần trên (T, H, I) để thực
hiện một cách hiệu quả mọi hoạt động biến đổi. Nó giúp cho việc quản
lý, lập kế hoạch, tổ chức bộ máy, phân bổ nguồn lực, động viên thúc đẩy
và kiểm soát các hoạt động biến đổi để đạt kết quả như mong muốn. Phần
tổ chức phụ thuộc vào độ phức tạp của vật tư kĩ thuật và thong tin, song
bản than nó quyết định sự cấu thành của ba bộ phận còn lại. Tổ chức còn
đem lại động lực cho sự phát triển công nghệ. Công nghệ in 3D trong y
học ở Việt Nam chưa thực sự có tổ chức tốt bởi chưa được chú ý đến
nhiều, vẫn chỉ mang tính thử nghiệm. Còn ở một số nước khác như Anh,
Mỹ rất chú trọng đến công nghệ này nên tổ chức của họ rất ổn định, liên
tục cải tiến chất lượng và chủng loại sản phẩm và nguyên vật liệu in, liên
tục nâng cao kiến thức và nâng cấp vật tư kĩ thuật in.
2.2.

Vai trị của cơng nghệ in 3D đối với sự phát triển kinh tế - xã hội
2.2.1.Thực trạng của lĩnh vực y học trước khi áp dụng công nghệ in 3D
- Trước khi công nghệ in 3D xuất hiện, các bác sĩ và nhà nghiên cứu trên
toàn thế giới đã có biện pháp ni cấy để mơ phỏng và tái tạo các bộ phận
khiếm khuyết hoặc bị tổn hại của bệnh nhân. Tuy nhiên do cấu trúc của cơ
thể con người quá phức tạp nên các bác sĩ đã gặp rất nhiều khó khăn trong
việc tái tạo lại một số cơ quan như răng và hàm, xương chậu, các bộ phận
trên khuôn mặt,… hoặc đã tái tạo lại được nhưng các bộ phận thay thế đó

15


không phù hợp với cơ thể bệnh nhân khiến họ đau đớn hoặc khó chịu hay
việc tái tạo cấy ghép bị kéo dài thời gian so với việc sử dụng công nghệ in
3D.

- Các liệu pháp thông thường đối với những bệnh nhân bị vỡ khung chậu do
tai nạn xe hơi vẫn là chụp X quang hay chụp cắt lớp (chụp CT) phần xương
bị gãy, lên kế hoạch phẫu thuật và tiến hành ghép xương. Tuy nhiên, việc
này sẽ hiệu quả hơn nếu quét phần khung chậu của nạn nhân và tái tạo phần
xương vỡ bằng kỹ thuật in 3D. Các bác sĩ phẫu thuật sẽ có ngay các phần
xương vỡ được in, thiết kế các phần xương thay thế cần thiết và sẵn sàng ca
mổ.
- Trong suốt nhiều thế kỷ, y học đã không thể giúp các nạn nhân bỏng chữa
lành làn da của họ một cách hiệu quả. Mặc dù thủ thuật có hiệu quả nhất
hiện nay là ghép da, nó cũng gây đau đớn cho bệnh nhân và khơng đảm bảo
được tính thẩm mỹ.

16


- Hiện tại, các loại thuốc đang được sản xuất theo từng dây chuyền riêng
biệt. Bởi vậy, một bệnh nhân đôi khi cần uống rất nhiều loại thuốc trong một
ngày, chia ra sáng, trưa, chiều, tối… Đối với những người già, nhớ được thứ
tự uống thuốc với họ trở thành một nhiệm vụ khó khăn, đơi khi là bất khả
thi, ví dụ trong trường hợp bệnh nhân mắc Alzheimer.

2.2.2.Thực
2.2.2.1.

trạng của lĩnh vực y học sau khi áp dụng công nghệ in 3D
Lý do áp dụng công nghệ?

- Thực tế cho thấy công nghệ in 3D luôn được quan tâm và nghiên cứu
trên khắp các lĩnh vực khác nhau. Bí mật của công nghệ này là mực in –
một loại bột đặc biệt làm từ titan, nhựa, silicon… khi in sẽ được kết dính
với nhau bằng một loại keo đặc biệt và tạo nên hình 3D theo mơ phỏng.
Điều này khiến các nhà khoa học ở nước ta cũng như trên thế giới đã bắt
đầu mày mị phát triển cơng nghệ in 3D vào lĩnh vực y tế vì những lợi ích
và khả năng ứng dụng cao như:
+) In 3D có thể giúp các bác sĩ nhanh chóng tạo giải pháp chữa bệnh mà
không quá tốn kém hay mất thời gian.
17


+) Giúp dự báo rủi ro trước khi em bé chào đời: Cơng nghệ in 3D có thể
giúp các bác sĩ xác định phương pháp chào đời phù hợp đối với thai nhi.
Dựa vào ảnh chụp MRI trong bào thai, máy in 3D tạo ra mơ hình đầu và
mặt của trẻ, qua đó bác sĩ sẽ biết được em bé có nguy cơ bị ngộp sau khi
sinh hay khơng nhằm xác định khả năng sinh mổ thành công.
+) Giúp sản xuất thuốc: Đối với bệnh nhân đang lên cơn động kinh hoặc
trẻ nhỏ không chịu uống thuốc chống động kinh, việc cho họ uống thuốc
là điều khó khăn. Điều đặc biệt của viên thuốc in 3D là nó sẽ tan nhanh
khi vừa vào miệng bệnh nhân, giúp việc uống thuốc sẽ dễ dàng hơn.
+) Nhưng có lẽ, ứng dụng tiềm năng nhất đối với công nghệ in 3D trong
thế giới y học là "in sinh học"(bioprinting) - sản xuất các bộ phận trên cơ
thể người để cấy ghép. Công nghệ này liên quan đến việc tạo ra các mô
và cơ quan nội tạng được in từng lớp vào một cấu trúc 3 chiều. Các bộ
phận được chế tạo từ chính vật chất di truyền của bệnh nhân và tương

thích chính xác với mô và bộ phận muốn thay thế.
- Đối với Việt Nam, nhận thấy tầm quan trọng của công nghệ in 3D trong
y tế, nước ta đã dần tiếp xúc và ứng dụng cụ thể vào thực tế như:
+) Trong năm 2017, nhóm tác giả từ trường Đại học Duy Tân, TP.HCM
đã sáng tạo thành công phiên bản công nghệ thực tế ảo 3D trong việc giải
phẫu cơ thể con người. Để mô phỏng, xây dựng cơ thể con người được
chính xác, chi tiết, sinh động và đảm bảo thơng tin khoa học, nhóm
nghiên cứu đã nhận được sự giúp đỡ từ các PGS.TS, bác sĩ đầu ngành
trong quá trình thiết lập. Với mơ hình này, chỉ cần click chuột vào một vị
trí xương bất kỳ trên cơ thể, ngay lập tức các thông tin giải phẫu của
chiếc xương đó sẽ hiện lên trực quan và sắc nét. “Cơng nghệ thực tế ảo
18


3D ứng dụng trong công tác y khoa" đã được Thủ tướng Nguyễn Xuân
Phúc trao giải Nhất Cuộc thi Nhân tài đất Việt năm 2017.
+) Mới đây, lần đầu tiên trên cả nước, các BS Trung tâm tim mạch BV E
(Hà Nội) ứng dụng công nghệ 3D vào phẫu thuật và sửa chữa tim mạch.
Những ưu điểm vượt trội của cơng nghệ 3D giúp các BS có thể phẫu
thuật tim mạch chính xác, nhanh chóng và hiệu quả, giảm các biến chứng
cho người bệnh. Với tiến bộ trong phẫu thuật tim mạch, trong đó có cơng
nghệ 3D, các bệnh nhân hồi phục rất nhanh sau mổ: chưa đầy 1 ngày sau
mổ tim đã tỉnh táo, ra bệnh phòng và xuất viện sau 5 - 6 ngày. Các vết mổ
chỉ là các vết sẹo nhỏ 1 - 1,5 cm ở các góc khuất cơ thể. Cơng nghệ 3D
làm cho phẫu thuật trở nên vô cùng “thật”: phẫu trường rõ nét (quả tim,
mạch máu, phổi…) giúp phẫu thuật viên tiến hành thao tác thuận lợi, rút
ngắn thời gian mổ và hạn chế các tình huống rủi ro. Đặc biệt, chi phí điều
trị và phẫu thuật áp dụng công nghệ 3D không tăng thêm so với mổ nội
soi tồn bộ thơng thường.

+) Khơng chỉ ứng dụng vào phẫu thuật vá thông liên nhĩ nội soi tồn bộ
mà BV cịn áp dụng cơng nghệ 3D cho nhiều bệnh lý khác: sửa chữa một

19


số dị tật tim bẩm sinh, sửa van, thay van tim, lấy các khối u trong tim,
phẫu thuật bệnh lý lồng ngực…
2.2.2.2.

Sự cải thiện của kinh tế - xã hội sau khi áp dụng công nghệ

- Ngành y tế là ngành tiên phong sớm đưa công nghệ in 3D và ứng dụng
thực tiễn, có tiềm năng mở rộng ứng dụng rất lớn do khả năng tuỳ biến
cao và cá nhân hố cao của cơng nghệ in 3D, mở ra khả năng cải thiện
đời sống của con người khi mà công nghệ in 3D ngày càng phát triển và
vật liệu được dùng để in 3D đạt được các tiêu chuẩn cấp y tế. Từ khoa
học viễn tưởng đến thực tế khoa học, công nghệ in 3D giúp tạo ra các
thiết bị cho các y sĩ (bác sĩ phẫu thuật, nhân viên phục hình, kỹ thuật
viên) như các thiết bị y tế hoặc chỉnh hình được tùy biến đặc biệt cho
hình thái học của bệnh nhân, xem trước các mơ hình phẫu thuật hoặc chất
thay thế gốm phục vụ tái tạo xương. Chúng ta sẽ thấy trước mọi thứ một
cách thực tế nhất, như kích thước khu vực hoại tử, độ rộng của vùng di
căn ung thư, hay kích thước chính xác của bộ phận cần cấy ghép. Nói
cách khác, một kế hoạch hồn tồn chi tiết và chính xác sẽ được lập ra
trước khi bước vào phịng phẫu thuật. Qua đó sẽ rút ngắn thời gian phẫu
thuật, hạn chế tối đa những rủi ro hay biến chứng cho bệnh nhân. Công
nghệ in 3D đang dần đi vào thế giới y khoa tạo ra một bước đột phá lớn
trong ngành y, điều này hỗ trợ rất nhiều cho các y, bác sĩ trong q trình
chuẩn đốn bệnh cũng như là chữa bệnh, đồng thời tiết kiệm chi phí và

an tồn hơn rất nhiều so với các phương pháp chữa bệnh cổ truyền. Cơng
nghệ in 3D đang có những bước tiến dài trong lĩnh vực phẫu thuật, y học
và dược phẩm, không chỉ ở Việt Nam mà còn ở rất nhiều quốc gia trên
toàn thế giới
- Trên thế giới:
20


+) Công nghệ sản xuất đắp dần hay in 3D rất hữu ích trong sản xuất các
mơ hình sinh học (các mơ hình bộ phận con người như xương, răng, tai
giả...). Trong ứng dụng này, mơ hình điện tử của bộ phận cơ thể con
người được dựng bởi các hình ảnh ba chiều hoặc một máy qt 3D. Sau
đó, mơ hình sinh học được tạo ra từng lớp từng lớp nhờ vào công nghệ
sản xuất đắp dần. Trong ngành giải phẫu, mỗi bệnh nhân là một cá thể
riêng biệt và duy nhất, mơ hình sinh học 3D cho phép bác sỹ thực hiện
phẫu thuật thuận lợi hơn do có được sự hiểu biết sâu hơn về cơ thể bệnh
nhân và các chẩn đốn được chính xác hơn. Nhờ đó, kế hoạch phẫu thuật
được chi tiết hơn, các thử nghiệm, diễn tập phẫu thuật hay hướng dẫn
trong ca mổ được đảm bảo về độ chính xác và chất lượng. Cơng nghệ in
3D còn hỗ trợ các thử nghiệm phương pháp và công nghệ y tế mới, tăng
cường nghiên cứu y khoa, giảng dạy và đào tạo đội ngũ y bác sĩ (Ví dụ:
In các cơ quan sinh học, xóa đi trở ngại của người khuyết tật, hoặc bị tai
nạn mất đi một phần cơ thể).

21


+) Trong trường hợp bệnh nhân gặp tai nạn và cần phẫu thuật thay ghép
các bộ phận trong thời gian ngắn khi tính mạng đang bị đe dọa thì với sự
xuất hiện của máy in 3D là lời giải tối ưu cho những ca bệnh nguy hiểm

này. Trợ giúp các bác sĩ trong việc in nhanh các bộ phận cần thay thế sau
khi chẩn đoán, thời gian chuẩn bị cho việc phẫu thuật được rút ngắn và
nâng cao tính chính xác của bộ phận thay thế. Giám đốc bệnh viện Wake
Forest Institute (Mỹ) là tiến sĩ J. Atala cho hay đối với những bệnh nhân
bị vỡ xương chậu do tai nạn thì cấy ghép xương nhanh là điều tuyệt đối
cần thiết và kĩ thuật in 3D sẽ in ngay các phần xương cần thay thế và sẵn
sàng cho các bác sĩ phẫu thuật. Bên cạnh đó, tại bệnh viện Wake Forest
cũng đang phát triển máy in sinh học 3D, mục đích để tạo các quả thận
lớn với chức năng như thận thật và những cơ quan khác như tim, gan và
tử cung. Một khi việc thử nghiệm và nghiên cứu thành công trong tương
lai, công nghệ 3D sẽ mở đường cho một kỷ nguyên mới trong y học, hạ
giá thành, giảm nhu cầu hiến tặng nội tạng và gia tăng cơ hội sống tốt và
sống khỏe cho nhiều mạng người. Không chỉ dành cho người lớn, in 3D
cũng hỗ trợ rất nhiều cho các bệnh nhi không may gặp phải các sự cố
nguy hiểm đến các bộ phận của cơ thể. Tiến sĩ Gloria Gogola, bác sĩ phẫu
thuật bàn tay tại Bệnh viện Nhi đồng Shriners (Mỹ) cho biết sự đơn giản,
bền chắc và phù hợp với quá trình phát triển là những yếu tố quan trọng
đối với bàn tay giả dành cho trẻ. Máy in 3D có thể đáp ứng các tiêu chí
trên khi sản xuất được bàn tay nhẹ, giá rẻ và có độ tương thích cao. Và vì
trẻ có thể lựa chọn màu sắc tùy ý, đeo bàn tay mới và thoải mái vui chơi
nên việc thay thế phần chi bị tổn thương khơng cịn là vấn đề lớn đối với
trẻ nhỏ.
. Da in 3D dành cho nạn nhân bỏng
22


+) Trong suốt nhiều thế kỷ, y học đã không thể giúp các nạn nhân bỏng
chữa lành làn da của họ một cách hiệu quả. Mặc dù thủ thuật có hiệu quả
nhất hiện nay là ghép da, nó cũng gây đau đớn cho bệnh nhân và khơng
đảm bảo được tính thẩm mỹ. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đang phát

triển một kỹ thuật in 3D, có thể tạo ra được những lớp da người sinh học.
Loại mực in 3D mà họ sử dụng chứa cả huyết tương và các thành phần
của da. Cơng nghệ mới này có thể in được khoảng 100 da người trong 30
phút. Tiềm năng của công nghệ này, và những gì nó có thể giúp các nạn
nhân bỏng thay đổi cuộc đời, là rất đáng quý.
. Dược phẩm
+) In 3D cũng có tiềm năng trong lĩnh vực dược phẩm. Hiện tại, các loại
thuốc đang được sản xuất theo từng dây chuyền riêng biệt. Bởi vậy, một
bệnh nhân đôi khi cần uống rất nhiều loại thuốc trong một ngày, chia ra
sáng, trưa, chiều, tối, … Đối với những người già, nhớ được thứ tự uống
thuốc với họ trở thành một nhiệm vụ khó khăn, đơi khi là bất khả thi, ví
dụ trong trường hợp bệnh nhân mắc Alzheimer. Bây giờ, công nghệ in 3D
đang được phát triển để tạo ra những viên thuốc tất cả trong một. Một
viên thuốc in 3D có thể chứa nhiều loại thuốc cùng một lúc, mỗi loại
được lập trình thời gian phát hành khác nhau. Hiện tại, loại thuốc tích
hợp được gọi là “polypill" này đã được thử nghiệm trên bệnh nhân tiểu
đường và cho thấy rất nhiều hứa hẹn.
- ở Việt Nam:
+) Công nghệ in 3D từ khi ra đời cho tới nay đã cho thấy ứng dụng vô
cùng mạnh mẽ và ngày càng được mở rộng. Trong y học hiện đại trên thế
giới, công nghệ in 3D đã trở nên quen thuộc trong việc mô phỏng, in
23


những bộ phận trên cơ thể người, tuy nhiên, đây vẫn còn là lĩnh vực mới
mẻ đối với y học Việt Nam.
+) Ở Việt Nam hiện nay, việc tạo ra các bộ phận cơ thể cung cấp cho việc
giảng dạy nghiên cứu trên giảng đường, hay hoàn thiện các phần còn
khiếm khuyết của người khuyết tật như chi giả còn rất thủ công, thường
là lấy mẫu silicon và đúc phôi thạch cao. Điều đó khiến cho việc sở hữu

được một chi giả phù hợp không những tốn kém về mặt kinh tế, mà cịn
khó có thể vừa vặn được với cơ thể do những sai sót có thể xảy ra trong
q trình gia cơng.
+) In 3D là giải pháp qt biên dạng vật thể nhờ vào thiết bị thu phát
sóng ánh sáng. Việc áp dụng in 3D chiếm nhiều ưu thế hơn so với
phương pháp truyền thống. Thể hiện qua: đảm bảo tính chính xác gần
như tuyệt đối, Thời gian để tạo ra một sản phẩm in 3D mất từ 3 - 72 giờ
phụ thuộc vào kích thước và độ phức tạp của sản phẩm. Nhanh hơn nhiều
so với các phương pháp tạo mẫu truyền thống thường phải mất từ nhiều
tuần đến nhiều tháng mới tạo ra một sản phẩm. Bệnh nhân hay mẫu quét
không cần phải bôi hay nhúng phần chi cụt vào bất cứ hóa chất phụ trợ
nào như đối với phương pháp truyền thống, do đó đảm bảo tính vệ sinh.
+) Trong lĩnh vực y tế, lần đầu tiên tại Việt Nam, các bác sĩ Bệnh viện
Chợ Rẫy đã sử công nghệ in 3D là việc "in" mảnh sọ bằng methyl
methacrylate để để vá lỗ thủng trên hộp sọ rộng gần 140mm của một
bệnh nhân 17 tuổi. Tới nay, bệnh nhân đã bình phục hồn tồn. Tuy
nhiên, khái qt về tình hình phát triển cơng nghệ in 3D ở Việt Nam, TS.
Nguyễn Minh Triển, Phó Trưởng phịng Khoa học, Công nghệ và Hợp tác
phát triển, Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, nhận định:
“Phần lớn các công ty in 3D ở Việt Nam nhập khẩu giải pháp và thiết bị
24


có sẵn để đáp ứng nhu cầu sản xuất/dịch vụ và bước đầu tìm kiếm, xây
dựng thị trường. Về mặt công nghệ, chúng ta mới chỉ chế tạo được các
máy CNC (máy gia cơng từ hình 3D trên máy tính) và máy in 3D có độ
chính xác thấp, in các vật thể khơng q lớn. Ngun liệu in 3D thì chúng
ta phải nhập khẩu chứ chưa tự sản xuất được”.
+) Mặc dù vẫn đang trong thời gian nghiên cứu và thử nghiệm tại Việt
Nam, nhưng những tiến bộ đáng kể trong quá trình tái tạo các bộ phân cơ

thể người cũng như cơ quan sinh đáng đáng được ghi nhận. In sinh học
hứa hẹn những cơ hội quý báu cho phát triển thuốc y tế, phương pháp
điều trị thử nghiệm, nghiên cứu y học, chữa lành vết thương, và cả cấy
ghép.

C.Kết luận
- Sự phát triển của nền công nghệ hiện nay đã đang và sẽ mang lại lợi ích to lớn
cho cuộc sống của con người nói chung cũng như cho các tổc doanh nghiệp nói
riêng. các nước đang phát triển leo lên một tầm cao mới trong chuỗi cung ứng sản
xuất bằng cách thúc đẩy khả năng thiết kế và tạo mẫu nhanh tại các quốc gia này.
công nghệ in 3D cho phép giảm, cơng nghệ 3D có thể giúp chi phí sản xuất, do đó
giảm giá thành sản phẩm, đồng nghĩa với giảm chi phí sinh hoạt của người dân
cũng như tăng lợi nhuận của doanh nghiệp. Tuy nhiên việc phổ biến in 3D sẽ gây
những tác động sâu sắc đến các quy định về quyền sở hữu trí tuệ vì cơng nghệ này
cho phép tái tạo các đối tượng hoặc vật chất hóa các thiết kế. Doanh nghiệp có thể
gặp khó khăn nghiêm trọng khi các hãng khác hoặc thậm chí các cá nhân có thể dễ
dàng sao chép sản phẩm của mình bằng cách sử dụng tập tin thiết kế hoặc bằng
máy quét 3D. In 3D, ngồi ra, cịn có thể gây ra ảnh hưởng nghiêm trọng đến an
ninh quốc gia. Công nghệ 3D tạo điều kiện cho sản xuất phân tán phát triển. Điều
25