Nghiên cứu các mẫu in 3D cơ quan nội tạng trước khi phẫu thuật

Trong kỷ nguyên điều trị y khoa mới, những mẫu in 3D cơ quan nội tạng người là giải pháp lựa chọn giúp các bác sĩ phẫu thuật có sự chuẩn bị đầy đủ trước khi bước vào phòng mổ. Trái tim "giả" mà Beth Ripley mang đến cho một bác sĩ chuyên khoa tim chính là sản phẩm của công nghệ in 3D hiện đại!

"Trái tim" của Beth Ripley chính là mẫu in 3D trái tim thật của một bệnh nhân được nhóm bác sĩ phẫu thuật Bệnh viện Brigham and Women (BWH) ở Boston nghiên cứu. Hai bác sĩ X- quang Beth Ripley và Mike Steigner cùng hợp tác nghiên cứu tạo ra mẫu cho nhóm bác sĩ chuyên khoa tim sau khi các mẫu kỹ thuật số tỏ ra không hiệu quả khi tìm hiểu trực quan.

Sau khi bác sĩ phẫu thuật tim có trong tay mô hình từ dữ liệu do máy quét CT cung cấp, vấn đề can thiệp ngoại khoa trở nên rõ ràng hơn cũng như tránh được biến chứng phức tạp khó lường. Beth Ripley cũng cộng tác với bác sĩ Tatiana Kelil, một bác sĩ X-quang khác ở BWH, trong nỗ lực mới gọi là "In 3D cho Y khoa" cách đây 5 tháng.

Họ làm việc với rất nhiều chuyên gia phẫu thuật và X-quang trong BWH, miệt mài nghiên cứu tạo ra mẫu cơ quan 3D chi tiết nhất của bệnh nhân để có thể hỗ trợ đội ngũ bác sĩ giảm thiểu một số biến chứng do sự can thiệp ngoại khoa và điều trị gây ra, cũng như cải thiện được tình trạng sức khỏe bệnh nhân ở mức tốt nhất.

Từ trái sang phải: Tatiana Kelil và Beth Ripley, James Weaver, Ahmed Hosny.
Từ trái sang phải: Tatiana Kelil và Beth Ripley, James Weaver,  Ahmed Hosny.

Beth Ripley cho biết: "Chúng tôi muốn xây dựng một nền tảng để cho bệnh nhân và nhà nghiên cứu chia sẻ ý tưởng về cách chúng tôi có thể sử dụng công nghệ in 3D một cách tốt nhất trong y khoa. Nếu nằm trong tay của bác sĩ giỏi, nó sẽ là công cụ cực kỳ mạnh mẽ".

Nhóm nghiên cứu của Beth Ripley có được động cơ làm việc từ các bệnh nhân và ước muốn tạo nên một sự khác biệt hoàn hảo. Ngoài ra, nỗ lực của nhóm Ripley giúp cho bệnh nhân hiểu rõ hơn về bệnh tình hay biểu hiện bệnh của họ. Công nghệ in 3D cũng giúp cho bác sĩ phẫu thuật hình dung được những gì họ sẽ làm. BWH không là cơ sở y khoa đầu tiên sử dụng mẫu in 3D.

Các công ty hỗ trợ y khoa đang sử dụng các mẫu giải phẫu học in 3D phục vụ cho việc thiết kế những nguyên mẫu thiết bị y tế hữu hiệu hơn - trong đó bao gồm các bộ phận giả và van tim. Nhưng nỗ lực của BWH có sự khác biệt là tạo ra mẫu 3D để giúp giảm bớt thời gian phẫu thuật, khắc phục sai sót cũng như tránh các biến chứng nguy hiểm.

Mẫu thận in 3D tại National Maker Faire.
Mẫu thận in 3D tại National Maker Faire.

Nhóm của Beth Ripley đã làm việc với các bác sĩ BWH xử lý tiến trình thay thế van động mạch chủ xâm lấn tối thiểu và cắt bỏ khối u thận được kỹ thuật robot hỗ trợ - hai sự can thiệp được tính từng giây sau khi các mạch máu được kẹp lại. Sau khi có mẫu động mạch chủ in 3D của bệnh nhân trước khi tiến hành phẫu thuật, các bác sĩ dễ dàng lựa chọn trước loại van phù hợp nhất để thay thế cũng như nắm rõ được vị trí khối u, giúp giảm thiểu tổn hại gây ra cho mô do luồng máu đến các mô bị giảm bớt trong thời gian phẫu thuật.

Beth Ripley giải thích: "Với cách này, các bác sĩ sẽ không mở lồng ngực bệnh nhân và lựa chọn van phù hợp nhất. Hiện nay, cách duy nhất để chọn lựa van là sử dụng hình ảnh 2D. Nhưng cho dù những hình ảnh tốt nhất thì việc xử lý vấn đề cũng không hề dễ dàng". Nhóm Beth Ripley còn phối hợp với James Weaver và Ahmed Hosny - hai chuyên gia về in 3D độ phân giải cao ở Viện Công nghệ sinh học sáng tạo Wyss thuộc Đại học Harvard - để nghiên cứu cách chuyển đổi dữ liệu số sang các mẫu vật lý như thế nào để đảm bảo độ chính xác, cũng như cách sử dụng máy scan như thế nào để giúp bệnh nhân tránh tiếp xúc với lượng phóng xạ không cần thiết.

Mẫu não in 3D.
Mẫu não in 3D.

Nhóm Beth Ripley chứng minh được rằng các mẫu cơ quan in 3D rất có ích trong chữa trị nhiều loại bệnh: tim mạch, ung thư, phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD), chấn thương, đột quị, Alzheimer, đái tháo đường, viêm phổi và thận. Mới đây, tại sự kiện nhà sáng tạo Mỹ National Maker Faire diễn ra ở Washington DC., những người tham dự tập trung quanh chiếc bàn trưng bày các cơ quan in 3D như não và tim, trong khi nhóm chuyên gia (gồm Ripley, Kelil, Hosny và Weaver) giải thích chi tiết về tiến trình tạo các mẫu 3D cũng như lợi ích tiềm tàng của chúng trong điều trị y khoa.

Nhóm Beth Ripley nêu lên trường hợp của Steven Keating - nhà nghiên cứu làm việc ở Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) được chẩn đoán có khối u lớn trong não vào năm 2014.  Nhờ mẫu khối u não in 3D, Keating hiểu rõ hơn về kích thước khối u qua đó có thể bàn bạc với gia đình và các nhà khoa học để lựa chọn cách điều trị. Beth Ripley cho biết, bệnh nhân có thể cung cấp dữ liệu scan để có được mẫu cơ quan in 3D cho bất cứ sự can thiệp y khoa nào. Hiện nay, trái tim 3D của Ripley có giá khoảng 200 USD.

Duy Minh (tổng hợp)

Các tin khác

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bắc Ninh đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với 5 đối tượng vì có hành vi lừa dối khách hàng. Các đối tượng trên là chủ cơ sở, “bác sĩ”, “khách hàng” của Spa Sigma và Spa “Royal Luxury” ở tỉnh Bắc Ninh với những thủ đoạn lừa dối khách hàng hết sức bài bản, tinh vi.

Thiếu tướng Trịnh Xuân Thu luôn hướng về quê hương bằng những việc làm ý nghĩa để tri ân Mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng, liệt sĩ.

Công an tỉnh Thanh Hóa phát huy truyền thống anh hùng

Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước, Thanh Hóa là một trong những địa bàn trọng điểm bị không quân, hải quân Mỹ đánh phá ác liệt. Hàm Rồng, Nam Ngạn, Phà Ghép, Đò Lèn, Đồi Nhơm... trở thành những “tọa độ lửa” trên tuyến chi viện chiến lược. Mỗi cây cầu, bến phà, cung đường nơi đây đều ghi dấu những trận đánh khốc liệt và sự hy sinh của quân, dân Thanh Hóa để giữ vững mạch giao thông ra tiền tuyến.

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

Bỏ học từ lớp 4, lang thang ở ga Nam Định rồi trượt dài từ trộm cắp, cướp tài sản đến ma túy, Nguyễn Văn Thùy dành hơn 20 năm cuộc đời để... đi tù. Khi trở về, những tưởng đã "rẽ lối" thành công sang lĩnh vực truyền thông với hình ảnh “Tế Điên” trên mạng xã hội, kể chuyện tù tội và khuyên giới trẻ hoàn lương, nhưng, như một diễn viên quen "ăn đèn" sân khấu, “Tế Điên" một lần nữa vướng vòng lao lý cũng chính bởi những phát ngôn thiếu kiểm soát của mình.

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Mỹ đã tham gia công ước cấm vũ khí sinh học, nhưng Cục Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) lại bí mật phát triển một loại vũ khí ám sát bí mật: "khẩu súng gây đau tim". Sự thật khí tài này vừa được tạp chí trực tuyến Cơ khí phổ thông (PMC) Mỹ lật lại trong số ra trung tuần tháng 8/2026.

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.