3d printing medical implants

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCMKhoa Cơ KhíĐề tài: 3D PRINTING MEDICAL IMPLANTSGVHD: Huỳnh Hữu NghịNhóm 6Nguyễn Bảo Long 21101905Lê Trần Hải Nam 21102129 Ngô Văn Tuấn 21103992Từ Vĩ Nghiêm 21202344 Nội DungLỊCH SỬ HÌNH THÀNHINGUYÊN LÝ LÀM VIỆCIIVẬT LIỆUIIICÁC THÀNH TỰU ĐẠT ĐƯỢCIVI. Lịch sử hình thành  Những năm 1980, kỹ sư Chuck Hall đã có ý tưởng đặc biệt về chiếc máy có thể in các hình khối 3D. Ý tưởng lúc đó bị nhiều người coi là xa vời. Tuy nhiên cho đến nay, công nghệ in 3D không chỉ trở thành hiện thực mà ứng dụng của nó còn vươn xa hơn những gì chúng ta có thể tưởng tượng. In 3D là một quy trình tạo nên các vật thể rắn 3 chiều từ một tập tin kỹ thuật số. Bí mật của công 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 mô phỏng. In 3D đã được áp dụng trong y học từ đầu những năm 2000, khi công nghệ này lần đầu tiên được sử dụng để thực hiện cấy ghép nha khoa và chân tay giả tùy chỉnh. Kể từ đó, các ứng dụng y tế cho in ấn 3D đã phát triển đáng kể. Đánh giá công bố gần đây mô tả việc sử dụng in ấn 3D để tạo xương, tai, khung xương, khí quản, xương quai hàm, kính đeo mắt, nuôi cấy tế bào, tế bào gốc, các mạch máu, mạng mạch máu, các mô, và các cơ quan..Trong số rất nhiều ứng dụng của công nghệ in 3D thì điều các nhà nghiên cứu quan tâm nhất là làm thế nào nó có thể được sử dụng để cải thiện đời sống hay thậm chí là kéo dài tuổi thọ. Với những tiến bộ đáng ngạc nhiên trong công nghệ in 3D, cơ thể con người một ngày nào đó có thể được xem như một hệ thống với các bộ phận thay thế được. Đây không phải là khoa học viễn tưởng và cũng không quá xa vời như chúng ta nghĩ.Một bộ hàm làm từ máy in công nghệ 3DII. Nguyên Lý Làm Việc & Ứng DụngNguyên lý làm việc:Dựa trên nguyên lý thiết kế ngược .Trước đây khi các công nghệ thiết kế mẫu còn chưa phát triển mạnh, các bộ phận được thiết kế dựa trên cơ sở đo đạc dựa trên mẫu có sẵn, sau đó thiết kế, tạo mô hình trên phần mềm và đưa vào gia công. Nhưng các bộ phận có tính cá biệt, có độ phức tạp cao, gây khó khăn trong quá trình lấy số liệu và thiết kế. Ngày nay người ta sử dụng công nghệ quét 3D để lấy được chính xác số liệu và hình dạng của các bộ phận. Có thể ứng dụng các công nghệ như : FDM, SLA, SLS, LOM.. Vào trong y học..nhưng chủ yếu là FDMVề cơ bản, một chiếc máy in 3D theo công nghệ FDM gồm có 3 trục Oxyz, và một cụm đùn nhựa (tạm gọi là máy đùn). Các động cơ bước (stepper motor) trên 2 trục xy sẽ điều khiển máy đùn di chuyển trên mặt phẳng Oxy.Sử dụng công nghệ FDMCấu tạo máy in 3d ReprapPhần cơ khí Khung máy Reprap thường được làm từ gỗ ép, nhựa meca ( arcrylic), thép tấm (sheetmetal) hoặc thép ốngKhớp nối Reprap:Chúng được làm bằng nhựa ABS hoặc PLA với độ chính xác ở mức tương đốĐầu đùn nhựa in 3DPhần điện-điện tử của máy ReprapĐộng cơ bước (Stepper Motors): Người ta dùng động cơ bước để đảm bảo điều khiển chính xác chuyển động dựa trên các tín hiệu điện và máy sẽ tính ra vị trí chính xác dựa trên các thông số ấy.Mạch điều khiển Rep: dùng bo mạch điều khiển RAMPS 1.4 với nhiều cải tiến về hiệu suấtMáy in 3D MingdaThông số kỹ thuật Kích thước tối đa300x200x600Tốc độ in 200-300mm/phĐộng cơ57 động cơ bướcGiao diệnthẻ SD/USBđộ chính xác0.04-0.2mm điều chỉnhPhần mềm curavòi phun1.75mm/3.0mmMáy in FDM OMB201 3DHoạch định phẫu thuậtĐiều trị bệnhỨng dụng:Mô hình tim từ nhựa dẻo hỗ trợ nghiên cứu, giải phẫuGiàn đỡ cho kỹ thuật mô được tạo ra bằng vitamin hỗ trợ nghiên cứu, giải phẫu và thay thếBút BioPen in tế bào mô và alginate (keo chiết xuất từ tảo biển) để tái tạo mô xươngNẹp xương chế tạo từ nhựa có thiết bị phát sóng giúp xương phục hồi nhanh hơnChân tay giả bằng nhựaRăng sứMảnh ghép sọ được thiết kế dựa trên cấu trúc vật liệu polyprolyleneƯU NHƯỢC ĐIỂMƯu điểm:Thể hiện chính xác cấu trúc cơ thể con người.Khả năng thay thế cho từng cá nhân riêng biệt.Giảm bớt nhu cầu hiến tặng nội tạng.Nhược điểm:Đầu tư cao, giá thành cao.Yêu cầu về trình độ kĩ thuật.III. Thành Tựu Đạt ĐượcCấy ghép thành công đốt sống in 3D lên cơ thể ngườiCa phẫu thuật chứng minh rằng xương in 3D có thể cấy ghép vào bất cứ nơi nào trong cơ thể và trong một số trường hợp nó có thể cứu mạng sống của bạn.Các nhà khoa học đã chế tạo được mạch máu nhờ công nghệ in 3DNha khoa và chân tay giảHồi tháng 2/2013, các bác sĩ và kĩ sư tại Hà Lan đã cùng nhau chế tạo một chiếc cằm dưới nhân tạo bằng công nghệ in 3D sau đó cấy ghép vào một bệnh nhân nữ 83 tuổi mắc chứng viêm xương tủy. Máy in đã tạo ra chiếc cằm từ 33 lớp bột titanium nóng chảy được phủ lên trên một bộ khung xương bằng gốm sinh họcMột công ty khởi nghiệp tại Italia với tên Youbionic mới đây đã cho ra mắt một cánh tay cơ học tiếp nhận tín hiệu từ cơ bắp (myoelectric- tạm dịch: cơ điện tính) với thành phần chính được tạo ra bằng công nghệ in 3D kết hợp với bộ điều khiển Arduino. Mặc dù vẫn còn đang trong giai đoạn thử nghiệm nguyên mẫu, nhưng công ty này tuyên bố rằng, nghiên cứu của họ sẽ cho ra đời loại tay giả thế hệ mới có giá chỉ bằng một phần mười hoặc ít hơn thế so với các model trên thị trường hiện tại.Tài liệu tham khảohttps://www.youtube.com/watch?v=UmoHvkaASEohttps://www.youtube.com/watch?v=zgSXcGHKZjwhttps://www.youtube.com/watch?v=Y7DJOT2obYIẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN Đà LẮNG NGHE !!