Quay lại VnExpress
Giải nhì
Giải nhì

Thiết bị định vị phẫu thuật nội soi xương 3D

Nhóm: Trung Hiếu Phạm

LĨNH VỰC Y SINH, HóA SINH
Lượt bình chọn:
44

Mô tả sản phẩm

Giới thiệu sản phẩm:

U xương gần bề mặt khớp là một dạng tổn thương bất thường cấu trúc phát triển trong trong lòng xương của bệnh nhân. Các u này có thể là lành tính hoặc ác tính, kích thước cũng khác nhau tùy giai đoạn phát triển và vị trí u nằm sát, ngay dưới bề mặt khớp. Các u này thường gây đau đớn cho bệnh nhân khi vận động, và nếu để lâu dài có thể gây gãy xương bệnh lý, thoái hóa khớp thứ phát, dẫn tới tàn phế. Đối với các khối u nằm sát bề mặt khớp, hiện nay hầu hết các bác sĩ sử dụng phương pháp mổ nội soi khớp(sử dụng dụng cụ dạng ống nội soi có gắn camera để quan sát trong khớp can thiệp) để tìm và loại bỏ khối u với khối u nhỏ, hoặc mổ mở vào thẳng lòng khối u để nạo bỏ. Tuy nhiên, việc xác định khối u nằm dưới bề mặt lớp sụn là vô cùng khó khăn, đồng thời việc phá bỏ lớp sụn để tiếp cận khối u khiến gây tổn thương cấu trúc bình thường của mặt khớp và dẫn đến thoái hóa khớp sớm diễn ra. Đã có nhiều bác sĩ tìm cách đi vào trong lòng khối u từ đường ngoài khớp, tuy nhiên việc xác định chính xác đường hầm để loại bỏ khối u trong mổ là cực kỳ khó khăn, gần như là một quá trình mù dù có sử dụng các hệ thống máy chụp Xquang trong mổ dẫn đường. Thậm chí, khi bác sĩ khoan các đường hầm này không chính xác với nhiều lần khoan đi, khoan lại có nguy cơ còn làm yếu kết cấu xương và gây ra gãy, vỡ xương thứ phát. Trong khi đó, chưa chắc đã vào đúng tổ chức trung tâm u và lấy bỏ triệt để được khối u, việc này sẽ khiến tăng nguy cơ u tái phát. Trong 6 tháng trở lại đây, tại Bệnh viện đa khoa quốc tế Vinmec Times City, nhóm bác sĩ của trung tâm Chấn thương chỉnh hình đã sử dụng “Thiết bị định vị phẫu thuật nội soi trong xương in 3D” (viết tắt tiếng Anh là PSI – patient specific instrument), được thiết kế để dẫn đường giúp bác sĩ tạo ra một đường hầm đi từ bề mặt ngoài xương (vùng an toàn) tới chính xác trung tâm khối u, qua đường hầm này bác sĩ sẽ sử dụng thiết bị nội soi để loại bỏ khối u một cách tiện lợi, an toàn và không làm tổn thương bất kỳ cấu trúc nào khác của khớp. Đây là kỹ thuật và sáng chế chưa từng được thực hiện trước đây ở Việt Nam, cũng như là kỹ thuật cải tiến chưa có nghiên cứu nào công bố tương tự trên thế giới. Qua việc áp dụng sản phẩm này, nhóm bác sĩ đã thực hiện thành công 4 ca phẫu thuật nội soi trong xương để loại bỏ khối u xương mà không cần mổ mở vào u hay mổ nội soi đi qua bề mặt khớp. Qua đó giúp sau phẫu thuật bệnh nhân giảm đau đớn, tập vận động được rất sớm, giảm tối thiểu tỷ lệ tái phát u (đến nay chưa ghi nhận trường hợp nào tái phát) và đồng thời đảm bảo tính thẩm mỹ với vết sẹo mổ chỉ từ 2-3cm so với sẹo mổ 10-15cm của mổ mở.

Tính năng cơ bản:

“Thiết bị định vị phẫu thuật nội soi trong xương in 3D” (viết tắt tiếng Anh là PSI – patient specific instrument), được thiết kế để dẫn đường giúp bác sĩ tạo ra một đường hầm đi từ bề mặt ngoài xương (vùng an toàn) tới chính xác trung tâm khối u, qua đường hầm này bác sĩ sẽ sử dụng thiết bị nội soi để loại bỏ khối u một cách tiện lợi, an toàn và không làm tổn thương bất kỳ cấu trúc nào khác của khớp. Đây là kỹ thuật và sáng chế chưa từng được thực hiện trước đây ở Việt Nam, cũng như là kỹ thuật cải tiến chưa có nghiên cứu nào công bố tương tự trên thế giới. Qua việc áp dụng sản phẩm này, nhóm bác sĩ đã thực hiện thành công 4 ca phẫu thuật nội soi trong xương để loại bỏ khối u xương mà không cần mổ mở vào u hay mổ nội soi đi qua bề mặt khớp. Qua đó giúp sau phẫu thuật bệnh nhân giảm đau đớn, tập vận động được rất sớm, giảm tối thiểu tỷ lệ tái phát u (đến nay chưa ghi nhận trường hợp nào tái phát) và đồng thời đảm bảo tính thẩm mỹ với vết sẹo mổ chỉ từ 2-3cm so với sẹo mổ 10-15cm của mổ mở.

Xuất xứ sản phẩm:

Trung tâm nghiên cứu công nghệ in 3D y sinh, Đại học VinUni, Hà Nội, Việt Nam

Mô tả cơ bản:

PSI có 2 phần dạng ống: phần nhỏ hình trụ dài 54mm có lỗ đinh ở chính giữa nằm trong có tác dụng định hướng bước đầu vào chính xác vị trí khối u trong xương. Phần lớn bên ngoài hình trụ mặt elip (để diện tích tiếp xúc bề mặt là tối ưu nhất) dài 33mm, trong đó có 20mm từ bề mặt da chạm tới bề mặt xương giúp định vị chính xác vị trí đặt PSI, đồng thời tạo định hướng cho máy nội soi đi vào bên trong khối u. Phần bên ngoài có gắn them 1 đoạn dài 25mm để cầm dễ dàng trong lúc mổ. Các đinh được dùng để định vị và cố định có đường kính 2.4mm, đường kính máy nội soi tối thiểu cần 5mm. Mặt PSI gắn vào phần xương  được tạo âm bản sao cho khít sát nhất với vị trí xương của bệnh nhân

Yêu cầu đối với cơ sở hạ tầng cần thiết để triển khai ứng dụng sản phẩm:

Các loại phần mềm:
- RadiAnt DICOM Viewer (phần mềm thuộc công ty Medixant, đặt tại Poznan, Poland): Để các bác sĩ xem file CT, kiểm tra và xác định vị trí khối u cũng như sơ bộ vị trí PSI trước khi gửi đề bài.
- Materialise Mimics (version 24.0 Medical Edittion, công ty Materialise, Belgium): Xử lý hình ảnh 3D các bộ phận giải phẫu (xương, cơ, mô mềm,…) từ file Dicom. Xác định chính xác vị trí u nang và vị trí đường vào ống khoan
- Materialise 3-matic (version 16.0 Medical Edittion, công ty Materialise, Belgium: Thiết kế PSI, tính toán kết quả khi dùng PSI
- Rayware (version 2.8.9, là phần mềm sử dụng cho máy in của hãng Sprintray, Mỹ): Gắn support, cắt lớp file in

Máy in: Sprintray pro S95:
- Dòng máy in hiện đại nhất của công ty Sprintray, Mỹ.
- Sử dụng công nghệ DLP Refined
- Đô chính xác cực cao (sai số tối đa 0.05 mm)
Ưu điểm máy:
+ Tốc độ in nhanh
+ Khổ in lớn
+ Dễ dàng tìm hiểu, đào tạo và lên quy trình tại phòng lab
+ Hệ thống máy chiếu UV, máy rửa/sấy hiện đại

Sản phẩm được phát triển trong khoảng thời gian: Dưới 3 tháng

Số người tham gia làm: 3

Sản phẩm có mặt trên thị trường hoặc đưa vào ứng dụng rộng rãi trong khoảng thời gian: Dưới 3 tháng

Phạm vi thị trường và ngành ứng dụng:

Y tế

Tiêu chí tự đánh giá sản phẩm ý tưởng dự thi

Tính sáng tạo, đổi mới và công nghệ:

So với các phương pháp khác:
- Có sự phối hợp chặt chẽ giữa bác sĩ phẫu thuât và kỹ sư thiết kế trong việc lập kế hoạch, nghiên cứu thao tác để xương và khớp của bệnh nhân khôi phục lại bình thường, giải pháp cấy ghép và phương pháp cố định tốt nhất cho bệnh nhân.
- Tránh thiệt hại cho các cấu trúc quan trọng và gần với mô tổn thương.
- Cung cấp tầm nhìn rõ ràng về tổn thương.
- Thiết kế nhỏ gọn dễ sử dụng, các chi tiết đều hướng đến sự thuận tiện của bác sĩ khi sử dụng: có tay cầm dài ngoài da dùng để đặt định vị và cố định chắc chắn hơn, điểm cảnh báo chạm đến xương khi đặt PSI và cảnh báo khi đinh khoan đến khối u.
- Các buổi diễn tập phẫu thuật trước phẫu thuật giúp giảm tổn thương dây thần kinh và mạch máu, rút ngắn thời gian phẫu thuật, giảm chảy máu nội phẫu và đạt được kết quả phẫu thuật tốt hơn.

Tính ứng dụng:

Cách sử dụng: Cực kì dễ sử dụng: Chỉ cần đặt bộ PSI vào vị trí xương đã được tính toán trước của bệnh nhân, phần âm bản PSI sẽ fit sát với bề mặt xương. Kiểm tra lại 1 lần xem PSI đã xuống hết hay chưa rồi bắt đầu khoan đinh cố định và khoan định hướng ban đầu. Sau khi bắt trúng đinh định hướng vào chính xác khối u, gỡ bỏ phần PSI nhỏ bên trong cùng với đinh đinh hướng. Tiếp tục sử dụng đường ống định hướng của phần PSI còn lại để đưa ống nội soi vào đúng vị trí khối u một cách chính xác và nhanh gọn nhất.
Không chỉ ứng dụng trong mổ cho xương sên cổ chân mà có thể áp dụng cho tất cả các phần xương khác trong cơ thể, đặc biệt với tổn thương/khối u nằm trong lòng xương khó xác định và xử lý.

Tính hiệu quả:

Thông thường có 2 cách: Một là sẽ mổ mở để tìm khối u, phương pháp này gây tổn thương nhiều và khó phục hồi cho bệnh nhân; và cách hai là sẽ mổ nội soi đi vào từ mặt khớp cũng dễ dẫn đến tổn thương khớp. Độ chính xác bị phụ thuộc nhiều vào tay nghề và kinh nghiệm của bác sĩ phẫu thuật.
Với phương pháp mổ ứng dụng công nghệ in 3D sẽ giải quyết được vấn đề từ 2 phương pháp trên. Chúng tôi tính toán tạo ra PSI và lên kế hoạch phẫu thuật cụ thể từ trước nên đảm bảo độ chính xác rất cao, có thể loại trừ tất cả khối u đi mà không gây tổn thương nhiều cho bệnh nhân. Ca mổ cũng được tiến hành nhanh gọn và đảm bảo thẩm mĩ hơn rất nhiều.

Tiềm năng phát triển:

Có thể cung cấp giải pháp phẫu thuật mới này cho tất cả các đơn vị y tế trên cả nước

Tài liệu mô tả kỹ thuật cơ bản và hướng dẫn sử dụng sản phẩm:

https://drive.google.com/file/d/1ZlQ-sTS3yUXEpymF5kJBvAG-2Bri4lwP/view?usp=sharing