Case study

Mô hình in 3D trong hỗ trợ phẫu thuật chỉnh hình

Giáo sư Kwok-sui Leung đang mở rộng ngành Chấn thương và Chỉnh hình, Khoa Y của trường Đại học Trung Quốc tại Hồng Kông (CUHK), vượt xa vai trò truyền thống của nó như một ngành học lâm sàng. Tại bệnh viện Prince of Wales, Leung có thể cải thiện mức độ thành công và độ chính xác của phẫu thuật, tăng cường sự tự tin của bệnh nhân và khám phá các phương pháp phẫu thuật tân tiến cùng một lúc. Bằng cách nào vậy? Giáo sư đã sử dụng in 3D để tạo mô hình xương và dẫn hướng phẫu thuật, phục vụ cho quy trình chuẩn bị phẫu thuật chỉnh hình.

In 3D rất lý tưởng cho việc tạo mẫu xương vì canxi trong bộ xương người làm cho hình ảnh quét rất rõ. Chụp cắt lớp (CT) tạo ra các tệp hình ảnh cần thiết cho việc in 3D.Bác sĩ phẫu thuật sử dụng các mô hình xương được in 3D để tham khảo ý kiến, đánh giá và lập kế hoạch phẫu thuật trị ung thư xương, viêm khớp thoái hoá, tái lập lại hình dạng chân tay bị biến dạng và tái tạo xương bị gãy.

Giảm thời gian và chi phí cho phẫu thuật

Bệnh viện Prince of Wales đã sử dụng dòng máy sản xuất 3D của Fortus® với công nghệ FDM ™ để in cả dẫn hướng phẫu thuật và dụng cụ phẫu thuật. Trước khi sử dụng các mô hình 3D, hầu hết các bác sĩ phẫu thuật tại Bệnh viện Prince of Wales dựa vào kinh nghiệm của họ và hình ảnh CT scan để hình dung và lên kế hoạch cho phẫu thuật. Các bác sĩ sẽ đưa ra quyết định cuối cùng cho quá trình phẫu thuật ngay tại phòng mổ. Chuẩn bị phẫu thuật khi có mô hình in 3D sẽ rút ngắn quá trình phẫu thuật, tăng độ chính xác và tỷ lệ thành công.

"Các mô hình in 3D xương của bệnh nhân được sử dụng để kiểm tra các vị trí khác nhau của việc ổn định đĩa đệm hoặc đinh vít. In 3D cho phép đánh giá sâu và tập luyện trước khi phẫu thuật, dẫn đến một quy trình hoạt động trơn tru, trong đó cấy ghép được đặt vị trí chính xác hơn theo độ cong của xương bệnh nhân", Leung nói. "Nguy cơ chảy máu và nhiễm trùng theo đó cũng giảm."

Một trong những vị trí rạch giải phẫu phổ biến nhất trong các cuộc phẫu thuật ung thư xương là vào cuối xương đùi, gần khớp gối. Độ chính xác của chỗ rạch là rất quan trọng để có thể loại bỏ hoàn toàn khối u và tái tạo lại một phần chức năng. Phục hồi gãy xương chậu trong tai nạn xe hơi - thủ tục khác của bệnh viện thông thường - cũng đòi hỏi độ chính xác cao. Đối với các thủ tục phức tạp, chẳng hạn như xác định góc đặt vít và vị trí của kim cấy ghép, các mô hình 3D cung cấp không gian thử nghiệm cần thiết để đạt được độ chính xác mong muốn.

Bệnh viện Prince of Wales sử dụng công nghệ in 3D trong các trường hợp khác nhau, từ phương pháp chỉnh xương (chỉnh lại xương từ dị tật) đến các vết nứt gãy xương phức tạp do tai nạn xe hơi. Trung bình, thời gian dành cho phẫu thuật đã giảm một giờ khi kết hợp các yếu tố công nghệ in 3D trong quá trình chuẩn bị phẫu thuật.

Tạo ra các cách tiếp cận mới

Elvis Chun-chui Chui, kỹ sư y sinh học tại Trung tâm Giáo dục Chỉnh hình CUHK, cho biết: "Việc áp dụng công nghệ in 3D tạo một nền tảng cho việc thử nghiệm các phương pháp phẫu thuật tiên tiến. Hơn nữa, nó làm tăng cơ hội để trao đổi giữa các bác sĩ và bệnh nhân. Bệnh nhân sẽ được hiểu rõ hơn về phương án chẩn đoán và điều trị với sự trợ giúp của các bộ phận in 3D."

Ngoài việc in các dẫn hướng phẫu thuật, Bệnh viện CUHK và Bệnh viện Prince of Wales đã mở rộng ứng dụng của họ để in các dụng cụ phẫu thuật nhỏ, sử dụng một lần.

Ví dụ, nó rất hữu ích cho bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình khi họ thường xuyên sử dụng một dẫn hướng để đảm bảo vị trí chính xác để đặt đinh vít vào xương. Những dẫn hướng nhỏ bằng nhựa này là tùy chỉnh được thiết kế cho từng bệnh nhân, dựa trên phương án giải phẫu duy nhất của họ và thủ tục phẫu thuật. Và hệ thống máy in 3D dòng sản xuất của Fortus có thể in được vật liệu PC-ISO®, một loại nhựa nhiệt dẻo tương thích sinh học có thể tiệt trùng được, bác sĩ có thể sử dụng dẫn hướng trên bệnh nhân ngay sau khi hoàn thiện mẫu in từ máy in 3D. Tại một trường hợp, dẫn hướng được in 3D chỉ tốn khoảng HKD100 -  nhỏ hơn rất nhiều chi phí sản xuất truyền thống và cũng nhanh hơn nhiều.

"In 3D giúp chúng ta nghiên cứu và phát triển y khoa", Leung nói.

"In 3D tạo ra tiềm năng trong cả hai: dẫn hướng phẫu thuật và dụng cụ phẫu thuật. Và, chi phí tiết kiệm được từ việc sử dụng in 3D giờ đây có thể được sử dụng cho nghiên cứu và phát triển, vì thế, sẽ đem lại lợi ích cho bệnh nhân, bác sĩ phẫu thuật và các nhà nghiên cứu. "

TAGS :

Fortus IN 3D Máy in 3D Máy in 3D Stratasys

Bình luận của bạn

Tin tức