Công nghệ mới có ý nghĩa nhân văn

Một tiến bộ khoa học mới

Bảo quản xương sọ và ghép tự thân cho các bệnh nhân mở nắp hộp sọ là một phương pháp đã được áp dụng từ lâu trên thế giới. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, mảnh xương sọ của bệnh nhân không thể lắp trở lại do nhiều nguyên nhân như: Vỡ nhiều mảnh, lún... Lúc này, để điều trị, bắt buộc phải dùng những mảnh vá bằng vật liệu thay thế như polyether, titan, gốm, PEEK (loại nhựa có khả năng chịu nhiệt cao)... Trong đó, PEEK là vật liệu y sinh tốt nhất hiện nay, đáp ứng các tiêu chí: Phù hợp về mặt sinh học, không gây phản ứng viêm, thải loại, trơ về mặt hóa học, không gây ung thư, dễ khử trùng, dễ chế tạo. Tại Việt Nam, PEEK đã được thử nghiệm lâm sàng trong nội dung của đề tài cấp Bộ dưới dạng sản phẩm y tế là mảnh vá hộp sọ và lồi cầu xương hàm dưới (sản phẩm chưa được chế tạo bằng công nghệ in 3D).

Trên cơ sở tham khảo các công trình nghiên cứu của thế giới và trong nước, nhóm tác giả, gồm: PGS.TS Ngô Duy Thìn, ThS Vũ Chí Hiếu và cộng sự (Công ty cổ phần Y sinh Ngọc Bảo, ở ngõ 117 Thái Hà, Đống Đa, Hà Nội) đã xây dựng quy trình thiết kế, tạo hình vòm sự tùy chỉnh từ vật liệu PEEK bằng công nghệ in 3D, dựa vào dữ liệu trên phim của từng bệnh nhân qua chẩn đoán hình ảnh.

Phương pháp chế tạo mảnh ghép hộp sọ từ vật liệu PEEK có tính sinh học cao, phù hợp với từng bệnh nhân riêng biệt. Sản phẩm có các ưu điểm: Không giới hạn kích thước cho tất cả vị trí các vùng, cho các loại tổn thương, kể cả tổn thương sọ mặt; chế tạo sẵn, tạo thuận lợi cho phẫu thuật, chỉ cần lắp mảnh vá vào vùng khuyết sọ. Ngoài việc tạo xương sọ, phương pháp này còn có thể áp dụng để tạo ra các loại xương có kích thước dài hơn như xương tay, xương chân...

“Trong quy trình sản xuất hiện nay, khó nhất là khâu in sản phẩm từ vật liệu PEEK. Từ hình ảnh CT (chụp cắt lớp) hoặc MRI (chụp cộng hưởng từ), chúng tôi tạo thiết kế không gian ba chiều có kích thước, hình dạng phù hợp cho từng bệnh nhân, từ đó chuyển sang thiết kế phần mềm in 3D bằng vật liệu PEEK. Khi có sản phẩm sẽ chỉnh sửa, bao gói và tiệt trùng. Với công nghệ và vật liệu tiên tiến như vậy chúng tôi cho ra sản phẩm là các mảnh vá hộp sọ cá thể hóa”, PGS.TS. Ngô Duy Thìn, Chủ tịch Hội đồng quản trị Công ty cổ phần Y sinh Ngọc Bảo, Chủ nhiệm đề tài cho biết.

Đặc biệt, mảnh vá hộp sọ có thiết kế tai để bắt vít chống sập lún, giảm các loại nẹp cố định. Đây là một sáng tạo mới của Việt Nam. Trên thế giới cũng lần đầu tiên có kết cấu mới này.

Hướng phát triển nhiều triển vọng

Năm 2021, Sở Khoa học và Công nghệ Hà Nội đã phê duyệt triển khai dự án sản xuất thử nghiệm cấp thành phố “Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm cấy ghép tạo hình sọ, mặt từ vật liệu y sinh PEEK bằng công nghệ in 3D”. Dự án đã cung cấp các mảnh ghép sọ tùy chỉnh bằng vật liệu PEEK cho Bệnh viện Đa khoa Hải Dương, giúp phẫu thuật thành công trên 30 bệnh nhân. Ngoài ra, Bệnh viện Bạch Mai, Bệnh viện Bãi Cháy (tỉnh Quảng Ninh), Bệnh viện Răng Hàm Mặt trung ương cũng đã phẫu thuật tạo hình cho 10 bệnh nhân. Các sản phẩm được chế tạo từ vật liệu PEEK bằng công nghệ in 3D hoàn toàn phù hợp với từng bệnh nhân, thời gian phẫu thuật ngắn và khả năng ổn định mảnh ghép khá tốt.

Công trình tạo hình vòm sự tùy chỉnh từ vật liệu PEEK bằng công nghệ in 3D của nhóm tác giả PGS.TS Ngô Duy Thìn và cộng sự đã đoạt giải Nhì Hội thi Sáng tạo kỹ thuật toàn quốc lần thứ 16 (2020-2021) do Quỹ Hỗ trợ sáng tạo kỹ thuật Việt Nam - VIFOTEC tổ chức.

Theo Tiến sĩ Lê Xuân Thảo, Phó Chủ tịch Thường trực VIFOTEC, công trình được đánh giá cao về tính sáng tạo, tính mới, hiệu quả kinh tế - xã hội và khả năng ứng dụng rộng rãi trong điều kiện của nước ta. Sản phẩm đáp ứng mọi yêu cầu của bệnh nhân cần phẫu thuật khuyết, hổng hộp sọ với nhiều thể loại kích thước, vị trí, hình dạng. Kỹ thuật mổ đơn giản, có thể phổ biến đại trà đến các bệnh viện tuyến tỉnh trong cả nước, đạt thẩm mỹ cao và giá thành hợp lý so với các phương tiện khác ở Việt Nam.

Công trình này là một tiến bộ khoa học có ý nghĩa xã hội và nhân văn, mở ra hướng phát triển mới cho phẫu thuật chấn thương chỉnh hình nói chung và phẫu thuật tái tạo xương khớp nói riêng. PGS.TS Ngô Duy Thìn mong muốn sẽ phát triển công nghệ này vào chế tạo các thiết bị cấy ghép y tế trong cơ thể như: Các đầu xương chi trên và chi dưới thay thế các đoạn xương của bệnh nhân ung thư xương... Mục tiêu cuối cùng là xây dựng nền sản xuất trang thiết bị cấy ghép y tế trong nước bằng các vật liệu y sinh, giảm nhập ngoại.