Bệnh nhân Nguyễn Văn V, 50 tuổi, Bắc Ninh và ông Khuất Hữu T, 46 tuổi, Hà Nội đều được chẩn đoán là u xương sụn chuyển dạng vùng đầu trên xương đùi. Do được phát hiện muộn và không điều trị trong một thời gian dài lên tới trên 10 năm, nên kích thước của hai khối u đều rất lớn và phát triển phì đại như một cây súp-lơ, đã xâm lấn hết toàn bộ đầu trên xương đùi trên một đoạn dài gần 20 cm, làm phá hủy mất chức năng hoàn toàn phần cấu trúc xương này. Điều này khiến hai bệnh nhân rất khó khăn trong di chuyển và sinh hoạt hàng ngày.
Theo ThS Phạm Trung Hiếu, Trưởng đơn nguyên Phẫu thuật khớp háng và khung chậu, Khoa Chấn thương chỉnh hình và Y học thể thao, bệnh viện Đa Khoa Xanh Pôn, Hà Nội, đứng trước những ca bệnh như thế này, trên thế giới giải pháp được lựa chọn hàng đầu là cắt bỏ đoạn xương hỏng kèm theo u và thay thế bằng khớp nhân tạo chuôi dài lắp ghép đặc biệt bằng chất liệu hợp kim titan với chi phí vô cùng đắt đỏ. Còn tại Việt Nam, đến nay các phẫu thuật viên vẫn luôn gặp khó khăn khi đưa ra giải pháp triệt để điều trị, vì phải cân nhắc làm sao vừa giải quyết khối u vừa giúp bệnh nhân bảo tồn được chức năng của khớp háng. Và thậm chí trước đây, nếu bệnh nhân được khẳng định chẩn đoán là ung thư xương thì phương pháp duy nhất được lựa chọn là tháo bỏ khớp háng, khiến bệnh nhân chịu cảnh tàn phế đến suốt đời.
Trong những năm gần đây, nhờ sự phát triển và ứng dụng của công nghệ in 3D trong tất cả các lĩnh vực khoa học, đời sống, đồng thời với sự thừa hưởng những thành tựu của ngành công nghệ vật liệu thay thế y sinh học đem lại; đặc biệt cùng sự ra đời của công nghệ sử dụng vật liệu PEEK trong tạo hình xương nhân tạo, một hướng đi mới đã được mở ra để điều trị triệt để những bệnh nhân có bệnh lý u xương phức tạp như trên.
Ngay sau sự thành công trước đó của những ca phẫu thuật thay thế đầu trên xương cánh tay và đầu dưới xương đùi đã được thực hiện tại khoa Chấn thương chỉnh hình và Y học thể thao, Bệnh viện đa khoa Xanh Pôn, các bác sĩ tại khoa quyết định phương án điều trị cho hai trường hợp u đầu trên xương đùi là lấy bỏ đoạn xương kèm u và thay thế bằng xương nhân tạo kèm khớp được in 3D hoàn toàn.
 |
Quá trình tạo ra mô hình in 3D từ bản quét cắt lớp vi tính của bệnh nhân.
Hai bệnh nhân được tiến hành chụp cắt lớp vi tính vùng khớp háng và xương đùi hai bên. Sau đó, dựa vào mẫu dựng hình 3D của xương đùi và khớp háng bên lành, các kỹ sư tạo ra mẫu thiết kế ba chiều cho đoạn xương cần thay thế vào bên bị bệnh. Đặc biệt, trong quá trình này, các bác sĩ lâm sàng và kỹ sư cùng làm việc với nhau để tạo ra bản thiết kế của đoạn xương nhân tạo chuyên biệt cho từng bệnh nhân, với các thiết kế phù hợp cho phẫu thuật thay thế. Khi đã có bản thiết kế, các kỹ sư sẽ sử dụng máy in 3D tạo ra khuôn đúc ngược bằng kim loại, quá trình này tốn nhiều thời gian nhất có thể kéo dài đến hàng tuần. Khi khuôn đúc hoàn thành, vật liệu PEEK ở dạng lỏng (đã được xử lý diệt khuẩn) sẽ được đổ vào khuôn và tạo mô hình xương thực tế để sử dụng trong phẫu thuật.
PGS, TS Trịnh Bình, Giám đốc Viện Nghiên cứu và Phát triển Vật liệu Y sinh, Công ty cổ phần Y sinh Ngọc Bảo, đơn vị sản xuất ra đoạn xương nhân tạo cho biết: PEEK là vật liệu Polyme mới được ứng dụng trong lĩnh vực chấn thương chỉnh hình trên thế giới. Loại polyme này có các đặc tính phù hợp để tạo ra các vật liệu sinh học cấy ghép vào cơ thể người như tính chịu lực, tính đàn hồi, khả năng tương thích sinh học rất cao, không bị thải ghép và cũng như dễ dàng chế tác, in 3D theo khuôn mẫu. Sản phẩm của quy trình trên là tạo ra một đoạn xương đùi nhân tạo giống y hệt đoạn xương của bệnh nhân, đồng thời được thiết kế thêm để phù hợp với quá trình cấy ghép.
Để liên kết giữa phần xương nhân tạo này và đoạn xương còn lại của bệnh nhân, các bác sĩ sử dụng hệ thống khớp nhân tạo titan đặc biệt được thiết kế riêng phù hợp với cấu trúc của đoạn xương nhân tạo, giúp cho hai phần xương được cấy ghép liên kết chặt chẽ, bảo đảm khả năng chịu lực và truyền tải lực. Kết quả của phẫu thuật sẽ giúp cho chân bệnh nhân ngay sau lấy bỏ u và ghép xương nhân tạo đã có thể vận động nhẹ nhàng trở lại sau một ngày, cũng như bảo đảm khả năng chịu lực để bệnh nhân tập đi sớm từ ngày thứ ba sau phẫu thuật.
Hai ca mổ thay thế xương đùi bằng xương sinh học PEEK in 3D ở hai bệnh nhân đã thành công tốt đẹp. Hiện hai bệnh nhân đã hồi phục tốt, hai khối u xương khối lượng lần lượt 1,6 kg và 2 kg đã được lấy bỏ hoàn toàn, trả lại diện mạo bình thường cho người bệnh.
Sự thành công này đã mở ra khả năng ứng dụng ngày càng rộng rãi hơn trong việc bảo tồn chi cho bệnh nhân mắc các bệnh lý như u xương hoặc tổn thương cũ gây mất đoạn xương dài. Công nghệ này có chi phí phù hợp với túi tiền của người bệnh Việt Nam cũng như có tính khả thi để thực hiện ở nhiều cơ sở y tế. Hiện Viện Nghiên cứu và Phát triển Vật liệu Y sinh là đơn vị tiên phong và duy nhất cung cấp ứng dụng công nghệ 3D trong chuyên ngành chấn thương - chỉnh hình ở nước ta. Hy vọng trong thời gian tới, công nghệ này sẽ được ứng dụng rộng khắp mang lại niềm hạnh phúc cho các bệnh nhân tránh phải tàn tật suốt đời.
