L'appareil développé par un groupe de médecins et d'ingénieurs de l'Université VinUni est comme un télescope qui aide le remplacement du genou à obtenir des résultats précis, pour un coût de seulement 1/10 par rapport aux produits similaires dans le monde.
Le Dr Pham Trung Hieu et ses collègues du groupe VinUni 3D Lab, le Centre de recherche en technologie 3D en médecine de l'Université VinUni, ont développé avec succès un dispositif de navigation chirurgicale personnalisé (PSI) qui peut orienter la position d'une chirurgie de remplacement articulaire avec une précision allant jusqu'à 98 %. La recherche vient de remporter le deuxième prix de l'Initiative scientifique 2023 organisée par VnExpress .
L'appareil aide les chirurgiens à effectuer des coupes osseuses pendant l'opération selon le plan de programmation, contribuant ainsi à augmenter la précision du placement des articulations artificielles pour optimiser l'efficacité et la sécurité de la chirurgie pour les patients. Au Vietnam, aucune recherche n’a jamais été menée sur l’application du PSI dans la chirurgie de remplacement articulaire.
BSCK II Pham Trung Hieu a remporté le deuxième prix avec le produit d'un dispositif de guidage chirurgical pour le remplacement du genou. Photo : Giang Huy
Le docteur Hieu a déclaré que lors de la réalisation d'interventions chirurgicales pour traiter et reconstruire des structures osseuses et articulaires endommagées, il est nécessaire de disposer d'aides à la navigation de haute précision, car le système osseux et articulaire est un système d'équilibre dynamique complexe dans un espace tridimensionnel. Un mauvais placement de l'articulation artificielle peut entraîner des modifications de l'axe de mouvement du corps, affectant la mobilité postopératoire, ainsi que provoquant des douleurs prolongées ou réduisant la durée de vie de l'articulation artificielle dans le corps.
Les articulations artificielles et les aides à la navigation qui les accompagnent sont actuellement importées et conçues pour s’adapter au corps européen et américain. L’inadéquation entre la structure osseuse vietnamienne et ces instruments peut également affecter le placement précis des implants, réduisant l’efficacité du traitement et même entraînant des complications si le chirurgien n’est pas expérimenté.
L’utilisation d’autres systèmes de positionnement tels que le robot ou la navigation est souvent trop compliquée, prolonge le temps de l’opération et nécessite des coûts d’investissement extrêmement élevés, pas vraiment adaptés aux conditions de la majorité de la population au Vietnam.
« L'équipe a développé l'idée d'un dispositif de guidage chirurgical personnalisé imprimé avec des matériaux 3D biocompatibles qui peuvent entrer en contact en toute sécurité avec les tissus du patient, obtenant ainsi une précision et une sécurité par rapport aux dispositifs actuellement disponibles à un coût de production inférieur », a déclaré le Dr Hieu.
Dispositif de guidage chirurgical personnalisé en chirurgie de remplacement total du genou. Photo : Centre de technologie 3D en médecine, Université VinUni
Il a fallu à l’équipe plus d’un an pour calculer les conceptions optimales et tester l’impression et l’expérimentation sur des centaines de modèles de produits avant de créer le produit PSI final. Ces conceptions sont fabriquées sur la base de données sur la structure osseuse et articulaire, numérisées à partir de scanners CT ou IRM, et moulées pour s'adapter aux positions osseuses correctes de chaque patient.
Grâce à cet appareil, le chirurgien n’a besoin que d’exposer clairement la zone à opérer et d’utiliser environ 2 à 3 petits dispositifs imprimés en 3D pour déterminer avec précision la position de chaque tranche osseuse. Auparavant, les chirurgiens devaient utiliser plus de 30 instruments mécaniques pour aider à localiser indirectement de manière complexe à travers d’autres repères sur le membre.
De plus, dans cette étude, l’équipe a également utilisé la technologie d’impression 3D pour imprimer des modèles des propres articulations du genou du patient. Les modèles anatomiques imprimés aident les chirurgiens utilisant des dispositifs de guidage chirurgical à effectuer des simulations préopératoires formelles, ainsi qu'à former les jeunes médecins qui commencent à s'intéresser au remplacement articulaire.
Ainsi, pour chaque cas, les médecins pratiquent deux interventions chirurgicales. Avant l'intervention, nous réaliserons une intervention sur un modèle anatomique associé à une aide au guidage, puis réaliserons une véritable intervention chirurgicale sur le patient avec le plateau de coupe PSI conçu.
L'ensemble du processus, depuis la réception des informations jusqu'à la réalisation du moule de découpe fini, ne prend en moyenne que 3 jours (au plus tôt 2 jours) avec un coût de seulement 1/10 par rapport aux produits similaires dans le monde.
L'équipe a réalisé avec succès près de 50 remplacements totaux du genou ainsi que 40 remplacements de la hanche et des centaines d'autres remplacements articulaires et cas d'alignement osseux en utilisant la technologie d'impression 3D pour des dispositifs de guidage chirurgical personnalisés au sein du système de santé Vinmec. Cette technologie est également appliquée pour créer des moules de nez pour les enfants atteints de fente palatine, des modèles anatomiques pour aider à personnaliser les stents interventionnels pour les cas cardiovasculaires complexes, ou des moules de patchs en titane 3D pour les défauts osseux du crâne...
Un groupe de médecins et d'ingénieurs du Centre de recherche en technologie 3D en médecine de l'Université VinUni. Photo : NVCC
S'adressant à VnExpress, le professeur, docteur Tran Trung Dung, directeur du Centre d'orthopédie et de médecine sportive du système de santé Vinmec, a déclaré que le traitement personnalisé en médecine est une tendance mondiale, dans laquelle le développement de dispositifs de guidage chirurgical contribuera à optimiser l'efficacité chirurgicale. Auparavant, un chirurgien expérimenté pouvait atteindre la précision chirurgicale maximale souhaitée d’environ 90 %, mais avec les dispositifs de guidage chirurgical, la précision peut approcher 98 %. « La technologie de navigation est comme un « scope » qui peut aider à améliorer la précision, jouant un rôle important dans l'augmentation du taux de réussite de la chirurgie », a déclaré le professeur Dung.
La solution de l'équipe du Dr Hieu et du VinUni 3D Lab a été très appréciée par le professeur Dung car la nouvelle technologie permet de créer un « dessin » avec des paramètres adaptés aux paramètres anatomiques naturels du patient avec précision pour chaque individu, raccourcissant ainsi le temps de l'intervention chirurgicale. « La technologie d'impression 3D pour créer des moules de découpe personnalisés a également un sens de standardisation, aidant à créer des produits qui peuvent être mis en production de masse et adaptés aux caractéristiques du peuple vietnamien dans un avenir proche », a-t-il déclaré.
Il a ajouté que l'application de dispositifs de guidage chirurgical dans les unités du monde entier prend actuellement environ 3 à 6 semaines à produire et coûte environ 3 000 USD. Mais avec la nouvelle technologie d'impression 3D, le temps est réduit à seulement 2 jours environ, pour un coût de seulement quelques millions de VND. Le professeur Dung espère que dans la phase suivante, VinUni 3D Lab standardisera ses produits dans de nombreuses autres applications chirurgicales, pour aider les médecins à améliorer l'efficacité chirurgicale et, en même temps, espère aider davantage de patients nationaux à bénéficier de la science et de la technologie de pointe dans le monde.
Partageant sa joie après la cérémonie de remise des prix, le Dr Hieu a déclaré qu'il s'agissait d'un terrain de jeu pour l'équipe pour échanger et apprendre les uns des autres, présenter des produits, et en même temps, les juges dotés de hautes qualifications professionnelles ont donné leur avis pour aider à améliorer davantage le produit. « J'espère que le produit atteindra de nombreux utilisateurs, en particulier les patients qui doivent subir une chirurgie de remplacement articulaire et un traumatisme orthopédique, qui disposeront d'un produit amélioré de qualité supérieure à un coût plus adapté », a-t-il déclaré.
Dans sa deuxième année, le concours d'initiative scientifique 2023 de VnExpress espère créer un terrain de jeu pour ceux qui aiment la science et la technologie ; destiné aux scientifiques professionnels et non professionnels de moins de 40 ans, pour rechercher des initiatives, des solutions et des connexions pour accélérer l'application des avancées scientifiques et technologiques.
Nhu Quynh
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