แพทย์วิจัย 'ช่องมองภาพ' รองรับการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าในราคา 1 ใน 10 ของสินค้าที่นำเข้า

อุปกรณ์ที่พัฒนาโดยกลุ่มแพทย์และวิศวกรจากมหาวิทยาลัย VinUni เปรียบเสมือนกล้องโทรทรรศน์ที่ช่วยให้การเปลี่ยนข้อเข่าให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ โดยมีต้นทุนเพียง 1/10 เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกันในโลก

ดร. Pham Trung Hieu และเพื่อนร่วมงานของเขาจากกลุ่ม VinUni 3D Lab ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยเทคโนโลยี 3 มิติในทางการแพทย์ มหาวิทยาลัย VinUni ประสบความสำเร็จในการพัฒนาอุปกรณ์นำทางการผ่าตัดเฉพาะบุคคล (PSI) ที่สามารถกำหนดทิศทางของการผ่าตัดเปลี่ยนข้อได้แม่นยำถึง 98% งานวิจัยนี้เพิ่งได้รับรางวัลรองชนะเลิศในการแข่งขัน Science Initiative ปี 2023 ซึ่งจัดโดย VnExpress

อุปกรณ์นี้ช่วยให้ศัลยแพทย์ทำการตัดกระดูกระหว่างการผ่าตัดตามแผนโปรแกรม ช่วยเพิ่มความแม่นยำของการวางข้อเทียม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยในการผ่าตัดให้เหมาะสมที่สุดสำหรับผู้ป่วย ในเวียดนามไม่เคยมีการวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ PSI ในการผ่าตัดเปลี่ยนข้อ

BSCK II Pham Trung Hieu ได้รับรางวัลรองชนะเลิศจากผลิตภัณฑ์อุปกรณ์นำทางการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่า ภาพโดย : เจียง ฮุย — BSCK II Pham Trung Hieu ได้รับรางวัลรองชนะเลิศจากผลิตภัณฑ์อุปกรณ์นำทางการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่า ภาพโดย : *เจียง ฮุย*

แพทย์เฮียว กล่าวว่า การทำศัลยกรรมเพื่อรักษาและสร้างโครงสร้างกระดูกและข้อที่เสียหายใหม่ จำเป็นต้องมีเครื่องช่วยนำทางที่มีความแม่นยำสูงช่วย เนื่องจากระบบกระดูกและข้อเป็นระบบสมดุลแบบไดนามิกที่ซับซ้อนในอวกาศ 3 มิติ การวางข้อเทียมที่ไม่เหมาะสมอาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในแกนการเคลื่อนไหวของร่างกาย ส่งผลต่อการเคลื่อนไหวหลังการผ่าตัด รวมถึงทำให้เกิดอาการปวดเป็นเวลานานหรือลดอายุการใช้งานของข้อเทียมในร่างกาย

ข้อต่อเทียมและอุปกรณ์ช่วยนำทางทุกประเภทในปัจจุบันนำเข้าและออกแบบให้เหมาะสมกับร่างกายของคนยุโรปและอเมริกา ความไม่ตรงกันระหว่างโครงกระดูกของชาวเวียดนามกับเครื่องมือเหล่านี้อาจส่งผลต่อการวางตำแหน่งที่แม่นยำของรากเทียม ส่งผลให้ประสิทธิภาพการรักษาลดลง และอาจนำไปสู่ภาวะแทรกซ้อนได้หากศัลยแพทย์ไม่มีประสบการณ์

การใช้ระบบกำหนดตำแหน่งอื่น เช่น หุ่นยนต์หรือระบบนำทาง มักจะซับซ้อนเกินไป ใช้เวลานานในการผ่าตัด และต้องมีการลงทุนสูงมาก ซึ่งไม่เหมาะกับสภาพของประชากรส่วนใหญ่ในประเทศเวียดนามจริงๆ

“ทีมงานได้พัฒนาแนวคิดของอุปกรณ์นำทางการผ่าตัดส่วนบุคคลที่พิมพ์ด้วยวัสดุ 3 มิติที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ ซึ่งสามารถสัมผัสกับเนื้อเยื่อของผู้ป่วยได้อย่างปลอดภัย ทำให้มีความแม่นยำและปลอดภัยเมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ที่มีอยู่ในปัจจุบัน และมีต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่า” ดร. Hieu กล่าว

อุปกรณ์นำทางการผ่าตัดเฉพาะบุคคลในการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม ภาพถ่าย: ศูนย์เทคโนโลยี 3 มิติในการแพทย์ มหาวิทยาลัย VinUni — อุปกรณ์นำทางการผ่าตัดเฉพาะบุคคลในการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม ภาพถ่าย: *ศูนย์เทคโนโลยี 3 มิติในการแพทย์ มหาวิทยาลัย VinUni*

ทีมงานใช้เวลามากกว่าหนึ่งปีในการคำนวณการออกแบบที่เหมาะสมที่สุด ทดสอบการพิมพ์ และทดลองกับผลิตภัณฑ์จำลองหลายร้อยรุ่น ก่อนจะสร้างผลิตภัณฑ์ PSI ขั้นสุดท้าย การออกแบบเหล่านี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยอาศัยข้อมูลโครงสร้างกระดูกและข้อต่อ สแกนมาจากการสแกน CT หรือ MRI และขึ้นรูปให้พอดีกับตำแหน่งกระดูกที่ถูกต้องของผู้ป่วยแต่ละราย

ด้วยอุปกรณ์นี้ ศัลยแพทย์เพียงแค่เปิดเผยบริเวณที่จะทำการผ่าตัดให้ชัดเจน แล้วใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติขนาดเล็กประมาณ 2-3 เครื่องเพื่อระบุตำแหน่งของชิ้นกระดูกแต่ละชิ้นได้อย่างแม่นยำ ก่อนหน้านี้ ศัลยแพทย์ต้องใช้เครื่องมือกลมากกว่า 30 ชิ้นเพื่อช่วยระบุตำแหน่งโดยอ้อมในลักษณะที่ซับซ้อนผ่านจุดสังเกตอื่นๆ บนแขนขา

นอกจากนี้ ในการศึกษาครั้งนี้ ทีมงานยังได้ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในการพิมพ์แบบจำลองข้อเข่าของคนไข้เองด้วย แบบจำลองกายวิภาคที่พิมพ์ออกมาช่วยให้ศัลยแพทย์ที่ใช้เครื่องมือนำทางการผ่าตัดทำการจำลองก่อนการผ่าตัดอย่างเป็นทางการได้ และยังช่วยฝึกแพทย์รุ่นเยาว์ที่กำลังเริ่มเรียนรู้เกี่ยวกับการเปลี่ยนข้ออีกด้วย

ดังนั้นในแต่ละกรณีแพทย์จะทำการผ่าตัด 2 ครั้ง ก่อนการผ่าตัด เราจะทำการผ่าตัดโดยใช้แบบจำลองทางกายวิภาคร่วมกับเครื่องช่วยแนะนำ จากนั้นจึงทำการผ่าตัดจริงกับคนไข้โดยใช้ถาดตัด PSI ที่ออกแบบมา

กระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การรับข้อมูลจนถึงการสร้างแม่พิมพ์ตัดเสร็จสมบูรณ์ ใช้เวลาเฉลี่ยเพียง 3 วันเท่านั้น (เร็วที่สุด 2 วัน) โดยมีต้นทุนเพียง 1/10 เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกันในโลก

ทีมงานได้ทำการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าสำเร็จไปแล้วเกือบ 50 ราย รวมถึงการเปลี่ยนข้อสะโพก 40 ราย และการเปลี่ยนข้อต่อและการจัดแนวกระดูกอีกหลายร้อยราย โดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสำหรับอุปกรณ์นำทางการผ่าตัดเฉพาะบุคคลในระบบ ดูแลสุขภาพ Vinmec เทคโนโลยีนี้ยังถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการสร้างแม่พิมพ์จมูกสำหรับเด็กที่มีเพดานโหว่ โมเดลกายวิภาคเพื่อช่วยสร้างสเตนต์แทรกแซงเฉพาะบุคคลสำหรับกรณีหลอดเลือดหัวใจที่ซับซ้อน หรือแม่พิมพ์แผ่นไททาเนียม 3 มิติสำหรับข้อบกพร่องของกระดูกกะโหลกศีรษะ...

กลุ่มแพทย์และวิศวกรจากศูนย์วิจัยเทคโนโลยี 3 มิติในทางการแพทย์ มหาวิทยาลัย VinUni ภาพ : NVCC — กลุ่มแพทย์และวิศวกรจากศูนย์วิจัยเทคโนโลยี 3 มิติในทางการแพทย์ มหาวิทยาลัย VinUni ภาพ : *NVCC*

ศาสตราจารย์นายแพทย์ Tran Trung Dung ผู้อำนวยการศูนย์ศัลยกรรมกระดูกและเวชศาสตร์การกีฬา Vinmec Healthcare System เปิดเผยกับ VnExpress ว่าการรักษาแบบเฉพาะบุคคลในทางการแพทย์นั้นเป็นกระแสระดับโลก ซึ่งการพัฒนาอุปกรณ์นำทางการผ่าตัดจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผ่าตัดให้เหมาะสมที่สุด ก่อนหน้านี้ ศัลยแพทย์ที่มีประสบการณ์สามารถบรรลุความแม่นยำในการผ่าตัดสูงสุดตามต้องการที่ประมาณ 90% แต่ด้วยอุปกรณ์นำทางการผ่าตัด ความแม่นยำสามารถเข้าใกล้ 98% ได้ “เทคโนโลยีนำทางเปรียบเสมือน ‘ขอบเขต’ ที่สามารถช่วยเพิ่มความแม่นยำ และมีบทบาทสำคัญในการเพิ่มอัตราความสำเร็จของการผ่าตัด” ศาสตราจารย์ Dung กล่าว

โซลูชันของทีมงานของดร. Hieu และ VinUni 3D Lab ได้รับการชื่นชมอย่างมากจากศาสตราจารย์ Dung เนื่องจากเทคโนโลยีใหม่นี้ช่วยสร้าง "ภาพวาด" ที่มีพารามิเตอร์ที่เหมาะสมกับพารามิเตอร์กายวิภาคตามธรรมชาติของคนไข้ด้วยความแม่นยำสำหรับแต่ละคน จึงช่วยลดระยะเวลาในการผ่าตัดลงได้ “เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในการสร้างแม่พิมพ์ตัดเฉพาะบุคคลยังมีความหมายถึงการสร้างมาตรฐาน ช่วยสร้างผลิตภัณฑ์ที่สามารถนำไปผลิตเป็นจำนวนมาก ซึ่งเหมาะกับลักษณะเฉพาะของคนเวียดนามในอนาคตอันใกล้นี้” เขากล่าว

เขากล่าวเสริมว่าปัจจุบันการนำอุปกรณ์นำทางการผ่าตัดไปประยุกต์ใช้ในหน่วยงานต่างๆ ทั่วโลกใช้เวลาผลิตประมาณ 3-6 สัปดาห์ และมีต้นทุนประมาณ 3,000 เหรียญสหรัฐ แต่ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3 มิติใหม่ เวลาจะลดลงเหลือเพียงประมาณ 2 วันเท่านั้น และมีต้นทุนเพียงไม่กี่ล้านดองเท่านั้น ศาสตราจารย์ Dung คาดหวังว่าในระยะต่อไป VinUni 3D Lab จะทำให้ผลิตภัณฑ์ของตนเป็นมาตรฐานในแอปพลิเคชันการผ่าตัดอื่นๆ อีกมากมาย เพื่อช่วยให้แพทย์ปรับปรุงประสิทธิภาพการผ่าตัด และในเวลาเดียวกันก็หวังว่าจะช่วยให้ผู้ป่วยในประเทศได้รับประโยชน์จากวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงในโลกได้มากขึ้น

หลังจากพิธีมอบรางวัล ดร. ฮิเออ เผยถึงความยินดีว่า นี่เป็นสนามเด็กเล่นสำหรับให้ทีมงานได้แลกเปลี่ยนและเรียนรู้ซึ่งกันและกัน แนะนำผลิตภัณฑ์ และในขณะเดียวกัน คณะกรรมการผู้ทรงคุณวุฒิระดับมืออาชีพระดับสูงก็ให้ความเห็นเพื่อช่วยกันปรับปรุงผลิตภัณฑ์ให้ดียิ่งขึ้น “ผมหวังว่าผลิตภัณฑ์จะเข้าถึงผู้ใช้จำนวนมาก โดยเฉพาะผู้ป่วยที่ต้องเข้ารับการผ่าตัดเปลี่ยนข้อและบาดเจ็บด้านกระดูกและข้อ ซึ่งจะได้รับผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการปรับปรุงคุณภาพเหนือกว่าในราคาที่เหมาะสมยิ่งขึ้น” เขากล่าว

ในปีที่สอง การแข่งขันริเริ่มทางวิทยาศาสตร์ปี 2023 ของ VnExpress หวังว่าจะสร้างสนามเด็กเล่นสำหรับผู้ที่รักวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มุ่งเป้าไปที่นักวิทยาศาสตร์มืออาชีพและไม่ใช่มืออาชีพที่มีอายุต่ำกว่า 40 ปี เพื่อค้นหาความคิดริเริ่ม วิธีแก้ปัญหา และการเชื่อมโยงเพื่อเร่งการประยุกต์ใช้ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี