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 VinUni 3D Lab Group, Centre de recherche en technologie 3D en médecine de l'Université VinUni, ont développé avec succès un dispositif de navigation chirurgicale personnalisé (PSI) capable d'orienter la position d'une prothèse articulaire avec une précision allant jusqu'à 98 %. Cette recherche vient de remporter le deuxième prix de l'Initiative scientifique 2023 organisée par VnExpress .
L'appareil aide les chirurgiens à réaliser des coupes osseuses pendant l'intervention, conformément au plan de programmation, ce qui contribue à accroître la précision du placement des articulations artificielles et à optimiser l'efficacité et la sécurité de l'intervention pour les patients. Au Vietnam, aucune recherche n'a jamais été menée sur l'application du PSI en chirurgie de remplacement articulaire.
BSCK II Pham Trung Hieu a remporté le deuxième prix pour son dispositif de guidage chirurgical pour prothèse de genou. Photo : Giang Huy
Le Dr Hieu a expliqué que lors d'interventions chirurgicales visant à traiter et à reconstruire des structures osseuses et articulaires endommagées, il est nécessaire de disposer d'aides au guidage de haute précision, car le système osseux et articulaire est un système d'équilibre dynamique complexe dans l'espace 3D. Placer l'articulation artificielle dans une position optimale incorrecte peut entraîner des modifications de l'axe de mouvement du corps, affectant la mobilité postopératoire, ainsi que des douleurs prolongées ou réduisant la durée de vie de l'articulation artificielle.
Les articulations artificielles et les dispositifs de guidage associés sont actuellement importés et conçus pour s'adapter aux morphologies européennes et américaines. L'inadéquation entre la structure osseuse vietnamienne et ces instruments peut également affecter la précision du placement des implants, réduisant ainsi l'efficacité du traitement et pouvant même entraîner 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 coûteux, 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 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 pour la pose d'une prothèse totale du genou. Photo : Centre de technologie 3D en médecine, Université VinUni
L'équipe de recherche a passé plus d'un an à calculer les conceptions optimales et à tester des centaines de prototypes avant de créer le produit PSI final. Ces conceptions ont été réalisées à partir de données de structure osseuse, scannées par tomodensitométrie ou IRM, et moulées pour s'adapter parfaitement à la position osseuse de chaque patient.
Grâce à ce dispositif, le chirurgien n'a besoin que d'exposer clairement la zone à opérer et d'utiliser deux ou trois petits dispositifs imprimés en 3D pour déterminer précisément la position de chaque tranche osseuse. Auparavant, le chirurgien devait utiliser une trentaine d'outils mécaniques pour localiser indirectement et de manière complexe d'autres repères sur le membre.
Par ailleurs, dans cette étude, l'équipe a également utilisé l'impression 3D pour imprimer des modèles des articulations du genou du patient. Ces modèles anatomiques imprimés aident les chirurgiens à utiliser des dispositifs de guidage chirurgical pour réaliser des simulations préopératoires formelles, ainsi qu'à former les jeunes médecins qui débutent dans l'arthroplastie.
Ainsi, pour chaque cas, les médecins pratiquent deux interventions chirurgicales. Avant l'intervention, ils utilisent un modèle anatomique associé à un guide, puis réalisent l'intervention sur le patient à l'aide du plateau de coupe PSI.
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 arthroplasties totales du genou, 40 arthroplasties de la hanche et des centaines d'autres remplacements articulaires et alignements osseux grâce à la technologie d'impression 3D pour des dispositifs de guidage chirurgical personnalisés au sein du système de santé Vinmec. Cette technologie est également utilisée pour créer des empreintes nasales pour les enfants atteints de fentes palatines, des modèles anatomiques pour personnaliser les stents interventionnels pour les maladies cardiovasculaires complexes ou des empreintes 3D de patchs en titane pour les lésions osseuses 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 Tran Trung Dung, directeur du Centre d'orthopédie et de médecine du sport du Vinmec Healthcare System, a déclaré que la personnalisation des soins médicaux est une tendance mondiale et que le développement de dispositifs de guidage chirurgical contribuera à optimiser l'efficacité chirurgicale. Auparavant, un chirurgien expérimenté pouvait atteindre une précision chirurgicale maximale d'environ 90 %, mais grâce aux dispositifs de guidage chirurgical, cette précision peut approcher les 98 %. « La technologie de navigation est comme un viseur qui peut améliorer la précision et jouer un rôle important dans l'augmentation du taux de réussite chirurgicale », a déclaré le professeur Dung.
La solution proposée par l'équipe du Dr Hieu et le laboratoire VinUni 3D a été très appréciée par le professeur Dung, car cette nouvelle technologie permet de créer des « dessins » avec des paramètres adaptés aux caractéristiques anatomiques naturelles du patient, avec une précision adaptée à chaque individu, réduisant ainsi la durée de l'intervention. « La technologie d'impression 3D pour la création de moules de découpe personnalisés a également un rôle de standardisation, contribuant à la création de produits pouvant être produits en série et adaptés aux caractéristiques de la population vietnamienne dans un avenir proche », a-t-il déclaré.
Il a ajouté que la production de dispositifs de guidage chirurgical dans les unités du monde entier prend actuellement entre 3 et 6 semaines, pour un coût d'environ 3 000 USD. Grâce à la nouvelle technologie d'impression 3D, ce délai est désormais réduit à seulement 2 jours, pour un coût de quelques millions de VND seulement. Le professeur Dung espère qu'à l'avenir, VinUni 3D Lab standardisera ses produits pour de nombreuses autres applications chirurgicales, afin d'aider les médecins à améliorer leur efficacité chirurgicale et, parallèlement, d'aider davantage de patients du pays à bénéficier des avancées scientifiques et technologiques mondiales.
Partageant sa joie après la cérémonie de remise des prix, le Dr Hieu a déclaré que cette cérémonie avait été un terrain de jeu pour l'équipe, où elle a pu échanger et apprendre les uns des autres, présenter les produits et, parallèlement, permettre aux juges, hautement qualifiés, de donner leur avis pour contribuer à l'amélioration du produit. « J'espère que ce produit sera proposé à de nombreux utilisateurs, notamment aux patients devant subir une arthroplastie ou un traumatisme orthopédique, et qu'il offrira un produit supérieur et amélioré à un prix plus abordable », 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 ; ciblant les 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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