แพทย์วิจัย 'ช่องมองภาพ' รองรับการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าในราคา 1 ใน 10 ของสินค้าที่นำเข้า

อุปกรณ์ที่พัฒนาโดยกลุ่มแพทย์และวิศวกรจากมหาวิทยาลัย VinUni เปรียบเสมือนกล้องโทรทรรศน์ที่ช่วยให้การเปลี่ยนข้อเข่าได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ โดยมีต้นทุนเพียง 1/10 เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ประเภทเดียวกันในโลก

ดร. ฟาม ตรุง เฮียว และคณะจาก VinUni 3D Lab Group ศูนย์วิจัยเทคโนโลยี 3 มิติทางการแพทย์ มหาวิทยาลัยวินยูนิ ประสบความสำเร็จในการพัฒนาอุปกรณ์นำทางผ่าตัดส่วนบุคคล (PSI) ที่สามารถกำหนดตำแหน่งการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเทียมได้อย่างแม่นยำถึง 98% งานวิจัยนี้เพิ่งได้รับรางวัลรองชนะเลิศจากโครงการริเริ่ม ทางวิทยาศาสตร์ 2023 ซึ่งจัดโดย VnExpress

อุปกรณ์นี้ช่วยให้ศัลยแพทย์สามารถตัดกระดูกระหว่างการผ่าตัดตามแผนงาน ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวางข้อเทียม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยในการผ่าตัดสำหรับผู้ป่วย ในประเทศเวียดนาม ยังไม่มีการวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ PSI ในการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเทียม

BSCK II Pham Trung Hieu ได้รับรางวัลรองชนะเลิศจากผลิตภัณฑ์อุปกรณ์นำทางการผ่าตัดสำหรับการเปลี่ยนข้อเข่า ภาพโดย Giang Huy — BSCK II Pham Trung Hieu ได้รับรางวัลรองชนะเลิศจากผลิตภัณฑ์อุปกรณ์นำทางการผ่าตัดสำหรับการเปลี่ยนข้อเข่า ภาพโดย *Giang Huy*

ดร. เหียว กล่าวว่า เมื่อทำการผ่าตัดเพื่อรักษาและสร้างโครงสร้างกระดูกและข้อต่อที่เสียหาย จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ช่วยนำทางที่มีความแม่นยำสูง เนื่องจากระบบกระดูกและข้อต่อเป็นระบบสมดุลแบบไดนามิกที่ซับซ้อนในอวกาศสามมิติ การวางข้อต่อเทียมในตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงแกนการเคลื่อนไหวของร่างกาย ส่งผลต่อการเคลื่อนไหวหลังการผ่าตัด รวมถึงทำให้เกิดอาการปวดเป็นเวลานานหรือลดอายุการใช้งานของข้อต่อเทียมในร่างกาย

ปัจจุบันข้อต่อเทียมและอุปกรณ์นำทางที่เกี่ยวข้องนำเข้าและออกแบบให้เหมาะสมกับสรีระทั้งในยุโรปและอเมริกา ความไม่สอดคล้องกันระหว่างโครงสร้างกระดูกของเวียดนามและเครื่องมือเหล่านี้อาจส่งผลต่อการวางตำแหน่งที่แม่นยำของรากเทียม ลดประสิทธิภาพการรักษา และอาจนำไปสู่ภาวะแทรกซ้อนได้หากศัลยแพทย์ไม่มีประสบการณ์

การใช้ระบบระบุตำแหน่งอื่นๆ เช่น หุ่นยนต์หรือระบบนำทาง มักจะซับซ้อนเกินไป ทำให้ระยะเวลาในการผ่าตัดนานขึ้น และต้องมีต้นทุนการลงทุนที่สูงมาก ซึ่งไม่เหมาะสมกับสภาพของประชากรส่วนใหญ่ในเวียดนามจริงๆ

“ทีมงานได้พัฒนาแนวคิดของอุปกรณ์นำทางการผ่าตัดส่วนบุคคลที่พิมพ์ด้วยวัสดุ 3 มิติที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ ซึ่งสามารถสัมผัสกับเนื้อเยื่อของผู้ป่วยได้อย่างปลอดภัย ทำให้มีความแม่นยำและปลอดภัยเมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ที่มีอยู่ในปัจจุบันและมีต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่า” ดร. Hieu กล่าว

อุปกรณ์นำทางการผ่าตัดเฉพาะบุคคลในการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม ภาพ: ศูนย์เทคโนโลยี 3 มิติทางการแพทย์ มหาวิทยาลัยวินยูนิ — อุปกรณ์นำทางการผ่าตัดเฉพาะบุคคลในการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม ภาพ: *ศูนย์เทคโนโลยี 3 มิติทางการแพทย์ มหาวิทยาลัยวินยูนิ*

ทีมวิจัยใช้เวลามากกว่าหนึ่งปีในการคำนวณแบบที่เหมาะสมที่สุดและทดสอบต้นแบบหลายร้อยชิ้นก่อนสร้างผลิตภัณฑ์ PSI ขั้นสุดท้าย แบบร่างเหล่านี้สร้างขึ้นโดยอาศัยข้อมูลโครงสร้างกระดูก สแกนจาก CT หรือ MRI และขึ้นรูปให้พอดีกับตำแหน่งกระดูกของผู้ป่วยแต่ละราย

ด้วยอุปกรณ์นี้ ศัลยแพทย์เพียงแค่ต้องเปิดบริเวณที่จะผ่าตัดให้ชัดเจน และใช้อุปกรณ์พิมพ์สามมิติขนาดเล็กประมาณ 2-3 ชิ้นเพื่อระบุตำแหน่งของชิ้นกระดูกแต่ละชิ้นได้อย่างแม่นยำ ก่อนหน้านี้ ศัลยแพทย์ต้องใช้เครื่องมือกลประมาณ 30 ชิ้นเพื่อช่วยระบุตำแหน่งทางอ้อมที่ซับซ้อนผ่านจุดสังเกตอื่นๆ บนแขนขา

นอกจากนี้ ในการศึกษานี้ ทีมวิจัยยังได้ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเพื่อพิมพ์แบบจำลองข้อเข่าของผู้ป่วยเอง แบบจำลองกายวิภาคที่พิมพ์ออกมาช่วยให้ศัลยแพทย์สามารถใช้อุปกรณ์นำทางในการผ่าตัดเพื่อทำการจำลองสถานการณ์ก่อนการผ่าตัดอย่างเป็นทางการ และยังช่วยฝึกอบรมแพทย์รุ่นใหม่ที่กำลังเริ่มเรียนรู้เกี่ยวกับการเปลี่ยนข้อเข่าอีกด้วย

ดังนั้นในแต่ละกรณี แพทย์จะทำการผ่าตัดสองครั้ง ก่อนผ่าตัด แพทย์จะทำการผ่าตัดโดยใช้แบบจำลองทางกายวิภาคร่วมกับอุปกรณ์ช่วยนำทาง จากนั้นจึงทำการผ่าตัดจริงกับผู้ป่วยโดยใช้ถาดตัด PSI ที่ออกแบบไว้

กระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การรับข้อมูลจนถึงการทำแม่พิมพ์ตัดให้เสร็จสมบูรณ์ใช้เวลาเฉลี่ยเพียง 3 วัน (เร็วที่สุด 2 วัน) โดยมีต้นทุนเพียง 1/10 เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกันในโลก

ทีมงานประสบความสำเร็จในการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าทั้งหมดเกือบ 50 ครั้ง การเปลี่ยนข้อสะโพก 40 ครั้ง และการเปลี่ยนข้อต่อและการจัดแนวกระดูกอื่นๆ อีกหลายร้อยครั้ง โดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสำหรับอุปกรณ์นำทางการผ่าตัดเฉพาะบุคคลในระบบ การดูแลสุขภาพ ของ Vinmec เทคโนโลยีนี้ยังถูกนำไปใช้ในการสร้างแม่พิมพ์จมูกสำหรับเด็กที่มีภาวะปากแหว่งเพดานโหว่ แบบจำลองทางกายวิภาคเพื่อช่วยสร้างแบบจำลองของขดลวดแทรกแซงสำหรับโรคหัวใจและหลอดเลือดที่ซับซ้อน หรือแม่พิมพ์แผ่นไทเทเนียม 3 มิติสำหรับความผิดปกติของกระดูกกะโหลกศีรษะ...

กลุ่มแพทย์และวิศวกรจากศูนย์วิจัยเทคโนโลยี 3 มิติทางการแพทย์ มหาวิทยาลัยวินยูนิ ภาพ: NVCC — กลุ่มแพทย์และวิศวกรจากศูนย์วิจัยเทคโนโลยี 3 มิติทางการแพทย์ มหาวิทยาลัยวินยูนิ ภาพ: *NVCC*

ศาสตราจารย์ ดร. ตรัน จุง ดุง ผู้อำนวยการศูนย์ศัลยกรรมกระดูกและเวชศาสตร์การกีฬา Vinmec Healthcare System ได้ให้สัมภาษณ์กับ VnExpress ว่า การรักษาเฉพาะบุคคลในทางการแพทย์เป็นเทรนด์ระดับโลก ซึ่งการพัฒนาอุปกรณ์นำทางการผ่าตัดจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผ่าตัดให้สูงสุด ก่อนหน้านี้ ศัลยแพทย์ผู้เชี่ยวชาญสามารถบรรลุความแม่นยำสูงสุดตามที่ต้องการสำหรับการผ่าตัดประมาณ 90% แต่ด้วยอุปกรณ์นำทางการผ่าตัด ความแม่นยำสามารถสูงถึง 98% ศาสตราจารย์ ดุง กล่าวว่า "เทคโนโลยีนำทางเปรียบเสมือน "ช่องมองภาพ" ที่ช่วยปรับปรุงความแม่นยำ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการเพิ่มอัตราความสำเร็จของการผ่าตัด"

โซลูชันของทีมแพทย์เหียวและห้องปฏิบัติการ 3 มิติของ VinUni ได้รับความชื่นชมอย่างมากจากศาสตราจารย์ดุง เนื่องจากเทคโนโลยีใหม่นี้ช่วยสร้าง "ภาพวาด" ที่มีพารามิเตอร์ที่เหมาะสมกับพารามิเตอร์ทางกายวิภาคตามธรรมชาติของผู้ป่วยแต่ละคนได้อย่างแม่นยำ จึงช่วยลดระยะเวลาในการผ่าตัดลงได้ “เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างแม่พิมพ์ตัดเฉพาะบุคคลยังหมายถึงการสร้างมาตรฐาน ช่วยสร้างผลิตภัณฑ์ที่สามารถผลิตจำนวนมากให้เหมาะสมกับลักษณะเฉพาะของคนเวียดนามในอนาคตอันใกล้” เขากล่าว

เขากล่าวเสริมว่า ปัจจุบันการนำอุปกรณ์นำทางการผ่าตัดไปประยุกต์ใช้ในหน่วยงานต่างๆ ทั่วโลกใช้เวลาในการผลิตประมาณ 3-6 สัปดาห์ โดยมีต้นทุนประมาณ 3,000 ดอลลาร์สหรัฐ แต่ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแบบใหม่นี้ ทำให้ระยะเวลาในการผลิตลดลงเหลือเพียงประมาณ 2 วัน โดยมีต้นทุนเพียงไม่กี่ล้านดอง ศาสตราจารย์ดุงหวังว่าในระยะต่อไป VinUni 3D Lab จะนำผลิตภัณฑ์ของตนไปปรับใช้กับการใช้งานด้านการผ่าตัดอื่นๆ อีกมากมาย เพื่อช่วยให้แพทย์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพในการผ่าตัด และในขณะเดียวกันก็หวังว่าจะช่วยให้ผู้ป่วยในประเทศได้รับประโยชน์จากวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงของโลกมากขึ้น

หลังพิธีมอบรางวัล ดร. เฮียว แสดงความดีใจว่า นี่เป็นเสมือนสนามเด็กเล่นสำหรับทีมงานในการแลกเปลี่ยนและเรียนรู้ซึ่งกันและกัน แนะนำผลิตภัณฑ์ และในขณะเดียวกัน คณะกรรมการผู้ทรงคุณวุฒิวิชาชีพระดับสูงก็ได้แสดงความคิดเห็นเพื่อร่วมกันพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้ดียิ่งขึ้น “ผมหวังว่าผลิตภัณฑ์นี้จะถูกนำไปใช้งานจริงกับผู้ใช้จำนวนมาก โดยเฉพาะผู้ป่วยที่ต้องเข้ารับการผ่าตัดเปลี่ยนข้อและผู้ป่วยบาดเจ็บทางกระดูกและข้อ หวังว่าจะมีผลิตภัณฑ์ที่ดีกว่าในราคาที่สมเหตุสมผลยิ่งขึ้น” เขากล่าว

การแข่งขันริเริ่มทางวิทยาศาสตร์ประจำปี 2023 ของ VnExpress ซึ่งจัดขึ้นเป็นปีที่ 2 หวังที่จะสร้างสนามเด็กเล่นให้กับผู้ที่ชื่นชอบวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยมุ่งเป้าไปที่นักวิทยาศาสตร์ทั้งมืออาชีพและไม่ใช่มืออาชีพที่มีอายุต่ำกว่า 40 ปี เพื่อค้นหาความคิดริเริ่ม วิธีแก้ปัญหา และการเชื่อมโยงเพื่อเร่งการประยุกต์ใช้ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี