Dokter meneliti 'viewfinder' untuk mendukung penggantian lutut dengan harga 1/10 dari produk impor

Perangkat yang dikembangkan oleh sekelompok dokter dan insinyur dari Universitas VinUni seperti teleskop yang membantu operasi penggantian lutut mencapai hasil yang tepat, dengan biaya hanya 1/10 dibandingkan dengan produk serupa di dunia .

Dr. Pham Trung Hieu dan rekan-rekannya di VinUni 3D Lab Group, Pusat Penelitian Teknologi 3D dalam Kedokteran, Universitas VinUni, telah berhasil mengembangkan perangkat navigasi bedah personal (PSI) yang dapat mengarahkan posisi operasi penggantian sendi dengan akurasi hingga 98%. Penelitian ini baru saja memenangkan Hadiah Kedua dalam Inisiatif Sains 2023 yang diselenggarakan oleh VnExpress .

Alat ini membantu ahli bedah melakukan pemotongan tulang selama operasi sesuai rencana pemrograman, membantu meningkatkan akurasi penempatan sendi buatan guna mengoptimalkan efektivitas dan keamanan operasi bagi pasien. Di Vietnam, belum ada penelitian tentang penerapan PSI dalam operasi penggantian sendi.

BSCK II Pham Trung Hieu dianugerahi hadiah kedua untuk produknya, yaitu alat panduan bedah untuk penggantian lutut. Foto: Giang Huy

Dr. Hieu mengatakan bahwa ketika melakukan operasi untuk merawat dan merekonstruksi struktur tulang dan sendi yang rusak, diperlukan dukungan alat bantu pemandu presisi tinggi, karena sistem tulang dan sendi merupakan sistem keseimbangan dinamis yang kompleks dalam ruang 3D. Penempatan sendi buatan pada posisi optimal yang salah dapat menyebabkan perubahan sumbu gerak tubuh, yang memengaruhi mobilitas pascaoperasi, serta menyebabkan nyeri berkepanjangan atau memperpendek umur sendi buatan di dalam tubuh.

Sendi buatan dan perangkat pemandu yang menyertainya saat ini diimpor dan dirancang agar sesuai dengan tubuh orang Eropa dan Amerika. Ketidaksesuaian antara struktur tulang orang Vietnam dan instrumen ini juga dapat memengaruhi ketepatan penempatan implan, mengurangi efektivitas perawatan, dan bahkan dapat menyebabkan komplikasi jika ahli bedah tidak berpengalaman.

Menggunakan sistem penentuan posisi lain seperti Robot atau Navigasi seringkali terlalu rumit, memperpanjang waktu operasi dan memerlukan biaya investasi yang sangat mahal, tidak benar-benar cocok untuk kondisi sebagian besar penduduk di Vietnam.

"Tim mengembangkan ide perangkat panduan bedah personal yang dicetak dengan bahan 3D biokompatibel yang dapat bersentuhan dengan jaringan pasien dengan aman, mencapai akurasi dan keamanan dibandingkan perangkat yang tersedia saat ini dengan biaya produksi yang lebih rendah," ujar Dr. Hieu.

Alat panduan bedah personal dalam operasi penggantian lutut total. Foto: Pusat Teknologi 3D dalam Kedokteran, Universitas VinUni

Tim peneliti menghabiskan lebih dari setahun untuk menghitung desain optimal dan menguji ratusan prototipe sebelum menciptakan produk PSI final. Desain-desain ini dibuat berdasarkan data struktur tulang, dipindai dari pemindaian CT atau MRI, dan dicetak agar sesuai dengan posisi tulang setiap pasien.

Berkat perangkat ini, ahli bedah hanya perlu mengekspos area yang akan dioperasi dengan jelas dan menggunakan sekitar 2-3 perangkat cetak 3D kecil untuk menentukan posisi setiap irisan tulang secara akurat. Sebelumnya, ahli bedah harus menggunakan sekitar 30 alat mekanis untuk membantu menentukan lokasi secara tidak langsung dengan cara yang rumit melalui penanda lain pada anggota tubuh.

Selain itu, dalam studi ini, tim juga menggunakan teknologi cetak 3D untuk mencetak model sendi lutut pasien. Model anatomi yang dicetak membantu ahli bedah menggunakan perangkat panduan bedah untuk melakukan simulasi praoperasi formal, serta membantu melatih dokter muda yang mulai mempelajari tentang penggantian sendi.

Oleh karena itu, untuk setiap kasus, dokter akan melakukan operasi dua kali. Sebelum operasi, mereka akan melakukannya pada model anatomi yang dikombinasikan dengan alat bantu pemandu, kemudian melakukan operasi yang sebenarnya pada pasien dengan baki pemotong PSI yang telah dirancang.

Keseluruhan proses mulai dari penerimaan informasi hingga penyelesaian cetakan pemotongan jadi hanya memerlukan waktu rata-rata 3 hari (paling cepat 2 hari) dengan biaya hanya 1/10 jika dibandingkan dengan produk sejenis di dunia.

Tim ini telah berhasil melakukan hampir 50 operasi penggantian lutut total, 40 operasi penggantian pinggul, dan ratusan operasi penggantian sendi serta penyelarasan tulang lainnya menggunakan teknologi cetak 3D untuk perangkat panduan bedah personalisasi di sistem layanan kesehatan Vinmec. Teknologi ini juga digunakan untuk membuat cetakan hidung bagi anak-anak dengan celah langit-langit, model anatomi untuk membantu personalisasi stent intervensional untuk penyakit kardiovaskular kompleks, atau cetakan titanium 3D untuk cacat tulang tengkorak.

Sekelompok dokter dan insinyur dari Pusat Penelitian Teknologi 3D di bidang Kedokteran, Universitas VinUni. Foto: NVCC

Kepada VnExpress, Profesor, Dokter Tran Trung Dung, Direktur Pusat Ortopedi dan Kedokteran Olahraga, Vinmec Healthcare System, mengatakan bahwa perawatan personalisasi dalam dunia kedokteran merupakan tren global, di mana pengembangan alat pemandu bedah akan berkontribusi pada optimalisasi efisiensi pembedahan. Sebelumnya, seorang ahli bedah berpengalaman dapat mencapai akurasi maksimum yang diinginkan untuk pembedahan sekitar 90%, tetapi dengan alat pemandu bedah, akurasinya dapat mendekati 98%. "Teknologi navigasi bagaikan "jendela bidik" yang dapat membantu meningkatkan akurasi, memainkan peran penting dalam meningkatkan tingkat keberhasilan pembedahan," ujar Profesor Dung.

Solusi tim Dr. Hieu dan Lab 3D VinUni sangat diapresiasi oleh Profesor Dung karena teknologi baru ini membantu menciptakan "gambar" dengan parameter yang sesuai dengan parameter anatomi alami pasien secara presisi untuk setiap individu, sehingga mempersingkat waktu operasi. "Teknologi pencetakan 3D untuk membuat cetakan pemotongan yang dipersonalisasi juga memiliki arti standarisasi, membantu menciptakan produk yang dapat diproduksi massal dan sesuai dengan karakteristik masyarakat Vietnam dalam waktu dekat," ujarnya.

Ia menambahkan bahwa penerapan perangkat panduan bedah di berbagai unit di seluruh dunia saat ini membutuhkan waktu produksi sekitar 3-6 minggu, dengan biaya sekitar 3.000 dolar AS. Namun, dengan teknologi cetak 3D yang baru, waktu tersebut dapat dikurangi menjadi hanya sekitar 2 hari, dengan biaya hanya beberapa juta VND. Profesor Dung berharap pada tahap selanjutnya, Lab 3D VinUni akan menstandardisasi produknya dalam berbagai aplikasi bedah lainnya, untuk membantu para dokter meningkatkan efisiensi bedah, dan pada saat yang sama, berharap dapat membantu lebih banyak pasien di negara ini mendapatkan manfaat dari ilmu pengetahuan dan teknologi canggih di dunia.

Berbagi kegembiraannya setelah upacara penghargaan, Dr. Hieu mengatakan bahwa ini merupakan ajang bagi tim untuk saling bertukar dan belajar, memperkenalkan produk, dan pada saat yang sama, para juri berkualifikasi tinggi memberikan pendapat mereka untuk membantu meningkatkan produk lebih lanjut. "Saya berharap produk ini dapat dinikmati oleh banyak pengguna, terutama pasien yang harus menjalani operasi penggantian sendi dan trauma ortopedi, akan ada produk yang lebih unggul dengan harga yang lebih terjangkau," ujarnya.

Pada tahun keduanya, Kontes Inisiatif Sains VnExpress 2023 berharap dapat menciptakan taman bermain bagi mereka yang mencintai sains dan teknologi; menargetkan ilmuwan profesional dan non-profesional di bawah usia 40 tahun, untuk mencari inisiatif, solusi, dan koneksi guna mempercepat penerapan kemajuan dalam sains dan teknologi.

Perangkat panduan bedah yang dipersonalisasi dalam operasi penggantian lutut total

Nhu Quynh

Tautan sumber: https://vnexpress.net/bac-si-nghien-cuu-kinh-ngam-ho-tro-thay-khop-goi-gia-bang-1-10-nhap-ngoai-4602665.html