Doktor menyelidik 'viewfinder' untuk menyokong penggantian lutut pada 1/10 harga produk import

Peranti yang dibangunkan oleh sekumpulan doktor dan jurutera dari Universiti VinUni adalah seperti teleskop yang membantu penggantian lutut mencapai hasil yang tepat, dengan kos hanya 1/10 berbanding produk serupa di dunia .

Dr. Pham Trung Hieu dan rakan-rakannya di kumpulan Makmal 3D VinUni, Pusat Penyelidikan Teknologi 3D dalam Perubatan, Universiti VinUni, telah berjaya membangunkan peranti navigasi pembedahan (PSI) yang diperibadikan yang boleh membimbing kedudukan pembedahan penggantian sendi dengan ketepatan sehingga 98%. Penyelidikan itu baru sahaja memenangi hadiah kedua di Inisiatif Sains 2023 yang dianjurkan oleh VnExpress .

Peranti ini membantu pakar bedah melakukan pemotongan tulang semasa pembedahan mengikut pelan pengaturcaraan, membantu meningkatkan ketepatan peletakan sendi buatan untuk mengoptimumkan keberkesanan dan keselamatan pembedahan untuk pesakit. Di Vietnam, tidak pernah ada penyelidikan mengenai penggunaan PSI dalam pembedahan penggantian sendi.

BSCK II Pham Trung Hieu telah dianugerahkan hadiah kedua untuk produknya, peranti navigasi pembedahan untuk penggantian lutut. Foto: Giang Huy — BSCK II Pham Trung Hieu telah dianugerahkan hadiah kedua untuk produknya, peranti navigasi pembedahan untuk penggantian lutut. Foto: *Giang Huy*

Dr. Hieu berkata bahawa apabila melakukan pembedahan untuk merawat dan membina semula struktur tulang dan sendi yang rosak, adalah perlu untuk mendapat sokongan alat bantuan navigasi berketepatan tinggi, kerana sistem tulang dan sendi adalah sistem keseimbangan dinamik yang kompleks dalam ruang 3 dimensi. Meletakkan sendi tiruan pada kedudukan optimum yang salah boleh menyebabkan perubahan pada paksi pergerakan badan, menjejaskan mobiliti selepas pembedahan, serta menyebabkan kesakitan yang berpanjangan atau mengurangkan jangka hayat sendi tiruan dalam badan.

Sambungan tiruan dan peranti panduan yang disertakan kini diimport dan direka bentuk agar sesuai dengan badan Eropah dan Amerika. Ketidakpadanan antara struktur tulang Vietnam dan instrumen ini juga boleh menjejaskan penempatan tepat implan, mengurangkan keberkesanan rawatan, malah boleh menyebabkan komplikasi jika pakar bedah tidak berpengalaman.

Jika menggunakan sistem kedudukan lain seperti Robot atau Navigasi, ia selalunya terlalu rumit, memanjangkan masa pembedahan dan memerlukan kos pelaburan yang sangat mahal, tidak benar-benar sesuai dengan keadaan majoriti penduduk di Vietnam.

"Pasukan membangunkan idea peranti bimbingan pembedahan diperibadikan yang dicetak dengan bahan 3D biokompatibel yang boleh menghubungi tisu pesakit dengan selamat, mencapai ketepatan dan keselamatan berbanding peranti yang tersedia pada masa ini pada kos pengeluaran yang lebih rendah," kata Dr. Hieu.

Peranti bimbingan pembedahan yang diperibadikan dalam pembedahan penggantian lutut total. Foto: Pusat Teknologi 3D dalam Perubatan, Universiti VinUni — Peranti bimbingan pembedahan yang diperibadikan dalam pembedahan penggantian lutut total. Foto: *Pusat Teknologi 3D dalam Perubatan, Universiti VinUni*

Pasukan penyelidik menghabiskan lebih daripada setahun mengira reka bentuk optimum dan menguji dan menguji beratus-ratus prototaip sebelum mencipta produk akhir PSI. Reka bentuk ini dibuat berdasarkan data struktur tulang, diimbas daripada imbasan CT atau MRI, dan dibentuk agar sesuai dengan kedudukan tulang yang betul bagi setiap pesakit.

Terima kasih kepada peranti ini, pakar bedah hanya perlu mendedahkan kawasan yang akan dibedah dengan jelas dan menggunakan kira-kira 2-3 peranti bercetak 3D kecil untuk menentukan dengan tepat kedudukan setiap kepingan tulang. Sebelum ini, pakar bedah terpaksa menggunakan kira-kira 30 alat mekanikal untuk membantu mengesan secara tidak langsung dengan cara yang kompleks melalui mercu tanda lain pada anggota badan.

Selain itu, dalam kajian ini, pasukan juga menggunakan teknologi percetakan 3D untuk mencetak model sendi lutut pesakit sendiri. Model anatomi bercetak membantu pakar bedah menggunakan peranti bimbingan pembedahan untuk menjalankan simulasi pra-operasi formal, serta membantu melatih doktor muda yang mula belajar tentang penggantian sendi.

Oleh itu, untuk setiap kes, doktor melakukan pembedahan dua kali. Sebelum pembedahan, mereka akan mengusahakan model anatomi yang digabungkan dengan bantuan panduan, kemudian melakukan pembedahan sebenar ke atas pesakit dengan dulang pemotong PSI yang direka bentuk.

Keseluruhan proses daripada menerima maklumat sehinggalah menyiapkan acuan pemotongan yang telah siap hanya mengambil masa purata 3 hari (paling awal 2 hari) dengan kos hanya 1/10 berbanding produk serupa di dunia.

Pasukan ini telah berjaya melakukan hampir 50 penggantian lutut keseluruhan serta 40 penggantian pinggul dan ratusan penggantian sendi dan penjajaran tulang lain menggunakan teknologi pencetakan 3D untuk peranti bimbingan pembedahan yang diperibadikan di sistem penjagaan kesihatan Vinmec. Teknologi ini juga digunakan untuk mencipta acuan hidung untuk kanak-kanak dengan lelangit sumbing, model anatomi untuk membantu memperibadikan stent intervensi untuk penyakit kardiovaskular yang kompleks, atau acuan tampalan titanium 3D untuk kecacatan tulang tengkorak...

Sekumpulan doktor dan jurutera dari Pusat Penyelidikan Teknologi 3D dalam Perubatan, Universiti VinUni. Foto: NVCC — Sekumpulan doktor dan jurutera dari Pusat Penyelidikan Teknologi 3D dalam Perubatan, Universiti VinUni. Foto: *NVCC*

Berkongsi dengan VnExpress, Profesor, Doktor Tran Trung Dung, Pengarah Pusat Trauma Ortopedik dan Perubatan Sukan, Sistem Penjagaan Kesihatan Vinmec, berkata bahawa rawatan diperibadikan dalam bidang perubatan adalah trend dunia, di mana pembangunan peranti bimbingan pembedahan akan menyumbang kepada pengoptimuman kecekapan pembedahan. Sebelum ini, pakar bedah yang berpengalaman boleh mencapai ketepatan maksimum yang diingini untuk pembedahan kira-kira 90%, tetapi dengan peranti bimbingan pembedahan, ketepatan boleh mendekati 98%. "Teknologi navigasi adalah seperti "pencari tilik" yang boleh membantu meningkatkan ketepatan, memainkan peranan penting dalam meningkatkan kadar kejayaan pembedahan, " kata Profesor Dung.

Penyelesaian pasukan Dr. Hieu dan VinUni 3D Lab amat dihargai oleh Profesor Dung kerana teknologi baharu itu membantu mencipta "lukisan" dengan parameter yang sesuai untuk parameter anatomi semula jadi pesakit dengan ketepatan bagi setiap individu, sekali gus memendekkan masa pembedahan. "Teknologi percetakan 3D untuk mencipta acuan pemotongan yang diperibadikan juga mempunyai maksud penyeragaman, membantu mencipta produk yang boleh dimasukkan ke dalam pengeluaran besar-besaran sesuai dengan ciri-ciri orang Vietnam dalam masa terdekat," katanya.

Beliau menambah bahawa penggunaan peranti bimbingan pembedahan dalam unit di seluruh dunia pada masa ini mengambil masa kira-kira 3-6 minggu untuk dihasilkan, dengan kos kira-kira 3,000 USD. Tetapi dengan teknologi pencetakan 3D baharu, masa dikurangkan kepada hanya kira-kira 2 hari, dengan kos hanya beberapa juta VND. Profesor Dung berharap dalam fasa seterusnya, VinUni 3D Lab akan menyeragamkan produknya dalam banyak aplikasi pembedahan lain, untuk membantu doktor meningkatkan kecekapan pembedahan, dan pada masa yang sama, berharap dapat membantu lebih ramai pesakit di negara ini mendapat manfaat daripada sains dan teknologi termaju di dunia.

Berkongsi kegembiraannya selepas majlis anugerah itu, Dr. Hieu berkata bahawa ini adalah taman permainan untuk pasukan bertukar-tukar dan belajar antara satu sama lain, untuk memperkenalkan produk, dan pada masa yang sama, para hakim yang mempunyai kelayakan profesional yang tinggi memberikan pendapat mereka untuk membantu menambah baik produk itu. “Saya berharap produk itu akan dibawa kepada ramai pengguna terutama pesakit yang terpaksa menjalani pembedahan ganti sendi dan trauma ortopedik, akan ada produk unggul yang ditambah baik dengan kos yang lebih sesuai,” katanya.

Pada tahun kedua, Peraduan Inisiatif Sains 2023 VnExpress berharap dapat mewujudkan taman permainan bagi mereka yang menyukai sains dan teknologi; menyasarkan saintis profesional dan bukan profesional di bawah umur 40 tahun, untuk mencari inisiatif, penyelesaian dan hubungan untuk mempercepatkan aplikasi kemajuan dalam sains dan teknologi.