Leger forsker på «søker» for å støtte kneprotese til 1/10 av prisen på importerte produkter

[annonse_1]

Apparatet som er utviklet av en gruppe leger og ingeniører fra VinUni University, er som et teleskop som hjelper kneproteser med å oppnå presise resultater, til en kostnad på bare 1/10 sammenlignet med lignende produkter i verden .

Dr. Pham Trung Hieu og kollegene hans ved VinUni 3D Lab-gruppen, Center for 3D Technology Research in Medicine, VinUni University, har med hell utviklet en personlig kirurgisk navigasjonsenhet (PSI) som kan veilede posisjonen ved leddprotesekirurgi med opptil 98 % nøyaktighet. Forskningen har nettopp vunnet andrepremien på 2023 Science Initiative organisert av VnExpress .

Apparatet hjelper kirurger med å utføre beinkutt under operasjoner i henhold til programplanen, noe som bidrar til å øke nøyaktigheten av plassering av kunstige ledd for å optimalisere effektiviteten og sikkerheten til operasjonen for pasienter. I Vietnam har det aldri vært noen forskning på bruk av PSI i leddprotesekirurgi.

BSCK II Pham Trung Hieu ble tildelt andrepremien for sitt produkt, en kirurgisk navigasjonsenhet for kneprotese. Foto: Giang Huy — BSCK II Pham Trung Hieu ble tildelt andrepremien for sitt produkt, en kirurgisk navigasjonsenhet for kneprotese. Foto: *Giang Huy*

Dr. Hieu sa at når man utfører kirurgiske inngrep for å behandle og rekonstruere skadede bein- og leddstrukturer, er det nødvendig å ha støtte fra høypresisjonsnavigasjonshjelpemidler, fordi bein- og leddsystemet er et komplekst dynamisk balansesystem i tredimensjonalt rom. Å plassere det kunstige leddet i feil optimal posisjon kan føre til endringer i kroppens bevegelsesakse, noe som påvirker postoperativ mobilitet, samt forårsake langvarig smerte eller redusere levetiden til det kunstige leddet i kroppen.

Kunstige ledd og tilhørende veiledningsanordninger importeres for tiden og er designet for å passe til den europeiske og amerikanske kroppen. Uoverensstemmelsen mellom den vietnamesiske beinstrukturen og disse instrumentene kan også påvirke den nøyaktige plasseringen av implantatene, redusere effektiviteten av behandlingen og kan til og med føre til komplikasjoner hvis kirurgen ikke er erfaren.

Hvis man bruker andre posisjoneringssystemer som robot eller navigasjon, er det ofte for komplisert, forlenger operasjonstiden og krever ekstremt dyre investeringskostnader, noe som egentlig ikke passer for forholdene til majoriteten av befolkningen i Vietnam.

«Teamet utviklet ideen om en personlig kirurgisk veiledningsenhet trykt med biokompatible 3D-materialer som trygt kan komme i kontakt med pasientens vev, og dermed oppnå nøyaktighet og sikkerhet sammenlignet med nåværende tilgjengelige enheter til en lavere produksjonskostnad», sa Dr. Hieu.

Personlig kirurgisk veiledningsenhet ved total kneprotesekirurgi. Foto: Senter for 3D-teknologi i medisin, VinUni University — Personlig kirurgisk veiledningsenhet ved total kneprotesekirurgi. Foto: *Senter for 3D-teknologi i medisin, VinUni University*

Forskningsteamet brukte over et år på å beregne de optimale designene og teste og teste hundrevis av prototyper før de laget det endelige PSI-produktet. Disse designene ble laget basert på beinstrukturdata, skannet fra CT- eller MR-skanninger, og formet for å passe til de riktige beinposisjonene til hver pasient.

Takket være denne enheten trenger kirurgen bare å eksponere området som skal opereres tydelig og bruke omtrent 2–3 små 3D-printede enheter for å bestemme posisjonen til hvert beinsnitt nøyaktig. Tidligere måtte kirurgen bruke omtrent 30 mekaniske verktøy for å lokalisere indirekte på en kompleks måte gjennom andre landemerker på lemmet.

I tillegg brukte teamet i denne studien 3D-printingsteknologi til å printe modeller av pasientens egne kneledd. De printede anatomiske modellene hjelper kirurger som bruker kirurgiske veiledningsenheter med å gjennomføre formelle preoperative simuleringer, samt hjelper med å lære opp unge leger som begynner å lære om leddprotese.

Dermed utfører legene kirurgi to ganger for hvert tilfelle. Før operasjonen vil de jobbe med en anatomisk modell kombinert med et veiledningshjelpemiddel, og deretter utføre selve operasjonen på pasienten med det designet PSI-skjærebrettet.

Hele prosessen fra å motta informasjon til å fullføre den ferdige skjæreformen tar bare gjennomsnittlig 3 dager (tidligst 2 dager), med en kostnad på bare 1/10 sammenlignet med lignende produkter i verden.

Teamet har utført nesten 50 totale kneproteser, samt 40 hofteproteser og hundrevis av andre leddproteser og beinjusteringer ved hjelp av 3D-printteknologi for personlige kirurgiske veiledningsenheter ved Vinmec -helsesystemet . Denne teknologien brukes også til å lage neseformer for barn med ganespalte, anatomiske modeller for å hjelpe med å tilpasse intervensjonelle stenter for komplekse hjerte- og karsykdommer, eller 3D-titanplasterformer for defekter i hodeskallen...

En gruppe leger og ingeniører fra 3D Technology Research Center in Medicine, VinUni University. Foto: NVCC — En gruppe leger og ingeniører fra 3D Technology Research Center in Medicine, VinUni University. Foto: *NVCC*

Professor, dr. Tran Trung Dung, direktør for Center for Orthopedic Trauma and Sports Medicine, Vinmec Healthcare System, delte en samtale med VnExpress og sa at personlig tilpasset behandling innen medisin er en verdensomspennende trend der utviklingen av kirurgiske veiledningsenheter vil bidra til å optimalisere den kirurgiske effektiviteten. Tidligere kunne en erfaren kirurg oppnå ønsket maksimal nøyaktighet for kirurgi på omtrent 90 %, men med kirurgiske veiledningsenheter kan nøyaktigheten nærme seg 98 %. «Navigasjonsteknologi er som en «søker» som kan bidra til å forbedre nøyaktigheten, og spiller en viktig rolle i å øke suksessraten for kirurgi», sa professor Dung.

Løsningen til Dr. Hieus team og VinUni 3D Lab ble høyt verdsatt av professor Dung fordi den nye teknologien bidrar til å lage «tegninger» med parametere som passer for pasientens naturlige anatomiske parametere med presisjon for hver enkelt person, og dermed forkorte operasjonstiden. «3D-printingsteknologi for å lage personlige skjæreformer har også betydningen av standardisering, og bidrar til å lage produkter som kan settes i masseproduksjon som passer for vietnamesernes egenskaper i nær fremtid», sa han.

Han la til at produksjonen av kirurgiske veiledningsenheter på enheter rundt om i verden for tiden tar omtrent 3–6 uker, og at produksjonen koster rundt 3000 USD. Men med den nye 3D-printteknologien reduseres tiden til bare rundt 2 dager, med en kostnad på bare noen få millioner VND. Professor Dung håper at VinUni 3D Lab i neste fase vil standardisere produktene sine i mange andre kirurgiske bruksområder, for å hjelpe leger med å forbedre kirurgisk effektivitet, og samtidig håpe å hjelpe flere pasienter i landet med å dra nytte av avansert vitenskap og teknologi i verden.

Dr. Hieu delte sin glede etter prisutdelingen og sa at dette var en lekeplass for teamet å utveksle erfaringer og lære av hverandre, introdusere produkter, og samtidig ga dommerne med høye faglige kvalifikasjoner sine meninger for å bidra til å forbedre produktet ytterligere. «Jeg håper at produktet vil bli brakt til mange brukere, spesielt pasienter som må gjennomgå leddprotesekirurgi og ortopediske traumer, det vil være et overlegent forbedret produkt til en mer passende pris», sa han.

I sitt andre år håper VnExpress sin vitenskapsinitiativkonkurranse for 2023 å skape en lekeplass for de som elsker vitenskap og teknologi; konkurransen retter seg mot profesjonelle og ikke-profesjonelle forskere under 40 år, for å søke initiativer, løsninger og forbindelser for å akselerere anvendelsen av fremskritt innen vitenskap og teknologi.