Läkare undersöker "sökare" för att stödja knäprotes till 1/10 av priset för importerade produkter

Apparaten som utvecklats av en grupp läkare och ingenjörer från VinUni University är som ett teleskop som hjälper knäproteser att uppnå exakta resultat, till en kostnad av endast 1/10 jämfört med liknande produkter i världen .

Dr. Pham Trung Hieu och hans kollegor vid VinUni 3D Lab-gruppen, Center for 3D Technology Research in Medicine, VinUni University, har framgångsrikt utvecklat en personlig kirurgisk navigationsenhet (PSI) som kan styra positionen vid ledproteskirurgi med upp till 98 % noggrannhet. Forskningen har just vunnit andra pris vid 2023 års Science Initiative, organiserat av VnExpress .

Apparaten hjälper kirurger att utföra bensnitt under operationer enligt programplanen, vilket bidrar till att öka noggrannheten vid placering av artificiella leder för att optimera effektiviteten och säkerheten vid operation för patienter. I Vietnam har det aldrig funnits någon forskning om tillämpningen av PSI vid ledplastikkirurgi.

BSCK II Pham Trung Hieu tilldelades andra pris för sin produkt, en kirurgisk navigationsanordning för knäprotesoperationer. Foto: Giang Huy

Dr Hieu sa att när man utför operationer för att behandla och rekonstruera skadade ben- och ledstrukturer är det nödvändigt att ha stöd av högprecisionsnavigationshjälpmedel, eftersom ben- och ledsystemet är ett komplext dynamiskt balanssystem i tredimensionellt rum. Att placera den konstgjorda leden i ett felaktigt optimalt läge kan leda till förändringar i kroppens rörelseaxel, vilket påverkar den postoperativa rörligheten, samt orsaka förlängd smärta eller minska livslängden för den konstgjorda leden i kroppen.

För närvarande importeras konstgjorda leder och tillhörande styranordningar och är utformade för att passa europeiska och amerikanska kroppar. Olikheten mellan den vietnamesiska benstrukturen och dessa instrument kan också påverka den exakta placeringen av implantaten, vilket minskar behandlingens effektivitet och kan till och med leda till komplikationer om kirurgen inte är erfaren.

Om man använder andra positioneringssystem som robot eller navigation är det ofta för komplicerat, förlänger operationstiden och kräver extremt dyra investeringskostnader, inte riktigt lämpligt för förhållandena hos majoriteten av befolkningen i Vietnam.

"Teamet utvecklade idén om en personlig kirurgisk vägledningsanordning tryckt med biokompatibla 3D-material som säkert kan komma i kontakt med patientens vävnad, vilket ger noggrannhet och säkerhet jämfört med nuvarande tillgängliga anordningar till en lägre produktionskostnad", sa Dr. Hieu.

Personlig kirurgisk vägledningsanordning vid total knäproteskirurgi. Foto: Centrum för 3D-teknik inom medicin, VinUni-universitetet

Forskargruppen tillbringade mer än ett år med att beräkna de optimala designerna och testa och testa hundratals prototyper innan de skapade den slutliga PSI-produkten. Dessa designer gjordes baserade på benstrukturdata, skannade från datortomografi eller magnetkameraundersökningar, och formades för att passa rätt benpositioner hos varje patient.

Tack vare den här apparaten behöver kirurgen bara tydligt exponera det område som ska opereras och använda cirka 2–3 små 3D-utskrivna enheter för att exakt bestämma positionen för varje benskiva. Tidigare var kirurgen tvungen att använda cirka 30 mekaniska verktyg för att indirekt lokalisera på ett komplext sätt genom andra landmärken på extremiteten.

Dessutom använde teamet i denna studie 3D-utskriftsteknik för att skriva ut modeller av patientens egna knäleder. De utskrivna anatomiska modellerna hjälper kirurger som använder kirurgiska styrenheter att genomföra formella preoperativa simuleringar, samt hjälper till att utbilda unga läkare som börjar lära sig om ledplastik.

Läkarna opererar därför två gånger i varje fall. Före operationen arbetar de med en anatomisk modell i kombination med ett styrhjälpmedel och utför sedan själva operationen på patienten med den designade PSI-skärbrickan.

Hela processen från att ta emot information till att färdigställa den färdiga skärformen tar endast i genomsnitt 3 dagar (tidigast 2 dagar) med en kostnad på endast 1/10 jämfört med liknande produkter i världen.

Teamet har framgångsrikt utfört nästan 50 totala knäproteser samt 40 höftproteser och hundratals andra ledproteser och benjusteringar med hjälp av 3D-utskriftsteknik för personliga kirurgiska vägledningsanordningar inom Vinmecs hälsovårdssystem . Denna teknik används också för att skapa näsformar för barn med gomspalt, anatomiska modeller för att hjälpa till att anpassa interventionsstentar för komplexa hjärt-kärlsjukdomar eller 3D-titanplåsterformar för skallbensdefekter...

En grupp läkare och ingenjörer från 3D Technology Research Center in Medicine, VinUni University. Foto: NVCC

Professor Tran Trung Dung, chef för Center for Orthodextric Trauma and Sports Medicine, Vinmec Healthcare System, sa i ett meddelande till VnExpress att personlig behandling inom medicin är en världstrend där utvecklingen av kirurgiska styrenheter kommer att bidra till att optimera den kirurgiska effektiviteten. Tidigare kunde en erfaren kirurg uppnå den önskade maximala noggrannheten för kirurgi på cirka 90 %, men med kirurgiska styrenheter kan noggrannheten närma sig 98 %. "Navigationsteknik är som en "sökare" som kan bidra till att förbättra noggrannheten och spelar en viktig roll för att öka framgångsgraden för kirurgi", sa professor Dung.

Lösningen från Dr. Hieus team och VinUni 3D Lab uppskattades mycket av professor Dung eftersom den nya tekniken hjälper till att skapa "ritningar" med parametrar som är lämpliga för patientens naturliga anatomiska parametrar med precision för varje individ, vilket förkortar operationstiden. "3D-utskriftsteknik för att skapa personliga skärformar har också innebörden av standardisering, vilket hjälper till att skapa produkter som kan massproduceras och anpassas till vietnamesernas egenskaper inom en snar framtid", sa han.

Han tillade att det för närvarande tar cirka 3–6 veckor att tillverka kirurgiska styrenheter på enheter runt om i världen, vilket kostar cirka 3 000 USD. Men med den nya 3D-utskriftstekniken minskas tiden till endast cirka 2 dagar, med en kostnad på bara några miljoner VND. Professor Dung hoppas att VinUni 3D Lab i nästa fas kommer att standardisera sina produkter för många andra kirurgiska tillämpningar för att hjälpa läkare att förbättra den kirurgiska effektiviteten och samtidigt hoppas kunna hjälpa fler patienter i landet att dra nytta av avancerad vetenskap och teknik i världen.

Dr. Hieu delade sin glädje efter prisutdelningen och sa att detta var en lekplats för teamet att utbyta erfarenheter och lära av varandra, att introducera produkter, och samtidigt gav domarna med höga yrkeskvalifikationer sina åsikter för att ytterligare förbättra produkten. "Jag hoppas att produkten kommer att nå många användare, särskilt patienter som måste genomgå ledplastik och ortopediska trauman, att det kommer att finnas en överlägsen förbättrad produkt till ett mer lämpligt pris", sa han.

VnExpress 2023 års vetenskapsinitiativtävling, som nu är ett andra år, hoppas kunna skapa en lekplats för de som älskar vetenskap och teknik. Den riktar sig till både professionella och icke-professionella forskare under 40 år för att söka initiativ, lösningar och kontakter för att påskynda tillämpningen av framsteg inom vetenskap och teknik.

Personlig kirurgisk vägledningsanordning vid total knäproteskirurgi

Nhu Quynh

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