Phía sau công nghệ của VinUni giúp hiệu quả phẫu thuật xương ngang với các nước châu Âu và phù hợp hoàn toàn với người Việt

Chia sẻ Facebook

Trung tâm Nghiên cứu công nghệ in 3D Y sinh của trường Đại học VinUni tập trung nghiên cứu, ứng dụng công nghệ in 3D mới nhất trên thế giới để sản xuất vật liệu y học phục vụ trong phẫu thuật và chế tạo mô hình cho công tác giảng dạy, nghiên cứu.

Trung tâm đặt ra mục tiêu ứng dụng công nghệ in 3D trong sản xuất các cấu phần hỗ trợ định hướng vị trí chuẩn xác trong phẫu thuật và nghiên cứu ứng dụng công nghệ in 3D trong sản xuất các bộ phận thay thế chính xác, phù hợp với từng bệnh nhân. Ngoài ra, Trung tâm còn nghiên cứu tạo ra các mô hình có giải phẫu và chức năng tương tự của người bệnh để tính toán, luyện tập các kỹ năng phẫu thuật cho những phẫu thuật khó, phức tạp và nhiều nguy cơ. Nhờ đó làm giảm thời gian phẫu thuật, giảm thiểu các sang chấn cho bệnh nhân cũng như các nguy cơ tai biến có thể xảy ra.

Có thể nói, việc ứng dụng công nghệ 3D trong phẫu thuật như PSI là một bước tiến mới trong điều trị chấn thương chỉnh hình. Điều gì đã thôi thúc Trung tâm nghiên cứu và phát triển công nghệ này?

Trước đây, khi còn giới hạn về điều kiện kinh tế và khoa học kỹ thuật, bác sĩ khi phẫu thuật cho bệnh nhân chỉ có thể dựa vào phim X-quang và kinh nghiệm của mình. Mà phim X-quang là hình ảnh 2 chiều (2D), tức là nếu gặp ca nào phức tạp như khung xương biến dạng phức tạp, bác sĩ sẽ phải dựa hoàn toàn vào kinh nghiệm và đầu óc mình tưởng tượng ra.

Trên thế giới, các bác sĩ đã sử dụng những công nghệ tiên tiến thế này từ rất lâu rồi. Họ sử dụng công nghệ 3D để quét toàn bộ phần cấu trúc xương của bệnh nhân rồi lên kế hoạch mổ. Nhờ vậy độ chính xác sẽ tăng lên, đồng thời giảm biến chứng và rủi ro khi mổ. Tuy nhiên, ở Việt Nam chưa hề có công nghệ này. Đó cũng chính là lý do vì sao trung tâm chúng tôi muốn cải thiện, nâng cao chất lượng điều trị cho người Việt Nam.

Ở một số bệnh viện công, người ta có thể nhập khẩu robot về nhưng như bạn biết đấy, vì vấn đề pháp lý nên robot lại bị đắp chiếu. Hơn nữa, việc đầu tư cho robot rất đắt đỏ và thời gian chuẩn bị cũng khá lâu. Vậy câu hỏi chúng tôi đặt ra là làm thế nào để sử dụng một công nghệ vừa rẻ tiền mà lại vừa chính xác mà hiệu quả cho người Việt Nam.

Từ đó, chúng tôi đã tìm ra lời giải cho bài toán này. Đó là công nghệ in 3D, một lựa chọn vô cùng phù hợp. Một bệnh viện hoàn toàn có thể sở hữu một chiếc máy in 3D vì loại máy này không đắt đỏ như robot hoặc nếu không thể mua được máy, các cơ sở hoàn toàn có thể đặt in, miễn là các bác sĩ có trong tay bản thiết kế.

Giải thích một cách dễ hiểu về công nghệ này, sau khi chẩn đoán bệnh và chỉ định bệnh nhân cần phải mổ để điều chỉnh khớp xương chẳng hạn, chúng tôi sẽ tiến hành làm bản kế hoạch chi tiết, giống như làm bản kế trước khi xây nhà vậy. Sau đó, bản thiết kế này sẽ được gửi cho bệnh nhân để họ biết phần bị tổn thương nằm ở đâu. Chúng tôi sẽ đo đạc giàn khung, các chỉ số khớp như làm phẫu thuật thẩm mỹ hay làm kiến trúc sư vậy.

Tất cả chỉ số của bệnh nhân đều được công khai gửi cho bệnh nhân và lên kế hoạch để họ biết vị trí khớp nhân tạo sẽ được đặt ở đâu, mô phỏng bằng 3D như thế nào. Sau khi làm mô phỏng xong, các kỹ sư sẽ tiến hành in sản phẩm. Sản phẩm cuối cùng còn được gọi là PSI (Patient Specific Instrument), dụng cụ cá thể hóa cho từng bệnh nhân. Nhờ bản thiết kế, bác sĩ sẽ biết được chính xác vị trí cần cắt, vị trí khoan và định vị được chính xác vị trí cần đặt PSI.

Đây là một công nghệ khá mới ở Việt Nam. Anh và Trung tâm đã gặp những khó khăn gì khi nghiên cứu và phát triển giải pháp này?

Một khó khăn mà chúng tôi gặp phải ngay từ khi mới bắt đầu vào năm 2018 là không có mẫu thiết kế, không có kiến thức hay tài liệu gì. Hơn nữa, đây cũng là bản quyền của các công ty lớn. Khi đó, chúng tôi phải dựa vào kiến thức chuyên môn và phối hợp với các bạn kỹ sư, rồi ngồi mày mò, đi học ở nước ngoài rồi đi xin ý kiến các chuyên gia. Việc tự chế tác ra một sản phẩm hoàn thiện khi ấy là một điều không hề dễ dàng.

Bước sang giai đoạn thứ hai, chúng tôi lại cần phải có nhà đầu tư để có thể đầu tư vào cả phần mềm và phần cứng. Phần mềm là về phần mềm thiết kế rồi lên kế hoạch phẫu thuật và phần cứng là nhà máy hoặc máy in 3D có thể đi tốc độ nhanh và độ chính xác cao nhất. Ngoài ra, còn phải có nguồn vốn để in các mẫu thử nghiệm, dùng miễn phí cho bệnh nhân. May mắn là khi ấy Tập đoàn Vingroup đã bắt đầu hỗ trợ cho chúng tôi. Đó cũng là lý do chúng tôi chuyển về Bệnh viện Vinmec.

Nhưng bạn cũng biết đó, khó khăn cũng thay đổi theo thời gian. Sau 3 năm tiến hành nghiên cứu và phát triển, chúng tôi đã đạt được một số thành tựu nhất định. Tuy nhiên, khó khăn đến thời điểm này là hoàn thiện thiết kế nguyên mẫu, sau đó sẽ công bố kết quả nghiên cứu và đăng ký bản quyền. Để có thể đăng ký kinh doanh và mở rộng thị trường sang cả các bệnh viện khác, chúng tôi còn một hành trình giải về việc đăng ký bảo hộ sản phẩm, đăng ký hoàn thiện quy trình ISO.

Vậy việc thuyết phục bệnh nhân tham gia sử dụng giải pháp mới như thế này thì có khó không?

Việc này lại không hề khó. Tôi lấy một ví dụ đơn giản thế này. Bệnh nhân đến một bệnh viện công nào đó và được chẩn đoán là phải mổ, bác sĩ lại không giải thích gì quá nhiều và chỉ chỉ định là phải mổ. Điều thứ hai là đôi khi bác sĩ chỉ đưa ra mỗi một cái phim X-quang 2D và giải thích với bệnh nhân rằng tôi sẽ thay cho bác khớp háng ở chỗ này, không giải thích gì thêm cho bệnh nhân về việc quy trình mổ diễn ra thế nào.

Ngược lại ở phía chúng tôi, chúng tôi sẽ phải làm một bản thiết kế 3D rồi gửi cho bệnh nhân xem một cách công khai, sau đó giải thích cho họ biết thay khớp là như thế nào hay mổ nội soi lấy u ở xương sên như thế nào, cách thức mổ ra sao, biến chứng như thế nào và cách các PSI được in ra.

Bệnh nhân sẽ không phải đóng thêm tiền cho phần này. Một điều khác là nó giúp nâng cao hiệu quả chính xác của ca mổ. Việc này đồng nghĩa với việc bệnh nhân mổ sẽ an toàn hơn, thời gian mổ ngắn hơn, mất ít máu hơn, ít đau hơn, sẹo mổ bé hơn, phục hồi nhanh hơn và khả năng biến chứng cũng thấp hơn rất nhiều.

Chỉ với những thông tin này thôi là bệnh nhân đã đồng ý rồi. Ban đầu có 1-2 bệnh nhân đồng ý và kết quả sau mổ rất là tốt. Khi đó, chúng tôi có quay video về quá trình mổ và phục hồi, rồi xin phép họ được dùng video để truyền thông hoặc cho các bệnh nhân sau xem. Hay chỉ đơn giản là họ truyền tai nhau khi thấy kết quả mổ quá tốt. Cứ như vậy thuyết phục, gần như chúng tôi không gặp khó khăn gì ở việc này.

Thời gian trung bình từ lúc thiết kế đến lúc bệnh nhân có thể sử dụng sản phẩm là bao lâu và chi phí của phương pháp này như thế nào?

Thời gian đầu khi chưa có đủ máy móc thì chúng tôi phải mất từ 5 - 7 ngày nhưng hiện tại, chúng tôi đã rút ngắn xuống còn 1 - 3 ngày. So với trên thế giới, thời gian này đã bằng với các nước châu Âu và Mỹ. Hiện tại nhanh nhất là Trung Quốc nhưng họ dùng trí tuệ nhân tạo và hầu như chỉ mất 1 ngày để hoàn thiện cả việc mổ. Ở Vinmec, nhanh nhất là sau 24 tiếng, chúng tôi sẽ có bản in PSI cho bệnh nhân.

Về chi phí, hiện tại chúng tôi làm miễn phí hoàn toàn vì đây mới chỉ là sản phẩm nghiên cứu. Nhưng khi đưa vào thương mại hóa, chi phí của phương pháp này sẽ chỉ bằng 1/3 hoặc 1/4 so với sản phẩm nước ngoài. Chất lượng so với các sản phẩm của nước ngoài thì giống hệt nhau, chứ không phải vì mình dùng đồ Tàu, hay chất liệu rẻ hơn thì giá rẻ hơn. Ở nước ngoài, họ còn phải tính cả tiền thương hiệu, tiền bản quyền rồi chi phí vận chuyển nên giá cả sẽ bị tính lên cao hơn rất nhiều.

Một số thành tích của Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ in 3D Y sinh, Đại học VinUni:

- Giải nhì Cuộc thi Sáng kiến Khoa học 2022.

- Quán quân Medical Technovation 2022 thuộc Làng công nghệ Y tế và Chăm sóc sức khỏe , nằm trong chuỗi sự kiện Tìm kiếm tài năng Khởi nghiệp Đổi mới sáng tạo Quốc gia TECHFEST VIETNAM 2022.

Làng Công nghệ Y tế và Giải pháp sáng tạo Chăm sóc sức khoẻ (Làng Medtech & Innovative Healthcare) là một trong 30 làng công nghệ của Chương trình Khởi nghiệp quốc gia TECHFEST 2022.

Làng có sự tham gia và đồng hành của các doanh nghiệp tiêu biểu, nổi bật trong lĩnh vực công nghệ thông tin y tế như ISOFH, Mitalab, Vinbigdata, GeneStory; các mô hình cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khoẻ ứng dụng thành công CNTT như Tổ hợp phòng khám Mediplus, Trung tâm trị liệu phục hồi chức năng MyRehab, Mạng lưới bác sĩ gia đình và Trung tâm Chăm sóc giảm nhẹ Chân trời mới, Các quỹ đầu tư, quỹ hỗ trợ đổi mới và các hiệp hội như VinIF, Quỹ VNDBF, Hội Quân dân y Việt Nam, Hội chăm sóc sức khoẻ cộng đồng Hà Nội. Trong suốt 5 tháng vừa qua, Làng đã tổ chức nhiều hoạt động kết nối, đào tạo và cuộc thi dành cho các công ty khởi nghiệp và các giải pháp sáng tạo trong lĩnh vực y tế.

Với giải pháp phức tạp như PSI, Trung tâm đã mất bao lâu để nghiên cứu và phát triển giải pháp? Và hiện tại giải pháp đang phát triển ở giai đoạn nào?

Trên thế giới ý tưởng này đã có từ cách đây 10 năm và nó là bản quyền phát minh sáng chế của những hãng thay khớp lớn như Stryker hay Zimmer. Khi tham gia các hội thảo và biến được đến ý tưởng này, chúng tôi đã phải mày mò nghiên cứu rồi thử nghiệm rất nhiều để có thể đưa ra những mẫu thiết kế phù hợp với người Việt Nam. Chúng tôi mất 3 năm để có thể biến ý tưởng thành thiết kế và đưa thiết kế thành sản phẩm sử dụng trên bệnh nhân.

Hiện tại, chúng tôi đã đưa PSI vào triển khai thực tế nhưng vẫn chưa thu tiền. Tính đến nay thì chúng tôi đã làm được 30 ca thay khớp háng, thay khớp gối có 40 ca và còn nhiều ứng dụng khác như kéo dài xương hay phẫu thuật thẩm mỹ. Tổng số ca thành công mà dùng PSI nói chung thì có thể hơn 100 ca rồi.

Ngoài ra, thành công lớn nhất của PSI là không chỉ sử dụng trong những ca mổ thường quy (mổ định kỳ hàng ngày) mà còn cả những ca bệnh rất phức tạp như bệnh nhân tổn thương biến dạng xương quá nặng mà các bệnh viện khác đã trả về do không có phương án nào để mổ cho bệnh nhân. Với công nghệ PSI, chúng tôi có thể giải quyết vấn đề này.

Trong tương lai khi hệ thống PSI hoàn thiện hoàn toàn về quy trình sản xuất, cung ứng sản phẩm và giá thành, chúng tôi sẽ hướng đến việc mở rộng sang các bệnh viện ở những tỉnh, thành khác.

Khi ấy, vấn đề về chuyên môn và nhân lực ở các bệnh viện khác sẽ được xử lý ra sao?

Vì Bệnh viện Vinmec và Đại học VinUni hiện vừa là cơ sở đào tạo, vừa là cơ sở nghiên cứu, đồng thời là cơ sở khám, chữa bệnh, nên chúng tôi sẽ tổ chức các khóa đào tạo y khoa liên tục (CME) để giới thiệu về sản phẩm. Các bác sĩ, bệnh viện muốn sẽ dụng sản phẩm này sẽ được đào tạo sử dụng sản phẩm, ưu nhược điểm của sản phẩm, các kỹ thuật cần dùng và đặc biệt là những phần khó khăn trong quá trình phẫu thuật.

Hiện tại, chúng tôi đang xây dựng bộ quy trình đầy đủ cho việc này. Thực ra, việc hướng dẫn kỹ thuật phẫu thuật sẽ chỉ cần mất từ 1-2 buổi vì các bác sĩ đều đã biết về kỹ thuật thay khớp, quan trọng là phần chuyển gia kỹ thuật.

Trong giai đoạn đầu, chúng tôi sẽ hỗ trợ các bệnh viện về việc thiết kế, in mẫu sản phẩm. Sau đó, sẽ có trường hợp họ cùng tham gia hoặc chúng tôi đưa ý tưởng và họ là người thực hiện. Hai bên sẽ cùng thảo luận, khi đã đồng thuận sản phẩm sẽ được in.

Cái khó là thời gian chờ đợi của bệnh nhân. Rõ ràng trước đây, với các phương pháp thông thường, bệnh nhân có thể tiến hành mổ ngay khi có quyết định. Còn bây giờ, họ sẽ phải chờ thiết kế, rồi chờ thảo luận, chờ in PSI rồi mới tiến hành phẫu thuật. Tối thiểu bệnh nhân sẽ phải chờ 2-3 ngày. Vậy nên những trường hợp mà bệnh nhân cần khẩn cấp thì phương pháp này sẽ không áp dụng được, ít nhất đến thời điểm hiện nay.

Trong thời gian tới, Trung tâm Công nghệ 3D trong Y học có kế hoạch gì trong việc phát triển và đưa ra thị trường những giải pháp tiếp theo?

Ngoài PSI, tiềm năng của công nghệ in 3D trong chỉnh hình nói riêng và trong y học nói chung t là rất lớn. Trong giai đoạn tiếp theo, chúng tôi muốn in sản phẩm với các chất liệu khác như kim loại, titan và các sản phẩm khớp háng, khớp gối thông thường.

Trước đây, các sản phẩm này đều phải nhập từ nước ngoài và đó sẽ là kích cỡ của người nước ngoài. Chúng tôi muốn in các kích cỡ khớp chỉ dành riêng cho người Việt Nam hoặc những trường hợp mà bệnh nhân cần sử dụng các cái khớp đặc biệt, ví dụ như người bé quá không thể lắp vừa các cỡ khớp có trên thị trường hoặc là người có khớp bị tổn thương quá nặng.

Khi nhập khẩu những loại khớp này ở bên Đức hay Mỹ sẽ mất từ 3 - 4 tháng và chi phí sẽ rơi vào từ 300 - 400 triệu đồng. Tham vọng của chúng tôi là chỉ với chi phí bằng từ 1/4 đến 1/5 và thời gian chờ là 2 - 3 tuần, bệnh nhân có thể có được khớp mới phù hợp với mình, đặc biệt là với ca bệnh phức tạp như ung thư xương.

Xin cảm ơn anh!

Chia sẻ Facebook