Thay khớp gối công nghệ cao: Ứng dụng số hóa 3D

Bài viết của ThS.BS Võ Sỹ Quyền Năng - Trưởng khoa Phẫu thuật khớp gối và cổ bàn chân - Trung tâm Chấn thương chỉnh hình & Y học thể thao - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Times City

Phẫu thuật thay khớp gối toàn phần được tiến hành trên thế giới từ những năm 1970 và đã được chứng tỏ là phương pháp điều trị tốt cho các bệnh nhân bị thoái hóa khớp gối nặng, sau khi các phương pháp điều trị khác không còn hiệu quả. Tuy vậy, thống kê cho thấy chỉ khoảng 80% người bệnh cảm thấy hài lòng sau phẫu thuật thay khớp gối. Để cải thiện tỉ lệ này, các phương pháp kỹ thuật cao không ngừng được nghiên cứu và áp dụng trong phẫu thuật thay khớp gối, bao gồm: sử dụng rô bốt, sử dụng hệ thống định vị, ứng dụng công nghệ 3D.

Ứng dụng công nghệ 3D là một trong những phương pháp thay khớp gối tiên tiến nhất hiện nay, các ứng dụng bao gồm: Lập kế hoạch mổ bằng phần mềm 3D, in 3D trợ cụ thay khớp gối bằng 3D, in 3D bộ khớp nhân tạo theo cá thể.

Trung tâm Chấn thương chỉnh hình & Y học thể thao Vinmec là đơn vị tiên phong và duy nhất hiện nay tại Việt Nam ứng dụng công nghệ 3D trong phẫu thuật thay khớp gối.

Trước đây, các phẫu thuật viên hầu hết đều dựa vào kinh nghiệm để đưa ra các quyết định tức thời trong mổ, điều này có thể dẫn tới các sai lầm không đáng có. Lên kế hoạch trước mổ là điều kiện tiên quyết không thể thiếu trong thực hành phẫu thuật khớp gối trên thế giới hiện nay. Việc này giúp cho phẫu thuật viên có một “thử nghiệm” phẫu thuật trước cho bệnh nhân, từ đó có thể dự kiến được các nguy cơ biến chứng có thể xảy ra và giảm thiểu nguy cơ sai sót trong mổ. Ban đầu, việc lên kế hoạch trước mổ ban đầu sử dụng hình ảnh chụp X-quang trên không gian 2 chiều vẫn còn cho kết quả có sai lệch (dù không nhiều) so với thực tế lâm sàng. Hiện nay, việc sử dụng công nghệ 3D giúp cho công tác chuẩn bị kế hoạch trước mổ được tiến hành một cách chính xác nhất.

Cụ thể, với việc lập kế hoạch trước mổ bằng 3D thay khớp gối, phẫu thuật viên có thể:

• Lựa chọn kích cỡ và loại khớp phù hợp nhất cho người bệnh: Thay vì việc dựa vào các dụng cụ đo đạc trong mổ và phải đưa ra quyết định tức thời, phẫu thuật viên có thể lựa chọn được cỡ và loại khớp phù hợp nhất cho người bệnh từ trước.
• Dự đoán mức độ cắt xương: Khi lên kế hoạch nếu phẫu thuật viên nhận thấy người bệnh mất xương quá nhiều thì phẫu thuật viên sẽ phải chuẩn bị các loại khớp nhân tạo đặc biệt
• Tính toán vị trí đặt khớp nhân tạo phù hợp nhất: Trong mổ, do phải bảo tồn tối đa hệ thống phần mềm để giúp giữ vững khớp, phẫu thuật viên không thể quan sát được tất cả các mốc xương, mốc giải phẫu. Với việc lên kế hoạch trước trên hình ảnh số hóa 3 chiều trước, phẫu thuật viên có thể để lựa chọn trước vị trí đặt khớp nhân tạo, các góc cắt xương tối ưu nhất.
• Trong một số trường hợp ca phẫu thuật khó, phẫu thuật đặc biệt, các bác sĩ còn có thể in 3D mô hình xương của người bệnh và tiến hành phẫu thuật “thực nghiệm” trước trên mô hình để đảm bảo chất lượng cho cuộc mổ thực.

Với phẫu thuật thay khớp gối truyền thống, phẫu thuật viên sẽ sử dụng bộ trợ cụ và các dụng cụ hướng dẫn bằng kim loại được sản xuất theo các hãng chế tạo khớp nhân tạo. Nhược điểm chính của các bộ trợ cụ này là cần rất nhiều chi tiết khác nhau, cũng như sau một thời gian tái sử dụng nhiều lần có thể bị lỏng dẫn tới định hướng không còn chính xác cũng.

Với phương pháp in 3D trợ cụ, phẫu thuật viên sẽ in 3D các khay cắt xương được thiết kế dựa trên các thông số đã tính toán ở bước lên kế hoạch mổ. Các khay cắt được in dựa trên hình dạng xương của mỗi người bệnh nên sẽ áp khít hoàn toàn với xương bệnh nhân trong mổ và giúp định hướng chính xác theo dự định của phẫu thuật viên.

Ưu điểm của phương pháp này là các trợ cụ chỉ được sử dụng một lần cho mỗi người bệnh, số lượng trợ cụ được sử dụng trong mổ giảm thiểu tối đa do đó giúp rút ngắn thời gian phẫu thuật. Phương pháp này cũng giúp tránh thao tác khoan, doa vào ống tuỷ xương đùi và nhờ vậy mà giảm mất máu trong mổ cho người bệnh.

Do tính chất sản xuất công nghiệp, các bộ khớp gối nhân tạo sản xuất sẵn chỉ có thể lựa chọn kích cỡ để có thể đạt được mức độ gần phù hợp nhất mà không thể vừa vặn hoàn hảo với khớp gối của mỗi người bệnh được. In 3D kim loại khớp gối nhân tạo là lựa chọn được coi là “đo ni đóng giày” cho mỗi người bệnh, khi thiết kế của bộ khớp phù hợp hoàn hảo cho mỗi người bệnh. Đây là phương pháp tiên tiến nhất thế giới, tuy nhiên, do chi phí cao và sản xuất khó nên chưa phổ biến.

Trung tâm Chấn thương chỉnh hình và Y học thể thao Vinmec là một trong số ít các Trung tâm đạt chuẩn FIFA trên thế giới và đầu tiên tại Việt Nam. Trung tâm được đầu tư lớn về công nghệ như 3D Technology in Medicine Center (Trung tâm nghiên cứu Công nghệ 3D trong Y học), Motion Analysis Lab (Phòng nghiên cứu, phân tích chuyển động) đầu tiên tại Việt Nam, ngang tầm với khu vực và trên thế giới.

Về chuyên môn, Vinmec đã làm chủ kỹ thuật và tạo ra sự đột phá trong điều trị, với các kĩ thuật tiên tiến cá thể hóa trong điều trị như ánh xạ giải phẫu, phẫu thuật chính xác sử dụng Robot trong mổ, phục hồi chức năng và dinh dưỡng chuyên sâu ... đồng thời có mạng lưới hợp tác với nhiều chuyên gia về lĩnh vực y học thể thao trên thế giới. Chính vì vậy ngày 23/03/2022, Liên đoàn bóng đá Việt Nam (VFF) đã chính thức kí hợp tác cùng Vinmec nhằm nâng cao chất lượng công tác y tế dành cho các cầu thủ trong đội tuyển. Bên cạnh việc điều trị chấn thương phục vụ thi đấu, hợp tác giữa VFF và Vinmec còn bao gồm hoạt động nghiên cứu và đào tạo y học thể thao bài bản và chuyên nghiệp để nâng cao chất lượng chuyên môn.