Tin tức

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IN 3D TRONG VIỆC PHỤC HỒI XƯƠNG VÀ CHƯA LÀNH VẾT THƯƠNG

Nếu xương bị gãy và yêu cầu phải phẫu thuật, có 2 cách để chữa vấn đề trên. Cắt một phần xương khác từ bộ phận khác của cơ thể hoặc cấy ghép titan để vá vết nứt. 

Tuy nhiên, sẽ có những biến chứng xảy ra. Sử dụng xương từ bộ phận khác sẽ khiến bạn trải qua những cơn đau dữ dội tại khu vực xương được lấy ra - cơn đau có thể kéo dài hàng tháng hoặc lâu hơn. Cấy ghép kim loại có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường xung quanh, gây khó chịu và ảnh hưởng đến sinh hoạt. Cả hai trường hợp trên đều có thể dẫn đến nhiểm trùng và hiện tượng đào thải bởi cơ thể.

Công ty công nghệ y tế Singapore Osteopore đã cung cấp thêm lựa chọn thứ 3 cho phẫu thuật tái tạo. Đặt khung xương sinh học - có thể tự hủy sinh học và cấy ghép mô xương để tạo thành xương hoàn chỉnh một cách tự nhiên.

Khi xương tái sinh từ cơ thể bệnh nhân sẽ có ít nguy cơ bị đào thải hoặc nhiễm trùng.

 

CẤU TRÚC XƯƠNG KHÔNG QUÁ CỨNG

Xương có thể trông cứng từ bên ngoài nhưng chúng thực sự xốp bên trong - một mạng lưới các lỗ cho phép các mạch máu và tế bào gốc phát triển trong xương và nuôi dưỡng nó bằng các chất dinh dưỡng cần thiết.

Sử dụng công nghệ in 3D, Osteopore là một khung xương sinh học được thiết kế bắt chước theo cấu trúc xương người. Cấu trúc này cho phép các tế bào hồng cầu, tủy xương và các chất dinh dưỡng tích hợp vào khung xương, sau đó các mô xương mới sẽ phát triển xung quanh khu vực bị thương.

Các khung xương của Osteopore có thể được tùy biến hình dạng và kích thước tùy theo diện tích của khoảng trống xương cần lắp, cho phép nó có thể được sử dụng một cách thành công trong các ca phẫu thuật lớn.

 

"Tháng 9/2017, ca phẫu thuật đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ in 3D để cấy ghép xương đã được thực hiện thành công, Reuben Lichter, 27 tuổi người Úc là người đầu tiên sử dụng công nghệ này".

 

Các khung xương cũng đóng vai trò quan trọng trong việc khôi phục tính di động cho bệnh nhân bị gãy xương. Ở Việt Nam, khung xương Osteopore được sử dụng để cấy một phần xương sống cho một cô gái bị khối u cột sống. Cuộc giải phẫu đã thành công mỹ mãn và được truyền hình trực tiếp, bệnh nhân đã có sinh hoạt bình thường sau khi phẫu thuật.

 

TỪ LẬP TRÌNH ĐẾN CẤU TRÚC XƯƠNG

Đã có rất nhiều ca phẫu thuật thành công sử dụng khung xương Osteopore, tất cả đều nhờ vào khả năng tuyệt vời của máy in 3D tại phòng thí nghiệm in 3D. Osteopore phân tích các CT scan được gửi bởi bác sĩ phẫu thuật và biến chúng thành mã lập trình (code), sau đó gửi đến máy in 3D.

Khi máy in được thiết kế lần đầu, chúng chạy trên các quy trình được lập trình thủ công và nhiều mô-đun phần mềm, mất khoảng vài phút để phân tích và giải mã các bản quét.

Tuy nhiên, thời gian xử lí đã được giảm xuống còn 1/5 nhờ vào chương trình mới và được cải tiến bởi viện công nghệ sản xuất Singapore (SIMTech). Chương trình mới mà SIMTech viết cho Osteopore đã giúp giảm số lượng phần mềm mô-đun cần thiết trên máy in 3D. Công ty hiện có thể hoàn tất quá trình xử lý trong vài giây.

 

ỨNG DỤNG RỘNG RÃI CÔNG NGHỆ TÁI TẠO

Osteopore có kế hoạch mở rộng việc ứng dụng các khung xương sinh học, hiện tại nó đang được sử dụng cho y học tái tạo, vào các lĩnh vực chuyên môn hóa khác nhau - từ Nha khoa và tái tạo răng miệng, đến cấy ghép được sử dụng cho phẫu thuật thẩm mỹ.

Osteopore sẽ hợp tác hơn nữa với SIMTech để phát triển các máy in 3D thế hệ thứ hai thân thiện hơn với các bác sĩ phẫu thuật và dễ dàng tùy chỉnh khi cần thiết. Công ty hy vọng sẽ kết hợp sử dụng cánh tay robot vào thiết kế để giảm sự phụ thuộc nhân lực và cải thiện năng suất.

Osteopore cũng có ý định phát triển các máy giúp điều chỉnh thời gian phân giải, cho phép các khung xương giải phóng các chất dinh dưỡng trong các khoảng thời gian cụ thể. Điều này sẽ giúp kiểm soát sự tăng trưởng mô và phát triển một thế hệ khung xương thứ hai cho phép giải phóng các chất dinh dưỡng khi chúng tan rã.

 

THIẾT KẾ KHÔNG GIỚI HẠN DỰA THEO CƠ THỂ NGƯỜI

Osteopore đã cho thấy khung xương của họ như là một bước đột phá ban đầu của công nghệ 3D. Trong tương lai gần, Osteopore sẽ thiết kế những cấu trúc hỗ trợ cho "in sinh học" (in các tế bào bằng công nghệ 3D) - và thậm chí in toàn bộ cơ quan.

Các ứng dụng tiềm năng của in 3D trong lĩnh vực y tế và sinh học là rất lớn - từ việc tái tạo xương và sụn, cho đến làm lành vết thương hở bằng vật liệu sinh học và hơn thế nữa.