Gãy xương vùng khớp hay gãy xương nội khớp là loại gãy xương liên quan đến mặt khớp ví dụ như khớp gối, khớp háng, khớp cổ chân, cổ tay,.. Các gãy xương này có thể gây biến chứng lên khớp như giảm tầm vận động khớp, thoái hóa khớp, biến dạng khớp, qua đó ảnh hưởng đến chức năng chi thể và sinh hoạt của bệnh nhân. Các kiểu gãy xương nội khớp thường là một thách thức trong điều trị vì ngoài việc phục hồi trục giải phẫu của chi, phẫu thuật viên cần phải nắn chỉnh chính xác mặt khớp và sữa chửa các thành phần bên trong khớp như dây chằng, sụn khớp, sụn chêm. Do đó, việc đánh giá tổn thương một cách chính xác và lập kế hoạch phẫu thuật cực kỳ quan trọng.
Trước đây, việc chẩn đoán và phân loại chủ yếu dựa vào phim X-Quang với 2 bình diện thẳng và nghiêng. Sự ra đời của cắt lớp vi tính (CLVT) đánh dấu một bước tiến mới giúp đánh giá chi tiết đường gãy qua nhiều nhát cắt và dựng hình thành 3 bình diện. Với sự phát triển không ngừng của khoa học - kỹ thuật, công nghệ in 3D ra đời và được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực, kể cả trong y học. Trong đó, ứng dụng công in 3D để hỗ trợ điều trị các gãy xương vùng khớp ngày càng được chú ý và đã được triển khai tại Khoa Ngoại Chấn thương chỉnh hình – Lồng ngực, Bệnh viện Trường Đại học Y dược Huế 2 năm nay.
Hình 1: Máy in 3D tại Khoa Ngoại Chấn thương chỉnh hình-lồng ngực, Bệnh viện Trường Đại học Y Dược Huế
In 3D là kỹ thuật tạo dựng một mô hình 3 chiều hoàn toàn tự động thông qua một máy in chuyên dụng. Máy in sẽ in từng lớp rất mỏng xếp chồng lên nhau cho đến khi hoàn thành một mô hình hoàn chỉnh, các lớp càng mỏng thì độ chi tiết càng cao. Nhờ vào đó, có thể in 3D một mô hình xương gãy chính xác theo tỷ lệ 1:1.
Các ứng dụng của mô hình in 3D bao gồm:
- Chẩn đoán và phân loại gãy xương nhanh chóng, chính xác. Dễ dàng hiểu rõ bản chất đường gãy, mức độ di lệch các mảnh gãy, độ lún mặt khớp.
- Lập kế hoạch phẫu thuật toàn diện và cá thể hóa dựa trên mô hình in 3D. Mô phỏng các bước nắn chỉnh và phục hồi lại trục giải phẫu của xương. Lựa chọn đường mổ, dự trù số lượng nẹp, vít, đinh, chỉ thép.
- In 3D các dụng cụ định hướng dùng trong mổ, dẫn đường cho các vị trí bắt vít, hướng vít.
- In 3D nẹp vít bằng vật liệu titanium phù hợp với giải phẫu xương của bệnh nhân. Nẹp được thiết kế trên phần mềm sau khi đã sắp xếp các mảnh gãy hoặc thiết kế dựa trên chi thể đối bên. Nhờ vậy, nẹp được in 3D một cách cá thể hóa và phù hợp nhất với bệnh nhân, đặc biệt ở những vùng xương có giải phẫu phức tạp.
Hình 2: X-Quang trước phẫu thuật (hình bên trái) và mô hình in 3D được sử dụng lập kế hoạch phẫu thuật (hình bên phải)
Ưu điểm của ứng dụng công nghệ in 3D trong điều trị gãy xương vùng khớp đã được nhiều nghiên cứu chứng minh là có kết quả tốt [2], [3], [4], [1]
- Giảm thời gian phẫu thuật,
- Giảm lượng máu mất trong phẫu thuật,
- Giảm số lần ăn tia X (Carm) trong phẫu thuật,
- Tăng hiệu quả giao tiếp giữa bệnh nhân và bác sĩ khi giải thích trước phẫu thuật thông qua mô hình in 3D.
- Giúp phân độ và lên kế hoạch phẫu thuật với độ chính xác cao hơn so với nhóm chỉ áp dụng CLVT. Bổ trợ cho các phương pháp chẩn đoán hình ảnh khác để tránh các sai sót khi đo các thông số của đường gãy.
Ứng dụng in 3D trong điều trị gãy xương vùng khớp còn đang trong giai đoạn phát triển, nhưng đã cho thấy những tiềm năng to lớn trong việc nâng cao hiệu quả điều trị và giảm nguy cơ biến chứng.
Tài liệu tham khảo:
1. Nick Assink và các cộng sự. (2021), "Does 3D-assisted surgery of tibial plateau fractures improve surgical and patient outcome? A systematic review of 1074 patients", European Journal of Trauma and Emergency Surgery.
2. Nicola Bizzotto và các cộng sự. (2018), "3D Printed replica of articular fractures for surgical planning and patient consent: A 3 years multi-centric experience", Materials Today Communications. 15, tr. 309-313.
3. Yiting Lou và các cộng sự. (2017), "Comparison of traditional surgery and surgery assisted by three dimensional printing technology in the treatment of tibial plateau fractures", International Orthopaedics. 41(9), tr. 1875-1880.
4. Jose Osma-Rueda, Fabian Mantilla-Angarita và Clara Lopez-Gualdron (2023), "Intraobserver and Interobserver Reproducibility of Classifications of Tibial Plateau Fractures and the Surgical Approaches Chosen Comparing 2D CT and 3D Printing: Reliability Study", JAAOS Global Research Reviews. 7(4).
Từ khóa: công nghệ in 3D, mô hình 3D, lập kế hoạch phẫu thuật, chấn thương chỉnh hình, gãy xương vùng khớp.
