Dùng máy in 3D in tim cho bác sĩ thực tập phẫu thuật

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Washington tạo ra những mô hình tim người bằng phương pháp in 3D, phục vụ việc thực hành phẫu thuật đặt ống thông tim.

Các nhà nghiên cứu của đại học Washington đang sử dụng để tái tạo cấu trúc trái tim của một bệnh nhân. Mục đích của họ là cho phép các bác sĩ phẫu thuật thực hành đặt ống thông tim Catheter trước khi tiến hành thực tế trên cơ thể người bệnh.

Ống thông tim Catheter là một thiết bị dài và mềm, được đưa từ bên ngoài vào tim thông qua các mạch máu. Thiết bị này được sử dụng để phẫu thuật bên trong trái tim mà không cần phải tiến hành các ca mổ xâm lấn.

Thời gian in một quả tim mô hình của bệnh nhân mất khoảng 1 tiếng.

Thủ thuật tiên tiến này được áp dụng trong chữa bệnh động mạch vành. Tuy nhiên, thủ thuật này đòi hỏi sự khéo léo và lành nghề của bác sĩ phẫu thuật.

Do đó, các nhà khoa học đến từ đại học Washington tin rằng các mô hình 3D của trái tim sẽ giúp các bác sĩ có cơ hội thực tập nhiều hơn với cấu trúc của cơ quan nội tạng đặc biệt này .

“Điều mà các mô hình tim 3D mang đến cho các bác sĩ là cảm giác vật lý thực sự và cơ hội thao tác bằng tay giống như khi phẫu thuật. Điều này vô cùng có ý nghĩa với chúng tôi. Nó cũng cho phép chúng tôi hiểu được sự tương tác giữa thủ thuật đặt ống thông tim Catheter và phần nội tạng mà chúng tôi sắp tiến hành phẫu thuật, mà cụ thể ở đây là trái tim", Giáo sư Mark Reisman, Trung tâm Sáng kiến Tim mạch, đại học Washingtong giải thích.

Trên thực tế, các ống thông không giống như ngón tay trên bàn tay, nơi bạn có thể điều chỉnh theo bất cứ hướng nào bạn thích. Trái lại, việc đặt ống thông Catheter đòi hỏi sự khéo léo lớn hơn…

"Chẳng hạn, một số ống thông tim Catheter có hình dạng đặc biệt không thể điều chỉnh lại, do đó, chúng tôi cần phải tìm hiểu những chiếc ống thông này “chạy” ra sao ở trong tim của bệnh nhân. Và chính những mô hình tim 3D này đang giúp chúng tôi làm việc đó”, Giáo sư Mark Reisman, Trung tâm Sáng kiến Tim mạch, đại học Washingtong cho hay.

Để tạo ra mô hình này, các nhà khoa học sẽ tiến hành chụp cắt lớp trái tim của bệnh nhân, sau đó sẽ dùng máy tính phác thảo nên mẫu 3D của trái tim.

Bước tiếp theo, mẫu trái tim 3D trên máy tính được chuyển thành một tệp để máy in 3D in ra bản cuối cùng. Quy trình in mất khoảng 1 giờ tùy thuộc vào yêu cầu chi tiết của các bác sĩ.

Mẫu trái tim 3D này sẽ cho phép các bác sĩ tìm ra ống thông tim phù hợp nhất cho trái tim cần phẫu thuật.

“Một trong những ưu điểm của việc in mô hình trái tim của bệnh nhân chính là tiết kiệm thời gian. Theo đó, thời gian từ lúc tôi nhận dữ liệu phác thảo cho tới khi cho ‘ra lò” một mô hình tim chỉ khoảng 1 giờ thay vì nhiều ngày”, chuyên gia in 3D Dimtry Levin cho biết.

Những “bản sao” trái tim bệnh nhân chuẩn xác đến từng chi tiết sẽ giúp các bác sĩ tìm ra cách tiếp cận phù hợp khi thực hiện thủ thuật đặt ống thông tim Catheter cho bệnh nhân.

Điểm quan trọng nhất là phần khung của ống thông Catheter mới được hình thành trong quá trình tạo mô hình tim 3D này sẽ được lấy ra rồi lưu hóa cao su cho chắc chắn. Sau đó, nó trở thành chiếc ống thông được thiết kế riêng cho bệnh nhân sắp được phẫu thuật.

Chính nhờ vào quả tim 3D mô hình nói trên, các bác sĩ sẽ tìm ra được chiếc ống thông Catheter có độ dài cũng như độ cong phù hợp nhất với từng bệnh nhân.

“Người ta vẫn nói trăm hay không bằng tay quen. Theo đó, mô hình trái tim chi tiết của bệnh nhân giúp tôi có cơ hội thực tập đi thực tập lại thủ thuật đặt ống thông tim Catheter trước khi tiến hành trên bệnh nhân. Điều này cực kỳ có ý nghĩa với những bác sĩ lần đầu tiên thực hiện thủ thuật này. Nó giúp các bác sĩ tự tin hơn, cùng lúc giúp cho quy trình đặt ống thông trở nên nhanh hơn và an toàn hơn”, Giáo sư Mark Reisman ca ngợi việc in mô hình tim 3D của bệnh nhân.

Một nghiên cứu gần đây cho thấy, những bệnh nhân cần chữa các bệnh liên quan đến động mạch vành thường được điều trị theo hướng đặt ống thông tim thay vì các ca mổ tim ẩn chứa nhiều rủi ro và tốn kém tiền của.

Theo WHO, bệnh động mạch vành là một trong những bệnh gây tử vong nhiều nhất trên toàn thế giới, với khoảng 7,4 triệu người vào năm 2012, chiếm gần 15% tổng số ca tử vong toàn cầu.

Bệnh động mạch vành có thể gây tắc nghẽn các động mạch của cơ tim do tích tụ mảng bám, hoặc sự lắng đọng các chất béo trong máu, do đó dẫn tới nhồi máu cơ tim.

Đây là lý do việc chẩn đoán và điều trị kịp thời là vô cùng quan trọng. Kỹ thuật can thiệp mạch vành qua da có thể thỏa mãn tiêu chí đó nhờ khả năng tiếp cận những vùng tắc nghẽn mà không phải rạch dài hoặc sâu.

Nội dung kỹ thuật này là đặt ống thông bằng nhựa Catheter vào cổ tay hoặc bẹn của bệnh nhân và dẫn đến tim.