Hỏi về trường hợp vá ghép xương đầu tiên có sự chung tay của các chuyên gia Công nghệ Quang Cơ Điện tử, PGS. Nguyễn Văn Vinh và TS Nguyễn Thị Kim Cúc – Phòng Thí nghiệm Công nghệ Quang Cơ Điện tử, Trường ĐHBK Hà Nội tự hào kể: “Cậu bệnh nhân ghép hai mảnh xương sọ năm xưa nay có người yêu rồi, còn dẫn người yêu đến thăm các bác sĩ, cảm ơn mọi người đã cứu chữa, không để một thanh niên thành người tâm thần…
Mối duyên cơ khí – y học
PGS.TS Nguyễn Văn Vinh chia sẻ: Năm 2017, các thầy bên trường Đại học Y Hà Nội đã nghiên cứu vật liệu và công nghệ tạo ra mảnh vá phục hình khuyết sọ. Nhiều loại vật liệu trong đó có PEEK đã được nghiên cứu song ít được sự hợp tác và hỗ trợ của bên kỹ thuật nên tính chính xác bị hạn chế. Gặp nhau rồi trao đổi, PGS.TS Ngô Duy Thìn – Trưởng Lab Công nghệ mô ghép và vật liệu sinh học trường Đại học Y Hà Nội đã đặt vấn đề hợp tác nghiên cứu trong công nghệ thiết kế, chế tạo ra mảnh xương ghép. Hợp tác giữa y dược và kỹ thuật đã “nên duyên” từ đó.
Ca ghép đầu tiên diễn ra vào tháng 9 năm 2017. Một bệnh nhân nam, 26 tuổi,
gặp tai nạn ở Trung Quốc mất hai mảnh xương rất lớn trên đầu. Bệnh nhân về
nước năm 2011, được các bác sĩ đắp một vạt da che não nhưng chỉ tạm thời, da không thể bảo vệ được não khỏi các va chạm, áp suất không khí… Thay đổi thời tiết hay từ bóng râm bước ra trời nắng, bệnh nhân bị kích thích như có người ấn vào đầu.
Năm 2017, các cán bộ khoa học Viện nghiên cứu và Phát triển vật liệu y sinh cùng các thầy cô Phòng Thí nghiệm Công nghệ Quang Cơ Điện tử chế tạo mảnh ghép, nếu không bệnh nhân sẽ chuyển sang giai đoạn động kinh. Đó là lần đầu tiên thầy Vinh, cô Cúc cùng các cộng sự, CTV nhóm nghiên cứu công nghệ 3D của Viện và Khoa bắt tay cùng các cán bộ khoa học về vật liệu của Viện nghiên cứu và Phát triển vật liệu y sinh – Công ty cổ phần y sinh Ngọc Bảo, các chuyên gia thử nghiệm sinh học của Lab. Công nghệ mô ghép và vật liệu sinh học Trường ĐH Y Hà Nội nghiên cứu chế tạo, thử nghiệm sinh học, thử nghiệm cấy ghép xương trên người.
10 tháng sau, Viện Nghiên cứu và Phát triển vật liệu y sinh – Công ty cổ phần y sinh Ngọc Bảo được thành phố Hà Nội giao nhiệm vụ KHCN “Nghiên cứu chế tạo mảnh vá hộp sọ và lồi cầu xương hàm dưới bằng công nghệ 3D từ vật liệu y sinh PEEK”. Viện đã mời PGS.TS Nguyễn Văn Vinh làm trưởng nhóm công nghệ 3D cho đề tài, tham gia nghiên cứu phần thiết kế, chế tạo sản phẩm. Viện nghiên cứu và Phát triển vật liệu y sinh nghiên cứu về vật liệu, thử nghiệm đánh giá an toàn sinh học, kết hợp các bệnh viện thử nghiệm, đánh giá kết quả trên lâm sàng. Đến thời điểm này sản phẩm đã được ứng dụng ghép xương được cho một số bệnh nhân.
Đặt nền móng cho tương lai
Theo thầy Vinh, hiện sản phẩm mảnh xương PEEK cấy ghép vào các bệnh nhân chưa phải chế tạo bằng công nghệ in 3D mà sử dụng công nghệ đúc trong khuôn – một nhánh truyền thống của công nghệ 3D. Mỗi bệnh nhân là một bộ khuôn, sau đó ép phun PEEK. Công nghệ in 3D đang ở bước thử nghiệm. Hỏi thầy: “Tại sao không in 3D các mảnh ghép xương luôn thay vì sử dụng công nghệ đúc?” TS Vinh trả lời ngắn gọn: Thiếu kinh phí!
Nhóm công nghệ 3D nói chung có thầy Hoàng Hồng Hải – Viện phó Viện Cơ khí; thầy Nguyễn Thành Hùng và cô Nguyễn Phương Lan – Viện Cơ khí cùng một số cộng tác viên bên ngoài như cô Ngô Anh Vũ – Trường ĐH Giao thông Vận tải; TS Lê Quang Trà – Bộ Công an. Nhóm chủ trì chính và trực tiếp là nhóm ở Phòng Thí nghiệm Công nghệ Quang Cơ Điện tử. Các thầy cô nghiên cứu công nghệ in 3D với hy vọng làm chủ công nghệ, đặt nền móng cho tương lai.
Vật liệu PEEK in xương 3D đắt về giá thành lẫn tính năng. Loại đắt nhất hiện nay khoảng 140 – 150 triệu đồng/kg, loại rẻ cũng vài chục triệu đồng/kg. Làm hỏng không thể tái sử dụng. Chế tạo sản phẩm y tế còn đòi hỏi máy đặt trong nhà xưởng vô trùng. Những khó khăn đó làm cho tốc độ nghiên cứu của nhóm thầy Vinh bị hạn chế rất nhiều. Chưa có nguồn tài trợ, họ vá víu từ chỗ nọ sang chỗ kia, cố gắng duy trì nghiên cứu.
Quãng thời gian nghiên cứu công nghệ 3D, thầy Vinh nhớ nhất những lần thất bại, có cái tưởng đơn giản nhưng càng đi vào càng bế tắc; có lúc lại vỡ òa vì thành công không ngờ lại đạt được. Công nghệ 3D trên thế giới đang phát triển khá mạnh, thầy Vinh nhận thấy những gì đang làm vẫn là con số 0. Cái được nhất lại chính là tự tin về con người “Với đội ngũ nghiên cứu, các cộng sự và ngay cả SV, chúng tôi có những con người có chỉ số IQ tuyệt vời, nắm vững các vấn đề chính của công nghệ. Trong khối kỹ thuật có thể nói SV Bách khoa là rất tốt” – thầy Vinh khẳng định.
Hiện nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm nguồn đầu từ quỹ VIFOTECH hoặc một quỹ đầu tư từ Bộ GD&ĐT. Nhưng vì là đề tài mang tính ứng dụng nên đa số các nguồn quỹ đều có yêu cầu phải có bài đăng báo, nhất là tạp chí khoa học quốc tế. Khó càng thêm khó. Vậy nên là vẫn tiếp tục theo đuổi với niềm tin “bất diệt”: Sẽ có một ngày in 3D Bách khoa không còn là thử nghiệm!
“Lâu nay, trong phát triển của lĩnh vực Y Dược tại Việt Nam thường tách rời với các trường kỹ thuật, rất ít sự kết nối giữa hai bên, trong khi sản phẩm cơ khí trong y học rất nhiều. Trường ĐHBK Hà Nội hiện có Trung tâm điện tử Y Sinh, hay bên Viện KT Hóa học có bộ môn Hóa dược. Tôi mong trong phát triển sau này của Trường ĐHBK Hà Nội có lĩnh vực về Cơ khí trong Y Dược”. – PGS.TS NGUYỄN VĂN VINH.
Gia Hân
