Công nghệ 3D sẽ giúp điều trị cá thể hóa thế nào?

Giáo sư, Tiến sĩ, bác sĩ Trần Trung Dũng bên cạnh mô hình 3D mô phỏng khối u xương khổng lồ.

Bản sao số mà Giáo sư, Tiến sĩ, bác sĩ Trần Trung Dũng đề cập tới, được chia sẻ tại hội thảo quốc tế gần đây tại Việt Nam về tương lai của công nghệ 3D, thu hút sự quan tâm của giới y khoa và công nghệ. Những điều giáo sư chia sẻ dưới đây, sẽ làm sáng tỏ về giá trị của công nghệ 3D với con người.

Hiện thực hóa công nghệ 3D tại Việt Nam

Phóng viên: Công nghệ 3D đã làm thay đổi phương thức điều trị của bác sĩ như thế nào?

Giáo sư, Tiến sĩ Trần Trung Dũng: Công nghệ 3D là số hóa mô phỏng từ các phim cộng hưởng từ, phim cắt lớp của bệnh nhân, qua đó, dựng lên bản vẽ giải phẫu, mô hình giải phẫu của chính bệnh nhân đó.

Từ đó, hỗ trợ các bác sĩ cải thiện chất lượng và phương thức điều trị ở 3 điểm: Một là xây dựng các phương án phẫu thuật “cá thể hóa” nhờ các hình ảnh tổn thương được tái tạo lại chính xác trên các mô hình 3D, các phẫu thuật viên phối hợp với các kỹ sư thiết kế xác định các thông số riêng của bệnh nhân và xây dựng phương án phẫu thuật “cá thể hóa” cho chính bệnh nhân đó. Vì vậy, mỗi bệnh nhân sẽ có 1 phương án phẫu thuật cụ thể khác nhau.

Hai là, dựa trên công nghệ in 3D, các “trợ cụ dẫn đường cá thể hóa” được in ấn giúp cho việc thực hiện phẫu thuật đạt độ chính xác gần như tuyệt đối so với tính toán. Mỗi bệnh nhân sẽ có 1 bộ “trợ cụ dẫn đường phẫu thuật” khác nhau bảo đảm hỗ trợ phẫu thuật đạt được độ chính xác theo thông số cá thể.

Ba là, nhờ công nghệ 3D in trực tiếp nên có khả năng tạo ra sản phẩm cấy ghép “cá thể hóa” như các sản phẩm xương khớp nhân tạo phục vụ việc phục hồi, sửa chữa từng tổn thương khác nhau của mỗi người.

Phóng viên: Các ông đã hiện thực hóa công nghệ 3D đó tại Việt Nam ra sao?

Giáo sư, Tiến sĩ Trần Trung Dũng: Từ năm 2022, Vinmec đã phối hợp với Trung tâm Công nghệ 3D trong Y học (Trường Đại học VinUni) sử dụng công nghệ 3D thực hiện thành công khoảng trên 200 ca phẫu thuật sử dụng “trợ cụ dẫn đường phẫu thuật” trong lĩnh vực Chấn thương chỉnh hình với tỷ lệ chính xác theo thông số cá thể đạt trên 98%, trong đó gồm 84 ca thay khớp gối toàn phần, 31 ca thay khớp háng toàn phần, 27 ca điều trị ung thư/loạn sản xương và nhiều ca thay khớp, chỉnh hình phức tạp.

Ngoài ra, các phương án phẫu thuật với sự hỗ trợ của công nghệ 3D còn ứng dụng trong một số chuyên khoa khác như phẫu thuật tiết niệu và can thiệp tim mạch tại Bệnh viện E và Bệnh viện Hữu nghị Việt Đức.

Đối với Hệ thống y tế Vinmec, dự kiến sẽ triển khai công nghệ 3D trong lĩnh vực chấn thương chỉnh hình ở 100% các bệnh viện.

Đối với sản phẩm cấy ghép kim loại, mặc dù thiết bị, vật liệu và quy trình đạt chuẩn FDA (Mỹ) tuy nhiên trong điều kiện thực tiễn Việt Nam, để bảo đảm an toàn người bệnh, chúng tôi vẫn phải tiến hành thực hiện lại 1 số nghiên cứu về cơ tính, độc tính tế bào và thử nghiệm trên người tình nguyện theo quy định để xin phê duyệt của Bộ Y tế.

Một số trường hợp đặc biệt, không có lựa chọn khác như cho các trường hợp đặc biệt, chúng tôi thực hiện việc tính toán thiết kế còn lại khâu in ấn thì kết hợp với các lab 3D khác tại Đức có giấy phép để in các sản phẩm cấy ghép cho bệnh nhân. Hiện tại đã triển khai mổ được 4 bệnh nhân, có 2 bệnh nhân là Việt kiều ở nước ngoài bay và 2 bệnh nhân ung thư xương.

Giáo sư Trần Trung Dũng chia sẻ bên lề hội nghị.

Phóng viên: Chúng ta có tự tin nói công nghệ 3D tại Việt Nam có thể tương xứng với nhiều nước phát triển trên thế giới?

Giáo sư, Tiến sĩ Trần Trung Dũng: Tương lai của Y học là Y học chính xác và cốt lõi của Y học chính xác là Y học “cá thể hóa”, đó chính là mấu chốt và cơ hội để nền Y tế Việt Nam có cơ hội bắt kịp với sự phát triển và đem được những tinh hoa nhất của khoa học công nghệ về phục vụ cho bệnh nhân Việt Nam dựa trên các đặc trưng mang tính “cá thể” của người Việt.

Cùng với các câu chuyện về giải mã bộ gene người Việt thì các điều trị đích, điều trị cá thể cũng phát triển rất mạnh và tương tự như vậy là công nghệ 3D. Những đầu tư mạnh mẽ về thiết bị và con người đã giúp cho Việt Nam có thể triển khai được các giải pháp như các nước phát triển.

Thậm chí, chúng ta còn tạo ra những sản phẩm hay hơn thế giới với các sản phẩm cấy ghép, cấu trúc vô cùng phức tạp và tinh xảo như xương chậu, xương gót, xương bé… do bệnh nhân của chúng ta có những đặc điểm bệnh lý, tổn thương đặc thù và đa dạng, phong phú hơn.

Phóng viên: Tương lai nào cho công nghệ 3D tại Việt Nam?

Giáo sư, Tiến sĩ Trần Trung Dũng: Y học đứng trước cơ hội phát triển rất lớn nhờ sự phát triển của các ngành khoa học và khả năng ứng dụng mạnh mẽ vào trong việc giải quyết các vấn đề sức khỏe con người. Nhờ những tích hợp của các công nghệ như 3D, thực tế ảo, trí tuệ nhân tạo AI, học máy (deep learning), tự động hóa (robot) mà cơ hội giải quyết những vấn đề sức khỏe thuận lợi hơn. Xu hướng tích hợp các công nghệ đó sẽ tạo nên “bản sao số” (digital twin) của mỗi người.

”Bản sao số” này sẽ không chỉ đơn thuần là các thông số kích thước về giải phẫu và chức năng sinh lý của các cơ quan mà bao gồm cả các chỉ số xét nghiệm máu, các thông số về gene, ADN,…từ đó giúp cho việc tiên lượng các vấn đề sức khỏe phát sinh trong tương lai của bệnh nhân, lên kế hoạch dự phòng, điều trị “cá thể hóa” dựa trên theo dõi, đánh giá, phân tích “bản sao số” của mỗi người nhờ các thuật toán, trí tuệ nhân tạo,…

Điều đó nghe có vẻ xa vời nhưng thực tế đang rất gần. Ngay tại Vinmec, chúng tôi đang phối hợp với các chuyên gia hàng đầu của Đại học Illinois (Mỹ) xây dựng những “bản sao số” đầu tiên cho các vấn đề giải phẫu và sinh lý của hệ cơ xương khớp của bệnh nhân Việt Nam ứng dụng vào phân tích, tính toán và đánh giá được sự ảnh hưởng của việc thay đổi của bệnh nhân sau giải phẫu, tiên lượng về mức độ cải thiện sau các can thiệp như thay khớp gối, khớp háng.

Mặc dù đây mới là mức đơn giản ban đầu nhưng chúng tôi còn kỳ vọng sẽ làm được nhiều hơn thế và tôi tin chắc rằng, còn nhiều đơn vị khác trên cả nước cũng bắt đầu quan tâm và tập trung nghiên cứu vấn đề này vì nó là xu hướng chủ đạo trong giai đoạn sắp tới của y học.

Phóng viên: Vậy cao hơn nữa của ứng dụng công nghệ 3D là gì, thưa ông?

Giáo sư, Tiến sĩ Trần Trung Dũng: Cao hơn nữa của công nghệ 3D là ứng dụng được trong cộng đồng. Từ “bản sao số” của cá nhân, chúng ta có thể hình thành các bản sao của bệnh viện, trường học hoặc hội nghị. Nhờ đó, chúng ta có thể tổ chức hội nghị online nhưng tất cả các thành viên có thể tương tác như con người thực.

Tương tự, ở bệnh viện, các lãnh đạo khoa, phòng đi công tác, tuy không ở bệnh viện nhưng trên phần mềm vẫn có thể thăm khám từng bệnh nhân qua “bản sao số” lưu trữ trong bệnh viện số ảo, theo dõi, lưu trữ dữ liệu dễ dàng cũng như tiên lượng được xu hướng bệnh tật trong tương lai. Tôi tin chỉ 1 thời gian ngắn nữa sẽ làm được.

Giáo sư, Tiến sĩ Trần Trung Dũng chia sẻ về công nghệ in 3D.

Phóng viên: Bản sao số của mỗi cá nhân giúp gì cho các bác sĩ trong điều trị?

Giáo sư, Tiến sĩ Trần Trung Dũng: “Bản sao số” của con người càng ngày càng gần với thực tế vì khả năng phát triển của khoa học kỹ thuật có thể hiện thực hóa điều đó và càng trở nên cần thiết vì xu hướng y học là cá thể hóa.

Công nghệ 3D là cơ hội cho y tế nói chung và trong đó có y tế ở các nước phát triển như Việt Nam có thể bắt kịp. Điều đó có nghĩa là, chúng ta sẽ có cơ hội điều trị cho bệnh nhân đạt kết quả tương đương như nước phát triển.

Chất lượng điều trị của AI và công nghệ 3D đạt hiệu quả gần như tuyệt đối

Phóng viên: Khi tiếp cận kỹ thuật này, đâu là thách thức với cả ê-kíp các ông?

Giáo sư, Tiến sĩ Trần Trung Dũng: Thách thức lớn nhất là khả năng đầu tư trang thiết bị và con người. Việt Nam còn tồn tại rất nhiều vấn đề sức khỏe trong hiện tại cũng như trong tương lai cần phải giải quyết mà việc đó đòi hỏi phương tiện thiết bị khoa học kỹ thuật và đội ngũ có đủ năng lực để sử dụng vào trong thực tế giải quyết các vấn đề đó. Chúng ta không có khả năng giải quyết được thì tình trạng “chảy máu bệnh nhân” sang các nước phát triển hơn.

Nhờ có sự hỗ trợ của Vingroup, chúng tôi có cơ hội sở hữu những trang thiết bị công nghệ hàng đầu thế giới và cùng với đó là 1 đội ngũ am hiểu khoa học kỹ thuật, nhiệt huyết, có khả năng làm chủ công nghệ cũng như 1 nền tảng hợp tác sâu rộng với các trung tâm 3D lớn trên thế giới trong nghiên cứu và phát triển.

Phóng viên: Thiết lập vị trí tiên phong bao giờ cũng gặp nhiều trở ngại, thách thức. Mục tiêu của các ông là gì?

Giáo sư, Tiến sĩ Trần Trung Dũng: Mục tiêu của cá nhân tôi và toàn bộ đội ngũ là có thể góp 1 phần vào giải quyết các vấn đề sức khỏe của người dân Việt Nam với chất lượng chuyên môn tốt, sánh ngang với các nước trong khu vực và tiệm cận các nước có trình độ phát triển cao trên thế giới.

Giải quyết vấn đề đó một đơn vị thôi chưa đủ, vì vậy là những người tiên phong trong lĩnh vực này, chúng tôi mong muốn đưa được những công nghệ hàng đầu thế giới về phục vụ công tác khám chữa bệnh cho bệnh nhân đồng thời muốn truyền cảm hứng, tư duy “dám nghĩ, dám làm” để các đơn vị khác tham gia đầu tư phát triển, giúp các nhà khoa học, nhân viên y tế có điều kiện và phương tiện làm việc tốt hơn để nâng cao chất lượng y tế cho bệnh nhân.

Khi mới đầu tư hệ thống 3D này, nhiều người cho rằng mạo hiểm nhưng thực tế chúng tôi đã chứng minh rằng, những giá trị mang lại làm thay đổi chất lượng điều trị, chất lượng phẫu thuật 1 cách đáng kinh ngạc, không thua kém các nước phát triển trong khu vực.

Minh chứng rất lớn là nhiều bệnh nhân đã từng thăm khám ở nước ngoài nhưng quay về điều trị với chúng tôi, bệnh nhân Việt kiều quay trở về nước để phẫu thuật và các bệnh nhân quốc tế (không tính người nước ngoài sinh sống tại Việt Nam) đã tới Việt Nam để điều trị.

Phóng viên: Người bệnh hưởng lợi gì từ những công nghệ tiên tiến của 3D và AI khi điều mà các ông đang làm trở thành phổ biến trong tương lai gần?

Giáo sư, Tiến sĩ Trần Trung Dũng: Trên thế giới, nếu tính đúng, tính đủ, chi phí cho công nghệ in 3D sẽ tạo ra áp lực về chi trả cho bệnh nhân. Nếu một ca thay khớp háng nhân tạo chi phí lên tới 20 nghìn đô, tương đương 500 triệu đồng, trong khi, một khớp háng bình thường trung bình chưa đầy 100 triệu.

Trên thế giới, chi phí này còn cao hơn, khoảng hơn 30 nghìn USD. Tuy nhiên, có một số tổn thương rất đặc thù như ung thư khớp háng phải thay khớp thì buộc phải in cấu trúc riêng biệt.

Tại Việt Nam, chúng tôi phải kết hợp các nguồn lực khác, đa phần từ quỹ từ thiện hỗ trợ cho bệnh nhân, hỗ trợ nhà khoa học… để tạo ra sản phẩm với giá thành hợp lý cho người bệnh.

Chúng tôi đang cố gắng tối ưu hóa bằng các biện pháp khoa học công nghệ để rút ngắn thời gian tính toán thiết kế, nâng quy mô in ấn để giảm giá thành. Sự phổ cập hóa việc sử dụng công nghệ 3D tới các bác sĩ cũng đóng 1 vai trò quan trọng vì khi phổ cập hóa dẫn đến tăng quy mô sản xuất từ đó hạ giá thành sản phẩm.

Hội thảo quốc tế gần đây tại Việt Nam về tương lai của công nghệ 3D thu hút sự quan tâm của nhiều chuyên gia nước ngoài.

Đó là 1 trong những điều mong mỏi của chúng tôi thông qua những hội nghị như lần này, giới thiệu các công nghệ mới, giúp các bác sĩ hiểu hơn về công nghệ 3D, có cảm hứng hơn với việc sử dụng các công nghệ này, làm cho 3D trở nên “đời thường” hơn chứ không còn chỉ trong 1 nhóm nhỏ những người đam mê và hiểu sâu về nó.

Hy vọng trong tương lai không xa, công nghệ 3D có thể phổ biến xuống các bệnh viện tuyến tỉnh, huyện với chi phí hợp lý và chúng tôi đang từng bước thực hiện điều đó thông qua việc chuyển giao xuống các bệnh viện tuyến tỉnh như bệnh viện tỉnh Hà tĩnh.

Những lợi ích của công nghệ 3D còn thể hiện ở trong lĩnh vực đào tạo, nhờ 3D và các công nghệ sẽ giúp rút ngắn thời gian đào tạo các bác sĩ đặc biệt là bác sĩ phẫu thuật. Nhờ những tính toán chính xác và trợ cụ dẫn đường phẫu thuật, các bác sĩ có thể trong thời gian ngắn khi quen thuộc với công nghệ 3D có thể thực hiện các phẫu thuật đạt chất lượng cao mà không còn phụ thuộc vào chủ quan và kinh nghiệm của người bác sĩ.

Xin cảm ơn Giáo sư, Tiến sĩ Trần Trung Dũng!