Khi Chedtha Puncreobutr trở về quê hương Thái Lan vào năm 2014, sau khi lấy bằng Tiến sĩ. trong lĩnh vực in 3D kim loại tại Đại học Hoàng gia Luân Đôn, Vương quốc Anh, ông muốn đưa công nghệ mang tính cách mạng này vào sử dụng hiệu quả. Vài năm sau, bệnh nhân ở Thái Lan có thể hưởng lợi từ chuyên môn in 3D của  Meticuly  để thay thế xương.

Là một chuyên gia về luyện kim, Chedtha trở thành trợ lý giáo sư tại Đại học Chulalongkorn, thuộc khoa kỹ thuật luyện kim, nơi ông làm việc cùng với đồng nghiệp là phó giáo sư Boonrat Lohwongwatana. “Cả hai chúng tôi đều có chung kiến ​​thức kỹ thuật và niềm đam mê tìm cách sử dụng công nghệ để giúp đỡ mọi người.” Họ quyết định sử dụng các thiết bị y tế và đặc biệt là thay thế xương. Cả hai đều không có kiến ​​thức trước đây về các thiết bị y tế và họ đã tiến hành nghiên cứu sâu hơn để tìm ra vật liệu nào có thể được sử dụng an toàn cho con người.

Sau khi tham khảo ý kiến ​​của các bác sĩ, và đặc biệt là với một bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình, họ đang làm việc trực tiếp với họ, họ đã hoàn thiện phát minh của mình và vào năm 2015, họ đã chuyển giao xương bàn ngón tay cái được in 3D đầu tiên. Thành công đó đã thúc đẩy sự ra đời của Meticuly, một nhánh của Đại học Chulalongkorn. Tỉ mỉ, sau “tỉ mỉ”, là một trong số rất ít công ty cấy ghép in 3D được thiết kế riêng trên thế giới.

Bốn bước để tạo xương in 3D tỉ mỉ

Cấy ghép xương sẵn có thường có ba kích cỡ: nhỏ, trung bình và lớn. Sau đó, bác sĩ phẫu thuật và nhóm của ông phải định hình và khắc các bộ phận cấy ghép để phù hợp với cơ thể bệnh nhân trong phòng mổ.

Đây là nơi chăm sóc sức khỏe được cá nhân hóa xuất hiện như một yếu tố thay đổi cuộc sống cho cả bác sĩ phẫu thuật và bệnh nhân. “Tôi tin rằng y học cá nhân hóa là phương pháp điều trị mới”, Chedtha nhấn mạnh.

Quy trình của Tỉ mỉ về cơ bản được trình bày rõ ràng xung quanh bốn bước.

Đầu tiên là chụp cắt lớp (CT) từ bệnh nhân, cho dù họ cần cấy ghép xương sau một tình trạng y tế như khối u hay là nạn nhân của tai nạn.

Thứ hai là xây dựng mô hình 3D thông qua chương trình hỗ trợ trí tuệ nhân tạo. Dữ liệu từ các lần quét CT được cung cấp cho một công cụ AI, công cụ này sẽ chuyển đổi những dữ liệu đó thành mô hình 3D. Chedtha cho biết: “Đây không phải là điều mà mọi người đã từng làm trước đây vì phải mất một thời gian để chuyển đổi các bản quét CT này và biến nó thành mô hình 3D”. Hệ thống AI được đào tạo liên tục với dữ liệu để nó học cách phân đoạn và thiết kế các mô hình. Ông nói, máy học này tăng tốc quá trình chuyển đổi cũng như độ chính xác.

Bước thứ ba là in 3D thực tế thông qua một máy nấu chảy bột titan, từng lớp một, để tạo ra một bộ phận rắn chắc. Chedtha cho biết: “Về cơ bản, chúng tôi có thể tạo ra bất kỳ hình dạng nào bằng công nghệ này.

Sau khi in, mô cấy được kiểm tra và khử trùng trước khi chuyển đến bệnh viện, đây là bước thứ tư. Thời gian cần thiết để hoàn thành bốn bước là trung bình 7 ngày.

Công nghệ có thể mở rộng để thay thế xương in 3D

Tỉ mỉ nhằm tái tạo cấu trúc của xương. Titan là một kim loại mạnh và cứng, đặc hơn nhiều so với xương tự nhiên. Nếu túi độn rất dày và chắc chắn, chúng sẽ quá khỏe và nặng. Hoa văn đục lỗ được cấp bằng sáng chế do Meticuly thiết kế, chắc chắn nhưng rất nhẹ và bắt chước đặc tính của xương. Nó cũng cho phép chụp X-quang sau phẫu thuật.

 Chedtha lưu ý: “Công nghệ này có thể mở rộng, chúng tôi có thể giúp đỡ nhiều người cùng một lúc” .

Ban đầu, Tỉ mỉ phải giới hạn kích thước của bộ phận cấy ghép mà nó có thể sản xuất và bắt đầu với những xương nhỏ của bàn tay để kiểm soát việc in ấn dễ dàng hơn. Chedtha giải thích rằng các điều khiển in có khoảng 30 đến 40 tham số để đảm bảo in 3D thành công từng bộ phận. “Bây giờ chúng tôi có thể in các bộ phận lớn hơn.”

Phạm vi cấy ghép của Meticuly chủ yếu dành cho thay thế sọ và mặt. Ông Chedtha cho biết tại Thái Lan, nhiều người đi xe máy không đội mũ bảo hiểm, dẫn đến nhiều vụ tai nạn, chấn thương vùng đầu/mặt. Công ty cũng bắt đầu nghiên cứu cấy ghép hông và cột sống.

Cho đến nay, hơn 580 bệnh nhân đã được cấy ghép tỉ mỉ. Công ty hy vọng rằng họ có thể mở rộng hoạt động kinh doanh để nhiều người hơn nữa có thể hưởng lợi từ công nghệ của mình. Tỉ mỉ đang mở rộng đội ngũ nhân viên với hơn 50 người.

Công ty đang cố gắng giữ giá cả phải chăng để nhiều bệnh nhân có thể hưởng lợi từ công nghệ của mình. Hiện tại, cấy ghép của Meticuly đắt hơn một chút so với cấy ghép có kích thước cố định nhập khẩu, tuy nhiên, cấy ghép của Meticuly rẻ hơn từ 4 đến 10 lần so với một số cấy ghép in 3D khác có thể được nhập khẩu.

Những thách thức mà Tỉ mỉ phải đối mặt khi giới thiệu Công nghệ cho Bác sĩ phẫu thuật

Nghiên cứu cơ bản ban đầu được thực hiện với sự tài trợ của Đại học Chulalongkorn. Khoản tài trợ này hỗ trợ nghiên cứu về khả năng tương thích sinh học của titan để sử dụng cho bệnh nhân, cách kiểm tra chất này, cách đảm bảo cơ thể bệnh nhân sẽ không từ chối chất này.

Chedtha cho biết: “Những thách thức mà chúng tôi gặp phải đến từ hai hướng, hướng đầu tiên là giới thiệu công nghệ cho các bác sĩ phẫu thuật và đặc biệt là khung thời gian sản xuất. Công nghệ phải an toàn và có sẵn trong một thời gian ngắn để có ích cho họ.

Thách thức thứ hai đến từ việc thương mại hóa các thiết bị cấy ghép. “Cấy ghép xương in 3D là một công nghệ mới và chúng tôi đã phải hợp tác chặt chẽ với các bác sĩ phẫu thuật và thuyết phục họ thay đổi cách làm việc, giành được lòng tin của họ. Điều đó thật không dễ dàng đối với những nhà nghiên cứu như chúng tôi.”

Để giành được sự tin tưởng của các bác sĩ phẫu thuật, Tỉ mỉ đã đi xin các chứng nhận, bắt đầu với chứng nhận của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Thái Lan (TH-FDA). Sau đó, họ đã đăng ký tiêu chuẩn ISO cao nhất cho sản xuất thiết bị y tế: ISO 13485, chứng nhận toàn cầu được trao vào năm 2018. Gần đây, công ty đã nhận được giấy chứng nhận 510(k) của FDA Hoa Kỳ, chứng nhận của FDA Hoa Kỳ, cho Hộp sọ dành riêng cho bệnh nhân được in 3D Lưới và Lưới sọ mặt.

IP của Meticuly – xếp hàng để cung cấp quyền truy cập toàn cầu vào Phẫu thuật in 3D

Meticuly, một  nhãn hiệu đã đăng ký , sở hữu 18 tài sản IP, bao gồm sáu  bằng sáng chế  được đăng ký thông qua Hiệp ước hợp tác bằng sáng chế. Hai bằng sáng chế đã được nộp dưới tên Đại học Chulalongkorn và sau đó được cấp phép cho Meticuly, ba bằng sáng chế thuộc sở hữu của Meticuly và một bằng sáng chế thuộc sở hữu chung của Meticuly và trường đại học. Tỉ mỉ cũng có mười hai  bí mật thương mại  về các thông số kiểm soát để in ấn.

Trong 5 năm tới, Chedhta và Boonrat, hiện 35 và 44 tuổi, muốn giúp đỡ nhiều người hơn nữa, không chỉ ở Thái Lan. “Chúng tôi muốn công nghệ này có thể tiếp cận được với tất cả mọi người, ở nhiều quốc gia hơn nữa. Chúng tôi cũng muốn xem công nghệ này như một tiêu chuẩn cho việc điều trị cá nhân hóa.” Meticuly hiện đang tập trung vào thị trường châu Á nhưng muốn tiến tới Liên minh châu Âu và Hoa Kỳ

In 3D không chỉ dành cho titan, in sinh học có thể sắp xuất hiện.

Nguồn: WIPO