The review of RP applications in CMF sur

Để tổng kết và đánh giá một cách chi tiết về hiệu quả ứng dụng tại Việt Nam, các chuyên gia phẫu thuật hàm mặt, các kỹ thuật viên phục hình hàm mặt và các kỹ sư công nghệ cần phải phối h

TỔNG QUAN VỀ THỰC TẾ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH TRONG PHẪU THUẬT HÀM MẶT

TẠI VIỆT NAM TỪ NĂM 2010 ĐẾN NĂM 2016:

TỪ GÓC NHÌN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO

ThS Đào Ngọc Lâm †

† Bộ môn Kỹ thuật Phục hình răng, Khoa Răng Hàm Mặt,

Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh

và triển khai chủ yếu và mạnh nhất tại Bệnh viện Răng Hàm Mặt Trung Ương TP.HCM [1,2,6] , nhưng việc triển khai ứng dụng này chủ yếu chỉ dùng để tạo mẫu xương hàm và cấu trúc hàm mặt hỗ trợ chủ yếu cho công tác bẻ nẹp chuẩn bị trước phẫu, và một số ứng dụng đặc thù khác

Để tổng kết và đánh giá một cách chi tiết về hiệu quả ứng dụng tại Việt Nam, các chuyên gia phẫu thuật hàm mặt, các kỹ thuật viên phục hình hàm mặt và các kỹ sư công nghệ cần phải phối hợp chặt chẽ về chuyên môn trong suốt một quãng thời gian dài Bài báo này sẽ trình bày một cái nhìn về ứng dụng in lập thể đã được thực hiện trong lãnh vực phẫu thuật hàm mặt tại Việt Nam, trong giai đoạn 2011 – 2016, dưới góc nhìn của kỹ sư công nghệ chế tạo hoạt động trong lãnh vực kỹ thuật labo phục hình hàm mặt

_

TỔNG QUAN

Công nghệ tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping

Technology) hay Công nghệ in lập thể (3D

Printing Technology) đã được ứng dụng vào

phẫu thuật hàm mặt trên thế giới từ cuối thập

niên 1980 Ứng dụng này nhanh chóng giải

quyết được bài toán “đổ mẫu” phần nội cấu trúc

giải phẫu của vùng đầu – mặt – cổ gồm chủ

yếu là phần cấu trúc xương, từ dữ liệu chẩn

đoán hình ảnh 3D thu được từ công nghệ chụp

phim cắt lớp điện toán (CTI – Computerized

Tomography Imaging) Tại Việt Nam, vào đầu

thập niên 2000, Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí

Minh đã phối hợp với đội ngũ chuyên gia ngoại

khoa của một số bệnh viện trên địa bàn TP Hồ

Chí Minh (Bệnh viện Chợ Rẫy, Bệnh viện Gia

Định và Bệnh viện 115), ứng dụng công nghệ

tạo mẫu nhanh SLA trong phẫu thuật tạo hình

và tái tạo phục hình xương hộp sọ, trong các trường hợp tai nạn và chấn thương, do PGS

TS Đặng Văn Nghìn chủ nhiệm đề tài (2004 – 2006) Đề tài này đã được đăng ký đê tài nghiên cứu cấp nhà nước đầu tiên về ứng dụng tạo mẫu nhanh trong y tế tại Việt Nam, với mã số KC.05.01, với tên “Nghiên cứu công nghệ tạo mẫu nhanh để chế tạo các bề mặt chi tiết phức tạp”, đăng ký tháng 05 năm 2004, có sự tham gia của lực lượng chuyên gia trong lãnh vực y khoa của Đại học y Dược TP Hồ Chí Minh, Bệnh viện Chợ Rẫy, Bệnh viện 115 và Bệnh

khai nghiên cứu thăm dò tính khả thi trên 12 case lâm sàng đầu tiên, sau đó được triển khai diện rộng trên cả ba bệnh viện trên đến cuối năm 2009 Tuy nhiên, trong lãnh vực phẫu thuật hàm mặt, ứng dụng tạo mẫu nhanh trước

đó đã được đề cập và giới thiệu trong một số

sinh hoạt chuyên môn trong khuôn khổ hợp tác

và phối hợp triển khai chung với các đoàn

chuyên gia phẫu thuật hàm mặt tại Việt Nam

Đến năm 2011, case lâm sàng đầu tiên ứng

dụng công nghệ này được thực hiện hoàn toàn

tại Việt nam được ghi nhận Đây là case ứng

dụng trong phẫu thuật ghép xương hàm, trên

bệnh nhân T.L.B (41 tuổi, nam), được ThS

BS Trần Ngọc Quảng Phi và các cộng sự thực

hiện tại Bệnh viện Đa khoa Thủ Đức, vào ngày

hàm in lập thể này được dùng hỗ trợ chủ yếu

cho quá trình chẩn đoán, lập kế hoạch và tư vấn

bệnh nhân một cách trực quan về case phẫu

thuật, đặc biệt trong các trường hợp cần tạo

hình các nẹp trước phẫu nhằm giảm thiểu thời

gian thực hiện case mổ so với phương pháp bẻ

nẹp trong quá trình phẫu thuật truyền thống

Phương pháp phẫu thuật truyền thống thường

có có xu hướng bị hạn chế về thời gian đo - bẻ

nẹp, giảm tính dự đoán về thẩm mỹ sau phẫu,

tăng thời gian thực hiện, số lần phẫu thuật và

cả chi phí phẫu thuật (theo ThS BS Bùi Hữu

đến 2016, tổng số case tạo mẫu nhanh đã được

này hiện đang được triển khai cho các case phẫu thuật cho bệnh nhân u men và/ hay các biến chứng hậu phẫu liên quan đến u men Đặc biệt, các ứng dụng này được các bệnh nhân nữ quan tâm do có nhu cầu về thẩm mỹ cao Do trực quan và dễ dàng tương tác trong suốt quá trình lập kế hoạch phẫu thuật, mẫu in lập thể này có thể hỗ trợ và sử dụng trực tiếp trong một

dụng thử nghiệm trong một số ít các ứng dụng sau (xem Bảng 1.4), gồm:

(1) - Tạo mẫu hàm trước phẫu để lập kế hoạch,

tư vấn và gia công bẻ nẹp trước phẫu trong các trường hợp phẫu thuật cắt xương (xem hình 1)

(2) - Tạo mẫu hỗ trợ thiết kế thiết bị nẹp chỉnh

và tái định vị trường hợp lệch lạc khớp thái dương hàm sau phẫu (01 case) (phối hợp với ThS.BS Trần Ngọc Quảng Phi, 2012) (xem hình 2)

Hình 1 Một số mẫu tạo mẫu nhanh mô hình trước phẫu dùng

trong lập kế hoạch, tư vấn và gia công nẹp trước phẫu

(nguồn: Đào Ngọc Lâm, 2011 - 2016)

Hình 2 Một hình ảnh về tạo mẫu nhanh mô hình ảo hỗ trợ thiết kế và gia công

khí cụ nắn chỉnh lệch lạc khớp thái dương hàm sau phẫu, BN L.V.H (2012)

(nguồn: Đào Ngọc Lâm, 2011 - 2016)

(3) - Tạo mẫu hỗ trợ tính toán hiệu quả tích

hợp xương trước và sau ghép theo phương

pháp quét quang học (01 case) (phối hợp

với ThS BS Nguyễn Hữu Nam, 2011)

(xem hình 3)

(4) - Tạo mẫu hỗ trợ và thiết kế phần cấu trúc

xương ghép để tạo dưỡng phay trên thiết

bị MAD/MAM nha khoa để gia công trên

vật liệu ghép san hô (01 case) (phối hợp

với BS Lê Thanh Hùng, Khoa Răng Hàm

Mặt, Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh, 2011)

(5) - Tạo mẫu và thiết kế nẹp cắt u xương (hàm dưới) đơn giản (01 case)

(6) - Tạo mẫu và tái tạo khớp cắn cho trường hợp sai lệch khớp do nhiễu dữ liệu chụp phim CT (01 case) (phối hợp với ThS BS Bùi Hữu Lâm và các cộng sự, Bệnh viện Răng Hàm Mặt Trung ương TP Hồ Chí Minh, 2015) (xem hình 4)

Hình 3 Một số hình ảnh về tạo mẫu nhanh đáng giá hiệu quả ghép xương

(hay đo độ tiêu xương) ngay sau ghép và sau ghép 6 tháng (trên BN N.D.T):

(a) Ngay sau ghép và (b) Sau ghép 6 tháng

(nguồn: Đào Ngọc Lâm, 2011 - 2016)

(a) (b)

(a) (b)

Hình 4 Một số hình ảnh về tạo mẫu nhanh và tái tạo khớp cắn

do nhiễu dữ liệu chụp phim

(nguồn: Đào Ngọc Lâm, 2011 - 2016)

(7) - Tạo mẫu ảo (Virtual 3D Validation) và

mẫu thực của cấu trúc xương trước phẫu

và cấu trúc xương mong muốn sau phẫu để

lập kế hoạch tính toán cấu trúc xương ghép

tự thân và gia công nẹp trước phẫu (01

case) (phối hợp với bên ngoài, 2016) (xem

hình 5)

Các ứng dụng (5) và (7), xuất phát từ các

bài báo cáo liên quan đến ứng dụng công

nghệ tạo mẫu nhanh trong phẫu thuật hàm

mặt của GS Ju-Ping Lai, Bệnh viện Đại

học quốc gia Chang – Kung (Đài Loan)

trong các buổi hội thảo và trao đổi chuyên môn, trong Hội nghị Khoa học Kỹ thuật và Đào tạo liên tục chuyên ngành Răng Hàm Mặt, Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh (2013 - 2014) và tại các cuộc trao đổi tại Khoa Phẫu thuật hàm mặt, Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh (2015) Một

số thông tin liên quan đến các ứng dụng đã thực hiện của nhóm nghiên cứu, từ 2011 đến 2016, lần lượt được trình bày trong các bảng 1.1., 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 và các biểu đồ 1.1, 1.2, dưới đây:

Bảng 1.1 Bảng số liệu tổng kết số lượng case ứng dụng tạo mẫu nhanh

trong phẫu thuật hàm mặt tại Việt Nam, theo từng năm, trong giai đoạn từ 2011 đến 2016

Các số liệu trên chỉ dựa trên những case nhóm đã thực hiện trong giai đoạn 2011 –

2016 Không tính các case tạo mẫu để nghiên cứu cá nhân khác

Hình 5 Một số hình ảnh về tạo mẫu nhanh cho

ứng dụng đặc biệt trong phẫu thuật hàm mặt

(nguồn: Đào Ngọc Lâm, 2011 - 2016)

Bảng 1.2 Bảng số liệu tổng kết số lượng case ứng dụng tạo mẫu nhanh

trong phẫu thuật hàm mặt tại Việt Nam từ 2011 đến 2016 theo giới tính

Theo số liệu trên, số lượng case cho bệnh nhân nữ có số cao hơn so với số lượng case cho bệnh nhân

nam khoảng 15% Nếu loại trừ các case điều trị phẫu thuật cắt xương hàm do u men và tái tạo thẩm

mỹ do tai nạn hay di chứng sau phẫu theo phương pháp truyền thống do bác sỹ bắt buộc phải chỉ định

ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh để lập kế hoạch phẫu thuật, thì số lượng case yêu cầu phẫu thuật

với sự hỗ trợ của tạo mẫu nhanh sau tư vấn của bác sỹ về vấn đề thẩm mỹ chiếm khoảng 37.23% tổng

số case Điều này cho sự quan tâm thấy nhu cầu về thẩm mỹ sau phẫu ở bệnh nhân nữ cao hơn so

với bệnh nhân nam khoảng 15%

(Nguồn: Số liệu nghiên cứu của Đào Ngọc Lâm 2011 – 2016)

Biểu đồ 1.1 Biểu đồ tỷ lệ phân bổ case ứng dụng theo năm

trong giai đoạn 2011 – 2016 (tính theo % tổng số case từ 2011 đến 2016)

(Nguồn: Số liệu nghiên cứu của Đào Ngọc Lâm, 2011 - 2016)

Biểu đồ 1.2 Đồ thị tiến triển về nhu cầu ứng dụng

theo tỷ lệ % số case đã thực hiện trong giai đoạn 2011 – 2016

(Nguồn: Số liệu nghiên cứu của Đào Ngọc Lâm, 2011 - 2016)

BIỂU ĐỒ TỶ LỆ % PHÂN BỔ CASE ỨNG DỤNG THEO NĂM

TRONG GIAI ĐOẠN 2011 - 2016

2011 2012 2013 2014 2015 2016

TRONG GIAI ĐOẠN 2011 - 2016

Bảng 1.3 Bảng số liệu tổng kết số lượng case ứng dụng tạo mẫu nhanh

trong phẫu thuật hàm mặt tại Việt Nam từ 2011 đến 2016 theo độ tuổi

2016 Không tính các case tạo mẫu để nghiên cứu cá nhân khác

- Riêng đối với độ tuổi từ (10 – 20), nhu cầu về ứng dụng tạo mẫu nhanh được thu hẹp lại do cấu trúc xương của các case trong độ tuổi này vẫn còn trong thời kỳ phát triển, đa số chỉ thực hiện theo chỉ định của bác sỹ trong một số trường hợp đặc biệt

(Nguồn: Số liệu nghiên cứu của Đào Ngọc Lâm 2011 – 2016)

Bảng 1.4 Bảng số liệu tổng kết số lượng case ứng dụng tạo mẫu nhanh

trong phẫu thuật hàm mặt tại Việt Nam từ 2011 đến 2016 theo độ mảng ứng dụng

2016 Không tính các case tạo mẫu để nghiên cứu cá nhân khác

Tổng số

Ghi chú:

Các ứng dụng từ (2) đến (7) đã thực hiện có số lượng rất ít, chỉ chiếm 5.51% so với số case ứng dụng (1),

do thời gian thực hiện dài và chi phí cao Thực tế là do các mảng ứng dụng này cần có sự trao đổi và phối hợp chặt chẽ về nặt chuyên môn giữa cả mảng lâm sàng, kỹ thuật labo và kỹ thuật ứng dụng, trong nhiều

mảng ứng dụng công nghệ nha khoa kỹ thuật số khác nhau: giải pháp chẩn đoán hình ảnh cắt lớp kỹ thuật

số (MSCT/ CBCT/ MRI), giải pháp quét 3D quang học (3D optical scanning solutions: IOS (intraoral scanning), EOS (extraoral scanning) và 3D facial scanning), giải pháp CAD/CAM (y khoa/ nha khoa/ công nghiệp), giải pháp xử lý và chuyển đổi dữ liệu (DICOM data set  3D executable data), giải pháp xử lý, cải thiện hoàn thiện lưới (mesh editing) và giải pháp tạo mẫu nhanh (rapid prototyping hay 3D printing) Ngoài ra, cả ba nhóm bác sỹ phẫu thuật hàm mặt, kỹ thuật viên phục hình hàm mặt và kỹ sư công nghệ hỗ trợ phải có sự trao đổi và hiểu rõ quy trình phẫu thuật, các tiêu chí và phương án phẫu thuật tạo hình của bác sỹ điều trị cho từng case cụ thể Mỗi case có thể kéo dài đến (10 – 17) ngày để thực hiện

(Nguồn: Số liệu nghiên cứu của Đào Ngọc Lâm 2011 – 2016)

Bảng 1.5 Bảng số liệu tổng kết số lượng case ứng dụng tạo mẫu nhanh

trong phẫu thuật hàm mặt tại Việt Nam từ 2011 đến 2016 theo số chỉ định hàm trên, hàm dưới hay cả hai hàm

Theo cấu trúc hàm

Ghi chú Hàm

2016 Không tính các case tạo mẫu để nghiên cứu cá nhân khác

(2) – Gồm các mô hình cấu trúc cung hàm dưới, một phần/ toàn phần xương hàm dưới có nẹp phục hình, hay lồi cầu nhân tạo Tính tỷ lệ % trên tổng

số 143 mô hình cấu trúc xương các loại đã thực hiện

(3) – Chỉ tính trên tổng số 127 case đã thực hiện, đa phần là các case phức tạp

Theo bảng 1.5., tỷ lệ số case phức tạp có ứng dụng tạo mẫu nhanh

hỗ trợ cho công tác lập kế hoạch và thiết kế gia công các khí cụ, nẹp cắt xương hay tái tạo tương quan khớp cắn do nhiễu dữ liệu chẩn đoán trên phim CT đã thực hiện chiếm khoảng 12.6% về số lượng

và khoảng 19.73% tổng chi phí thực hiện các case (tính trên tổng số

143 mô hình tạo mẫu ứng dụng trong phẫu thuật hàm mặt các loại)

(Nguồn: Số liệu nghiên cứu của Đào Ngọc Lâm 2011 – 2016)

Từ giai đoạn đầu tiên vào cuối năm 2010

cho đến cuối năm 2011, nhóm đã thực hiện

các ứng dụng tạo mẫu nhanh dựa trên giải

pháp tích hợp giữa phần mềm chuyên dụng

MIMICS 14 (Materialise NV, Vương quốc

Bỉ), để cô lập hóa đối tượng (segmentation),

xử lý hình ảnh (mask processing/

remeshing) và tạo - xuất tập tin định dạng

*.stl có thể đọc và tạo mẫu nhanh được Để

hiệu chỉnh lưới dữ liệu và mô hình lập thể

của chi tiết/ đối tượng được cô lập hóa, nhóm sử dụng phần mềm PowerSHAPE (Delcam PLC, Vương quốc Anh) Sau đó, tập tin *.stl được đưa vào phần mềm để tiến hành “cắt lát” (slicing) và in trên máy tạo mẫu nhanh FDM của hãng Stratasys (Hoa Kỳ), do Công ty An Lạc Phát (Alphaco, nhà phân phối của Hãng Stratasys tại Việt Nam),

và được hậu xử lý (post – processing) bằng

cơ học và hóa học để hoàn thiện, trừ hai case

đầu tiên được in trên máy in 3D theo công

nghệ FDM của chính Hãng Materialise Do

vấn đề tài chính và xu hướng giảm chi phí

để có thể mở rộng phạm vi ứng dụng, nhóm

đã chuyển sang hướng tìm hiểu và sử dụng

các giải pháp xử lý dữ liệu chụp phim CT

khác, để tìm ra phương pháp chuyển đổi từ

dữ liệu DICOM (*.dcm) thành một tập tin

khả dụng dưới một trong các định dạng

thông dụng (như *.stl, *.obj, *.igs, *.ply),

bao gồm các phần mềm thuộc ba nhóm giải

pháp sau:

1 Trong giai đoạn 2012 – 2013, các giải

pháp thương mại: Mimics (Materialise

NV, Vương quốc Bỉ), Simplant OMS

(Materialise NV, Vương quốc Bỉ),

3DDoctor (Able Software, Hoa Kỳ),

Analyze10.0 (Analyze Inc., Hoa Kỳ) và

Simpleware (Simpleware, Vương quốc

Anh, đối tác trong dự án FaceMaker 2012

với Delcam PLC, Vương quốc Anh, đã

được tác giả báo cáo trong Hội nghị Khoa

học Kỹ thuật và Đào tạo liên tục chuyên

ngành Răng Hàm Mặt lần thứ 34, năm

2012)

2 Trong giai đoạn 2012 – 2014, các giải

pháp mở: inVersalius (mã nguồn mở,

Centro de Tecnologia da Informação

Renato Archer (CTI), Brazil), 3D Slicer

(mã nguồn mở, Đại học Havard, Hoa

Kỳ), Seg3D (mã nguồn mở, Đại học

Utah, Hoa Kỳ) và VTK source code

3 Trong giai đoạn 2012 – 2016, các giải

pháp tích hợp, sử dụng một trong các giải

pháp đọc dữ liệu cắt lớp DICOM, cô lập

hóa đường biên (OBC - Objects

Boundary Contours Detecting), sau đó sử

dụng giải pháp tự xử lý chồng chập đa

lớp biên dạng đối tượng (LuMLCS -

Levelled-Up Multi-Layered Contours

Superimposing) để tạo “stepping model”

(mô hình “bậc thang”), thông qua phần

mềm xử lý lưới đồ họa (mesh editing) để

mượt hóa bề mặt bao ngoài (trong giai

đoạn 2012 – 2016)

Từ giai đoạn cuối năm 2012 đến cuối năm

2013, nhóm đã bước đầu tìm ra một số giải

pháp thương mại khác (xem nhóm giải pháp

1 ở trên) thay thế cho phần mềm Mimics (Materialise NV, Vương quốc Bỉ) (thuê 01 năm từ đầu năm 2011 đến đầu năm 2012),

để giảm chi phí về xử lý hình ảnh và chuyển đổi dữ liệu sang mô hình lập thể dưới định dạng khả dụng cho các phần mềm mở, đơn giá trung bình cho một case ứng dụng đã giảm một ít (2.41%) so với đơn giá của lần triển khai ứng dụng đầu tiên (năm 2011) Tuy nhiên, ứng dụng gần như không thể triển khai trên diện rộng cho cộng đồng do

áp lực về chi phí thực hiện còn khá cao, vượt quá khả năng tài chính của bệnh nhân Theo

số liệu thống kê về khả năng tài chính của các bệnh nhân liên quan đến phẫu thuật hàm liên quan u men (trong giai đoạn 2011 - 2016), tỷ lệ bệnh nhân có khó khăn về tài chính, chiếm khoảng 89.92% tổng số case

đã thực hiện (bệnh nhân chỉ có khả năng đáp ứng được tối đa 60% chi phí trung bình của mỗi case ứng dụng đơn giản) (xem bảng 1.6) Để giải quyết vấn đề cắt giảm chi phí này, nhóm đã liên tiếp thử nghiệm, triển khai

và so sánh tính khả thi của hàng loạt giải pháp khác nhau, đồng thời thay đổi và tối ưu các bước phối hợp giữa các bước trong quy trình thực hiện Nhưng chỉ đến đầu năm

2013, những nỗ lực liên quan về giảm chi phí cho giải pháp của nhóm mới bắt đầu có

sự thay đổi có ý nghĩa (chi phí thực hiện giảm đến 38.75% so với của năm 2011) Điều đó không chỉ liên quan đến vấn đề giải pháp mà còn liên quan đến một chuyển biến lớn trong công nghiệp tạo mẫu nhanh, có liên quan đến công nghệ FDM cho ứng dụng này, như sau:

1 Tìm ra được các giải pháp mở và các giải pháp tích hợp khác (xem các nhóm giải pháp 2 và 3* ở trên) thay thế cho các giải pháp thương mại triển khai trong năm

2013

2 Sự bùng nổ trên diện rộng trên toàn thế giới của các dòng máy in lập thể (3D printing) theo công nghệ FDM (do chấm dứt bản quyền công nghệ FDM), theo các

mô hình máy in lập thể Merlin và Prusa i3 (được chia sẻ trên reprap.org), chi phí

về dòng thiết bị để bàn và vật liệu tiêu hao phục vụ cho công nghệ in lập thể FDM giảm đến mức đột ngột

Bảng 1.6 Bảng số liệu tổng kết số lượng case của bệnh nhân

khó khăn về tài chính đã thực hiện tại Việt Nam từ 2011 đến 2016

Số lượng case của bệnh nhân khó khăn về tài chính đã thực hiện

Các số liệu trên chỉ dựa trên những case nhóm đã thực hiện trong giai đoạn 2011 –

2016 Không tính các case tạo mẫu để nghiên cứu cá nhân khác.

– Nhu cầu của số case của các bệnh nhân khó khăn về tài chính thống kê được dựa trên số liệu

đã thực hiện trong giai đoạn (2011 – 2016), nằm trong khoảng trung bình là 89.92% Đa phần là

các case phức tạp

(Nguồn: Số liệu nghiên cứu của Đào Ngọc Lâm 2011 – 2016)

Hai tiền đề này đã giúp chi phí thực hiện

trung bình của ứng dụng này do nhóm thực

hiện tại Việt Nam trong năm 2014 tiếp tục

giảm nhẹ thêm 3.1% so với chi phí thực hiện

trung bình của một case ứng dụng năm 2011

Với hàng loạt dịch vụ về in lập thể được mở

ra tại Việt Nam (chủ yếu tại TP Hồ Chí

Minh) và chuyên nghiệp hóa công tác phối

hợp giữa chỉ định lâm sàng và khâu xử lý dữ

liệu chụp phim CT, sự chủ động về dịch vụ

hỗ trợ, kinh nghiệm triển khai và thời gian

đáp ứng tại chỗ giúp chi phí thực hiện tiếp

tục lần lượt giảm mạnh 53.40% và 62.99%

trong các năm tương ứng sau đó 2015 và

2016 Một tín hiệu đáng mừng, chỉ trong

vòng sáu năm từ 2011 đến 2016, chi phí thực

hiện trung bình năm 2016 đã giảm xuống chỉ

còn 37,01% so với lần đầu tiên thực hiện

(xem biểu đồ 1.3)

Tuy nhiên, từ cuối năm 2014 trở đi, số lượng

dịch vụ tạo mẫu nhanh hỗ trợ cho ứng dụng này

tại TP Hồ Chí Minh tăng và phát triển nhanh

chóng cả về chất và lượng, tạo thành mạng lưới

dịch vụ “mở” (Open 3D printing service

network) Đây là tiền đề chính giúp nâng cao

chất lượng phục vụ về chi phí và thời gian đáp

ứng, giúp phát triển rộng quy mô ứng dụng của

tạo mẫu nhanh trong phẫu thuật hàm mặt Về

công nghệ và hệ thống hỗ trợ, chi phí thực hiện cho mỗi case ứng dụng dự báo sẽ giảm xuống chỉ còn 25.41% chi phí của năm 2011 Trong năm 2017, các đơn vị cung cấp và hỗ trợ các dịch vụ này hiện nay hiện được chia thành các dạng nhóm sau:

1 Các đơn vị chuyên về dịch vụ tạo mẫu nhanh FDM chuyên nghiệp do các một số doanh nghiệp phân phối, sản xuất thiết bị tạo mẫu nhanh và triển khai dịch vụ hỗ trợ

in mẫu lập thể đảm nhiệm: Tại địa bàn TP

Hồ Chí Minh, hiện có 2 đơn vị hỗ trợ chọn gói từ dữ liệu DICOM ra mẫu sau cùng, khoảng 5 nhà phân phối thiết bị hỗ trợ dịch

vụ này và khoảng (5 – 8) đơn vị tự do nhỏ

hỗ trợ in mẫu lập thể (thống kê từ năm

2013 đến cuối năm 2016)

2 Các labo phục hình răng đầu tư công nghệ tạo mẫu nhanh dùng cho các dịch vụ liên quan đến phục hình răng, hiện có khoảng

3 đơn vị đang triển khai dịch vụ này (thống

kê từ đầu năm 2015 đến cuối năm 2016)

3 Bác sỹ tự đầu tư phục vụ cho hoạt động và công tác chuyên môn đặc thù (chỉnh hình, phục hình trên implant và chẩn đoán điều trị) (tại Hà Nội có 1 phòng khám) (chưa thống kê chi tiết)

Biểu đồ 1.3 Đồ thị biểu diễn tỷ lệ % giảm đơn giá dịch vụ tạo mẫu nhanh

theo đơn giá 2011 theo từng năm trong giai đoạn 2011 – 2016

(Nguồn: Số liệu nghiên cứu của Đào Ngọc Lâm, 2011 - 2016)

Từ đầu năm 2012, ứng dụng này sau đó bắt

được thực nghiệm và triển khai chủ yếu và

mạnh nhất tại Bệnh viện Răng Hàm Mặt Trung

ứng dụng này chủ yếu chỉ dùng để tạo mẫu

xương hàm và cấu trúc hàm mặt hỗ trợ chủ yếu

cho công tác bẻ nẹp chuẩn bị trước phẫu, và

một số ứng dụng đặc thù khác bắt buộc phải có

một thời gian phối hợp và trao đổi hợp lý giữa

các bên liên quan Mặt khác, rào cản chính dẫn

đến các khó khăn trong việc triển khai và ứng

dụng giải pháp kỹ thuật số toàn diện trong phẫu

thuật hàm mặt hiện nay tại Việt Nam chính là

sự khác biệt giữa kết quả mô phỏng so với thực

tế phát sinh của trong và sau quá trình phẫu

thuật, tùy theo quan điểm chuyên môn của mỗi

phẫu thuật viên trong từng case lâm sàng cụ

thể, ngay cả trong những trường hợp đã tiến hành lập kế hoạch tiền phẫu thuật trên mô hình tạo mẫu nhanh thực của các cấu trúc giải phẫu, như: răng, xương và mô mềm Rào cản này xuất phát từ đặc tính kỹ thuật và khả năng công nghệ của cả phần cứng (máy chụp phim cắt lớp điện toán MSCT/ MRCT/ CBCT/ MRI, máy quét mặt 3D, máy quét quang học lập thể trong

và ngoài miệng, trang thiết bị và dụng cụ hỗ trợ phẫu thuật hàm mặt máy tạo mẫu nhanh, máy

ia công cắt gọt CNC), phần mềm (phần mềm tái dựng ảnh lập thể, phần mềm lập kế hoạch phẫu thuật, phần mềm xử lý lưới dữ liệu, phần mềm CAD/CAM nha khoa, v.v…), quy trình phối hợp, kinh nghiệm và thao tác của lực lượng phẫu thuật viên, kỹ thuật viên y tế và kỹ thuật hỗ trợ Các vấn đề liên quan cụ thể này sẽ

Tỷ lệ đơn giá thay đổi (%)

được trình bày chi tiết trong một bài chuyên đề

khác

BÀN LUẬN

Dù còn nhiều khó khăn và chưa đáp ứng được

hầu hết các nhu cầu ứng dụng trong phẫu thuật

hàm mặt tại Việt Nam, nhóm nghiên cứu tiếp

tục khảo sát, phát triển, tối ưu hóa và triển khai

giải pháp trong thời gian tới, tiếp cận thêm một

số ứng dụng khác trong phẫu thuật hàm mặt

Trong quá trình triển khai ứng dụng này trong

thời gian qua, nhóm cũng đề xuất khái quát một

số hướng giải quyết mang tính tổng thể giúp

cho việc triển khai trở nên thuận lợi hơn trong

phẫu thuật hàm mặt trong phần này

Về mặt xã hội, công tác nghiên cứu và ứng

dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong phẫu

thuật hàm mặt trên thế giới hiện đã có nhiều

[8-13,15-17,19-23], hoàn toàn phụ thuộc vào kỹ năng và

nhu cầu thực tế của từng nhóm nghiên cứu dựa

trên năm yếu tố chính sau:

(1) – Các công cụ phần cứng (thiết bị và công

nghệ phần cứng về thu thập hình ảnh và xử lý

(2) – Các công cụ phần mềm (phần mềm và

thuật toán xử lý hình ảnh và lập kế hoạch tiền

(3) – Loại hình phẫu thuật và phương án phục

hình/ tái tạo thẩm mỹ, như: phục hình thẩm mỹ

cho dị tật đầu mặt cổ bẩm sinh, hay cải thiện

thẩm mỹ sau phẫu của các trường hợp bệnh lý

và chấn thương, hay cải thiện thẩm mỹ, v.v…

[6,7,9,10,13,20,21]

(4) – Mức độ phức tạp của case phẫu thuật cần

(5) – Loại vật liệu phục hình hay hỗ trợ phục

hình dùng trong tạo mẫu nhanh ứng dụng trong

Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc ứng dụng hiện

mới chỉ phục vụ cho công tác tư vấn, lập kế

hoạch tiền phẫu và bẻ nẹp gia công trước phẫu

hiện đã trở nên khá phổ biến tại một bệnh viện

chuyên khoa răng hàm mặt tại TP Hồ Chí

Minh Các yếu tố chính dẫn đến hạn chế trong

ứng dụng tạo mẫu nhanh trong phẫu huật hàm

mặt có rất nhiều và thay đổi tùy theo thời gian

và phạm vi ứng dụng, nhưng thường do thiếu

dịch vụ hỗ trợ, với ít sự chọn lựa về công nghệ,

thời gian phối hợp và thực hiện thường dài, chi

phí cao và cả chất lượng tùy theo công nghệ Ngoài ra, hiện vẫn chưa có nghiên cứu mang tính hệ thống đánh giá về độ đáp ứng và sự tiện lợi cho chuyên gia phẫu thuật hàm mặt, cũng như độ hài lòng với kết quả lâm sàng sau cùng của bệnh nhân, do đó việc ứng dụng tạo mẫu nhanh trong giải pháp phẫu thuật hàm mặt kỹ thuật số vẫn còn một chặng đường dài phía trước Nhìn lại quá trình thực hiện và triển khai tại Việt Nam trong suốt sáu năm qua (2011 – 2016) của nhóm, về nghiên cứu và triển khai ứng dụng công nghệ kỹ thuật số trong nha khoa, chúng tôi mong muốn trong tương lai gần các nhu cầu về ứng dụng các giải pháp kỹ thuật

số sẽ được triển khai và giảng dạy trong các chương trình đào tạo chính quy tại các Trường, Viện và Bệnh viện chuyên khoa để hình thành một đội ngũ các kỹ thuật viên phục hình hàm mặt chuyên nghiệp đầu tiên tại Việt Nam, những nhân tố mới trong thời đại nha khoa kỹ thuật số, liên kết chặt chẽ cả về lý thuyết và thực hành, cũng như vận dụng linh hoạt mọi sự phối hợp giữa chuyên khoa phẫu thuật hàm mặt, phục hình hàm mặt, kỹ thuật gia công ứng dụng máy tính và giải pháp công nghệ kỹ thuật

số hỗ trợ nói chung, gồm các công nghệ về chẩn đoán hình ảnh, công nghệ CAD/CAM nha khoa, công nghệ gia công tạo mẫu nhanh (hay

in lập thể) và công nghệ vật liệu phục hình hàm mặt thế hệ mới, giúp công tác triển khai thuận lợi hơn về cả nhận thức và lực lượng hỗ trợ cho việc triển khai ứng dụng một cách hiệu quả hơn Mặt khác, đây cũng chính là lực lượng kết nối hiệu quả giữa đội ngũ chuyên gia lâm sàng

và các chuyên gia về công nghệ hỗ trợ Công tác lập kế hoạch điều trị sẽ được trao đổi và thực hiện bởi tất cả các bên tham gia từ giai đoạn tư vấn và chẩn đoán hình ảnh ban đầu, giai đoạn quyết định phương án phẫu thuật sơ

bộ cho đến kết quả sau phẫu theo dõi tái khám sau đó

Về công nghệ, tạo mẫu nhanh chỉ là một công

cụ tạo hình dựa trên những xử lý và “thiết kế” thu được dựa trên các yếu tố đầu vào của một quy trình kỹ thuật số hóa được “khép kín” (looped-like digitalized procedure), không chỉ phụ thuộc chất lượng hình ảnh chẩn đoán 3D, thường được định nghĩa bởi hai thông số chính

là độ phân giải (hay liên quan kích thước của các điểm ảnh và vật ảnh) và độ thật của dữ liệu,

mà còn phụ thuộc đến nhiều vấn đề liên quan

1 Đảm bảo tính “đầy đủ” và “cấp độ đa

chiều” của các thông tin/ dữ liệu đầu vào

liên quan khác trong quá trình thăm khám

ban đầu, như:

a Hình ảnh chụp hay dữ liệu phim ghi lại

hiện trạng bên ngoài của vùng đầu mặt

cổ trong quá trình giao tiếp hay tại các

góc quan sát phù hợp tùy theo yêu cầu

lâm sàng của từng case cụ thể (có thể

yêu cầu thêm hình ảnh chụp tham khảo

trước đó của chính bệnh nhân hay của

một số người thân trong gia đình trong

một số trường hợp cần phục hồi thẩm

mỹ vùng hàm mặt khi bị tổn thương hay khuyết tật do tai nạn hay bệnh lý) Theo công nghệ hiện nay, các dữ liệu này có thể thu được dưới hai cách:

i Dạng dữ liệu 2D: thu bằng máy chụp hình hay máy quay phim có độ phân giải cao (HD) (xem hình 8)

ii Dạng dữ liệu 3D: thu bằng phương pháp dựng ảnh lập thể theo phương pháp chiếu và chồng chập hình (photometry) dựa trên chuỗi hình ảnh thu được từ máy quét quang học 3D (dạng cầm tay) hay máy chụp hình/ quay phim HD (xem hình 9)

Hình 8 Một số góc chụp về hình ảnh 2D thu bằng máy chụp hình