Các nhà nghiên cứu kỹ thuật và các thành viên của một nhóm nghiên cứu liên ngành đã phát triển phương pháp phức tạp đầu tiên trên thế giới để sản xuất một implant hàm dưới cá nhân. Bệnh nhân đầu tiên sử dụng implant mới này đã được điều trị thành công tại Khoa Phẫu thuật miệng và Hàm mặt tại Bệnh viện Đại học Dresden ở Đức.
Mô hình 3-D ảo của xương hàm dưới với implant được cấy ghép bên trong. Vỏ ngoài của implant cho thấy các đường viền của vùng xương hàm bị cắt bỏ. (Hình ảnh của TUD/KTC)
Trước đây, các khuyết hổng về xương ở vùng miệng và hàm mặt được điều trị bằng các nẹp tái tạo làm sẵn. Điều này dẫn đến các biến chứng về chức năng và thẩm mỹ trong vòng một khoảng thời gian ngắn ở khoảng 45% các trường hợp. Vì các nẹp tiêu chuẩn không thể được gắn chính xác với phần xương còn lại, niêm mạc nằm phía trên phải chịu lực nặng sau phẫu thuật. Điều này thường gây ra viêm và làm lỏng nẹp. Ngoài ra, nó dẫn đến sự phá vỡ bản tái tạo bởi vì các implant và xương có sức bền khác nhau. Hậu quả là sự sai sót nặng về chức năng và thẩm mỹ.
Một nhóm nghiên cứu của các kỹ sư tại Khoa Cơ khí Đại học Công nghệ Dresden (TU Dresden), các bác sĩ tại Bệnh viện Đại học Carl Gustav Carus ở TU Dresden (Khoa Phẫu thuật miệng và Hàm mặt), các bác sĩ tại phòng khám Nha khoa chuyên về Phục hình, và các kỹ sư tại các công ty Hofmann & Engel bây giờ đã tập hợp lại để phát triển một implant hàm dưới tùy chỉnh làm bằng titan.
"Khi mà implant hàm mới có cùng sức bền và hình dạng như xương kế cận, các vật liệu không còn đứt gãy tại mối nối, từ đó ngăn ngừa sự thiếu hụt thẩm mỹ sau khi phẫu thuật và sự can thiệp y tế thêm. Ngoài ra, việc gắn kết với các bộ phận còn lại của hàm giúp bảo tồn mô. Điều này đảm bảo sự lành thương tối ưu ", ngài Ralph Stelzer, Giáo sư ngành Công nghệ tái tạo và CAD tại Khoa Kỹ thuật cơ khí.
Để đảm bảo tính tương hợp sinh học, nhóm nghiên cứu liên ngành đã sử dụng titan nguyên chất. Trong suốt quy trình gia công phức tạp, kim loại được nấu chảy và sau đó được đắp theo từng lớp. Vỏ ngoài của implant tương ứng với độ dày chỉ 0,3 mm, bằng với sức bền của phần xương hàm cắt bỏ. Để ngăn chặn implan titan tránh phải chịu lực quá nặng và bị tổn hại bởi nhiệt độ, nó được chế tạo như là một cấu trúc vỏ. Các nhà nghiên cứu hiện đang làm việc dựa trên phương pháp lấp đầy lòng implant với một cấu trúc kích thích sự phát triển xương.
Khởi đầu cho việc tạo dựng implant, các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu chụp cắt lớp vi tính của bệnh nhân. Xử lý dữ liệu cá nhân được tiến hành như một mô hình 3-D ảo bằng cách sử dụng phần mềm đã được phát triển đặc biệt cho mục đích này bởi một nhóm làm việc tại TU Dresden. Dựa trên mô hình kỹ thuật số, implant hàm dưới được thiết kế riêng biệt, được điều chỉnh và sau đó được chế tạo tại Hoffmann & Engel. "Khó khăn đã được giải quyết bằng việc kết hợp CNTT trong các chuyên ngành khác nhau, từ chẩn đoán y tế, thiết kế và chế tạo, cho đến lập kế hoạch phẫu thuật và chăm sóc bệnh nhân. Sự phối hợp liên ngành này cho phép lần đầu tiên sản xuất implant tùy chỉnh cho một bệnh nhân trong khoảng 32 giờ", Bác sĩ Christine Schöne, chỉ đạo bộ phận kỹ thuật của dự án, phát biểu. Giải pháp phần mềm, là một phần của dự án được phát triển, hiện tại đang được điều chỉnh để giải quyết các vấn đề khác liên quan đến kế hoạch phẫu thuật, chẳng hạn như những vấn đề nảy sinh khi cắm implant.
