Hai bệnh nhân được tiến hành chụp cắt lớp vi tính vùng khớp háng và xương đùi hai bên. Sau đó, dựa vào mẫu dựng hình 3D của xương đùi và khớp háng bên lành, các kỹ sư tạo ra mẫu thiết kế ba chiều cho đoạn xương cần thay thế vào bên bị bệnh. Đặc biệt, trong quá trình này, các bác sĩ lâm sàng và kỹ sư cùng làm việc với nhau để tạo ra bản thiết kế của đoạn xương nhân tạo chuyên biệt cho từng bệnh nhân, với các thiết kế phù hợp cho phẫu thuật thay thế. Khi đã có bản thiết kế, các kỹ sư sẽ sử dụng máy in 3D tạo ra khuôn đúc ngược bằng kim loại, quá trình này tốn nhiều thời gian nhất có thể kéo dài đến hàng tuần. Khi khuôn đúc hoàn thành, vật liệu PEEK ở dạng lỏng (đã được xử lý diệt khuẩn) sẽ được đổ vào khuôn và tạo mô hình xương thực tế để sử dụng trong phẫu thuật.

PGS, TS Ngô Duy Thìn, Giám đốc Viện Nghiên cứu và Phát triển Vật liệu Y sinh, Công ty cổ phần Y sinh Ngọc Bảo, đơn vị sản xuất ra đoạn xương nhân tạo cho biết: PEEK là vật liệu Polyme mới được ứng dụng trong lĩnh vực chấn thương chỉnh hình trên thế giới. Loại polyme này có các đặc tính phù hợp để tạo ra các vật liệu sinh học cấy ghép vào cơ thể người như tính chịu lực, tính đàn hồi, khả năng tương thích sinh học rất cao, không bị thải ghép và cũng như dễ dàng chế tác, in 3D theo khuôn mẫu. Sản phẩm của quy trình trên là tạo ra một đoạn xương đùi nhân tạo giống y hệt đoạn xương của bệnh nhân, đồng thời được thiết kế thêm để phù hợp với quá trình cấy ghép.

Để liên kết giữa phần xương nhân tạo này và đoạn xương còn lại của bệnh nhân, các bác sĩ sử dụng hệ thống khớp nhân tạo titan đặc biệt được thiết kế riêng phù hợp với cấu trúc của đoạn xương nhân tạo, giúp cho hai phần xương được cấy ghép liên kết chặt chẽ, bảo đảm khả năng chịu lực và truyền tải lực. Kết quả của phẫu thuật sẽ giúp cho chân bệnh nhân ngay sau lấy bỏ u và ghép xương nhân tạo đã có thể vận động nhẹ nhàng trở lại sau một ngày, cũng như bảo đảm khả năng chịu lực để bệnh nhân tập đi sớm từ ngày thứ ba sau phẫu thuật.

Hai ca mổ thay thế xương đùi bằng xương sinh học PEEK in 3D ở hai bệnh nhân đã thành công tốt đẹp. Hiện hai bệnh nhân đã hồi phục tốt, hai khối u xương khối lượng lần lượt 1,6 kg và 2 kg đã được lấy bỏ hoàn toàn, trả lại diện mạo bình thường cho người bệnh.

Sự thành công này đã mở ra khả năng ứng dụng ngày càng rộng rãi hơn trong việc bảo tồn chi cho bệnh nhân mắc các bệnh lý như u xương hoặc tổn thương cũ gây mất đoạn xương dài. Công nghệ này có chi phí phù hợp với túi tiền của người bệnh Việt Nam cũng như có tính khả thi để thực hiện ở nhiều cơ sở y tế. Hiện Viện Nghiên cứu và Phát triển Vật liệu Y sinh là đơn vị tiên phong và duy nhất cung cấp ứng dụng công nghệ 3D trong chuyên ngành chấn thương - chỉnh hình ở nước ta. Hy vọng trong thời gian tới, công nghệ này sẽ được ứng dụng rộng khắp mang lại niềm hạnh phúc cho các bệnh nhân tránh phải tàn tật suốt đời.