Cấy ghép toàn bộ lồng ngực in 3D cho nữ bệnh nhân bị ung thư hiếm gặp

Theo trang tin trực tuyến i24news.tv của Israel, các bác sĩ Bệnh viện Beilinson (BHC) thuộc Trung tâm Y tế Rabin, Israel vừa thực hiện thành công ca ghép toàn bộ khung lồng ngực tùy chỉnh in 3D cho một phụ nữ trẻ mắc bệnh ung thư xương ức cực kỳ hiếm gặp.

Bệnh nhân tên là Hadas mới ngoài 20 tuổi, nhập viện sau khi các bác sĩ phát hiện một khối u đang ăn mòn xương ức. Đây là bệnh lý ung thư hiếm gặp đang lan rộng khắp phần lớn xương ức, buộc các bác sĩ phải cắt bỏ gần như toàn bộ phần trước của thành ngực, sau đó cấy ghép lồng ngực mới.

Ban đầu, khối u được cho là u sụn lành tính nhưng qua xét nghiệm và phân tích chuyên sâu, cho thấy đây là u mô liên kết biến đổi gene BRAF - một dạng sarcoma cực kỳ hiếm gặp, y văn thế giới mới chỉ ghi nhận khoảng 20 trường hợp.

Quá trình tạo bộ lồng ngực in 3D và cấy ghép

Bộ phận cấy ghép được chế tạo từ một loại polymer tổng hợp chuyên dụng, được thiết kế để kích thích mô của cơ thể bệnh nhân phát triển cùng với vật liệu ngoại lai.

Theo bác sĩ Yury Peysakhovich, Trưởng khoa phẫu thuật lồng ngực của BHC, việc tái tạo thành ngực sau khi cắt bỏ xương ức đòi hỏi độ chính xác cao. Nếu không chuẩn xác, chức năng hô hấp cũng như khả năng bảo vệ tim và phổi sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Đơn giản, mỗi hơi thở, cơn ho hay bất kỳ chuyển động nào của cơ thể tạo áp lực lớn nên ca phẫu thuật này là một trong những kỹ thuật tái tạo phức tạp nhất của phẫu thuật lồng ngực.

Đối với bệnh nhân Hadas, để loại bỏ hoàn toàn khối u, bác sĩ buộc phải cắt bỏ toàn bộ xương ức cùng một phần các xương sườn gắn với xương ức. Việc cắt bỏ xương ức là một trong những thủ thuật thách thức, đồng thời phải tái tạo khung xương bảo vệ tim và phổi, để duy trì sự ổn định cần thiết cho quá trình hô hấp của cơ thể.

Theo phương pháp truyền thống, việc tái tạo trong các trường hợp này thường sử dụng lưới tổng hợp, xi măng xương y tế và các tấm nẹp titan. Mặc dù các vật liệu này cung cấp sự hỗ trợ về mặt cấu trúc, nhưng chúng lại đi kèm với các biến chứng như nhiễm trùng, mất ổn định thành ngực và các vấn đề về thẩm mỹ.

Để khắc phục, ê-kíp phẫu thuật tại BHC đã áp dụng một phương pháp tiên tiến và mới nhất, thiết kế và chế tạo xương ức cùng khung sườn dành riêng cho bệnh nhân bằng công nghệ in 3D hiện đại. Bộ phận cấy ghép được thiết kế riêng hay cá nhân hóa để khớp hoàn hảo với cấu trúc giải phẫu của Hadas với độ chính xác đến từng milimét.

Công nghệ in 3D - giải pháp sáng tạo

Vật liệu được lựa chọn in 3D là PEKK (polyether ketone ketone), một loại nhựa nhiệt dẻo hiệu suất cao, thuộc họ polymer PAEK. Vật liệu này nổi trội nhờ cấu trúc phân tử có chứa các nhóm ether và hai nhóm ketone xen kẽ, mang lại khả năng chịu nhiệt cực tốt, độ bền cơ học vượt trội và khả năng kháng hóa chất mạnh mẽ. 

PEKK hoạt động ổn định ở nhiệt độ cao trong thời gian dài mà không bị biến dạng hay mất đi tính chất cơ học. Ngoài ra nó còn là vật liệu chịu lực tốt, chống mài mòn và chịu được áp lực cao. Không bị ăn mòn bởi hầu hết các loại dung môi, axit hay kiềm khắc nghiệt.

Khi dùng cho cấy ghép, PEKK có đặc tính tương thích sinh học tốt, đủ cứng và mềm, rất hợp với việc giãn nở liên tục theo từng nhịp thở. Nếu quá cứng hay quá mềm đều không đủ để bảo vệ các cơ quan quan trọng trong lồng ngực. 

Ngoài ra, PEKK còn có ưu điểm giúp các mô xung quanh dần phát triển và liên kết để tăng tính ổn định lâu dài cho vật chủ. Nó cũng được thiết kế để kết nối liền mạch với các xương sườn còn lại, thay thế phần thành ngực đã bị cắt bỏ bằng một cấu trúc tái tạo chuẩn xác về mặt giải phẫu.

Ca phẫu thuật kéo dài khoảng hai giờ. Sau khi loại bỏ hoàn toàn phần xương bị bệnh, các bác sĩ đã cấy ghép khung lồng ngực in 3D thông qua một đường rạch nhỏ nằm dưới bầu ngực nhằm giảm tối đa sẹo sau mổ và bảo đảm tính thẩm mỹ cho bệnh nhân.

Triển vọng của lồng ngực in 3D

"Thách thức của những ca phẫu thuật kiểu này không chỉ là loại bỏ hoàn toàn khối u mà còn là khôi phục một thành ngực vững chắc để bảo vệ tim phổi, giúp hô hấp bình thường. Phương pháp tái tạo này đã giúp chúng tôi đạt được độ chính xác chưa từng có", bác sĩ Yuri Sakhovich tiết lộ.

Thực tế, ca mổ của BHC không chỉ giúp loại bỏ hoàn toàn khối u mà còn phục hồi cấu trúc và chức năng của thành ngực, cho phép bệnh nhân hô hấp bình thường và bảo vệ hiệu quả các cơ quan nội tạng. Sau phẫu thuật, nữ bệnh nhân Hadas đã xuất viện và hồi phục tốt tại nhà.

Đánh giá về thành công của ca phẫu thuật, bác sĩ Peysakhovich nói: "Những ca bệnh hiếm luôn đòi hỏi phải có các giải pháp sáng tạo. Chỉ có một số ít trường hợp tương tự từng được ghi nhận trong y văn. Công nghệ in 3D cho phép chúng tôi tái tạo toàn bộ khung xương sườn mang tính cá nhân hóa hoàn toàn - điều chưa từng thấy trước đây tại Israel. Sự kết hợp giữa công nghệ in 3D cá thể hóa và sự phối hợp chặt chẽ giữa nhiều chuyên khoa đã tạo nên một phương pháp điều trị mới đầy triển vọng, đặc biệt là các ca phẫu thuật tái tạo ung bướu phức tạp trong tương lai", bác sĩ Yuri Sakhovich bổ sung thêm.

Cuối tháng 8/2026, BHC dự kiến sẽ thực hiện một ca phẫu thuật tiên phong khác cho một nam thiếu niên 15 tuổi, người có khối u ác tính đã phá hủy gần một nửa xương chậu. BHC có kế hoạch loại bỏ khối u và thay thế phần xương chậu bị tổn thương bằng một bộ phận cấy ghép polymer in 3D được thiết kế riêng theo cấu trúc giải phẫu của bệnh nhân này.

Khác với các loại cấy ghép kim loại truyền thống, thiết bị polymer mới này được thiết kế để cho phép xương phát triển hòa vào cấu trúc của nó, đồng thời vẫn duy trì độ bền tương đương kim loại và mang lại sự tương thích giải phẫu tự nhiên hơn. 

Các chuyên gia BHC cho biết quy trình này có thể mang lại giải pháp bảo tồn chi cho những bệnh nhân mà không phải cắt bỏ chi. Nếu thành công, cả hai ca phẫu thuật này có thể đánh dấu những cột mốc quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ in 3D cá nhân hóa, phù hợp hoàn toàn với từng bệnh nhân. Đồng thời mở rộng cơ hội điều trị cho nhiều người mắc các bệnh ung thư xương, chấn thương nặng hay dị tật bẩm sinh ở lồng ngực trong tương lai.