Kết quả này mở ra hướng đi mới, an toàn cho cả bác sĩ và người bệnh bởi nó khắc phục được nhược điểm lớn của phương pháp là gây ra tình trạng hở van động mạch chủ với 85% trường hợp mắc phải sau can thiệp.
Động lực thúc đẩy sự ra đời các mô van tim 3 chiều
Thay van động mạch chủ qua đường ống thông (Transfairter van aortic valve replacement - TAVR) là một phẫu thuật được sử dụng để điều trị cho bệnh nhân bị hẹp van động mạch chủ. Đây là bệnh lý làm cho chức năng của van động mạch chủ, van giữa tâm thất trái và động mạch chủ bị suy giảm khiến các cơ quan trong cơ thể bị thiếu máu giàu ôxy đến nuôi dưỡng. TAVR là thủ thuật xâm lấn tối thiểu được thực hiện bằng cách đưa một van động mạch chủ giả thay thế vào van động mạch chủ bị hư hỏng thông qua ống thông. Để thực hiện, các bác sĩ sẽ sử dụng một ống thông (catheter) có bong bóng, được đưa qua động mạch đùi (gần vùng bẹn) tương tự như nong mạch vành và di chuyển hướng vào các buồng tim, nơi van động mạch chủ bị hỏng. Khi đã đến vị trí van bệnh, van mới sẽ được đặt qua van bị hẹp bằng cách bơm cho bong bóng phồng lên, đẩy các van bị lỗi sang một bên. Các van thay thế sẽ bắt đầu hoạt động ngay sau khi bóng xẹp xuống, cho phép dòng chảy của máu được lưu thông. Biện pháp này được đánh giá là an toàn hơn nhiều cho bệnh nhân có nguy cơ cao bị biến chứng với phẫu thuật tim hở như người cao tuổi, người mắc bệnh mạn tính... Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện vẫn gặp phải những rủi ro nhất định.
Kỹ thuật thay thế van động mạch chủ bằng ống thông.
Một trong những biến chứng thường gặp của TAVR là sự hở van động mạch chủ khiến máu chảy ra xung quanh, có thể làm tăng nguy cơ viêm nội tâm mạc, một nhiễm trùng niêm mạc bên trong tim và suy tim. Nguyên nhân xảy ra tình trạng này là do van giả không đạt được độ chính xác phù hợp so với van động mạch chủ bị hư hỏng của bệnh nhân. Chính rủi ro này đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu tìm ra cách tốt hơn để dự đoán sự phù hợp của van giả cho người bệnh và tránh rủi ro thường gặp này. Nhà nghiên cứu Zhen Qian, Giám đốc Nghiên cứu hình ảnh về tim mạch tại Viện Não Piedmont ở Atlanta, Georgia, Mỹ và các đồng nghiệp đã phát triển các mô van tim 3 chiều và đã áp dụng thành công cho 18 bệnh nhân.
Tạo mô hình van tim 3 chiều như thế nào?
Để tạo ra mô hình van tim, các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ in 3 chiều vì nó cho phép họ mô phỏng các đặc tính sinh lý của mô van tim bằng nhiều loại vật liệu tổng hợp khác nhau. Đồng tác giả của nghiên cứu Chuck Zhang thuộc Viện Georgia cho biết: “Những phương pháp sử dụng máy in 3D trước đây và một vật liệu đơn lẻ để tạo ra mô hình cơ thể con người chỉ được giới hạn ở tính chất sinh lý của vật liệu nhưng phương pháp của chúng tôi là tạo ra các mô hình sử dụng thiết kế siêu nguyên liệu và in đa vật liệu 3 chiều có tính đến hoạt động cơ học của van tim, bắt chước hành vi làm cứng tự nhiên của các mô mềm phát sinh từ sự tương tác giữa elastin, collagen và protein tìm thấy trong van tim.
Các mô hình van tim của nhóm nghiên cứu dựa trên hình ảnh chụp cắt lớp vi tính (CT) của 18 bệnh nhân được điều trị bằng TAVR. Khi thực hiện mô phỏng, bước thứ nhất, các nhà nghiên cứu đã lót các mô hình bằng hạt tia phóng xạ nhằm giúp xác định bất kỳ sự di chuyển mô khi mô phỏng van tim. Tiếp theo, họ xác định loại và kích thước của van tim giả mà 18 bệnh nhân sẽ nhận được khi thực hiện TAVR.
Các van giả cùng kích cỡ và kiểu được cấy vào mô hình 3 chiều trong môi trường nước ấm tương đương nhiệt độ cơ thể con người. Vị trí của các van này được thiết kế giống với vị trí của van tim giả ở bệnh nhân. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng hình ảnh cận lâm sàng và phần mềm máy tính riêng biệt theo dõi vị trí của các hạt tia phóng xạ trong mô hình 3D trước và sau khi cấy ghép van giả. Điều này cho phép họ xác định bất kỳ sự chênh lệch nào cho thấy van giả không phù hợp cũng như mức độ nghiêm trọng của hở van động mạch chủ qua mức độ tích tụ canxi trên van tim bị hư hỏng của người bệnh để sửa chữa, lựa chọn kích cỡ, kiểu, loại van giả phù hợp góp phần làm tăng thành công của phương pháp thay van động mạch chủ.
Kết quả rất đáng khích lệ
Mặc dù mới áp dụng trên một số ít bệnh nhân nhưng thành công của phương pháp thay thế van động mạch chủ bằng công nghệ in 3D rất đáng khích lệ. Ngoài việc giúp người bệnh lựa chọn được van giả thích hợp khi họ mua nhầm kích cỡ, chất liệu hay nhà sản xuất thì công nghệ này còn có khả năng thay đổi cách chăm sóc cho những người bệnh trải qua phẫu thuật TAVR theo hướng tích cực như giảm biến chứng, rủi ro và giảm ngày nằm viện.