Từ trái sang: Cameron Underwood trước khi bị thương, trước khi ghép mặt và sau khi ghép mặt - Ảnh: PIX11

Underwood vừa xuất hiện với khuôn mặt đã bình thường sau ca phẫu thuật ghép mặt thành công ngày 6-1 nhờ sự hỗ trợ đắc lực của công nghệ in 3D, trở thành dấu ấn của y học thế giới.

3D từ A đến Z

Sau khi tự tử hụt bằng súng, các phần xương hàm trên, hàm dưới, lợi và 32 chiếc răng cùng khoang miệng, một phần lưỡi, mi mắt dưới, hai má, mũi và nhiều phần trong khoang mũi của Underwood đều phải thay. 

Khi chưa làm phẫu thuật, anh nói năng rất khó, ăn phải thông qua ống thực quản và có một lỗ trên cổ để thở.

Theo trang Popular Science, vào thời điểm kết thúc phẫu thuật, tất cả mọi thứ từ hai hốc mắt trở xuống đều đã được thay bằng phần tương ứng trong khuôn mặt của người hiến William Fisher.

Bác sĩ Eduardo Rodriguez - nhà phẫu thuật thẩm mỹ, chuyên gia ghép mặt tại Trung tâm y khoa Langone của Đại học New York - là người phẫu thuật cho Underwood. 

Nếu không có khuôn mặt mới, Underwood sẽ rất khó phát âm, khó ăn, nuốt, biểu đạt bản thân cũng như tất tật những cử chỉ thông thường đều trở thành thách thức.

Ca phẫu thuật ghép mặt cho Underwood sở dĩ được quan tâm đặc biệt là bởi sự tham gia hiệu quả của công nghệ in 3D. 

Theo đó, mọi công đoạn liên quan, từ lên kế hoạch cho quá trình thực hiện, in các công cụ phẫu thuật và căn chỉnh khi ghép, đều lệ thuộc vào công nghệ y khoa mới nhất này.

Thông thường trước các ca ghép mặt, ông Rodriguez và nhóm cộng sự chỉ cần chụp CT phần mặt của Underwood. 

Tuy nhiên trong phẫu thuật đòi hỏi quá tỉ mỉ như lần này, chỉ chụp CT không thì chưa đủ. Độ chính xác, nhất là trong căn chỉnh vị trí gương mặt, vốn là điều mấu chốt trong phẫu thuật ghép mặt. 

Vì thế họ đã gửi các hình chụp CT tới Công ty Materialise ở Michigan chuyên phát triển phần mềm in 3D và các ứng dụng. Sau khi nhận được hình chụp CT, các kỹ sư của Materialise đã biến chúng thành một mô hình khuôn mặt 3 chiều kỹ thuật số của Underwood, từ đó giúp bác sĩ Rodriguez lên kế hoạch tỉ mỉ cho từng chi tiết phẫu thuật.

Sau khi có được mô hình 3D kỹ thuật số, bác sĩ Rodriguez có thể xác định chính xác những phần nào trên gương mặt của anh Underwood mà ông muốn bỏ và phần nào cần "đắp" vào bằng bộ phận của người hiến. 

Sau đó Hãng Materialise sử dụng máy in 3D SLA để in mô hình giải phẫu thực tế của khuôn mặt đó. Họ cũng in cả những chỉ dẫn thao tác phẫu thuật cụ thể, đảm bảo bác sĩ Rodriguez cắt chính xác vào những điểm đã định trước.

Chạy đua với thời gian

Trong các cuộc phẫu thuật ghép tạng, thông thường khi đã xác định được người hiến, chỉ còn vài tiếng để xác định tạng đó phù hợp không rồi mới tiến hành phẫu thuật. Đây thực sự là cuộc chạy đua nước rút, bởi nếu quá chậm, tạng sẽ "chết" và không ghép được.

Để chuẩn bị tốt nhất, bác sĩ Rodriguez cùng nhóm cộng sự ở Đại học New York và các đối tác tại Công ty Materialise đã luyện tập tới 7 ca phẫu thuật giả định tiến hành trên các tử thi.

Ca nào cũng được tiến hành như thật với các bước chụp quét hình ảnh của tử thi (giả định là người hiến tạng), gửi thông tin về Materialise. 

Tại đây các kỹ sư khẩn trương in mô hình số 3D, tham khảo ý kiến bác sĩ Rodriguez để lên và tùy chỉnh kế hoạch phẫu thuật, sau đó in ra chỉ dẫn phẫu thuật nhanh nhất có thể rồi chuyển trong đêm từ Michigan về thành phố New York.

Tất cả những thao tác này đã được lặp lại chính xác sau khi Tổ chức tiếp nhận tạng hiến LiveOnNY tìm được người hiến phù hợp là anh Will Fisher vào đầu tháng 1-2018. Tới ngày 5-1-2018 bác sĩ Rodriguez bắt đầu thực hiện ca phẫu thuật ghép mặt cho anh Underwood.

Trong phòng mổ, họ còn sử dụng một công nghệ hình ảnh tối tân khác nữa để đảm bảo mỗi đường cắt và mỗi vết khâu đều tiến hành đúng chỗ đã định trước. 

Theo đó, bác sĩ Rodriguez cố định một thiết bị vào phần hộp sọ của người bệnh để phóng chiếu hình ảnh bên trong hộp sọ Underwood lên các màn hình trong phòng mổ.

Bác sĩ Rodriguez dùng một chiếc que nhỏ chạm vào vị trí nào, hình ảnh của nó sẽ được phóng to lên màn hình và bác sĩ có thể xác định chính xác vị trí cần thao tác.

Trong lúc bác sĩ Rodriguez lo ghép mặt cho người bệnh, các kỹ thuật viên tại ĐH New York gửi mô hình 3D của người hiến Will Fisher tới Trung tâm dịch vụ truyền thông số LaGuardia Studios gần đó. Tại đây họ lại in ra một khuôn mặt nhân tạo, trông như thật khác của anh Fisher để mang về, lắp vào thi thể người hiến tạng trước khi đưa anh về nhà mai táng.

Do được lên kế hoạch trước rất tỉ mỉ nên bác sĩ Rodriguez chỉ mất hơn một ngày để hoàn thành ca phẫu thuật.