Ứng dụng trợ cụ dẫn đường 3D điều trị phẫu thuật trật đài quay bẩm sinh: Nhân một trường hợp

II.Trình bày ca lâm sàng:

Bệnh nhân nữ 5 tuổi đến với phòng khám của chúng tôi với các triệu chứng đau và biến dạng khuỷu tay trái. Bệnh nhân được chú ý có biến dạng khuỷu và cổ tay trái cách hơn 1 năm, không có tiền sử chấn thương trước đó, gia đình không có ai có bệnh lý tương tự, đã được chẩn đoán trật đài quay bẩm sinh. Do chưa ảnh hưởng tới chức năng và không đau, bệnh nhân được điều trị bảo tồn, theo dõi tiếp. Tình trạng này tiến triển tăng dần. Gần đây, khuỷu trái bắt đầu đau tăng khi vận động, kèm lệch trục tiến triển. Mức độ đau có thể ảnh hưởng tới trẻ khi vận động khuỷu nhiều. Khám lâm sàng, bệnh nhân có biến dạng khuỷu lệch ngoài và trật khớp đài quay ra sau, hạn chế ngửa và duỗi khuỷu mức độ nhẹ, không thấy dấu hiệu tổn thương thần kinh kèm theo, Không có dị tật xương vùng khác trên cơ thể. (Hình 1). Kế hoạch phẫu thuật của chúng tôi là cắt và chỉnh di lệch xương trụ ở thì 1. Kéo dài xương trụ bằng khung cố định ngoại vi mỗi ngày 1mm

Hình 1: Hình ảnh chỏm quay khuỷu trái bị trật ra phía sau, gây hạn chế ngửa và duỗi khuỷu

Trên cắt lớp vi tính có hình ảnh thiểu sản và loạn sản chỏm con, chỏm có hình dạng tam giác với bề mặt khớp lồi và nhọn. (Hình 2) Bề mặt khớp tương ứng với đài quay có hình lồi bất thường với độ tròn nhẹ, dẫn đến sự không tương xứng ở khớp quay – chỏm. Bên cạnh đó, CT được chụp và dựng hình cả 2 bên tay, so sánh xương trụ dị tật với xương trụ bên lành để tính toán các hướng di lệch, độ ngắn chi và thiết kế PSI.

Hình 2: Đài quay trật ra sau và ngoài so với chỏm con, chỏm con có biến dạng, đầu dưới xương trụ thiểu sản và biến dạng vẹo trong và xoay ngoài

Hình 3: Trên phim cộng hưởng từ, cho thấy dây chằng vòng dày lên (mũi tên xanh), đây có thể là hậu quả của tình trạng trật khớp mạn tính

Trên phần mềm dựng hình 3D, chúng tôi đã tính toán được các góc căn chỉnh xương trụ cần thiết để đặt lại khớp cánh tay quay về vị trí bình thường. Và từ đó, thiết kế PSI dựa theo cấu trúc của khung cố định ngoại vi với 3 đinh trên và 3 đinh dưới, kích thước mỗi đinh là 2 mm. Chiều dài xương trụ cần kéo dài ra là 14,93 mm. (Hình 4)

Hình 4: Tính toán góc di lệch trên phần mềm 3D với Rotational deformity: 40°, Volar deformity: 32°, Varus deformity: 26°, Ulna lengthenging: 14,93 mm

Chi tiết quá trình lập kế hoạch phẫu thuật bao gồm:

• Dựng hình xương lên phần mềm 3D. Chúng tôi lựa chọn vị trí cắt xương trụ là chỗ xương trụ lồi cong nhất và có xu hướng gần đầu trung tâm hơn để vừa đảm bảo liền xương và thẩm mỹ tốt hơn.
• Kéo dài và xoay xương trụ để đài quay về vị trí ngay dưới chỏm con. Từ đó tính được chiều dài xương trụ cần kéo dài ra.
• Giữ lại trục xương trụ sau chỉnh góc, thu ngắn để 2 diện cắt sát nhau, đặt khung cố định ngoại vi giả lập với 6 đinh thẳng hàng.
• Xoay xương trụ về vị trí ban đầu trước khi chỉnh sửa, chúng tôi sẽ thiết kế PSI để đặt được 6 đinh tương ứng và vị trí cắt xương. Sau khi cắt xương, chỉ cần đặt khung cố định ngoại vi cho 6 đinh thẳng hàng, chúng ta sẽ chỉnh sửa được các góc di lệch xương trụ một cách chính xác. (Hình 5)

Hình 5: Thiết kế PSI với 6 lỗ đinh và khay cắt xương

Quá trình phẫu thuật thực tế, chúng tôi làm theo kế hoạch với lần một là cắt xương, chỉnh trục, cố định khớp quay trụ dưới, và kéo dài xương trụ trong 2 tuần. Phẫu thuật lần 2 được thực hiện sau đó, chúng tôi tháo khung cố định ngoại vi, cắt tổ chức xơ dày của dây chằng vòng, đặt lại và cố định khớp cánh tay quay, cố định xương trụ bên trong với nẹp vis.

Hình 6: Phẫu thuật lần 1 với cắt chỉnh các góc biến dạng xương trụ

Hình 7: Phẫu thuật lần 2 với tháo khung cố định ngoại vi và kết hợp xương nẹp vis bên trong

Giai đoạn hậu phẫu, bệnh nhân ổn định, ra viện sau 5 ngày và không có biến chứng gì khác. Đinh cố định khớp cánh tay quay được rút sau 3 tuần, và sau đó bệnh nhân được tập phục hồi chức năng cho vùng khuỷu.

Hình ảnh 8: Sau 6 tháng, khuỷu tay trái về tương đối bình thường khi so với bên phải, còn hạn chế gấp và duỗi một chút, sấp ngửa bình thường

III. Bàn luận ca lâm sàng

Nguyên nhân của trật đài quay bẩm sinh là chưa rõ ràng, nó có thể liên quan tới gene di truyền, có yếu tố gia đình. Qua tổng hợp nhiều nghiên cứu, Mohammad Al-Qattan và cộng sự đã chỉ ra cơ chế bệnh sinh trong trật đài quay bẩm sinh bao gồm: bất thường về collagen, quá trình cốt hóa nội sụn bất thường của đĩa tăng trưởng đang phát triển, bất thường quá trình cốt hóa xương cẳng tay ngoài đĩa tăng trưởng, sự phát triển không cân xứng giữa xương quay và xương trụ, và sự thay đổi biểu hiện/hoạt động của gen HOX D. (6) Trên bệnh nhân của chúng tôi, dường như đó là sự phát triển bất thường của xương trụ là nguyên nhân chính dẫn tới trật đài quay thứ phát sau đó.

Trật đài quay bẩm sinh có thể biểu hiện nhiều hình thái lâm sàng khác nhau như trật ra trước, ra sau, sang bên, đài quay, chỏm con biến dạng hoặc không, dây chằng vòng thiểu sản, loạn sản hoặc không có, xương trụ thường cong và kém phát triển đầu xa.(7) Bệnh nhân của chúng tôi cũng có những đặc điểm tương tự với xương trụ cong, ngắn và thiểu sản đầu dưới, chiều dài xương quay và chỏm con tương đối bình thường. Dây chằng vòng xơ dày lên có thể là hậu quả của việc trật đài quay mạn tính.

Điều trị CDRH chủ yếu là quan sát với các trường hợp có triệu chứng nhẹ. Phẫu thuật được đặt ra khi chức năng vận động bị ảnh hưởng và có triệu chứng đau. Các phương pháp phẫu thuật có thể thực hiện bao gồm cắt xương chỉnh trục xương trụ, làm ngắn lại đầu trên xương quay, có hoặc không tái tạo dây chằng vòng. Với những bệnh nhân trưởng thành về hệ thống xương khớp có thể cắt bỏ đài quay để giảm đau, không nên cắt bỏ đài quay ở những bệnh nhân nhỏ vì dễ dẫn tới những biến chứng như vẹo trục tiến triển, mất vững khớp quay trụ dưới. (5) Chỉnh sửa sớm lại đài quay về vị trí bình thường trong các trường hợp có triệu chứng giúp cải thiện tầm vận động, giảm đau lâu dài và các biến dạng lệch trục trong tương lai.  Do bệnh nhân của chúng tôi 5 tuổi, biến dạng chính dẫn tới trật đài quay là do biến dạng và tình trạng ngắn xương trụ. Do đó chúng tôi quyết định cắt chỉnh sửa xương trụ.

Trong bối cảnh điều trị trật đài quay bẩm sinh (CRHD), việc xác định chính xác các biến dạng ba chiều của xương là điều kiện tiên quyết để lập kế hoạch phẫu thuật hiệu quả. Theo nghiên cứu của Andrzej et al. (2023), công nghệ in 3D đã mở ra một bước ngoặt trong phẫu thuật chỉnh hình, đặc biệt là trong các dị tật phức tạp ở chi trên. Kỹ thuật in mô hình 3D không chỉ cho phép mô phỏng chính xác giải phẫu bệnh lý, mà còn hỗ trợ lập kế hoạch phẫu thuật chi tiết dựa trên biến dạng thực tế của bệnh nhân. (8) Ở ca bệnh của chúng tôi, với sự hỗ trợ từ phần mềm dựng hình và in 3D, các góc biến dạng của xương trụ như rotational (40°), volar (32°) và varus (26°) đã được tính toán cụ thể. Điều này cho phép chúng tôi thiết kế chính xác PSI (Patient-Specific Instrumentation), đồng thời định vị rõ vị trí cắt xương tối ưu nhờ trợ cụ dẫn đường cũng như chiều dài cần kéo giãn (14,93 mm). Sự chính xác này không thể đạt được nếu chỉ sử dụng phương pháp đo đạc thủ công hoặc đánh giá từ phim X-quang thường quy.

Theo Karuppal et al. (2016), một trong những trở ngại lớn nhất trong điều trị CRHD là khả năng can thiệp chính xác vào các biến dạng phức tạp liên quan đến cả trục dọc và ngang. Tác giả nhấn mạnh rằng phẫu thuật cổ điển dựa trên cảm quan và kinh nghiệm thường mang lại kết quả không đồng nhất và có nguy cơ làm tổn thương thêm mô mềm xung quanh. Việc tích hợp mô hình 3D và PSI giúp khắc phục hạn chế này bằng cách biến kế hoạch lý tưởng trên máy tính thành thao tác thực tế chính xác trong phòng mổ.(9)

Hơn nữa, nghiên cứu của Qiang Jie et al. (2019) đã so sánh kết quả giữa hai nhóm bệnh nhân điều trị CRHD có và không sử dụng PSI. Kết quả cho thấy nhóm có sử dụng PSI đạt độ chính xác trong chỉnh trục cao hơn 35%, giảm thời gian phẫu thuật trung bình 27 phút và ít biến chứng mô mềm hơn. Điều này khẳng định vai trò không thể thay thế của công nghệ in 3D trong các ca dị tật xương phức tạp.(4)

Trên bình diện giải phẫu động, Miyake et al. (2012) đã phân tích các đặc điểm vận động khớp quay trụ thông qua mô hình 3D động. Tác giả nhận thấy rằng trong các trường hợp trật đài quay, có sự sai lệch rõ rệt về trục xoay giữa xương quay và xương trụ, dẫn đến rối loạn tương tác giữa chỏm quay – chỏm con và dây chằng vòng. Phát hiện này gợi mở rằng việc điều chỉnh chỉ trên mặt phẳng 2D là chưa đủ; phẫu thuật viên cần đánh giá và can thiệp trên cả ba mặt phẳng không gian, điều mà công nghệ mô phỏng 3D làm rất hiệu quả. (10)

Tuy đạt thành công về việc chỉnh sửa chính xác biến dạng, nhưng chúng tôi cũng chưa thể giải quyết triệt để tình trạng thiểu sản đầu dưới xương trụ. Hiện tại, chúng tôi vẫn đang trong quá trình theo dõi lâm sàng và x-quang định kì 6 tháng một lần cho tới khi hệ thống xương khớp của trẻ trưởng thành.

IV. Kết luận

Trường hợp của chúng tôi minh chứng rằng việc ứng dụng công nghệ in 3D trong điều trị CRHD không chỉ mang tính đột phá mà còn là xu hướng tất yếu trong điều trị các dị tật phức tạp ở trẻ nhỏ. Độ chính xác trong lập kế hoạch và phẫu thuật, khả năng mô phỏng ba chiều và sự an toàn cao hơn chính là những ưu điểm vượt trội mà công nghệ này mang lại.

Tài liệu tham khảo

1. Kaas L, Struijs PAA. Congenital radial head dislocation with a progressive cubitus valgus: a case report. Strategies Trauma Limb Reconstr. 2012 Apr;7(1):39–44.
2. Miura T. Congenital dislocation of the radial head. J Hand Surg Br. 1990 Nov;15(4):477–81.
3. Mardam-Bey T, Ger E. Congenital radial head dislocation. J Hand Surg Am. 1979 Jul;4(4):316–20.
4. Jie Q, Liang X, Wang X, Wu Y, Wu G, Wang B. Double ulnar osteomy for the treatment of congenital radial head dislocation. Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica. 2019 Nov 1;53(6):442–7.
5. Bengard MJ, Calfee RP, Steffen JA, Goldfarb CA. Intermediate-term to long-term outcome of surgically and nonsurgically treated congenital, isolated radial head dislocation. J Hand Surg Am. 2012 Dec;37(12):2495–501.  
6. Al-Qattan MM, Abou Al-Shaar H, Alkattan WM. The pathogenesis of congenital radial head dislocation/subluxation. Gene. 2016 Jul 15;586(1):69–76.
7. Kim HT, Conjares JNV, Suh JT, Yoo CI. Chronic radial head dislocation in children, Part 1: pathologic changes preventing stable reduction and surgical correction. J Pediatr Orthop. 2002;22(5):583–90.
8. Hecker A, Tax L, Giese B, Schellnegger M, Pignet AL, Reinbacher P, et al. Clinical Applications of Three-Dimensional Printing in Upper Extremity Surgery: A Systematic Review. J Pers Med. 2023 Feb 6;13(2):294.
9. Karuppal R, Marthya A, Raman RV, Somasundaran S. Case report: congenital dislocation of the radial head –a two-in-one approach. F1000Res. 2014 Jan 22;3:22.
10. Miyake J, Moritomo H, Kataoka T, Murase T, Sugamoto K. In Vivo Three-dimensional Motion Analysis of Chronic Radial Head Dislocations. Clin Orthop Relat Res. 2012 Oct;470(10):2746–55.

Tác giả: Vũ Đức Việt^1,2, Nguyễn Hữu Mạnh^1,2, Trần Quyết^1,2
1 Viện khoa học sức khoẻ, Trường đại học VinUni, Hà Nội, Việt Nam
² Trung tâm Chấn thương chỉnh hình & Y học thể thao, Bệnh viện Vinmec Times City, Hà Nội, Việt Nam

0