ข้อเท้าเสื่อมถือเป็นหนึ่งในปัญหาสุขภาพที่ซับซ้อนและส่งผลกระทบต่อคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยอย่างมาก โดยมีสาเหตุสำคัญจากอุบัติเหตุ โรคเบาหวาน และ การติดเชื้อในข้อ รวมถึงภาวะโรคเรื้อรังต่าง ๆ ที่ส่งผลกระทบต่อข้อต่อโดยตรง ซึ่งล้วนก่อให้เกิดการทำลายและสูญเสียเนื้อกระดูกในข้อเท้าอย่างรุนแรง ภาวะนี้ทำให้ผู้ป่วยต้องเผชิญกับความเจ็บปวด การเดินลำบาก และข้อจำกัดในการใช้ชีวิตประจำวัน ในปัจจุบันผู้ป่วยต้องเข้ารับการผ่าตัดเพื่อกำจัดกระดูกที่เสียหาย และใช้ bone graft มาทดแทนโพรงกระดูกที่สูญเสียไป ทว่าแนวทางการรักษาในปัจจุบันยังเต็มไปด้วยข้อจำกัด การใช้วัสดุแบบเดิมยังขาดความสามารถในการออกแบบเฉพาะบุคคล ซึ่งหมายความว่าวัสดุเหล่านี้มักต้องอาศัยการปรับแต่งด้วยมือเพื่อให้เข้ากับความบกพร่องของกระดูกแต่ละราย ส่งผลให้เกิดความเสี่ยงของการยึดติดที่ไม่เหมาะสม และกระทบต่อความมั่นคงของกระดูกในระยะยาว นอกจากนี้ การใช้กระดูกบริจาค (allograft) ยังมีข้อจำกัดสำคัญ เช่น ความเสี่ยงในการถ่ายทอดโรค การตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน และข้อจำกัดด้านปริมาณ ปัญหาเหล่านี้ไม่เพียงทำให้ผู้ป่วยบางรายต้องเข้ารับการผ่าตัดซ้ำ แต่อาจนำไปสู่การสูญเสียอวัยวะถาวร และตอกย้ำถึงความจำเป็นเร่งด่วนในการพัฒนาวิธีการรักษาและวัสดุทดแทนกระดูกที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
นวัตกรรมวัสดุทดแทนกระดูกพรุนที่พิมพ์ด้วยเทคโนโลยีสามมิติ ผลงานจาก"การออกแบบโครงสร้างวัสดุพรุนจากกระบวนการพิมพ์สามมิติเพื่อเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลและเชิงชีวภาพสำหรับนำไปใช้เป็นวัสดุทดแทนกระดูก" และ "การพัฒนาระบบวางแผนการผ่าตัดแบบดิจิทัลและกระดูกเทียมเฉพาะบุคคล สำหรับศัลยกรรมกระดูกและใบหน้า ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติและปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence: AI)" ซึ่งพัฒนาโดยทีมวิจัย ที่มีรองศาสตราจารย์ ดร.พชรพิชญ์ พรหมอุปถัมภ์ อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) และ CTO บริษัท ออสซีโอแล็บส์ จำกัด บริษัท Spin-off ของ มจธ. เป็นหัวหน้าโครงการฯ ถือเป็นการบุกเบิกครั้งสำคัญในวงการศัลยกรรมกระดูก นวัตกรรมนี้ได้รับการออกแบบและพัฒนาขึ้นเพื่อแก้ไขข้อจำกัด จากการรักษาแบบดั้งเดิมโดยเฉพาะอย่างยิ่งปัญหาอัตราการติดเชื้อซ้ำที่สูงและช่วยให้กระดูกของผู้ป่วยยึดติดกันได้ดีขึ้นมีความแม่นยำทางกายวิภาคของวัสดุทดแทนกระดูกที่ใช้กันทั่วไปจากเดิมที่ใช้ กระดูกบริจาคหรือซีเมนต์ทางการแพทย์
รองศาสตราจารย์ ดร.พชรพิชญ์ กล่าวว่า เทคโนโลยีนี้โดดเด่นด้วยการออกแบบเฉพาะบุคคล ความสามารถในการผสานร่วมกับกระดูกตามธรรมชาติได้ดี และลดความเสี่ยงของการติดเชื้อซ้ำได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งนำไปสู่คุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นของผู้ป่วย ผลงานวิจัยนี้สะท้อนให้เห็นถึงความสำเร็จทางการแพทย์ในเคสที่มีความท้าทายสูง อาทิ ผู้ป่วยข้อเท้าเสื่อมที่มีภาวะกระดูกติดเชื้อจากโรงพยาบาลตรัง และผู้ป่วยกระดูกหักที่กระดูกไม่ติดกันจากอุบัติเหตุในโรงพยาบาลสงขลานครินทร์ ซึ่งทั้งหมดประสบความสำเร็จในการรักษา ผู้ป่วยสามารถกลับมาเดินได้ตามปกติ แสดงให้เห็นว่าวัสดุหรืออุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นนี้มีความสามารถในการปรับใช้กับกระดูกได้หลากหลายชิ้นทั่วร่างกาย ตอกย้ำถึงความอเนกประสงค์ของเทคโนโลยี
"หากถามว่าทำไมต้องเอาเทคโนโลยีนี้ไปช่วยแก้ไขถึงดีกว่าการรักษาแบบเดิม เพราะเมื่อก่อนแพทย์จะวางแผนรักษาโดยอิงกับอุปกรณ์ที่มีอยู่ แต่พอเรามีเทคโนโลยีวัสดุพรุนฯ 3D Printing ที่ออกแบบเฉพาะบุคคล ทำให้แพทย์มีทางเลือกในการรักษาได้มากขึ้น และแพทย์สามารถวางแผนการรักษาได้อย่างยืดหยุ่น" รองศาสตราจารย์ ดร.พชรพิชญ์ อธิบาย
จุดเด่นของนวัตกรรมนี้ นอกจาก Hardware และการนำ AI เข้ามาช่วยในการผลิตแล้ว Know-how ในการออกแบบ ถือเป็นองค์ความรู้ที่มีมูลค่าสูงสุดของงานวิจัยในการออกแบบกระดูกเทียมเฉพาะบุคคลให้เป็นอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่สามารถใช้งานได้ดี (เหมาะสมกับแผนการรักษาที่แพทย์วางไว้และใช้งานได้จริง) และโครงสร้างวัสดุพรุนที่ทำจาก 3D Printing เป็นตัวเข้ามาเสริมการเกาะของกระดูกให้ดีขึ้น รวมถึงความเข้าใจ Pain Point ของแพทย์
รองศาสตราจารย์ ดร.พชรพิชญ์ เล่าว่า จากแนวคิดที่เริ่มต้นเป็นเพียงงานวิจัยขั้นพื้นฐานเมื่อกว่า 2 ปีก่อน ที่ทีมวิจัยเชื่อว่าน่าจะสามารถต่อยอดไปสู่อุปกรณ์ทางการแพทย์ได้ ปัจจุบันได้พัฒนาและนำไปใช้จริงกับผู้ป่วยแล้ว ทั้งจากการติดต่อโดยตรงของผู้ป่วยและจากการส่งต่อโดยแพทย์เจ้าของไข้ ตัวอย่างเช่น กลุ่มผู้ป่วยข้อเท้าเสื่อมที่มีภาวะกระดูกติดเชื้อจากโรงพยาบาลตรัง จำนวน 7 ราย ซึ่งนำเทคโนโลยีโครงสร้างวัสดุพรุนจาก 3D Printing มาช่วยแพทย์ในการผ่าตัดรักษา ผลลัพธ์พบว่า ภายใน 1 ปี ผู้ป่วยสามารถกลับมาเดินได้ตามปกติทุกคน จากเดิมที่ผู้ป่วยบางรายมีความเสี่ยงต้องถูกตัดขาและไม่สามารถใช้ชีวิตได้อย่างปกติ นวัตกรรมนี้ช่วยเปลี่ยนคุณภาพชีวิตของพวกเขาไปอย่างสิ้นเชิง ความสำเร็จดังกล่าวยังนำไปสู่การยื่นจดสิทธิบัตรในประเทศสหรัฐอเมริกา ร่วมกับ นายแพทย์จรวด จำปา อาจารย์แพทย์โรงพยาบาลตรัง เพื่อขยายการใช้งานอุปกรณ์สู่ระดับนานาชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับโรคเบาหวานที่ถือเป็นปัญหาสาธารณสุขสำคัญทั่วโลก
ในเชิงธุรกิจ ต่อจากความสำเร็จในการรักษาผู้ป่วยข้อเท้าเสื่อม บริษัทฯ ยังเตรียมขยายผลการใช้เทคโนโลยีไปสู่กลุ่มผู้ป่วยกลุ่มอื่นที่สามารถได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้ได้ เช่น กลุ่มผู้ป่วยปากแหว่งเพดานโหว่ที่พบเฉลี่ยราว 0.1% ของประชากรไทยทั้งหมด หรือประมาณ 60,000 คน ผู้ป่วยกลุ่มนี้ต้องเข้ารับการผ่าตัดหลายครั้งตามลำดับขั้น ตั้งแต่วัยเด็กจนถึงอายุ 18-20 ปี โดยหนึ่งในขั้นตอนสุดท้ายคือการผ่าตัดแก้ไขการสบฟัน ซึ่งสามารถได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยีวัสดุทดแทนกระดูกเข้ามาช่วยเสริมผลลัพธ์การรักษา เพื่อเพิ่มศักยภาพทางเทคโนโลยีที่สูงเพื่อรองรับความต้องการที่เพิ่มขึ้นในอนาคต ปัจจุบันทางทีมวิจัยในมุ่งเน้นการพัฒนาปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและวิเคราะห์ใบหน้า เพื่อยกระดับการพัฒนาอุปกรณ์ทางการแพทย์ให้ตอบโจทย์ได้ครอบคลุมยิ่งขึ้น