Chỉ cần hướng dẫn qua một chút, bác sĩ phẫu thuật robot đã có thể khâu mẩu ống tiêu hóa của một con lợn, trong quy mô phòng thí nghiệm và cả trên động vật sống.
Chỉ cần hướng dẫn qua một chút, bác sĩ phẫu thuật robot đã có thể khâu mẩu ống tiêu hóa của một con lợn, trong quy mô phòng thí nghiệm và cả trên động vật sống. Đây được xem là thủ tục đặc biệt khó khăn, đòi hỏi người bác sĩ không những am tường về kiến thức giải phẫu sinh lý mà còn phải có tay nghề thật vững. Các nhà nghiên cứu khẳng định robot của họ có thể đáp ứng được, thậm chí vượt qua cả một bác sĩ thật thụ, về độ an toàn cũng như độ chính xác. Trong nghiên cứu vừa được công bố trên Science Translational Medicine, các nhà khoa học cũng lưu ý phương pháp của họ hiện chỉ là minh chứng cho một khái niệm mới, và cần phải được nghiên cứu phát triển nhiều hơn trong tương lai.
Họ cần phải cung cấp bằng chứng kỹ thuật đẩy đủ, nhằm cho thấy robot đủ an toàn để thực hiện trên cơ thể người, và thậm chí giải quyết được các khó khăn xảy ra trong quá trình phẫu thuật. Trong nhiều năm qua, kỹ thuật phẫu thuật nhờ robot đã được sử dụng ở một số bệnh viện, tuy nhiên cũng có không ít chỉ trích cho rằng nó không an toàn, so với các phương pháp phi robot, vốn có chi phí đắt hơn nhiều. Trong khi đó, các nhà nghiên cứu cho rằng trong tương lai, sẽ có nhiều cách hơn để con người và robot làm việc cùng nhau, nhằm mang lại lợi ích cho bệnh nhân, nhưng vẫn hướng đến mục tiêu cuối cùng là một người máy hoạt động hoàn toàn độc lập.
“Hãy lấy ông Elon Musk làm ví dụ. Kế hoạch là đến sao Hỏa trong vòng 18 tháng, và sau đó thì 18 tháng trôi qua theo những cách khác nhau. Điều gì sẽ xảy ra, nếu Musk hoặc bất kỳ phi hành gia nào khác cần được phẫu thuật khẩn cấp? Câu trả lời chỉ có thể là một con robot phẫu thuật tự động”, Peter Kim – tác giả chính của báo cáo, cho biết. Tất nhiên, mọi thứ hiện vẫn chưa sẵn sàng. “Đó là một ý tưởng rất táo bạo và tôi nghĩ rằng tiềm năng của nó rất lớn”, Rasa Zarnegar – giáo sư phẫu thuật tại trường Đại học Y Weill Cornell (Mỹ), cho biết. “Nhưng nghiên cứu này vẫn còn khá nhỏ và chắc chắn không thể phản ánh được một kịch bản diễn ra trong đời thực”.
Chìa khóa thúc đẩy sự phát triển của các bác sĩ phẫu thuật tự động chính là một tầm nhìn tiến bộ, theo nhà nghiên cứu đã phát triển nó, đến từ Đại học Johns Hopkins. Giống như các công nghệ theo dõi khuôn mặt, robot – được gọi là Smart Tissue Autonomous Robot (STAR) sử dụng các tín hiệu để theo dõi chuyển động của xác thịt. Trong trường hợp này, tín hiệu chính là những dấu chấm huỳnh quang được tiêm vào mô lợn, được theo dõi bởi một loạt các máy ảnh, sau đó ánh xạ lên một mô hình 3D. Một phần mềm máy tính đặc biệt sẽ sử dụng dữ liệu từ các ca phẫu thuật đã được thực hiện (chỉ những ca điển hình, nói nôm na là ‘tốt nhất’), đồng thời đưa ra quyết định về vị trí đặt các mũi khâu trên mô hình 3D. Tuy nhiên, tại thời điểm này, các dấu chấm huỳnh quang nói trên vẫn phải được thêm vào bởi bác sĩ giám sát.
Phần còn lại của hệ thống STAR là một cánh tay robot được sản xuất bởi công ty Đức – Kuka. Cánh tay được trang bị tổng cộng 7 trục quay và một thiết bị khâu lắp trên đỉnh. Thiết bị này sở hữu một cây kim cong nhỏ, với bộ phận quay như một bánh xe để may các mô lại với nhau. Một cảm biến lực sẽ cung cấp thông tin phản hồi giúp kim đẩy mạnh hay yếu, và một màn hình cũng được trang bị cho các bác sĩ, theo dõi toàn bộ diễn tiến ca phẫu thuật. Mặc dù STAR ra quyết định vị trí đặt mũi khâu, một bác sĩ phẫu thuật phải chấp nhận từng mũi đó, và tái định vị các vị trí này nếu cần thiết. Trong quá trình thử nghiệm, hệ thống STAR hoạt động độc lập khoảng 60%, nhưng các nhà nghiên cứu cũng cho biết họ đã quá thận trọng. “Chúng tôi giống như những ông bố, bà mẹ dìu dắt con trẻ của mình”, Kim nói. “Chúng tôi nhìn nó một cách cẩn thận”.
Kỹ năng của robot STAR đã được thử nghiệm trên ruột lấy từ một con lợn, từng bị cắt theo chiều dọc trong một thí nghiệm trước, và khâu lại từ 2 mảnh của ống ruột (một thủ thuật gọi là thông nối) thành một ống liền lạc. Trong khi những thí nghiệm đầu tiên được tiến hành trong phòng thí nghiệm, các thử nghiệm sau đó đã được áp dụng lên một chú lợn bị gây tê. Robot được đánh giá về chất lượng các mũi khâu, cũng như khả năng tạo ra một ống ruột kín, sau đó so sánh với 3 phương pháp khác được thực hiện bởi con người. Đầu tiên là biện pháp mổ hở thông thường; thứ hai là sử dụng kỹ thuật phẫu thuật nội soi; và cuối cùng là sử dụng da Vinci – một hệ thống cơ khí được điều khiển hoàn toàn bởi con người, sử dụng trong phần lớn các ca phẫu thuật có sự tham gia của robot.
Nhìn chung, robot STAR sở hữu các đường chỉ khâu đồng đều hơn, so với 3 phương pháp còn lại với sự tham gia của con người. Vị trí khâu của STAR cũng ít cần phải sửa chữa hơn, so với hệ thống da Vinci và phương pháp phẫu thuật nội soi. Về độ chắc chắn của các mũi khâu, robot tỏ ra không kém cạnh so với các bác sĩ trong các bài thử nghiệm sau đó. Nhược điểm chính của hệ thống là nó chậm hơn đáng kể so với con người, mặc dù điều này được thiết lập theo ý của các nhà phát minh nhằm đảm bảo tính thận trọng. “Chúng tôi có thể làm cho robot vận hành thật sự rất nhanh”, Krieger nói. “Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung vào nhiệm vụ và kết quả, vì vậy chúng tôi đã không cho nó chạy nhanh như những gì nó có thể đạt được”.
Hiện tại, hệ thống STAR vẫn chưa sẵn sàng để thực hiện chức năng tẩy các tế bào chết, cũng như khả năng thâm nhập vào mạng lưới nội chất. Các thí nghiệm được tiến hành bị giới hạn bởi phạm vi và số lượng, và thực hiện trong các điều kiện kiểm soát chặt chẽ. Zarnegar cũng chỉ ra rằng tỷ lệ thất bại của các ca phẫu thuật loại này ít hơn 1% khi không sử dụng robot bác sĩ (dùng robot rủi ro hơn 1%), do đó, các thử nghiệm được thực hiện trên quy mô nhỏ của nghiên cứu không thực sự phản ánh hết các mối nguy hiểm tiềm tàng. “Tôi nghĩ rằng cần phải nghiên cứu nhiều hơn để chứng minh các hệ thống tự động có thể hoạt động tốt hơn”, Zarenagar nói. Một chuyên gia trong lĩnh vực robot phẫu thuật – Naeem Soomro, cho rằng bài báo cáo của các nhà khoa học thật sự có “chất lượng rất cao”, nhưng có thể phải mất thêm 10 năm nữa, trước khi hệ thống được dùng trong phẫu thuật. “Vấn đề sau cùng vẫn là sự an toàn bệnh nhân, nếu chúng ta có thể phẫu thuật tốt hơn với ít biến chứng hơn, chúng ta nên dùng nó”.
Mặc dù vậy, trong quá khứ, robot phẫu thuật thường không tỏ ra thắng thế nếu so với con người. Các nghiên cứu trước đây đã cho thấy việc dùng hệ thống da Vinci trong phẫu thuật, có tỷ lệ biến chứng tương tự như phẫu thuật truyền thống ở các ca phẫu thuật nhất định, mặc dù chi phí cao hơn rất nhiều. Bệnh nhân cũng từng kiện nhà sản xuất robot Intuitive Surgical, cho rằng hãng này đã không đào tạo đầy đủ đội ngũ bác sĩ để vận hành da Vinci.
Arnold Advincula – một chuyên gia trong lĩnh vực phẫu thuật xâm lấn tối thiểu, nói rằng các sự cố như vậy có thể sẽ làm cho hệ thống STAR khó lòng nhận được sự chấp thuận nhanh chóng. “Nói cách khác, nền tảng robot ngày nay dường như đã để lại hình tượng không mấy tốt đẹp, trong lòng các cơ quan quản lý”, ông nói. Ngoài ra, Advincula còn lưu ý một trong những công ty sản xuất robot y tế là TransEnterix, gần đây cũng đã bị Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ khước từ một robot phẫu thuật. Mặc dù vậy, ông vẫn tin rằng phẫu thuật tự động sẽ sớm được chuẩn hóa trong tương lai, robot sẽ không phải là bác sĩ phẫu thuật duy nhất, nhưng chúng chắc chắn sẽ là một phần của công việc.
Trong khi đó, những người tạo nên STAR tỏ ra khá tự tin. Họ cho rằng việc sử dụng các công nghệ hiện đại, chẳng hạn như cánh tay robot Kuka, cho phép robot của họ sớm được cấp phép để sử dụng lâm sàng. Nhóm nghiên cứu cũng đang soạn thảo một số bằng sáng chế cho hệ thống STAR, và cho rằng trong tương lai họ có thể bàn bạc với các “đối tác tài chính có quan tâm”. Tuy nhiên, trong giai đoạn tiếp theo, nhiều nghiên cứu và thử nghiệm hơn cần được tiến hành, để tìm ra những điểm mạnh và điểm yếu của hệ thống tự động. Tác giả nghiên cứu Peter Kim cho thấy họ đã thực hiện việc khâu mô thành công, thách thức tiếp theo là nhờ robot loại bỏ một thứ gì đó. “Chứng minh bạn có thể thực hiện một thủ tục quan trọng như cắt bỏ ruột thừa sẽ có giá trị rất lớn”, Kim nói.
Các nhà nghiên cứu còn so sánh tiềm năng của robot phẫu thuật với xe tự hành. Ở cả 2 trường hợp, chúng ta có thể thận trọng về ý tưởng giao phó quyền kiểm soát cho máy móc, nhưng nếu kết quả là ít người bị thương vong hơn, vậy chúng ta than phiền vì điều gì? “Điều tương tự như vậy sẽ đúng với công nghệ phẫu thuật”, Kim nói. Ông cho biết trong tương lai, bác sĩ phẫu thuật có thể nhận ‘lệnh’ từ robot, hoặc họ có thể làm việc cùng nhau. Dù bằng cách nào, nếu phương pháp đó có thể cứu mạng sống con người, nó đáng để được tìm hiểu, theo ông Kim.
Tham khảo: The Verge, Sciencemag
Nguồn tinhte.vn
Đăng ngày: 06/05/2016