Ứng dụng công nghệ mới trong phẫu thuật cứu người

Độ chính xác của robot kết hợp với hình ảnh thời gian thực mang đến một cách tiếp cận đột phá để kích thích não sâu. Công ty AiM Medical Robotics (AiM), chuyên về robot phẫu thuật tương thích với MRI (chụp cộng hưởng từ), xác nhận robot của mình có khả năng kích thích não sâu ở bệnh nhân Parkinson.

Robot phẫu thuật tương thích với MRI

Công ty hợp tác với Phòng thí nghiệm Điều hướng Phẫu thuật và Robotics (SNR) Đại học Harvard (Mỹ) và ký kết thỏa thuận nghiên cứu lâm sàng với Khoa Thử nghiệm Lâm sàng của Bệnh viện Brigham và Phụ nữ (BWH). AiM Medical Robotics là một sản phẩm phụ của Trung tâm R&D PracticePoint tại Viện Bách khoa Worcester ở Boston (Mỹ), được xây dựng dựa trên hơn một thập kỷ nghiên cứu và phát triển thành công các hệ thống robot tiên tiến.

image001.jpg -0
Nguyên mẫu robot phẫu thuật thần kinh của AiM Medical Robotics.

Trọng tâm của AiM là cải thiện kết quả của bệnh nhân thông qua việc phát triển robot phẫu thuật tương thích với MRI. Với một số ứng dụng ban đầu trong phẫu thuật thần kinh để điều trị số bệnh như Parkinson và động kinh. Robot của AiM sẽ mang lại mức độ chính xác, tự động hóa và hiệu quả chưa từng có cho phòng phẫu thuật. IQ Capital lần đầu tiên đầu tư vào AiM vào năm 2021. Công ty khởi nghiệp này đặt mục tiêu ra mắt robot phẫu thuật nhỏ gọn, tương thích với MRI, điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc lập kế hoạch và hướng dẫn phẫu thuật trong phẫu thuật thông minh thông qua hình ảnh mô mềm theo thời gian thực.

Robot tiên tiến này đặc biệt giải quyết vấn đề dịch chuyển não trong quá trình phẫu thuật. Theo trang web của công ty, công ty hướng tới các dịch vụ của mình dành cho những bệnh nhân “trải qua phẫu thuật thần kinh điều trị các chứng rối loạn chức năng não (Parkinson, Động kinh,...) và ung thư, đồng thời tiết kiệm chi phí cho bệnh viện bằng cách loại bỏ sai sót và giảm thời gian thực hiện thủ thuật tới 50%.

Ứng dụng công nghệ mới trong phẫu thuật cứu người -0
Vật liệu tổng hợp mới mô phỏng xương người cho phép sửa chữa gãy xương tốt hơn bằng cách sử dụng máy học và in 3D.

Nghiên cứu diễn ra trong Bộ điều hành hướng dẫn bằng hình ảnh đa phương thức nâng cao (AMIGO) của BWH, một cơ sở nghiên cứu lâm sàng hiện đại. Công nghệ tiên tiến giải quyết sự thay đổi trí não này được thiết kế với mục đích giải quyết vấn đề dịch chuyển não, thường gây ra kết quả không nhất quán và không tối ưu trong nhiều quy trình. Công nghệ cho phép mục tiêu di chuyển so với hộp sọ trong quá trình phẫu thuật. Công ty nhấn mạnh 34% vị trí đặt dây dẫn kích thích não sâu cần phải phẫu thuật bổ sung nhằm loại bỏ hoặc chỉnh sửa do thiếu các mục tiêu giải phẫu dự định trong não. Sản phẩm tiên tiến của AiM dành cho phẫu thuật thần kinh lập thể được hướng dẫn bằng hình ảnh là đỉnh cao của khoảng 15 năm và 15 triệu USD từ nghiên cứu học thuật do Viện Y tế Quốc gia Mỹ tài trợ.

Ứng dụng công nghệ mới trong phẫu thuật cứu người -0
Thử nghiệm giới thiệu robot của AiM trong một quy trình hoàn toàn trực tiếp được hướng dẫn bằng MRI để đặt dây dẫn kích thích não sâu hai bên.

Công ty đã sẵn sàng tham gia vào thị trường trị giá 4,3 tỷ USD và đặt mục tiêu giải quyết mọi thách thức liên quan đến việc đặt các thiết bị điều hòa thần kinh, cắt bỏ và phân phối thuốc vào nội sọ một cách hiệu quả, chính xác và an toàn. Theo công ty, bằng cách thực hiện quy trình hướng dẫn MRI trong phẫu thuật, nó nhằm mục đích cải thiện lượng bệnh nhân nhập viện, tính nhất quán của quy trình và kết quả của bệnh nhân. Ngày 10/5/2024, AiM cũng đã tiến hành thử nghiệm tử thi bằng công nghệ phẫu thuật nâng cao dưới sự hướng dẫn của MRI với sự cộng tác của Bệnh viện Brigham and Women (BWH) tại cơ sở Máy gia tốc PracticePoint Medtech tại Học viện Bách khoa Worcester (WPI) - trụ sở chính của AiM. Thử nghiệm bao gồm một quy trình được hướng dẫn đầy đủ bằng MRI để đặt dây dẫn kích thích não sâu hai bên vào xác người bằng cách sử dụng nền tảng robot của AiM. Theo công ty, nền tảng chứng tỏ hiệu quả và độ chính xác cao đồng thời giải quyết hiệu quả sự thay đổi não trong phẫu thuật.

Ngoài ra, AiM Medical Robotics cũng hợp tác với Synaptive Medical - một công ty công nghệ y tế có trụ sở tại Toronto (Canada) chuyên cung cấp các giải pháp phẫu thuật, hình ảnh và dữ liệu. AiM báo cáo sự hợp tác này tích hợp phần mềm điều hướng thần kinh Modus Nav của Synaptive với robot phẫu thuật thần kinh lập thể, nâng cao khả năng trực quan hóa, điều hướng và kiểm soát. Nền tảng này sử dụng các bản cập nhật MRI trong quá trình phẫu thuật để đảm bảo nhắm mục tiêu và định vị chính xác robot. Công ty cho biết trong một tuyên bố : “Bằng cách kết hợp khung định vị robot tương thích với MRI của AiM, phần mềm điều hướng tiên tiến của Synaptive và MRI trong phẫu thuật, hai công ty đã tạo ra một quy trình làm việc được tối ưu hóa mang lại độ chính xác và hiệu quả tuyệt vời cho biện pháp can thiệp sâu vào não”. Sự tiến bộ trong lĩnh vực này đánh dấu một bước tiến đáng kể trong việc cải thiện kết quả của bệnh nhân và thúc đẩy lĩnh vực phẫu thuật thần kinh.

Xương tổng hợp do AI thiết kế

Một nhóm nhà nghiên cứu phát triển một loại vật liệu tổng hợp giống xương bằng cách sử dụng máy học và in 3D, nhằm mục đích tăng cường các phương pháp điều trị chỉnh hình. Vật liệu mới này có khả năng thay thế phương pháp phẫu thuật truyền thống, giảm biến chứng và cải thiện quá trình lành vết thương. Trong tương lai xương tổng hợp do AI thiết kế sẽ thay đổi phẫu thuật chỉnh hình. Bất chấp cấu trúc bất thường của chúng, các vật liệu tự nhiên như xương và lông chim có cách tiếp cận cực kỳ hiệu quả để phân bổ căng thẳng vật lý.

Ứng dụng công nghệ mới trong phẫu thuật cứu người -0
Nhóm nhà nghiên cứu của Đại học Illinois Urbana-Champaign cho thấy nguyên mẫu nhựa in 3D được gắn vào mô hình tổng hợp xương đùi người bị gãy.

Tuy nhiên, mối quan hệ chính xác giữa sự điều biến ứng suất và cấu trúc của chúng từ lâu đã khiến cộng đồng nhà khoa học lảng tránh. Trong một nghiên cứu gần đây, nhóm nhà nghiên cứu sử dụng máy học, in 3D và loạt thí nghiệm căng thẳng để phát triển một loại vật liệu tái tạo mọi chức năng của xương người giúp phục hồi xương đùi chỉnh hình, tiết lộ những hiểu biết sâu sắc về mối quan hệ phức tạp này. Gãy xương đùi, xương dài ở chân trên, là một chấn thương phổ biến ở người và thường gặp ở người cao tuổi. Những cạnh bị gãy gây ra ứng suất tập trung ở đầu vết nứt, làm tăng khả năng vết nứt sẽ kéo dài hơn.

Một số phương pháp thông thường sửa chữa xương đùi bị gãy thường bao gồm phẫu thuật gắn một tấm kim loại xung quanh chỗ gãy bằng vít - điều này có thể gây lỏng, đau mãn tính và chấn thương thêm. Đó là những thách thức trong việc sửa chữa gãy xương đùi. Nghiên cứu được dẫn đầu bởi Shelly Zhang, Giáo sư kỹ thuật dân dụng và môi trường tại Đại học Illinois Urbana-Champaign, cùng với nghiên cứu sinh Yingqi Jia và Giáo sư Ke Liu từ Đại học Bắc Kinh. Phương pháp tiếp cận sáng tạo trong sửa chữa chỉnh hình của họ được xuất bản trên tạp chí Nature Communications, giới thiệu một cách tiếp cận sáng tạo cho phép sửa chữa chỉnh hình sử dụng khung tính toán có thể kiểm soát hoàn toàn để tạo ra vật liệu mô phỏng xương.

Zhang cho biết: “Chúng tôi bắt đầu với cơ sở dữ liệu vật liệu và sử dụng công cụ kích thích tăng trưởng ảo cũng như thuật toán học máy để tạo ra vật liệu ảo, sau đó tìm hiểu mối quan hệ giữa cấu trúc và tính chất vật lý của nó. Điều khác biệt giữa công việc này với những nghiên cứu trước đây là chúng tôi đã tiến thêm một bước nữa bằng cách phát triển thuật toán tối ưu hóa tính toán để tối đa hóa cả kiến trúc và phân bổ ứng suất mà chúng tôi có thể kiểm soát”. Trong phòng thí nghiệm, nhóm của Zhang sử dụng công nghệ in 3D chế tạo nguyên mẫu nhựa và gắn nó vào mô hình tổng hợp của xương đùi người bị gãy.

Ứng dụng công nghệ mới trong phẫu thuật cứu người -0
Nghiên cứu sinh Yingqi Jia (trái) và giáo sư Shelly Zhang sử dụng máy học và in 3D, cho phép cải thiện các phương pháp thông thường để chữa lành xương gãy.

Zhang bình luận: “Việc có một mô hình hữu hình cho phép chúng tôi thực hiện những phép đo trong thế giới thực, kiểm tra tính hiệu quả của nó và xác nhận rằng có thể phát triển vật liệu tổng hợp theo cách tương tự như cách chế tạo các hệ thống sinh học. Chúng tôi hình dung công việc này sẽ giúp tạo ra vật liệu kích thích quá trình sửa chữa xương bằng cách cung cấp sự hỗ trợ và bảo vệ tối ưu khỏi các lực bên ngoài”.

Zhang cho biết kỹ thuật này có thể được áp dụng cho nhiều loại cấy ghép sinh học khác nhau ở bất cứ nơi nào cần thao tác với lực căng: “Bản thân phương pháp này khá chung chung và có thể áp dụng cho nhiều loại vật liệu khác nhau như kim loại, polyme… Điều quan trọng là hình học, kiến trúc cục bộ và các đặc tính cơ học tương ứng, khiến cho các ứng dụng trở nên gần như vô tận”.

Duy Minh (Tổng hợp)

Các tin khác

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.

Đại tá Ngô Thuận Lăng, Trưởng Phòng Cảnh sát kinh tế Công an TP Hồ Chí Minh chia sẻ về vụ án.

Điều gì đẩy người trẻ vào vòng lao lý?

Những cuộc gọi, những buổi tư vấn trong vụ án "hợp đồng kỳ nghỉ" không chỉ khiến hàng nghìn người mất tiền mà còn đẩy nhiều nhân viên telesale ngoài 20 tuổi vướng vào vòng lao lý. Đằng sau những bản án là áp lực kiếm tiền, sự thiếu định hướng và những ranh giới pháp lý, đạo đức bị xóa nhòa, khiến không ít người trẻ trở thành mắt xích trong các đường dây lừa đảo.

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Phía sau những tài khoản viral (mức độ nổi tiếng) tạo sóng gây bão trên mạng xã hội, là đội quân đếm like, câu view thời vụ. Ít ai ngờ, chợ like “ảo” và view “ma” này đã tiếp tay cho những chiêu trò lừa đảo tinh vi của tội phạm trên không gian mạng...

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Giữa môi trường tác chiến điện từ ngày càng phức tạp, nơi hàng trăm nguồn phát tín hiệu có thể xuất hiện đồng thời trên chiến trường, quân đội Mỹ đang tìm kiếm những công cụ mới để nâng cao năng lực nhận thức tình huống. Trong nỗ lực đó, các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Lục quân Mỹ (ARL) vừa trình diễn một cảm biến lượng tử thế hệ mới có khả năng xác định hướng của trường điện từ tần số vô tuyến trong không gian ba chiều.

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

Chiến trường tương lai có thể không còn được quyết định bởi số lượng UAV, mà bởi khả năng chúng tiếp tục chiến đấu khi bị "làm mù" và "cắt đứt liên lạc". Một công bố mới từ Trung Quốc về thuật toán AI HG-STR đang thu hút sự chú ý của giới quân sự khi tuyên bố giúp bầy UAV tự phối hợp truy tìm mục tiêu trong môi trường tác chiến điện tử phức tạp.

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Tháng 2/2026, khi Palo Alto Networks công bố báo cáo về một chiến dịch gián điệp mạng quy mô toàn cầu, Pete Renals, Giám đốc Chương trình An ninh quốc gia của Unit 42, đã dùng một so sánh rất nặng. Ông nói với Recorded Future News rằng đây có thể là vụ xâm phạm hạ tầng chính phủ toàn cầu nghiêm trọng nhất do một nhóm được nhà nước hậu thuẫn thực hiện kể từ SolarWinds. So sánh ấy không ồn ào. Nhưng ai từng theo dõi SolarWinds năm 2020 đều hiểu nó nặng đến mức nào.

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU dự kiến tham gia sáng kiến chip AI do Mỹ khởi xướng, đánh dấu bước dịch chuyển đáng chú ý trong nỗ lực của phương Tây nhằm kiểm soát chuỗi cung ứng công nghệ chiến lược và kiềm chế tham vọng công nghệ của Trung Quốc.

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Công nghệ điện tử - tự động hóa và trí tuệ nhân tạo phát triển, nhiều sản phẩm viễn tưởng bước ra khỏi phim ảnh để vào đời thực. Tiên phong có gián rít Madagascar “côn trùng người máy” đầu tiên của các nhà khoa học Đức.

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Nhiệm vụ chính của máy bay không người lái MQ-1 Predator là ngăn chặn và tiến hành trinh sát vũ trang chống lại mục tiêu quan trọng, dễ bị phá hủy. Khi không thực hiện nhiệm vụ chính, MQ-1 sẽ cung cấp hoạt động trinh sát, giám sát và xác định mục tiêu để hỗ trợ chỉ huy Lực lượng Liên hợp.

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Một “con bệnh” từ những cánh rừng châu Phi lại trỗi dậy, gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự mong manh của an ninh y tế toàn cầu. Virus Ebola, với tỷ lệ tử vong cao và khả năng gieo rắc nỗi kinh hoàng đang bùng phát trở lại. Một cuộc chiến mới với ngành y tế thế giới lại bắt đầu.

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Xu hướng đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào lĩnh vực quân sự ngày càng tăng, nhưng cơ chế quản lý vẫn chưa rõ ràng. Dù mang lại nhiều lợi ích cho ngành tình báo và hậu cần, việc quá phóng đại năng lực AI dễ đẩy cao căng thẳng toàn cầu và gây ra những sai sót hệ thống. Trước thực trạng đó, bà Jacquelyn Schneider, Giám đốc Sáng kiến Mô phỏng Chiến tranh và Khủng hoảng tại Viện Hoover (Đại học Stanford), nhận định rằng kiểm soát an toàn từ khâu phát triển và nâng cao tư duy phản biện cho quân nhân là giải pháp cốt lõi.