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

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Tên lửa đất đối không Koral (đôi khi cũng được viết là Coral) dường như đã ra mắt công chúng như một phần trong loạt hệ thống vũ khí nội địa mới của Ukraine được giới thiệu gần đây.

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Các thí nghiệm trên tàu con thoi vũ trụ đã chỉ ra rằng vi khuẩn Salmonella, một nguồn gây ngộ độc thực phẩm phổ biến và đôi khi gây tử vong, trở nên độc hại hơn trong không gian. Đó là nghiên cứu được thực hiện trên chuyến bay STS-115 của tàu Atlantis năm 2006 và STS-123 của tàu Endeavour hai năm sau đó...

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Những lọ tinh dầu nhỏ gọn, mang vẻ ngoài vô hại như dung dịch thuốc nhỏ mắt hay tinh dầu thuốc lá điện tử đang trở thành lớp vỏ ngụy trang tinh vi cho các chất ma túy thế hệ mới. Không chỉ dừng lại ở việc sử dụng, mà đau lòng hơn, nhiều em học sinh còn mua bán, tàng trữ ngay trong môi trường học đường, gióng lên hồi chuông cảnh báo về tình trạng mua bán ma túy ngày càng trẻ hóa.

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Những ngày gần đây, các địa phương trên cả nước đang tất bật triển khai công tác tuyển sinh đầu cấp. Với thành phố đông dân, tập trung nhiều trường học như Thủ đô Hà Nội, công tác tuyển sinh càng được chú trọng thay đổi; từ khâu đăng ký dự thi, tra cứu thông tin đến công bố kết quả triển khai đồng bộ các nền tảng trực tuyến, mang lại sự thuận tiện và minh bạch hơn cho phụ huynh, học sinh.

Một quyết định tháo gỡ

Một quyết định tháo gỡ

Chiều 5/12/2025, với 439/443 đại biểu biểu quyết tán thành, Quốc hội đã thông qua thông Luật Giám định tư pháp sửa đổi, sẽ có hiệu lực từ ngày 1/5/2026. Luật này đã khôi phục “quyền” giám định pháp y thương tích trên người sống của các bác sĩ pháp y CAND…

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Giữa thế kỷ XVI, tại một ngôi làng nhỏ miền Nam nước Pháp, một người đàn ông trở về sau nhiều năm mất tích và được cả cộng đồng thừa nhận là Martin Guerre. Ông được vợ chấp nhận, được gia đình đón nhận, thậm chí tham gia các tranh chấp tài sản như một chủ hộ thực sự. Chỉ có một sự thật mà không ai nhận ra trong nhiều năm: ông không phải Martin Guerre. Vụ án sau đó không chỉ là câu chuyện về một kẻ mạo danh, mà còn trở thành một trong những hồ sơ đầu tiên đặt nền móng cho tư duy pháp lý về danh tính con người - một vấn đề mà hơn 4 thế kỷ sau vẫn còn nguyên tính thời sự.

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Cuộc tấn công bằng máy bay không người lái của Iran mới đây nhắm vào trung tâm dữ liệu của các hãng công nghệ lớn tại Trung Đông bất ngờ gióng lên hồi chuông cảnh báo đối với thế giới: cơ sở hạ tầng dữ liệu đã chuyển từ tài sản thương mại thành mục tiêu chiến lược.

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Các cường quốc hàng đầu hiện đang bắt đầu hiểu được những thay đổi mang tính cách mạng do tiềm năng sử dụng rộng rãi các loại vũ khí chính xác tầm xa mang lại. Ở quy mô mà tên lửa chiến thuật có thể được sản xuất và triển khai hàng nghìn chiếc, tên lửa hành trình hàng chục nghìn chiếc và máy bay không người lái cảm tử tầm xa hàng triệu chiếc mỗi năm, tác động của chúng sẽ tương đương với vũ khí hạt nhân, ít nhất là ở cấp độ chiến thuật. Tất nhiên, giải pháp tối ưu sẽ luôn là sự kết hợp của cả hai, nhưng hoàn toàn có thể trong vòng 5 đến 10 năm tới, chính các loại vũ khí tầm xa, độ chính xác cao sẽ có khả năng giải quyết nhiệm vụ chính là đánh bại kẻ thù từ xa mà không cần sử dụng máy bay có người lái.

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Cuộc chiến với Iran đang trở thành nơi thử nghiệm cho các loại vũ khí mới nhất của Mỹ. Quân đội Hoa Kỳ đã sử dụng một số loại vũ khí mới để thực hiện các cuộc tấn công chống lại Tehran. Chúng bao gồm tên lửa đạn đạo tầm ngắn và máy bay không người lái (UAV) tấn công giá rẻ. Loại này được Mỹ cải biên từ công nghệ UAV của Iran. Các nhà quan sát cũng phát hiện ra một biến thể mới của tên lửa hành trình phóng từ tàu chiến.

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Bỗng một ngày nào đó, người ta bàng hoàng khi phát hiện hình ảnh của mình bị rao bán trên mạng với cảnh nhạy cảm, bị cắt ghép, chắp vá thành những món hàng “nóng” và bị trao đổi, mua bán như mớ rau, cân cá trên “chợ đen”. Đây là thực trạng đáng báo động, ảnh hưởng nghiêm trọng đến danh dự và nhân phẩm con người, gây ra nhiều hệ lụy xấu cho cộng đồng và xã hội...

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA của một người vô gia cư Mỹ được tìm thấy dưới móng tay một nạn nhân bị giết, nhưng anh chưa từng gặp người đó trong đời, và từ nghịch lý này, một sự thật lộ ra: thứ được coi là bằng chứng chắc chắn nhất lại có thể đẩy một người vô tội đến sát bờ vực bị kết án.

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Khi công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và các công cụ kỹ thuật số ngày càng được sử dụng nhiều trong hoạt động quân sự, chiến sự giữa Mỹ, Israel và Iran cho thấy cách thức tiến hành chiến tranh đang thay đổi nhanh chóng. Khi dữ liệu trở thành mục tiêu và AI trở thành công cụ ra quyết định, ranh giới giữa chiến tranh truyền thống và chiến tranh công nghệ cao gần như bị xóa nhòa.

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

Mới đây, một công ty công nghệ quốc phòng Trung Quốc tuyên bố hệ thống AI của họ đã phát hiện tín hiệu từ máy bay ném bom tàng hình B-2 của Mỹ và dấu hiệu huy động quân sự nhiều tuần trước khi cuộc xung đột với Iran leo thang.

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Việc Israel sử dụng tên lửa Blue Sparrow đã thu hút sự chú ý toàn cầu vì quỹ đạo bay bất thường, tốc độ cao và khả năng tấn công các vị trí được phòng thủ kiên cố mà không cần nhiều cảnh báo.

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Hơn 16 tỷ mật khẩu và thông tin đăng nhập bị phơi bày trên không gian mạng đã tạo ra cú sốc lớn đối với giới an ninh toàn cầu. Vượt ra ngoài con số kỷ lục, vụ rò rỉ đã phơi lộ một thực tế đáng lo ngại: các lỗ hổng an ninh đang âm thầm kết nối, và chuyển hóa thành mối đe dọa có tính hệ thống.

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Việc kiểm soát các tuyến cáp quang ngầm dưới biển, huyết mạch của mạng Internet toàn cầu, đã trở thành chiến tuyến mới trong cuộc chiến giành quyền lực kỹ thuật số. Trong các vùng biển tranh chấp, sức mạnh thường được coi là một màn trình diễn.

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

Một phụ nữ 21 tuổi ở Hàn Quốc vừa bị cáo buộc đã sử dụng phần mềm ChatGPT để giúp trả lời các câu hỏi khi cô ta lên kế hoạch cho một loạt vụ giết người khiến hai người đàn ông thiệt mạng và một người khác bất tỉnh trong giây lát.