Quá khứ, hiện tại và tương lai của robot phẫu thuật

Xuất hiện lần đầu hồi tháng 6/1980, robot phẫu thuật (người máy mổ xẻ) khi ấy chỉ làm nhiệm vụ cố định cơ thể bệnh nhân để bác sĩ thao tác. Đến thế hệ thứ II, robot có thể thực hiện một số việc đơn giản như mổ các khối u lành tính trên da, thế hệ thứ III là mổ nội soi ruột thừa, đại tràng, cắt gan, thận, lách và thế hệ hiện này là mổ tim, phổi, sọ não… Nhưng dù thế hệ thứ mấy chăng nữa, robot vẫn phải được điều khiển bởi các bác sĩ chứ nó chưa thể tự mình thực hiện phẫu thuật…

Robot phẫu thuật hiện tại vẫn phải cần đến những thao tác bởi bàn tay con người.

1. Năm 2017, Dự án nghiên cứu quốc phòng Mỹ (DARPA) đã treo giải thưởng 10 triệu USD cho bất kỳ cá nhân hay tổ chức nào có thể thiết kế thành công robot phẫu thuật tự hành - nghĩa là tự nó có thể mổ xẻ mà không cần đến bàn tay điều khiển của con người. Chuyên gia tin học McCuloch thuộc Tập đoàn General Computech cho biết: “Giải thưởng này rất khó ăn bởi lẽ với một chiếc xe tự lái, những nhà lập trình sẽ nạp vào bộ nhớ của nó tất cả mọi thông tin về giao thông đường bộ, chẳng hạn như các ngã ba, ngã tư, các đoạn đường đèo, đường dốc, đường trơn trợt, đèn hiệu, biển báo tín hiệu giao thông cùng lưu lượng xe cộ… Bằng con chip A100 do hãng Nividia, Mỹ chế tạo, có khả năng xử lý 1 tỉ 850 triệu hình ảnh trong 1 giây, bộ óc của xe tự lái có sức mạnh bằng 1.000 bộ óc của những người đã từng đoạt giải vô địch cuộc đua Công thức 1 (Formula One) cộng lại”.

Vẫn theo chuyên gia tin học McCuloch, robot phẫu thuật tự hành chưa thể xuất hiện trong tương lai gần bởi các bộ phận trong cơ thể con người giống nhau về mặt cấu trúc nhưng lại khác về cách vận hành sinh học: “Thí dụ như phổi chẳng hạn, có người thở nhanh, có người thở chậm, có người thở sâu và cũng có người thở nông. Trẻ em lại thở khác người lớn. Vì vậy, “dạy” cho robot biết phân biệt nhịp thở của từng người để mổ cho chính xác là việc rất khó”.

Với bác sĩ Barbara Goff, chuyên khoa phẫu thuật ung thư tại Trung tâm Y tế Đại học Washington, TP.Seattle, bang Oregon, Mỹ, thì: “Khi cắt bỏ một khối u, chúng tôi nhận ra rằng mạng lưới mạch máu và dây thần kinh của mỗi người mỗi khác. Ở người này, mạch máu hoặc dây thần kinh nằm cạnh khối u nhưng ở người kia, nó có thể nằm cách khối u vài milimet, chưa kể vị trí, kích thước khối u cũng khác. Tôi đã từng mổ nhiều cas ung thư đại tràng và khi đã bộc lộ khối u, đại tràng đâu có nằm im để tôi mổ mà nó vẫn co bóp. Do vậy, tôi phải tính toán thật kỹ để có thể cắt bỏ khối u mà không xâm lấn đến những thứ nằm bên cạnh. Nhưng với robot, đó là thách thức rất lớn vì một bác sĩ phẫu thuật nhìn thấy và cảm nhận rõ ràng những gì họ đang làm còn với con robot, nó có thể biết được con dao mổ của nó nằm đúng vị trí hay không?”.

Cho đến nay, mới chỉ có một loại robot tự hành mang tên Robotdoc được đưa vào hoạt động. Nó làm nhiệm vụ nạo sạch ổ xương trong phẫu thuật thay thế cổ xương đùi. Robotdoc thực hiện thao tác này rất thành công vì xương không chuyển động trong suốt quá trình phẫu thuật. Còn với tất cả các robot khác, nó thay thế bác sĩ thông qua những thiết bị điều khiển và như vậy, việc mổ chỗ này, cắt chỗ kia, khâu chỗ nọ vẫn là do con người chứ không phải do robot. Bác sĩ Barbara Cole, Bệnh viện John Hopkins, Mỹ, người được xem như đại diện cho trường phái ủng hộ robot phẫu thuật nói: “Ngoài việc thực hiện các thao tác cực kỳ chính xác, ít gây tổn hại đến những bộ phận xung quanh, giảm thiểu tối đa nguy cơ nhiễm trùng, thời gian hồi phục sau mổ cũng nhanh hơn, robot còn tạo ra cho chúng tôi cảm giác sạch, nghĩa là sẽ không còn những đôi găng tay dính đầy máu…”.

Tuy nhiên, với những người phản đối mà đại diện là bác sĩ Baumer Jr., Bệnh viện Đại học Harvard, Mỹ, thì: “Khi một bác sĩ cầm dao mổ, bàn tay của họ cảm nhận được những chuyển động trên cơ thể bệnh nhân. Nó cũng giúp bác sĩ ấy có những quyết định tức thì khi phát hiện những bất thường xảy ra trong quá trình mổ còn với robot, việc này lại phải do con người xử lý, dẫn đến thời gian từ lúc phát hiện đến khi xử lý sẽ kéo dài”.

2. Trở lại với giải thưởng của DARPA, đầu năm 2022 các nhà nghiên cứu tại Đại học Johns Hopkins đã sử dụng một robot tự hành để nối hai đoạn ruột đã đứt lìa của 10 con heo thử nghiệm. Đầu tiên, họ đánh dấu chỗ đứt bằng những giọt keo có chất phản quang để robot nhận ra chỗ cần nối đồng thời camera sẽ tạo ra một mô hình 3D nhằm giúp robot có thể nhìn thấy và thực hiện việc khâu nối. Kết quả trong 10 cas mổ, 83% vết nối được robot thực hiện hoàn hảo, 17% còn lại là các chỉnh sửa, thực hiện bởi con người. Tiến sĩ Opfermann, người chủ trì công trình thử nghiệm này cho biết: “17% chắc chắn có thể khắc phục được mà nguyên nhân là phần lớn robot đều gặp khó khăn khi tìm đúng góc để khâu nối. Trong tương lai, tôi tin rằng chúng tôi có thể nâng tỉ lệ này lên 97%. Khi đó, bác sĩ phẫu thuật sẽ không còn phải ngồi trước bàn điều khiển mà chỉ cần lập chương trình mổ, mọi việc còn lại sẽ do robot tự hành đảm trách”.

Và đó là chuyện của tương lai nhưng hiện tại, mọi cuộc phẫu thuật bằng robot vẫn do còn người trực tiếp thao tác thông qua những cánh tay máy. Một thống kê của Tập đoàn General Computech cho thấy tỉ lệ sai sót hoặc biến chứng sau mổ bằng robot là 6%, bao gồm bác sĩ điều khiển robot thực hiện sai kỹ thuật, thậm chí là mổ nhầm bộ phận khác cùng những nguyên nhân rất trời ơi như rò rỉ nguồn điện khiến bệnh nhân bị giật trong lúc nếu mổ bằng con người, tỉ lệ sai sót, biến chứng chỉ cao hơn 1 chút: 7%.

Theo bác sĩ Barbara Cole, với sự tiến bộ của công nghệ trí tuệ nhân tạo (Al) bà tin rằng một ngày không xa robot phẫu thuật tự hành sẽ hoàn toàn thay thế vai trò của bác sĩ. Bà nói: “Nó chẳng khác gì như khi chúng ta ngồi trên một chiếc xe tự lái. Chỉ cần thông báo điểm đến là nó sẽ đưa chúng ta đến nơi an toàn dù chúng ta có mỏi mệt hay buồn ngủ. Với robot phẫu thuật tự hành, tôi nghĩ nó cũng tương tự như vậy nếu các nhà chế tạo kết nối tất cả mọi dữ kiện với nhau thành một hệ thống hoàn chỉnh…”, nhưng theo bác sĩ Baumer Jr.: “Nếu mổ theo phương pháp cổ điển, kíp mổ sẽ gồm 1 mổ chính, 1 hoặc 2 phụ mổ, 1 hoặc 2 dụng cụ viên và 1 gây mê hồi sức. Thành công của robot chỉ giảm bớt số người nói trên xuống còn 2 nhưng mổ nối ruột mà phải cần đến keo phản quang để đánh dấu, mô hình 3D để khâu cho chính xác thì dùng robot làm gì?…”.

Hiện tại ở Mỹ, một ca cắt ung thư dạ dày bằng robot có giá từ 4.500 đến 5.000 USD tùy vào loại robot (chỉ tính riêng tiền mổ) trong lúc nếu cắt theo cách truyền thống, con số này là 2.800 đến 3.000USD nhưng theo một khuyến cáo của Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA), bệnh nhân ung thư buồng trứng, ung thư vú không được chỉ định mổ bằng robot vì nó để lại nhiều biến chứng, làm giảm thời gian sống sót của người bệnh…

VŨ CAO (Theo New Scientist - Surgical Robot)