Khi mô hình 3 chiều, VR và AI ứng dụng trong phòng phẫu thuật

Hãy tưởng tượng một ca ghép gan sắp được tiến hành. Ca mổ có thể diễn ra an toàn và dễ dự đoán hơn nếu bác sĩ được thử nghiệm qua lá gan ở dạng 3D, xoay, cắt lớp, quan sát mọi chi tiết trước khi bước vào phòng phẫu thuật.

Một startup đến từ Na Uy tin rằng điều này không còn là chuyện viễn tưởng mà đang trở thành một phần của y học hiện đại, Euronews đưa tin.

Theo đó, Holocare đang phát triển công nghệ thực tế ảo (VR) cho phép bác sĩ quan sát cơ quan của bệnh nhân dưới dạng mô hình 3D như một hình ba chiều (hologram), được dựng lên từ chính ảnh chụp MRI hoặc CT scan quen thuộc mà mọi bệnh viện đều sử dụng.

Thay vì nhìn vào hình ảnh phẳng, đơn sắc, các bác sĩ có thể bước vào mô phỏng không gian ảo, cùng nhau bàn bạc và lập kế hoạch phẫu thuật.

“Bạn hãy tưởng tượng có năm bác sĩ đang cố gắng lên phương án cho một ca mổ phức tạp, mỗi người có một quan điểm khác nhau, người trẻ thì lại không dám phản biện quá mạnh trước giáo sư”, bà Alison Sundset, CEO của HoloCare, chia sẻ với giới báo chí.

“Nhưng với công nghệ này, họ có cơ hội rất đặc biệt: cùng xem, cùng phóng to, cùng ‘đi vào bên trong’ hình ảnh để lập kế hoạch mổ tốt hơn”, bà Sundset nói thêm.

THỰC HIỆN MỔ GIẢ LẬP

Hệ thống HoloCare sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để chuyển đổi ảnh y khoa 2D thành mô hình 3D chi tiết. Từ đó, bác sĩ có thể khám phá mô hình thông qua kính VR, giúp phóng to từng phần của cơ quan, xoay hoặc “rạch” mô hình bằng công cụ ảo.

Trong một buổi trình diễn, hai nhà thiết kế sản phẩm đã vung tay và chụm các ngón tay trong không trung. Trong mắt người ngoài, họ trông như đang diễn kịch câm. Nhưng bên trong kính VR, họ đang quan sát lá gan thật của một bệnh nhân bị di căn đại trực tràng lên gan.

Họ đang luyện tập kế hoạch cắt bỏ khối u, thử cách loại bỏ khối u đồng thời tính toán lượng gan khỏe còn lại. Phần mô phỏng này giúp bác sĩ đo được thể tích lá gan và phần gan còn lại sau phẫu thuật.

“Điều chúng tôi học được từ các bác sĩ là giá trị thật sự đến từ cảm nhận không gian và khả năng hiểu cấu trúc giải phẫu khi được nhìn từ nhiều góc độ khác nhau, được phóng to, và được cắt bằng nhiều công cụ ảo”, ông Dag Otto Lund, trưởng bộ phận thiết kế Holocare, chia sẻ.

Công nghệ này vừa được cấp phép sử dụng cho phẫu thuật gan, và dự kiến sẽ nhanh chóng mở rộng sang các cơ quan khác. Theo Holocare, một số bệnh viện tại Na Uy, Đức, Pháp, Tây Ban Nha và Anh đã bắt đầu sử dụng nền tảng này.

MANG LẠI “CƠ HỘI” CHO BỆNH NHÂN

Thành tựu này đặc biệt quan trọng bởi từ trước tới nay, các bác sĩ phẫu thuật phải tự “dựng” hình ảnh 2D thành mô hình 3D trong đầu - kỹ năng đòi hỏi nhiều năm rèn luyện và đôi khi dẫn đến nhiều cách hiểu khác nhau giữa các thành viên trong nhóm.

“Hơn nữa, bác sĩ trẻ thường rất khó hình dung từ ảnh 2D sang mô hình 3D trong đầu, và mỗi người đều có cách hiểu riêng”, bà Sundset nói. “Nhưng với công cụ này, tất cả đều có cùng góc nhìn”.

Bà Sundset cho biết công nghệ đã thực sự thay đổi cuộc đời của bệnh nhân. Một bác sĩ từng kết luận ca bệnh “không thể phẫu thuật được” và cho bệnh nhân về nhà. Tuy nhiên, khi sử dụng mô hình 3D để hướng dẫn đồng nghiệp trẻ, ông nhận ra ca mổ hoàn toàn khả thi.

“Ông ấy đã đưa bệnh nhân quay lại, thực hiện ca mổ, và người đàn ông ấy giờ vẫn sống khỏe mạnh”, bà Sundset vui mừng kể lại.

Holocare cho biết hệ thống AI của họ có thể xử lý ảnh và tạo mô hình 3D trong khoảng 10 phút. Thiết kế nền tảng được tối ưu để bác sĩ có thể tự tải ảnh lên phần mềm, giảm phụ thuộc vào bác sĩ chẩn đoán hình ảnh và tiết kiệm thời gian.

Tuy nhiên, công ty cũng nhấn mạnh AI không phải công cụ chẩn đoán, và chất lượng đầu vào kém sẽ cho kết quả kém. “AI chỉ đưa ra gợi ý, bác sĩ phải rà soát lại toàn bộ điểm đánh dấu, tổn thương và xác nhận xem đúng hay không”, ông Lund nói.

Startup Holocare đang hướng đến mục tiêu đưa hình ảnh 3D thời gian thực vào ngay trong phòng phẫu thuật thông qua robot. “Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là bác sĩ đeo kính và nhìn trực tiếp vào bệnh nhân, trong khi hologram được cố định chồng lên cơ thể người bệnh… và bác sĩ sẽ thao tác trong không gian 3D ngay trên hình ảnh đó”, ông Sundset chia sẻ.