Robot phục hồi chức năng trở thành "cánh tay thứ ba" của kỹ thuật viên: Bác sĩ chỉnh hình cấy ghép "khả năng tự hành"

Trí tuệ nhân tạo (AI) có thể phát hiện bệnh của bệnh nhân, nhưng không thể thay họ cử động những cánh tay, đôi chân bị co cứng.

Đến nay, AI y tế chủ yếu đóng vai trò “hỗ trợ chẩn đoán”, như phân tích hình ảnh y khoa gồm chụp cắt lớp vi tính (CT) hoặc chụp cộng hưởng từ (MRI) để dự đoán bệnh. Sau khi chẩn đoán, phần điều trị trực tiếp cho bệnh nhân vẫn do đội ngũ y tế đảm nhiệm.

CEO Medisby Im Jun-yeol tập trung vào khoảng trống này. Ông ví, nếu coi như ô tô, AI y tế hiện nay giống hệ thống định vị chỉ đường đến đích. Nhưng trong phục hồi chức năng, chỉ chỉ đường thì bệnh nhân khó có thể đến được đích. Cần có ai đó đưa bệnh nhân đến tận nơi.

Ông Im nói: “Phục hồi chức năng không thể chỉ dừng ở việc nói “bạn muốn đi đâu”, mà là lĩnh vực đặc biệt cần một dịch vụ đưa bệnh nhân đến tận đích”, đồng thời cho biết: “Chúng tôi đang tạo ra chức năng tự hành cho thiết bị y tế thực hiện điều trị trực tiếp bằng cách sử dụng một thực thể vật lý là robot”.

Medisby đưa những trăn trở đó vào robot phục hồi chức năng do công ty tự phát triển mang tên “ROBOARM”. Trước mắt, sản phẩm khởi đầu là robot hỗ trợ tái hiện chính xác lộ trình điều trị do đội ngũ y tế thiết kế. Về dài hạn, công ty dự kiến tích hợp AI để phát triển thành thiết bị y tế “tự điều trị”, có thể tự thực hiện liệu pháp cần thiết cho bệnh nhân.

“Hãy tập luyện” cũng có giới hạn

Ông Im là bác sĩ chỉnh hình điều trị các bệnh lý vai tại Bệnh viện Gangnam Severance. Công việc của ông gồm theo dõi tình trạng bệnh nhân sau phẫu thuật hoặc giải thích các bài tập cần thiết cho những bệnh nhân không phẫu thuật.

Vấn đề nằm ở khoảng cách giữa hướng dẫn và điều trị thực tế. Dù đội ngũ y tế có hướng dẫn bài tập chi tiết đến đâu, bệnh nhân cũng khó thực hiện đúng y như vậy. Đặc biệt, bệnh nhân cao tuổi gặp khó trong việc hiểu động tác hoặc lặp lại đều đặn.

Ông Im nói: “Có trường hợp dù cố truyền đạt bằng lời, bệnh nhân vẫn không theo kịp. Khi khám chữa bệnh, tôi cảm thấy “như vậy là có giới hạn””.

Tất nhiên, nếu nhân viên y tế trực tiếp giữ khớp và vận động cho bệnh nhân, có thể cung cấp điều trị chính xác hơn. Tuy nhiên, kỹ thuật vận động khớp để phục hồi tầm vận động bằng cách di chuyển khớp nhiều lần đòi hỏi lao động lặp đi lặp lại. Dành đủ thời gian cho một bệnh nhân thì sẽ khó khám cho các bệnh nhân khác tương ứng.

Ở những khu vực thiếu nhân lực y tế, tình hình còn nghiêm trọng hơn. Dù biết cần điều trị, nếu không có nhà vật lý trị liệu hoặc nhân viên y tế chuyên môn để thực hiện thì khó chuyển thành điều trị thực tế. Đó là lý do ông Im nghĩ đến robot.

“Cánh tay thứ ba” của nhân viên y tế

Ông Im ví phản ứng của các nhà vật lý trị liệu đã dùng thử Roboarm tại hiện trường như “cánh tay thứ ba”.

“Các kỹ thuật viên trải nghiệm thiết bị tại hiện trường nói rằng: “Tôi từng nghĩ nếu mình có ba bàn tay thì có thể làm được những trị liệu gì, và Roboarm đã giải quyết phần đó”. Việc thiết bị có thể vận hành như thể nhà trị liệu có ba cánh tay cũng là một ưu điểm mà ban đầu chính tôi chưa nghĩ tới.”

Các thiết bị vận động khớp hiện có chủ yếu di chuyển khớp lặp lại theo một trục. Chẳng hạn gập rồi duỗi gối, hoặc vận động vai theo một hướng nhất định. Cấu trúc tương đối đơn giản, nhưng các động tác trị liệu và phạm vi có thể thực hiện cũng bị giới hạn.

Ông Im ví rằng nếu coi toàn bộ phạm vi trị liệu cần thiết là 100, thì phần mà thiết bị hiện có đảm nhiệm được chỉ khoảng 60 điểm. Theo ông, các chuyển động cơ bản thì làm được, nhưng có trường hợp khó tái hiện đường đi phức hợp hoặc đạt đến tầm vận động cuối.

Thiết bị hiện có cũng bị ràng buộc về tư thế. Muốn điều trị vai, bệnh nhân phải ngồi trên ghế gắn thiết bị chuyên dụng; còn thiết bị điều trị chân yêu cầu bệnh nhân di chuyển đến một không gian nhất định để nằm. Với bệnh nhân hạn chế vận động, ngay cả quá trình di chuyển để đi điều trị cũng trở thành rào cản.

ROBOARM đã chọn phương thức robot tiếp cận bệnh nhân, thay vì bệnh nhân phải điều chỉnh cơ thể theo thiết bị. Nhờ đó, cả bệnh nhân đang nằm hoặc khó di chuyển cũng có thể điều trị tại chỗ, mở rộng môi trường ứng dụng.

Điểm mạnh của Roboarm là có thể áp dụng cho nhiều khớp. Không chỉ bệnh nhân mắc bệnh cơ xương khớp, mà cả bệnh nhân phục hồi chức năng thần kinh, bệnh nhân khoa hồi sức tích cực cũng có thể sử dụng.

Ông Im giải thích: “Khác biệt lớn nhất là phạm vi và loại hình trị liệu rộng, có thể dùng trong nhiều tư thế và môi trường hơn so với thiết bị trị liệu hiện có”, đồng thời nói thêm: “Vì thiết bị có thể trực tiếp tiếp cận bệnh nhân, nên có thể ứng dụng cả ở những nơi trước đây khó cung cấp phục hồi chức năng đầy đủ”.

Từ AI phát hiện bệnh đến "AI vật lý" điều trị bệnh nhân

Nếu AI y tế trước đây chủ yếu tìm bệnh trên màn hình, thì AI tự hành được tích hợp vào Roboarm sẽ tương tác trực tiếp với cơ thể bệnh nhân ngoài màn hình. Ông Im gọi đây là “AI vật lý y tế”.

Để đạt đến tự điều trị vẫn cần nhiều bước. Trước hết, công ty sẽ phổ biến Roboarm theo cách đội ngũ y tế trực tiếp tạo lộ trình tại bệnh viện. Tính năng tích hợp AI có khả năng tự hành dự kiến sẽ được bổ sung bằng hình thức cập nhật cho thiết bị hiện có.

Ông Im ví điều này như cách cập nhật phần mềm của xe tự hành. Tương tự việc không cần đổi xe mới mà chỉ nâng cấp phần mềm để nâng cao chức năng hỗ trợ lái, Roboarm lắp đặt tại bệnh viện cũng đang được thiết kế để sau này có thể dễ dàng bổ sung chức năng AI tự điều trị.

Nvidia, doanh nghiệp được xem là trụ cột của kỷ nguyên AI, cũng chú ý đến tầm nhìn của Medisby. Quá trình phát triển công nghệ tự hành của Medisby đã được chọn vào chương trình hỗ trợ startup toàn cầu của Nvidia.

Gần đây, công ty cũng được lựa chọn vào “Chương trình hỗ trợ thương mại hóa nhanh sản phẩm ứng dụng AI” quy mô 2,4 tỉ won của chính phủ, qua đó được ghi nhận năng lực công nghệ. Hiện tính cả khoản đầu tư này, Medisby đã huy động được khoảng 6 tỉ won.

Khi tích hợp AI, lộ trình điều trị do một nhân viên y tế xây dựng cũng có thể được Roboarm ở khu vực hoặc bệnh viện khác tái hiện. Điều này hiện thực hóa việc lưu phương pháp điều trị của đội ngũ giàu kinh nghiệm thành dữ liệu, rồi triển khai điều trị ở những nơi thiếu nhân lực y tế hoặc ở nước ngoài.

Tùy nơi thiết bị vận hành, phương thức truyền thông cũng sẽ khác nhau. Công ty đang triển khai để các chức năng tối thiểu hoạt động trực tiếp trong thiết bị, và khi cần sẽ xem xét phương án kết nối với mạng bệnh viện hoặc máy chủ/đám mây riêng.

Ông Im nói: “Chúng tôi dự kiến có thể cấu hình hệ thống phù hợp với môi trường sử dụng như bệnh viện, khu vực thiếu thốn dịch vụ y tế, hay tại gia”.

Liệu có lo ngại khi robot trực tiếp vận động cơ thể?

Vì robot trực tiếp vận động cơ thể bệnh nhân, điều quan trọng hơn cả thành tựu kỹ thuật là niềm tin. Bệnh nhân phải có thể tin thiết bị và giao việc điều trị.

Ông Im cũng dự đoán bệnh nhân có thể lo lắng hoặc phản ứng từ chối trước phương thức điều trị bằng robot mới. Tuy nhiên, khi bước vào điều trị thực tế, những lo ngại này nhanh chóng được giải tỏa.

Ông cho biết: “Ngay cả những bệnh nhân lo lắng lúc đầu cũng nhanh chóng có niềm tin khi trực tiếp trải nghiệm việc thiết bị di chuyển chính xác trong phạm vi đã cài đặt”, đồng thời nói: “Nếu lấy mốc một buổi điều trị 30 phút, có vẻ chỉ sau khoảng 5-10 phút từ lúc bắt đầu là đã tạo được niềm tin của bệnh nhân”.

Ngoài ra, ông Im nhấn mạnh: “Năng lực công nghệ của thiết bị y tế cuối cùng phải được chứng minh qua các bài báo lâm sàng, để đội ngũ y tế khác trên thế giới cũng có thể kiểm chứng”.

Chuẩn bị triển khai tại 5 bệnh viện: Mục tiêu là xóa bỏ khoảng cách y tế

Medisby hiện chuẩn bị đưa Roboarm vào 5 bệnh viện (Bệnh viện Asan Seoul, Bệnh viện Samsung Seoul, Bệnh viện Severance, Bệnh viện Đại học Quốc gia Seoul, Bệnh viện Bundang Đại học Quốc gia Seoul). Công ty cũng đã lập một liên danh với sự tham gia của đội ngũ chuyên gia ở các lĩnh vực khác nhau như khoa hồi sức tích cực, khoa phục hồi chức năng, khoa chỉnh hình.

Mục tiêu trước mắt là thương mại hóa phiên bản sản phẩm giai đoạn đầu, trong đó đội ngũ y tế thiết lập lộ trình điều trị, đồng thời tích lũy kinh nghiệm lâm sàng và dữ liệu tại bệnh viện. Sau đó, công ty sẽ lần lượt bổ sung AI và chức năng điều trị từ xa để mở rộng không chỉ trong nước mà cả thị trường quốc tế.

Medisby đang chuẩn bị với mục tiêu đến cuối năm nay, Roboarm sẽ được cấp phép thiết bị y tế tại Hàn Quốc và bắt đầu bán ra. Kế hoạch thúc đẩy mở rộng toàn cầu cũng sẽ được triển khai song song.

Ông Im hướng đến mục tiêu cuối cùng là thu hẹp khoảng cách y tế. Mục tiêu là đưa kinh nghiệm điều trị của đội ngũ y tế lành nghề vào robot, để có thể cung cấp mức phục hồi chức năng tương tự ở những nơi thiếu nhân lực y tế hoặc ở nước ngoài.

Theo tầm nhìn của ông, nếu không cần mỗi lần đều cử đội ngũ y tế Hàn Quốc ra nước ngoài mà Roboarm vẫn có thể truyền tải phương pháp điều trị, thì đây có thể trở thành con đường không chỉ xuất khẩu thiết bị y tế mà còn lan tỏa chính kỹ thuật y khoa của Hàn Quốc. Ông Im diễn đạt điều này là đưa “cái tay nghề” của đội ngũ y tế Hàn Quốc ra thế giới.

Ông nói: “Cho đến nay, bệnh nhân ở gần đội ngũ y tế thì nhận được 70-80 điểm điều trị, còn bệnh nhân không như vậy có trường hợp chỉ dừng ở 30-40 điểm”, đồng thời cho biết: “Tôi muốn góp phần để mọi bệnh nhân, bất kể ở đâu, đều có thể nhận được 100 điểm điều trị”.

Ông nói thêm: “Tôi mơ về cảnh những liệu pháp ở đẳng cấp cao nhất thế giới mà các CEO của những tập đoàn nổi tiếng cũng muốn được điều trị, lại có thể được tiếp cận ngay cả ở những khu vực yếu nhất về y tế của đất nước chúng ta”, đồng thời bổ sung: “Mục tiêu của Medisby là thông qua công nghệ, cung cấp cho nhiều bệnh nhân hơn những điều trị mà trước đây không thể truyền tải vì giới hạn vật lý và thực tế”.