Người đàn ông muốn phẫu thuật ung thư phổi bằng tay cầm Xbox

Năm 1982, 4 năm sau khi kỹ thuật nội soi ổ bụng ra đời và tạo ra một cuộc cách mạng trong phẫu thuật, Fred Moll vẫn còn đang làm bác sĩ nội trú. Đó là lần đầu tiên ông được tham gia vào một ca phẫu thuật nội soi, nhưng ngay lập tức, nó khiến tâm trí của Moll bùng nổ.

“Wow, đây sẽ là một phương pháp tốt hơn để thực hiện những ca mổ như thế này”, Moll nhớ lại. Ông quyết định rời chương trình bác sĩ nội trú và bắt đầu làm việc trong lĩnh vực thiết bị y tế, sau khi nhận ra sức mạnh của công nghệ đối với y học.

Kể từ đó tới nay đã 36 năm, Moll cũng đã 66 tuổi. Hiện ông được biết đến là người đã phát triển da Vinci , một hệ thống robot công nghiệp cho phép bác sĩ điều khiển những cánh điện tử và thực hiện phẫu thuật thông qua màn hình video.

Da Vinci là một trong những hệ thống y tế tối tân nhất hiện nay, và đang được sử dụng để phẫu thuật nội soi ở hàng ngàn bệnh viện. Nó có giá bán lẻ lên tới 2 triệu USD mỗi chiếc.

Thành công của da Vinci đã giúp Moll thúc đẩy Intuitive Surgical Inc., một công ty được ông thành lập từ năm 1995 với giá trị thị trường khoảng 50 tỷ USD. Moll và Intuitive Surgical đã khiến phẫu thuật bằng robot bây giờ trở nên phổ biến. Nhưng ông cho rằng công nghệ này còn có thể được cải thiện hơn nữa.

Các hệ thống như robot da Vinci hiện vẫn còn phụ thuộc vào độ chính xác của bàn tay bác sĩ. Moll tin rằng các robot sẽ có khả năng tự thực hiện các thủ tục y khoa mà không cần sự điều khiển của con người, khi chúng được hỗ trợ bởi các thuật toán học máy và tự động hóa.

Sau 7 năm làm việc bí mật để chứng minh điều đó, ông đã sẵn sàng biến ý tưởng của mình thành hiện thực.

Hệ thống robot phẫu thuật da Vinci, dưới sự điều khiển của bác sĩ

Monarch Platform là tên hệ thống robot y tế mới của Moll. Nó có một đôi cánh tay với những đường ống dài uốn éo màu xanh, cho phép bác sĩ điều khiển camera và các dụng cụ phẫu thuật khác vào sâu bên trong cơ thể.

Ngày 22 tháng 3, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã chấp thuận thiết bị này, cho phép nó được sử dụng dưới sự kiểm soát của các bác sĩ để thao tác trong phạm vi phổi của con người. Sắp tới, nó sẽ được sử dụng để chẩn đoán và điều trị ung thư phổi.

Robot có thể được vận hành bằng tay, sử dụng một bộ điều khiển được mô hình hóa dựa trên tay cầm Xbox của Microsoft. Đó là những gì FDA chấp thuận ở thời điểm hiện tại, mặc dù Moll nghĩ rằng Monarch sẽ có thể làm việc tự động mà không sự trợ giúp của con người.

"Đây không phải là khoa học viễn tưởng", ông nói. "Nó giống như những chiếc xe tự lái. Mọi người thường tự hỏi liệu ý tưởng này [robot phẫu thuật tự động] sẽ thành hiện thực trong 5 hay 10 năm nữa. Không, không, không: sẽ chỉ là 18 tháng nữa thôi".

Phần lớn công nghệ nền tảng của hệ thống Monarch được phát triển bởi Hansen Medical, một công ty khác mà Moll sáng lập. Hệ thống đầu tiên được Hansen phát triển nhằm thay thế phẫu thuật tim mở lồng ngực. Nhưng nó đã không cạnh tranh được về giá so với kỹ thuật đặt stent mạch vành, một công nghệ đơn giản hơn nên đã trở nên phổ biến trong cùng khoảng thời gian đó.

Fred Moll, người đã giúp phẫu thuật bằng robot trở nên phổ biến

Moll rời Hansen vào năm 2010, và năm sau đã trở thành giám đốc điều hành của Auris Health Inc, một công ty đang phát triển các phương pháp phẫu thuật mắt bằng robot. Công ty đã phải cố gắng rất nhiều mới giành được sự chấp thuận của FDA cho robot của mình.

"Họ cảm thấy rất nguy hiểm khi bạn nói về việc chèn dụng cụ phẫu thuật vào mắt và kiểm soát chúng bằng robot", Moll nói. Vì vậy, ông đã mua lại hệ thống của Hansen và điều chỉnh đầu dò của nó để chẩn đoán ung thư phổi.

Công ty đã huy động được khoảng 500 triệu USD từ các nhà đầu tư như Lux Capital và Mithril Capital Management, do tỷ phú Peter Thiel kiểm soát.

Các nhà đầu tư đã rất ấn tượng bởi sự tự tin của Moll, khi ông có thể đưa sự nhạy bén của Thung lũng Silicon vào lĩnh vực phẫu thuật y tế, nơi đòi hỏi sự chính xác tuyệt đối trong các thao tác. "Điều mà mọi người nhớ đến là hệ thống điều khiển”, Peter Hebert nói về tay cầm kiểu Xbox của Monarch. "Nó quả thực rất độc đáo".

Hệ thống robot Monarch và một bác sĩ điều khiển nó thông qua tay cầm kiểu Xbox

Moll nói ông tập trung vào ung thư phổi vì hai lý do. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), đây là căn bệnh giết người nhiều nhất trong tất cả các loại ung thư. Nó cướp đi mạng sống của khoảng 1,7 triệu người mỗi năm trên toàn thế giới, gấp đôi con số của căn bệnh đứng thứ 2 là ung thư gan. Và đó là miền đất hoàn hảo cho các robot y tế, Moll nói.

Ông đổ lỗi cho phương pháp sàng lọc ung thư phổi hiện tại, sử dụng một ống nội soi bằng tay, là thứ phải chịu trách nhiệm cho tỷ lệ tử vong cao của căn bệnh này. Moll mô tả chiếc ống nối soi đó đơn giản như một que thử dầu xe bởi chuyển động của nó cực kỳ giới hạn.

Trái lại, hệ thống robot Monarch có thể di chuyển linh hoạt bên trong phổi, nơi chứa cả một mạng lưới các đường hầm. Và thủ tục nội soi với Monarch không đòi hỏi nhiều quá trình ra quyết định, ngoài việc biết địa điểm nào cần chọc đến. Điều này khiến nó thậm chí có thể tự động chạy mà không cần bác sĩ điều khiển.

Mặc dù vậy, cho tới nay chưa có một ai dám phê duyệt một robot phẫu thuật tự động hoàn toàn. Vì vậy, Auris đã gửi hồ sơ tới FDA, xin thí điểm Monarch với một bác sĩ điều khiển thông qua thiết bị như tay cầm Xbox.

Tay điều khiển của robot Monarch, mô phỏng theo tay cầm Xbox

Bác sĩ sẽ lái thiết bị nội soi qua phổi, bắt đầu từ khí quản, với một màn hình video để điều hướng. Phía bên phải màn hình chiếu một bản đồ của phổi bệnh nhân đã được lập bằng chụp cắt lớp CT trước đó, cùng các hướng dẫn cho bác sĩ di chuyển. Phía bên trái màn hình hiển thị hình ảnh mà camera của thiết bị nội soi ghi lại được trong thời gian thực.

Auris theo dõi vị trí chính xác của đầu dò, bằng cách so sánh dữ liệu từ chế độ camera với bản đồ 3D, và bằng một cảm biến điện từ hoạt động giống như thiết bị GPS thu nhỏ. Ý tưởng của họ là thu thập dữ liệu sau mỗi cuộc nội soi, dùng thuật toán học máy để cải thiện tính năng tự lái của nó theo thời gian.

Trở lại cuộc nội soi, một khi bác sĩ lái được ống dò tới vị trí khối u khả nghi trong phổi, một kim lấy mẫu sinh thiết được đưa vào theo lõi ống luồn và chích mô từ đó mang đi xét nghiệm.

Nghe có vẻ phức tạp, nhưng một phóng viên của Bloomberg đã có thể sử dụng robot này để hoàn thành nhiệm vụ lấy mẫu trong một lá phổi giả định bằng nhựa, chỉ sau 2 phút đào tạo để có thể sử dụng bộ điều khiển kiểu tay cầm Xbox và một phiên bản mô phỏng trên iPad.

Xem mô phỏng cách một bác sĩ điều khiển robot Monarch lấy mẫu sinh thiết ung thư phổi

Moll cho biết người không có chuyên môn sẽ không thể ngay lập tức thực hiện được việc lấy mẫu sinh thiết phổi một cách an toàn. Nhưng ông cho rằng đối với các bác sĩ phẫu thuật, công việc này rất đơn giản.

Alexander Chen, một nhà nghiên cứu phổi học thuộc Đại học Washington ở St. Louis, cho biết: "Tôi đã hoài nghi. Nhưng trong một thử nghiệm với thi thể, Monarch đã chuyển động linh hoạt hơn và đi sâu hơn vào phổi so với điều mà các bác sĩ phẫu thuật hiện tại có thể làm được”.

Mặc dù sẽ vẫn còn nhiều nghi ngờ về những gì mà robot Monarch có thể thực hiện được, Chen nhận xét: "Đây là một trong những đột phá mới nhất ở thời điểm hiện tại, và nó khiến tôi cảm thấy rất phấn khởi".

Tham khảo Bloomberg