Công nghệ 4 0 trong y khoa

Công nghệ 4.0 trong y khoa
Cách mạng công nghiệp là khoảng thời gian đánh dấu một bước ngoặt lớn của con người trong toàn xã
hội, nhờ áp dụng các thành tựu công nghệ mới vào đời sống, từ đó thay đổi bức tranh toàn cảnh về xã
hội (theo hướng tích cực).
2/ Cách mạng công nghiệp 1.0 (1787) : Người => Phát minh ra động cơ hơi nước, động cơ đốt trong
(tăng năng suất lao động cho tất cả các lĩnh vực) => Xã hội phồn thịnh hơn….
3/ Cách mạng công nghiệp 2.0 (1870) : Phát minh ra điện, động cơ điện => Dây chuyền sản xuất hàng
loạt => Cuộc sống văn minh.
4/ Cách mạng công nghiệp 3.0 : Bán dẫn => Điện tử => internet, máy tính và tự động hóa
5/ Cách mạng công nghiệp 4.0 : Phát triển trên 3 trụ cột chính đó là Kỹ thuật số, Công nghệ sinh học và
Vật Lý => Xóa nhòa các danh giới => Kết nối vạn vật lại với nhau.
Nói đơn giản nhất đó là việc đặt vé máy bay, gọi xe taxi, đặt phòng khác sạn hay là thanh toán trực
tuyến… bây giờ đã trở nên quá đơn giản và dễ dàng. Các bạn có thể thấy được rõ ràng Uber hay Grap là
nhưng công ty Taxi lớn nhất thế giới mặc dù không có một chiếc xe nào, hay Airbnb là một công ty khách
sạn lớn nhất thế giới cho dù họ không có nổi 1 phòng khách sạn nào cả…. Đây chỉ là những thứ cơ bản
nhất và là những biểu hiện đầu tiên của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 mà thôi.
Thế giới đang bước vào cách mạng công nghệ 4.0, với ba nội dung cốt lõi của kỹ thuật số là trí tuệ
nhân tạo, kết nối vạn vật và dữ liệu lớn. Y học cũng không ngoài cuộc. Các nhà khoa học đưa ra nhiều
quan niệm mới về y khoa 4.0 như “Trí tuệ nhân tạo là ống nghe của thế kỷ 21”, “Chatbot là trợ lý thầy
thuốc” hay “Y khoa sẽ thiếu chính xác nếu không có trí tuệ nhân tạo”…
Hỗ trợ chẩn đoán hình ảnh bệnh lý
Y học là ngành khoa học chứng cứ (evidence based). Do đó, kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh như X quang,
MRI, siêu âm vô cùng quan trọng trong y khoa hiện đại. Việc “đọc”, phân tích, đọc hình ảnh và liên hệ
bệnh lý đòi hỏi thầy thuốc phải có kiến thức rộng và kinh nghiệm nhiều. Đọc thủ công không những mất
nhiều thời gian mà lại có độ tin cạnh không lớn.
Nhờ hệ thống phát hiện qua máy tính (Computer Aided Detection, CADe), hay chẩn đoán nhờ máy tính
(Computer Aided Diagnosis CADx), máy móc với dung lượng bộ nhớ rất lớn sẽ dễ dàng giúp bác sĩ phân
tích các hình ảnh y học nhanh và chuẩn xác hơn rất nhiều. Ví dụ sử dụng CAD hỗ trợ trong chẩn đoán
ung thư vú, u đại tràng, ung thư phổi, thoái hóa võng mạc ….
Hỗ trợ phân tích, đánh giá kết quả xét nghiệm
Cũng như trong chẩn đoán hình ảnh, máy tính sẽ giúp thầy thuốc phân tích so sánh các xét nghiệm cận

lâm sàng chuẩn xác, nhanh chóng, đặc biệt xét nghiệm sinh học phân tử, gen di truyền….
Phẫu thuật bằng robot (robotic surgery)


Phẫu thuật robot, phẫu thuật máy tính hỗ trợ, phẫu thuật robot hỗ trợ, được phát triển để xâm lấn tối
thiểu và tăng cường khả năng của các phẫu thuật viên. Trong các phẫu thuật robot hỗ trợ này, phẫu
thuật viên sẽ điều khiển cuộc mổ bằng một trong hai cách: trực tiếp qua điều khiển từ xa
(telemanipulator) hoặc thông qua điều khiển máy tính. Do đó, phẫu thuật robot còn được gọi là phẫu
thuật từ xa (remote surgery, telesurgery).
Kiến tạo phương pháp điều trị mới
Hiện nay, nhiều công ty công nghệ sinh học đã nghiên cứu sâu và phát triển các liệu pháp miễn dịch
nhắm mục tiêu (targeted immunotherapies) để điều trị ung thư. Các công ty này sử dụng AI để phân tích
các khối u ở cấp độ phân tử và khoanh vùng, chọn lựa các liệu pháp miễn dịch phù hợp nhất.
Chọn dược phẩm thích hợp
Nhiều công ty dược phẩm đã sử dụng các siêu máy tính dung lượng cao tầm soát vài chục triệu tài liệu,
công trình nghiên cứu để chọn lựa ra các loại thuốc và tiếp cận điều trị hoàn hảo.
Thông qua công nghệ nano (nanomedicine)
Nhờ các công nghệ nano y học như hạt nano hóa học, nano sinh học, các nanorobots…ngành y đã được
“nối dài tay” hơn
* Giúp chẩn đoán nhanh chính xác
Viện Đa công nghệ Worcester sử dụng kháng thể gắn trên chip ống nano carbon để phát hiện tế bào ung
thư trong dòng máu.
Viện MIT phát triển đầu dò ống nano carbon nhúng trong gel chích dưới da để theo dõi lượng nitric
oxide trong máu. Nồng độ nitric oxide này là chỉ điểm đánh giá tình trạng nhiễm trùng.
Đại học Michigan phát triển đầu dò graphene oxide có gắn những kháng thể chống tế bào ung thư nhờ
đó có thể phát hiện qua huỳnh quang lượng tế bào ung thư rất nhỏ khi chưa thể phát hiện dược bằng
hiển vi thông thường.
Với kỹ thuật dùng que vàng nano (gold nanorods) có thể phát hiện rất sớm những tổn thương thận. Khi
tổn thương thận sẽ tạo ra những protein lạ, các protein này tích tụ lại ở các que nano vàng và làm thay
đổi màu của chúng.

* Xác định vị trí khối u
Phát hiện, định vị và mô tả sớm các ổ di căn là một thách thức lớn trong chẩn đoán và điều trị ung thư.
Hầu hết các phương pháp chụp ảnh hiện nay không phát hiện được các thương tổn ung thư nhỏ, do rào
cản giải phẩu và sinh học.


Nhờ các chất chỉ điểm nano (nano indicator) thầy thuốc có thể phát hiện được các khối u nhỏ, tại chổ khi
chưa xâm lấn hay di căn.
* Tạo các dụng cụ, kỹ thuật điều trị mới
Y khoa nano mang lại nhiều công cụ, kỹ thuật điều trị mới như tampon nano (nanosponges) có khả năng
hấp thu và loại bỏ các độc tố trong dòng máu; hạt nano polyethylene glycol-hydrophilic carbon (PEGHCC) để hấp thu các gốc tự do để giảm tổn thương não sau chấn thương, đột quỵ; lăng kính phủ carbon
nano (lens coated with carbon nanotubes) biến tia laser thành sóng âm hội tụ để phá hủy khối u hoặc
các mô bệnh mà không làm hỏng các mô khỏe mạnh kề bên; hạt bismuth nano để tăng tập trung phóng
xạ vào khối u trong xạ trị; liệu pháp nhiệt mục tiêu (targeted heat therapy) điều trị ung thư vú, các kháng
thể kháng protein khối u được gắn vào ống nano khiến các ống nano tập trung nhiều ở khối ung thư vú
và tia hồng ngoại sẽ được các ống nano hấp thụ đốt cháy khối u.
* Đưa thuốc chính xác tận nơi
Ứng dụng công nghệ nano quan trọng trong y học: Thuốc, hoạt chất được cho bao quanh các hạt nano
rồi dùng từ tính, nhiệt, ánh sáng hoặc các chất khác lôi kéo chúng đến đúng các tế bào đích. Hai ưu điểm
của thuốc nano là có thể xuyên qua các rào cản sinh học và phóng thuốc tại chỗ không ảnh hưởng mô,
cơ quan chung quanh.
Đã điều chế được thuốc gelatin nano điều trị đột quỵ, vắc-xin nano hiệu quả và lâu dài hơn…Hiện nay,
các nhà y học nano đang ráo riết nghiên cứu nang nano insulin, thuốc chính chữa bệnh đái tháo đường;
thuốc nano uống (nanoparticle taken orally) có thể đi qua niêm mạc ruột để vào máu; hạt nano chứa các
enzymes ức chế sự nhân lên của virut.v.v…
* Sát khuẩn, chống nhiễm trùng
Khá nhiều hạt nano được dùng để sát khuẩn, chống nhiễm trùng như bạc nano, hạt nano chứa khí oxit
nitric, cũng được dùng để sát khuẩn vết thương, ổ áp-xe .. , kháng sinh nano tẩm trong băng gạc trong
điều trị bỏng; hạt vàng nano vàng để thanh trùng dụng cụ y khoa, chấm lượng tử (quantum dots) điều trị
những vi khuẩn kháng thuốc, hạt nano sắt oxide (polymer coated iron oxide nanoparticles) điều trị các

nhiễm trùng mãn tính….
* Chỉnh sửa gen, tế bào
Những người máy nano (nanorobot) được lập trình có thể đi sâu đến sửa chữa những bệnh lý tế bào.
Các nanorobot này hoạt động chuyên biệt như các kháng thể đến đúng ngay cơ quan, tế bào bị bệnh để
chỉnh sửa mà không ảnh hưởng các tế bào lành chung quanh.
Thế giới đang bước vào cách mạng công nghệ 4.0, với ba nội dung cốt lõi của kỹ thuật số là trí tuệ nhân
tạo, kết nối vạn vật, và dữ liệu lớn. Rõ ràng trí tuệ nhân tạo sẽ chuyển cách y khoa truyền thống thành
một kiểu chăm sóc sức khỏe hiện đại, chuẩn mực và chính xác hơn với cách điều trị có chủ đích, cá nhân
hóa và những thuốc đặc hiệu.


Trong thời công nghệ 4.0, các chatbot, robot nghe nhìn trao đổi thính giác hoặc văn bản, sẽ là những trợ
lý đắc lực cho thầy thuốc, chuyên gia y tế giải quyết nhanh, chính xác các vấn đề y tế như chẩn đoán,
điều trị, quản lý sức khoẻ.v.v… Thầy thuốc thời công nghệ 4.0 sẽ không phải dùng hết bốn thủ pháp thăm
khám cổ điển là nhìn, sờ, gõ, nghe nữa mà đã có các công nghệ CADe, CDx, Chatbot…hỗ trợ. Giờ đây, cái
ống nghe của thầy thuốc thế kỷ 21 chính là trí tuệ nhân tạo !!!
Cũng cần lưu ý, công nghệ 4.0, trí tuệ nhân tạo cũng chỉ là sản phẩm của con người. Dù nó hoạt động
năng suất rất cao, rất hiệu quả nhưng nó vẫn không thay thế được con người, đặc biệt về vấn đề tâm lý
tiếp xúc. Và khía cạnh đạo đức và pháp lý của chúng vẫn là vấn đề đang tranh luận hiện nay.