Sự phát triển nhanh của trí tuệ nhân tạo (AI), robot phẫu thuật và công nghệ in 3D đang tạo ra những thay đổi đáng chú ý trong lĩnh vực chỉnh hình. Tại Singapore, Bệnh viện Đa khoa Singapore (SGH) đã đưa nhiều công nghệ này vào quy trình điều trị các bệnh lý xương khớp, đặc biệt là phẫu thuật thay khớp gối, khớp háng và một số can thiệp phức tạp khác.
Việc đưa công nghệ vào phòng mổ không chỉ nhằm hiện đại hóa trang thiết bị mà còn hướng đến mục tiêu nâng cao độ chính xác trong từng bước phẫu thuật, hỗ trợ bác sĩ lập kế hoạch điều trị, cá thể hóa vật liệu cấy ghép và giúp người bệnh phục hồi thuận lợi hơn.
Robot hỗ trợ thay khớp chính xác hơn
Một trong những ứng dụng nổi bật là hệ thống robot hỗ trợ phẫu thuật thay khớp. Công nghệ này được sử dụng để hỗ trợ bác sĩ lập kế hoạch trước phẫu thuật, xác định vị trí cần can thiệp và định vị chính xác các thành phần cấy ghép.
Một trường hợp được các bác sĩ SGH chia sẻ là bệnh nhân 68 tuổi mắc viêm xương khớp nghiêm trọng ở cả hai đầu gối. Người bệnh được thực hiện thay khớp hai bên trong cùng một đợt phẫu thuật với sự hỗ trợ của robot.
Trước và trong quá trình phẫu thuật, hình ảnh 3D được sử dụng để giúp ê-kíp đánh giá cấu trúc giải phẫu và lên kế hoạch căn chỉnh. Công nghệ in 3D cũng được kết hợp nhằm hỗ trợ quá trình chuẩn bị và xác định phương án điều trị phù hợp hơn với đặc điểm từng bệnh nhân.
Robot không thay thế bác sĩ mà hoạt động như một công cụ hỗ trợ. Các quyết định chuyên môn, lựa chọn phương pháp điều trị và thực hiện những bước quan trọng trong ca mổ vẫn do đội ngũ phẫu thuật đảm nhiệm.
Hơn 1.300 ca thay khớp có robot hỗ trợ trong năm 2024
Trong năm 2024, SGH thực hiện hơn 1.300 ca thay khớp có sự hỗ trợ của robot. Theo số liệu được bệnh viện công bố, nhóm bệnh nhân được điều trị theo quy trình này ghi nhận thời gian phục hồi chức năng nhanh hơn khoảng 50%.
Một số người bệnh có thể bắt đầu đi lại mà không cần dụng cụ hỗ trợ chỉ sau vài ngày. Tuy nhiên, khả năng phục hồi không giống nhau ở tất cả bệnh nhân mà còn phụ thuộc tuổi, thể trạng, bệnh lý nền, mức độ tổn thương, loại phẫu thuật và quá trình chăm sóc sau mổ.
Theo kết quả theo dõi sau hai năm, 93,5% bệnh nhân được khảo sát cho biết hài lòng với kết quả điều trị.
SGH đã bắt đầu triển khai robot hỗ trợ phẫu thuật thay khớp và các thủ thuật liên quan đến đầu gối từ năm 2004. Đến năm 2017, công nghệ này tiếp tục được mở rộng sang phẫu thuật khớp háng. Cũng trong năm này, bệnh viện triển khai robot trong phẫu thuật cột sống, trong đó có các trường hợp vẹo cột sống cần độ chính xác cao.
Giảm sai lệch trong căn chỉnh khớp và cấy ghép
Trong phẫu thuật chỉnh hình, vị trí của các thành phần cấy ghép có vai trò quan trọng đối với kết quả điều trị lâu dài. Chỉ một sai lệch nhỏ trong quá trình chuẩn bị xương hoặc đặt vật liệu cấy ghép cũng có thể ảnh hưởng đến chức năng của khớp.
Hệ thống robot có thể hỗ trợ bác sĩ xác định vị trí và góc đặt cấy ghép một cách chính xác hơn. Theo dữ liệu từ quá trình ứng dụng tại SGH, công nghệ này giúp giảm khoảng 80% sai lệch trong căn chỉnh cấy ghép so với kỹ thuật thủ công.
Nhờ đó, kết quả phẫu thuật có tính nhất quán và dễ dự đoán hơn, đặc biệt ở những người có cấu trúc xương hoặc giải phẫu phức tạp. Việc hạn chế sai lệch cũng có thể góp phần giảm nguy cơ phải can thiệp hoặc phẫu thuật lại.
Đối với ê-kíp phẫu thuật, robot còn hỗ trợ giảm một phần áp lực thể chất trong quá trình thực hiện những ca mổ kéo dài hoặc yêu cầu thao tác với độ chính xác cao.
Người bệnh có thể giảm mất máu và rút ngắn thời gian hồi phục
Ứng dụng robot trong phẫu thuật chỉnh hình có thể mang đến một số lợi ích cho người bệnh như đường mổ nhỏ hơn, hạn chế mất máu và tạo điều kiện để quá trình phục hồi chức năng được bắt đầu sớm.
Trong một số trường hợp phù hợp, bệnh nhân có thể được xuất viện sau khoảng 23 giờ. Trong khi đó, thời gian nằm viện sau một số ca phẫu thuật bằng phương pháp truyền thống có thể kéo dài khoảng 5-7 ngày.
Tuy nhiên, đây không phải kết quả áp dụng cho mọi bệnh nhân. Thời gian nằm viện và hồi phục còn phụ thuộc vào loại phẫu thuật, mức độ tổn thương, tình trạng sức khỏe, tuổi tác và đáp ứng của từng người.
Hiện nay, robot được ứng dụng nhiều trong điều trị thoái hóa khớp gối và khớp háng. Các loại phẫu thuật có thể bao gồm thay một phần khớp gối, thay toàn bộ khớp gối và thay toàn bộ khớp háng.
Công nghệ cũng có thể được sử dụng trong những ca chỉnh sửa hoặc thay thế lại vật liệu cấy ghép, nơi yêu cầu độ chính xác đến từng milimet.
Công nghệ in 3D giúp cá thể hóa vật liệu cấy ghép
Bên cạnh robot, SGH còn kết hợp công nghệ in 3D trong lĩnh vực chỉnh hình.
Một trong những hướng ứng dụng quan trọng là tạo ra vật liệu cấy ghép được thiết kế dựa trên đặc điểm giải phẫu riêng của từng bệnh nhân. Điều này đặc biệt hữu ích trong những trường hợp tái tạo xương hoặc chỉnh sửa tổn thương phức tạp, khi các vật liệu tiêu chuẩn không phải lúc nào cũng đáp ứng đầy đủ yêu cầu.
Dữ liệu hình ảnh của bệnh nhân có thể được sử dụng để xây dựng mô hình giải phẫu 3D. Từ đó, đội ngũ chuyên môn có thêm cơ sở để lập kế hoạch phẫu thuật và lựa chọn hoặc thiết kế vật liệu phù hợp.
Cách tiếp cận này mở rộng khả năng cá thể hóa điều trị, thay vì áp dụng một phương án giống nhau cho mọi bệnh nhân.
AI hỗ trợ phân tích dữ liệu và phục hồi chức năng
Trí tuệ nhân tạo cũng được đưa vào quy trình chăm sóc người bệnh. Một hướng ứng dụng là phân tích dữ liệu để hỗ trợ dự đoán quá trình hồi phục sau phẫu thuật.
Dựa trên thông tin liên quan đến bệnh nhân và quá trình điều trị, AI có thể hỗ trợ bác sĩ đánh giá diễn biến phục hồi và tối ưu hóa kế hoạch phục hồi chức năng.
Mục tiêu của việc ứng dụng AI là giúp quá trình theo dõi được cá nhân hóa hơn, từ đó hỗ trợ bác sĩ đưa ra phương án chăm sóc phù hợp với tình trạng thực tế của từng người.
Bên cạnh đó, SGH đang nghiên cứu ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong một số lĩnh vực như phẫu thuật khối u và điều trị chấn thương. Công nghệ này được kỳ vọng hỗ trợ bác sĩ quan sát và định vị chính xác hơn trong những tình huống phẫu thuật phức tạp.
Cảm biến đeo được giúp theo dõi vận động sau phẫu thuật
Một công nghệ khác đang được tích hợp vào quá trình chăm sóc là các thiết bị cảm biến đeo trên người.
Những thiết bị này có thể ghi nhận liên tục một số thông tin liên quan đến khả năng vận động của bệnh nhân sau phẫu thuật. Dữ liệu thu được giúp bác sĩ có thêm cơ sở để theo dõi tiến triển phục hồi thay vì chỉ đánh giá tại những thời điểm tái khám.
Việc theo dõi thường xuyên có thể giúp đội ngũ y tế nhận biết sự thay đổi về khả năng vận động và điều chỉnh chương trình phục hồi chức năng khi cần thiết.
Công nghệ không thay thế bác sĩ
Việc đưa robot và AI vào phẫu thuật chỉnh hình được đặt trong vai trò hỗ trợ chuyên môn thay vì thay thế con người.
Robot có khả năng thực hiện các thao tác theo dữ liệu và kế hoạch đã được thiết lập, nhưng bác sĩ vẫn là người đánh giá tình trạng bệnh nhân, lựa chọn phương pháp điều trị, kiểm soát quá trình phẫu thuật và xử lý những tình huống phát sinh.
Tương tự, AI chủ yếu đóng vai trò phân tích dữ liệu và hỗ trợ ra quyết định. Hiệu quả của công nghệ cần được đánh giá dựa trên những lợi ích thực tế như độ chính xác, kết quả điều trị, khả năng phục hồi và mức độ an toàn cho bệnh nhân.
Theo định hướng của các chuyên gia, một thiết bị hay kỹ thuật mới chỉ thực sự có giá trị khi chứng minh được hiệu quả bằng những kết quả có thể đo lường, thay vì chỉ dựa vào mức độ hiện đại của công nghệ.
Mở rộng chăm sóc cho bệnh nhân quốc tế
Không chỉ phục vụ người bệnh tại Singapore, SGH còn tiếp nhận bệnh nhân đến từ nhiều quốc gia khác.
Một số người bệnh được tư vấn từ xa trước khi đến bệnh viện phẫu thuật. Sau điều trị, quá trình theo dõi cũng có thể được thực hiện trực tuyến trong những trường hợp phù hợp.
Bệnh viện đồng thời phối hợp chuyển giao quá trình chăm sóc sau phẫu thuật để người bệnh có thể tiếp tục phục hồi tại các cơ sở y tế gần nơi sinh sống.
Mô hình này cho thấy công nghệ số không chỉ được sử dụng bên trong phòng mổ mà còn có thể kết nối các giai đoạn từ tư vấn trước phẫu thuật, điều trị, theo dõi sau mổ đến phục hồi chức năng.
Xu hướng mới của phẫu thuật chỉnh hình
Sự kết hợp giữa robot, AI, hình ảnh 3D, in 3D, thực tế tăng cường và cảm biến đeo được đang tạo nên một hệ sinh thái công nghệ mới trong phẫu thuật chỉnh hình.
Robot tập trung vào độ chính xác trong quá trình can thiệp và cấy ghép. Hình ảnh 3D hỗ trợ bác sĩ hình dung cấu trúc giải phẫu và lập kế hoạch. In 3D mở rộng khả năng tạo vật liệu cấy ghép theo từng bệnh nhân. AI hỗ trợ xử lý dữ liệu và dự báo quá trình phục hồi, trong khi cảm biến giúp theo dõi vận động sau phẫu thuật.
Sự phát triển này đặc biệt có ý nghĩa trong bối cảnh dân số ngày càng già hóa, số người mắc các bệnh lý thoái hóa xương khớp gia tăng và hệ thống y tế phải đối mặt với áp lực về nguồn nhân lực.
Tuy nhiên, công nghệ chỉ phát huy giá trị khi được lựa chọn đúng chỉ định và triển khai cùng đội ngũ chuyên môn có kinh nghiệm. Với phẫu thuật chỉnh hình, mục tiêu cuối cùng vẫn là nâng cao độ chính xác, cải thiện kết quả điều trị, giảm rủi ro và giúp người bệnh phục hồi chức năng tốt hơn.