AI và công nghệ in 3D mở ra cơ hội điều trị mới cho bệnh nhân ung thư xương Việt Nam

Y tế và chăm sóc sức khỏe toàn cầu đang chứng kiến những bước tiến vượt bậc nhờ sự kết hợp của trí tuệ nhân tạo, công nghệ sinh học, dữ liệu lớn và thiết bị y tế thông minh.

Theo báo cáo của Precedence, thị trường y học chính xác toàn cầu dự kiến sẽ đạt 175 tỷ USD vào năm 2030, mở ra kỷ nguyên y học chính xác và cá thể hóa. Những đột phá này không chỉ nâng cao chất lượng chẩn đoán và điều trị, mà còn mở ra triển vọng cải thiện tuổi thọ, nâng cao chất lượng sống và tái định hình hệ thống y tế toàn cầu.

Bên lề tọa đàm với chủ đề: “Bước tiến trong Phát hiện, Chẩn đoán và Điều trị Bệnh” do Quỹ VinFuture tổ chức sáng 3/12, Giáo sư, Tiến sĩ Trần Trung Dũng đã có những chia sẻ về ứng dụng công nghệ in 3D trong y tế.

Giáo sư Trần Trung Dũng là bác sĩ phẫu thuật chấn thương chỉnh hình và nhà lãnh đạo học thuật được quốc tế công nhận, chuyên về chấn thương chỉnh hình, thay khớp và ung thư cơ xương khớp. Ông hiện là Tổng Giám đốc Hệ thống Y tế Vinmec, Chủ tịch Hiệp hội Công nghệ 3D trong Y học Việt Nam, Chủ tịch Ủy ban Y học của Liên đoàn Bóng đá Việt Nam, đồng thời là Giáo sư kiêm Chủ nhiệm Bộ môn Chấn thương Chỉnh hình tại Trường Đại học VinUni.

Giáo sư Dũng là người tiên phong trong việc ứng dụng các kỹ thuật phẫu thuật tiên tiến và công nghệ y học 3D tại Việt Nam, đã thực hiện hàng nghìn ca phẫu thuật phức tạp, góp phần thiết lập những tiêu chuẩn mới trong chăm sóc người bệnh.

Thưa Giáo sư, xin ông cho biết công nghệ in 3D trong tạo hình xương khớp hay chi thể giả thay thế hiện nay đã được áp dụng phổ biến trên thế giới chưa và tình hình triển khai tại Việt Nam như thế nào?

Trước hết, chúng ta cần hiểu rằng công nghệ in 3D là một bước đột phá hoàn toàn so với các công nghệ in cũ. Nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, nhưng trong y tế, nó mang những đặc thù rất quan trọng.

Những trường hợp bệnh lý, đặc biệt là ung thư xương, nếu không có giải pháp tái tạo bằng in 3D thì chúng ta gần như không thể thực hiện phẫu thuật bảo tồn cho bệnh nhân. Ví dụ, khi phải cắt bỏ toàn bộ xương cánh chậu mà không có vật liệu tái tạo thì bệnh nhân sẽ rơi vào tình trạng tàn phế, điều này rất khó chấp nhận. Vì vậy, in 3D cho phép các bác sĩ đưa ra những giải pháp tốt hơn hẳn.

Trên thế giới, công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi khoảng hơn 10 năm nay. Tại Việt Nam, chúng tôi bắt đầu triển khai tính đến nay là khoảng năm thứ tư. Tuy nhiên, mô hình triển khai tại Việt Nam, cụ thể là tại Vinmec, có sự khác biệt lớn so với thế giới. Ở các nước khác, thường sẽ có một nhóm chuyên về công nghệ 3D và một nhóm bác sĩ làm việc hợp tác với nhau (partnership). Còn tại Vinmec, chúng tôi tổ chức thành một nhóm thống nhất (group), nơi các kỹ sư làm việc trực tiếp cùng các bác sĩ.

Sự khác biệt này giúp giải pháp đưa ra nhanh hơn rất nhiều, chưa kể đến việc tích hợp thêm AI để tối ưu hóa thời gian. Làm việc chung giúp rút ngắn thời gian thiết kế và tối ưu hóa độ chính xác. Thậm chí, các kỹ sư của chúng tôi có thể tham gia trực tiếp vào phòng mổ để quan sát bác sĩ phẫu thuật, từ đó nắm bắt cần điều chỉnh gì để rút kinh nghiệm cho các lần sau.

Đây là mô hình "In-hospital 3D printing lab" mà chúng tôi đang giới thiệu ra thế giới. Bác sĩ có thể sang Lab để vận hành máy in, và kỹ sư có thể truy cập dữ liệu hình ảnh bệnh viện để cùng tạo ra sản phẩm tốt nhất, nhằm mang lại giải pháp phẫu thuật tối ưu, phục hồi chức năng và nâng cao chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.

Vậy việc sử dụng công nghệ in 3D trong y tế đã mang lại những lợi ích cụ thể nào cho bệnh nhân và cả đội ngũ y bác sĩ?

Đối với bệnh nhân, lợi ích lớn nhất là họ có được những giải pháp điều trị mà nếu không có công nghệ này, bác sĩ có thể phải "bó tay" hoặc chấp nhận để bệnh nhân tàn phế sau khi cắt bỏ khối u.

Thứ hai, bệnh nhân Việt Nam được thụ hưởng những giải pháp điều trị tốt ngang tầm với các nước phát triển, sử dụng những công nghệ hàng đầu thế giới ngay tại trong nước.

Đối với các bác sĩ, công nghệ này mang lại cơ hội nghề nghiệp tốt hơn, giúp họ thực hiện công việc điều trị hiệu quả hơn cho bệnh nhân của mình.

Xin Giáo sư chia sẻ thêm về căn bệnh ung thư xương tại Việt Nam và các phương pháp điều trị, đặc biệt là ứng dụng công nghệ vào chẩn đoán và điều trị bệnh?

Ung thư xương thuộc nhóm bệnh hiếm, tỷ lệ rất thấp, chỉ khoảng 1-2% trong các loại ung thư. Vì hiếm nên việc điều trị trước đây rất tản mát, bệnh nhân có thể khám ở khoa Nhi, khoa Xương khớp, hay Ung bướu, dẫn đến hay bị chẩn đoán trễ. Đặc biệt ở tuổi thanh thiếu niên đang phát triển, các cơn đau hay bị nhầm là đau do vận động.

Trước đây ở Việt Nam không có số liệu tổng hợp chính xác. Sau khi chúng tôi triển khai và tạo được uy tín, lượng bệnh nhân tập trung về nhiều hơn. Ước tính tại Việt Nam có khoảng hơn 200 ca ung thư xương mỗi năm. Hiện tại chúng tôi phẫu thuật khoảng 100 ca/năm.

Tuy nhiên, tôi muốn nhấn mạnh rằng phẫu thuật hay in 3D chỉ là một phần của giải pháp. Đối với ung thư xương, chúng ta cần một giải pháp tổng thể (solution) bao gồm phẫu thuật, hóa chất, liệu pháp gen, liệu pháp tế bào...

Hiện tại, Ngân hàng mô (biobank) ung thư xương tại Vinmec là một trong những kho lưu trữ lớn nhất châu Á và thuộc nhóm hàng đầu thế giới về trữ lượng mẫu. Các mẫu này không chỉ phục vụ nghiên cứu mà còn song hành cùng bệnh nhân trọn đời, để nếu có công nghệ mới (như liệu pháp tế bào CAR-T hay tế bào T nhớ), chúng ta có thể test trên mẫu cũ để tìm phương án điều trị tiếp theo cho chính bệnh nhân đó.

Như Giáo sư đã chia sẻ, đây là công nghệ mới nhưng chi phí thường rất cao, khiến việc tiếp cận của đại đa số người dân gặp khó khăn. Vậy chúng ta có những giải pháp nào để tối ưu hóa chi phí này?

Đây là một câu hỏi rất hay và cũng là vấn đề nan giải, ngay cả ở các nước phát triển thì bệnh nhân cũng khó tự chi trả vì chi phí quá lớn. Để giảm chi phí, chúng tôi đang thực hiện một số giải pháp.

Thứ nhất là tăng hiệu quả in ấn. Vì sản phẩm in 3D là cá thể hóa, chỉ dùng cho đúng bệnh nhân đó, nên nếu mỗi lần in chỉ chạy máy cho một sản phẩm thì chi phí sẽ rất cao. Do đó, chúng tôi phải thiết kế sao cho một lần in có thể in được nhiều sản phẩm (10-20 mẫu).

Thứ hai là rút ngắn thời gian thiết kế bằng cách ứng dụng AI. Trước đây, một kỹ sư thiết kế mất từ 2 đến 7 ngày tùy độ khó, nhưng với sự hỗ trợ của AI, thời gian có thể giảm xuống dưới 2 giờ, thậm chí những ca cơ bản chỉ mất dưới 1 giờ.

Thứ ba là tạo mạng lưới (network) liên kết. Nhiều trung tâm, nhiều nhóm cùng làm việc, khi có thiết kế thì tập hợp lại để in chung một mẻ.

Bên cạnh đó, một yếu tố quan trọng là hành lang pháp lý. Hiện tại, các chuyên gia của chúng tôi và Hội công nghệ 3D trong y học đang được Bộ Y tế mời tham gia xây dựng các tiêu chuẩn cho sản phẩm in 3D.

Khi các quy định này được thông qua, đó sẽ là bước tiến lớn để Bảo hiểm y tế có thể chi trả. Nếu có sự chung tay của cơ quản quản lý, chuyên môn, doanh nghiệp và các mạnh thường quân, chi phí sẽ trở về mức hợp lý để bệnh nhân có thể tiếp cận.

Trong khu vực hiện nay, công nghệ in 3D y tế của Việt Nam đang đứng ở vị trí nào và sức cạnh tranh ra sao?

Tôi có thể chia sẻ và khẳng định luôn là với cách thức tổ chức mô hình "group" (bác sĩ và kỹ sư cùng một nhóm) như hiện tại, chúng ta đang có mô hình hàng đầu thế giới. Chắc chắn là ưu việt hơn so với mô hình partnership (hợp tác) ở các nơi khác, kể cả Mỹ hay Nhật, vì họ bị độ trễ về thời gian thiết kế và giao tiếp.

Tôi đã đi báo cáo kinh nghiệm này tại nhiều nước như Hàn Quốc, Nhật Bản. Họ rất ngạc nhiên tại sao Việt Nam có thể làm ra sản phẩm đẹp và kịp thời như vậy. Trong phẫu thuật ung thư, chỉ cần chậm một tháng là tổn thương đã thay đổi.

Vì vậy, trong khu vực Đông Nam Á, tôi khẳng định chúng ta không có đối thủ. Chúng ta đang ở tầm ngang hàng với Nhật hoặc Mỹ về giải pháp này.

Tại tọa đàm chuyên đề “Các tiến bộ trong phát hiện, chẩn đoán và điều trị bệnh” hôm nay, có nhiều nhà khoa học y sinh hàng đầu tham dự, Giáo sư nghĩ mô hình hợp tác nào sẽ hiệu quả để chúng ta tham gia sâu hơn vào chuỗi giá trị này?

Chúng tôi đang tận dụng rất tốt các cơ hội kết nối này. Tùy theo nhu cầu của từng nhóm nghiên cứu (như nhóm tế bào, nhóm vắc-xin...) mà chúng tôi thiết lập hợp tác. Ví dụ hôm nay có bài báo cáo từ Trung Quốc về vắc-xin ung thư. Đây là cơ hội không chỉ cho Vinmec mà cho tất cả các đơn vị y tế trong nước để gặp gỡ, chia sẻ ý tưởng hoặc thiết lập hợp tác nghiên cứu 1-1 với các học giả quốc tế.