Láng giềng Việt Nam tạo đột phá lớn: Phát triển thành công robot phẫu thuật khéo như bác sĩ lành nghề, độ chính xác lên tới 95%

Một đột phá mới của giới nghiên cứu Trung Quốc đã giúp robot có khả năng thao tác chính xác ngang ngửa bác sĩ phẫu thuật lành nghề – ngay cả khi "nhắm mắt" – chỉ nhờ một nút thắt đơn giản.

Thành tựu này được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu liên ngành tại Đại học Chiết Giang ở miền Đông Trung Quốc, và được công bố trên tạp chí Nature số ngày 27/11.

Trong lĩnh vực y học và robot, việc kiểm soát chính xác lực tác động qua cánh tay robot trong các thao tác quan trọng như khâu và thắt nút từ lâu là bài toán nan giải. Các nút thắt thường dùng trong phẫu thuật một khi được cố định sẽ khó điều chỉnh. Việc thắt quá chặt có thể cản trở lưu thông máu, còn quá lỏng dễ khiến vết thương hở và rò rỉ.

“Điều này đặc biệt quan trọng trong các ca phẫu thuật ít xâm lấn”, giáo sư Cai Xiujun – một trong các tác giả của nghiên cứu và cũng là người tiên phong trong lĩnh vực này tại Trung Quốc, nhấn mạnh. 

Một nhóm nhà khoa học Trung Quốc vừa phát triển kỹ thuật giúp robot phẫu thuật siết nút khâu với độ chính xác tương đương bác sĩ lành nghề. Ảnh: SCMP 

Ông cho biết trong phẫu thuật mổ mở truyền thống, bác sĩ có thể cảm nhận trực tiếp độ mềm của mô và chỉnh lực khâu một cách chính xác. Nhưng với mổ nội soi hoặc phẫu thuật bằng robot, họ chỉ thao tác qua màn hình, mất hoàn toàn phản hồi xúc giác và rơi vào trạng thái “mù lực”.

Bước ngoặt xuất hiện trong một buổi thảo luận liên ngành, khi giáo sư Yang Xuxu từ khoa cơ học kỹ thuật – đồng tác giả nghiên cứu – nêu ra ý tưởng: “Tại sao không thắt thêm một nút trượt cạnh nó?”.

Giải pháp dù nghe đơn giản nhưng lại dựa trên nguyên lý cơ học sâu sắc: lực kéo ở hai đầu của một sợi dây luôn bằng nhau.

“Hiểu đơn giản, chúng tôi cài sẵn một nút trượt nối tiếp với nút khâu chính cần siết. Khi bác sĩ hoặc robot kéo chỉ, nút trượt sẽ tự nhả khi lực kéo đạt mức cài đặt trước. Lực đó sau đó được truyền sang nút cố định, giúp siết vừa đủ”, giáo sư Li Tiefeng giải thích. 

Bằng cách kiểm soát tỉ mỉ phương pháp chồng nút và đặc tính vật liệu, nhóm nghiên cứu đã đạt độ chính xác 95% trong việc tạo ra lực siết định trước. Nút này cũng duy trì ổn định tới 32 ngày, kể cả khi bị kéo ở nhiều tốc độ khác nhau, hoạt động như một “cầu chì cơ học” có khả năng lập trình.

Công nghệ dựa trên một nút trượt đơn giản này giúp mở ra hướng mới cho các thiết bị y tế thông minh. Ảnh: SCMP 

Theo nghiên cứu, đại tràng được khâu bằng hệ thống khâu thông minh “sliputure” đã hồi phục về trạng thái khỏe mạnh vào ngày thứ 5 sau mổ – nhanh hơn 2 ngày so với phương pháp thông thường. Trong thử nghiệm trên ruột lợn sống, các mũi khâu của robot sử dụng “sliputure” đều và mượt, không gây chèn ép mô – trong khi khâu truyền thống thường để lại dấu hiệu phồng hoặc biến dạng.

Cơ chế này cũng giúp các bác sĩ ít kinh nghiệm nâng độ chính xác lực thắt nút lên 121%, đạt chất lượng tương đương bác sĩ kỳ cựu. 

Báo cáo đánh giá “sliputure” không chỉ là công cụ đào tạo mà còn có thể thay thế chỉ khâu truyền thống, đặc biệt hữu ích tại các khu vực hạn chế thiết bị và điều kiện huấn luyện.

Theo Đại học Chiết Giang, công trình đã mở ra hướng đi mới cho “trí tuệ cơ học” – hoạt động không phụ thuộc vào cảm biến điện tử phức tạp và có thể phản hồi tức thì ngay cả khi mất điện hoặc lỗi kết nối.

Theo SCMP