Robot chưa tới 1mm sẽ thay đổi ngành phẫu thuật thế giới

Robot này nhỏ hơn 60% so với các dụng cụ tương tự hiện nay. Nó hứa hẹn nâng cao độ chính xác và giảm thiểu tác động trong phẫu thuật xâm lấn tối thiểu.

Robot 'nhỏ nhưng có võ'

Robot được phát triển tại Trường Kỹ thuật của Đại học Khoa học và Công nghệ Hong Kong (HKUST). Nhóm do phó giáo sư Yajing Shen từ khoa kỹ thuật điện tử và máy tính dẫn dắt.

Nhóm đã kết hợp kích thước siêu nhỏ với khả năng điều hướng tinh vi và trị liệu đa dạng.

Robot tí hon có thể di chuyển qua những khoang hẹp trong cơ thể như phế quản, ống dẫn trứng. Đây là những khu vực mà các bác sĩ thường gặp khó khăn khi thực hiện can thiệp y khoa.

Với thiết kế siêu nhỏ, thiết bị này có thể mở rộng khả năng chẩn đoán và điều trị đáng kể.

Robot có thể thực hiện nhiều tác vụ như đốt mô bằng laser, lấy mẫu mô và cung cấp thuốc đến đúng vị trí cần điều trị. Các nhà nghiên cứu cho rằng thiết bị này có thể giảm tổn thương trong phẫu thuật và rút ngắn thời gian hồi phục cho bệnh nhân.

Các chuyên gia về robot học nhấn mạnh rằng dụng cụ càng nhỏ thì nguy cơ gây tổn thương mô càng thấp. Những khoang hẹp trong cơ thể có thể được tiếp cận mà không cần các vết rạch lớn, hay những thiết bị nội soi cồng kềnh có thể che khuất tầm nhìn của bác sĩ.

Sự thay đổi này có thể giúp bác sĩ phát hiện bệnh sớm hơn, đặc biệt là ở những cơ quan có cấu trúc phân nhánh. Việc tiếp cận sớm thường đồng nghĩa với can thiệp kịp thời và kết quả điều trị tốt hơn.

Tiềm năng trở thành 'ngôi sao' trong phẫu thuật

Robot phẫu thuật siêu nhỏ này tích hợp nhiều thành phần tiên tiến trong một cấu trúc cực kỳ nhỏ gọn. Một hệ thống sợi quang học giúp thu nhận hình ảnh, trong khi công nghệ in 3D siêu nhỏ tạo ra bộ khung rỗng để chứa các sợi quang và công cụ điều trị.

Bề mặt của thiết bị được phủ một lớp đặc biệt bằng kỹ thuật phun từ tính, tạo ra một lớp da chức năng giúp robot có thể được điều khiển bằng từ trường từ bên ngoài cơ thể. Nhờ đó, bác sĩ có thể điều hướng thiết bị mà không cần xâm lấn trực tiếp.

Bên ngoài robot được bao phủ một lớp gel mỏng để giảm ma sát, giúp thiết bị di chuyển trơn tru qua các ống dẫn uốn lượn trong cơ thể. Tất cả những yếu tố này nhằm giữ cho robot nhỏ nhưng vẫn đảm bảo sức mạnh và hiệu suất cao.

Với kích thước nhỏ gọn, thiết bị này có thể tiếp cận những khu vực mà trước đây bác sĩ chưa thể tới bằng các dụng cụ phẫu thuật tiêu chuẩn. Đây là một bước đột phá trong công nghệ phẫu thuật.

Nó đạt độ chính xác vị trí khoảng 30 micromet, giúp bác sĩ nhắm chính xác vào vùng cần điều trị mà không ảnh hưởng đến mô xung quanh.

Robot cũng có thể phát hiện tắc nghẽn ở khoảng cách lên đến 9,4mm, cao gấp 10 lần so với các robot nội soi trước đây, vốn thường gặp khó khăn trong việc điều hướng hoặc quét tìm vật cản.

Ngoài ra, thiết bị có trường nhìn rộng hơn khoảng 25 lần so với một số hệ thống nội soi truyền thống, giúp bác sĩ thu thập hình ảnh chi tiết chỉ từ một góc quan sát.

Khả năng quan sát và phát hiện vật cản được cải thiện, giúp bác sĩ có thêm tự tin khi thăm dò những khu vực phức tạp trong cơ thể.

"Robot với kích thước siêu nhỏ có tiềm năng lớn trong chẩn đoán và điều trị can thiệp, nhưng các mô hình hiện tại thường gặp thách thức về độ nhỏ gọn, khả năng điều hướng chính xác và tích hợp đầy đủ chức năng điều trị có hình ảnh trực quan", giáo sư Shen nhận định.

Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ tiến hành các thử nghiệm trên cơ thể sống trong thời gian tới để xác nhận khả năng hoạt động của robot trong điều kiện sinh lý thực tế.

"Chúng tôi đặt mục tiêu tối ưu hóa hơn nữa thiết kế và khả năng điều khiển của robot nội soi này, ưu tiên yếu tố an toàn và độ tin cậy trong phẫu thuật can thiệp", tiến sĩ Zhang Tieshan - nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại HKUST, thành viên nhóm nghiên cứu - cho biết.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Trung Quốc làm robot Thần Tài ngoại hình và giao tiếp y chang người thật

Nhờ kết hợp nhiều công nghệ hiện đại, robot 'Thần Tài' của Trung Quốc có thể giao tiếp và biểu cảm giống y người thật.