Ứng dụng công nghệ thực tế ảo trong y tế là một bước tiến mới cho ngành khoa học công nghệ. Thực tế ảo lấn sân vào y học giúp mở ra một hướng điều trị mới cho các bác sĩ. Vậy công nghệ thực tế ảo là gì? Ứng dụng công nghệ này vào y tế như thế nào?
Công nghệ thực tế ảo là gì?
Thực tế ảo (hay còn có tên tiếng Anh là virtual reality, viết tắt là VR) là thuật ngữ dùng mô tả môi trường được mô phỏng bằng máy tính. Môi trường thực tế ảo thường được hiển thị trên máy tính, thông qua kính nhìn đa chiều. Một số trường hợp mô phỏng thực tế ảo khác có thể hiển thị dưới hình thức khác như âm thành, xúc giác, thiết bị hỗ trợ như kính thực tế ảo, găng tay,…
Công nghệ thực tế ảo với hệ thống bao gồm 5 bộ phận bao gồm:
- Phần mềm SW
- Phần cứng HW
- Mạng liên kết
- Người dùng
- Các ứng dụng
Trong đó, 3 phần quan trọng nhất phải kể đến đó là phần mềm, phần cứng và các ứng dụng.
Công nghệ thực tế ảo được ứng dụng phổ biến nhất trong ngành giải trí và lấn sân sang nhiều lĩnh vực khác như quân sự, y tế,…
Ứng dụng công nghệ thực tế ảo trong y tế đang là xu thế
Ứng dụng công nghệ thực tế ảo vào lĩnh vực y tế được bắt đầu từ nghiên cứu đột phá của nhà thần kinh học người Thụy Sĩ, ông Olaf Blanke và nhóm của mình tại EPFL.
Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học đã thấy được đau ảo trong liệt hai chi dưới có thể được giảm bớt bằng cách tạo ra ảo ảnh về thể xác thông qua sự hỗ trợ của thực tế ảo VR.
Thiết lập thử nghiệm đó được thực hiện với sự hỗ trợ của một cặp chân giả, máy quay, kính thực tế ảo, hai tay đòn. Đôi chân được quay bằng chiếc máy quay đã chuẩn bị. Ở thời gian thực, video được chuyển tiếp vào kính thực tế ảo do bệnh nhân liệt chân đeo. Bệnh nhân nhìn theo hướng từ trên xuống thấy đôi chân một người.
Các nhà nghiên cứu chạm vào lưng bệnh nhân bằng tay đòn trong khi đồng thời chạm vào chân giả bằng một tay đòn khác. Hai kích thích bệnh nhân nhận được ở lưng (thực) và thị giác từ màn hình (ảo). Điều này khiến bác sĩ nhận thấy dù chạm vào lưng những bệnh nhân lại có cảm giác như chạm xuất phát từ đôi chân bị liệt.
Kết quả nghiên cứu này đã giúp các nhà nghiên cứu tiếp tục phát triển ứng dụng công nghệ thực tế ảo trong y tế. Đặc biệt là ứng dụng vào hoạt động kích thích thị giác, xúc giác. Nó được đánh giá là liệu pháp kỹ thuật số hấp dẫn cho bệnh nhân tổn thương tủy sống hay các bệnh lý khác có thể sử dụng thường xuyên ngay tại nhà.
Các ứng dụng cụ thể của công nghệ thực tế ảo trong y tế
Trên thế giới, công nghệ thực tế ảo đã được ứng dụng vào y tế với nhiều mục đích khác nhau. Cụ thể:
Huấn luyện phẫu thuật cho bác sĩ
Một ứng dụng phổ biến của công nghệ thực tế ảo trong y tế đó là sử dụng thực tế ảo để mô phỏng môi trường học, huấn luyện các bác sĩ những bài tập giả định phẫu thuật.
Tháng 4/2016, Tiến sĩ Shafi Ahmed, tại bệnh viện London, Anh thực hiện một cuộc phẫu thuật trực tiếp trên thực tế ảo cho bệnh nhân mắc ung thư đại tràng. Đây cũng là cuộc phẫu thuật đầu tiện sử dụng công nghệ thực tế ảo VR.
Cuộc phẫu thuật được xem dưới mọi góc độ thông qua kính VR và ứng dụng VrinOR. Thông qua đó, các đồng nghiệp, sinh viên y khoa có thể theo dõi trực tiếp ca phẫu thuật như thể họ đang trực tiếp thực hành cuộc phẫu thuật đó vậy.
Tiến sĩ Shafi Ahmed cho biết, ý tưởng này áp dụng nhằm tăng cường hiệu quả đào tạo y khoa thế giới. Chỉ cần một chiếc kính VR đơn giản và một ứng dụng trên máy tính hoặc điện thoại thông minh, một giáo viên giảng dạy có thể đào tạo hàng ngàn y bác sĩ thực tập, sinh viên y khoa về cuộc phẫu thuật cụ thể nào đó mà không cần lo nghĩ đến các bệnh nhân hay tính mạng sống của con người.
Không những thế, VR còn giúp các sinh viên thấy được cơ thể sống qua thế giới ảo. Họ có cảm giác như đang được cầm chiếc dao mổ, thực hiện từng đường mổ, cảm nhận mạch máu, nhịp thở của bệnh nhân một cách chân thực. Công ty chỉ khâu y tế CPT cho biết rằng: việc ứng dụng VR nhằm tập luyện phẫu thuật là 1 hướng đi hoàn toàn cần chú trọng nhằm tăng cao tính an toàn hơn cho các quá trình phẫu thuật.
Một nghiên cứu đăng tải trên tạp chí Harvard Business Review cũng cho thấy, bác sĩ phẫu thuật được đào tạo bằng công nghệ thực tế ảo VR sẽ tăng hiệu tới 230% hiệu suất công việc so với những bác sĩ được đào tạo theo phương pháp truyền thống.
Thư giãn, giảm đau
Từ nghiên cứu đầu tiên của ông Olaf Blanke đối với bệnh nhân liệt 2 chân, công nghệ thực tế ảo cũng được áp dụng nhiều hơn trong việc giảm đau cho những người bị cơn đau cấp tính cho tới kinh niên.
Các bác sĩ tại Bệnh viện Nhi Los Angeles đã tiến hành nghiên cứu xác định tính hiệu quả của thực tế ảo VR trong kiểm soát cơn đau khi thực hiện quá trình rút máu.
Kết quả cho thấy VR có khả năng giảm đáng kể nhận thức của trẻ và bố mẹ về chứng đau cấp, giảm cảm giác lo lắng, đau đớn trong suốt quá trình làm thủ thuật. Nghiên cứu này cũng đã được công bố kết quả trên tạp chí Journal of Pediatric Psychology.
Trong nghiên cứu thí điểm tại Bệnh viện St George ở London, bệnh nhân phẫu thuật được áp dụng thiết bị VR trước và trong khi phẫu thuật. Các bệnh nhân được ngắm phong cảnh đẹp, giải trí xuất quá trình phẫu thuật.
Các bệnh nhân chia sẻ họ cảm thấy bớt đau hơn khi đeo thiết bị công nghệ thực tế ảo trong khi phẫu thuật. Hơn 94% bệnh nhân cảm thấy thư thái hơn, 73% bệnh nhân cảm thấy bớt lo lắng.
Ngoài ra, công nghệ thực tế ảo cũng được áp dụng trong việc giúp phụ nữ sinh con, bệnh nhân đau tim, dạ dày,…
Trị liệu tâm lý
Với những người bị chấn thương tâm lý do chứng kiến một sự kiện kinh hãi, gây sốc thì thực tế ảo chính là lựa chọn để tăng sự tự tin, giúp bệnh nhân đối mặt với các vấn đề cuộc sống tốt hơn.
Một ví dụ bác sĩ tâm thần học thuộc đại học Louisville đã sử dụng VR nhằm giúp bệnh nhân vượt qua nỗi sợ hãi khi thấy vật thể bay hoặc chứng sợ nơi chật hẹp.
Công nghệ thực tế ảo mô phỏng lại môi trường sợ hãi của bệnh nhân, giúp bệnh nhân học cách làm quen và đối mặt với cơn sợ hãi của mình.
Các giáo sư đại học Texas cũng đã thiết kế bộ giáo trình học tập trên VR giúp trẻ tự kỷ học các kỹ năng cần thiết. VR giúp kết nối bộ phận cảm biến theo dõi sóng não, đặt trẻ tự kỷ vào các tình huống cơ bản của cuộc sống để điều trị.
Hỗ trợ vật lý trị liệu, phục hồi chức năng
Nghiên cứu được công bố ngày 15/11/2017 của tạp chí y khoa Viện thần kinh Hoa Kỳ Neurology sử dụng liệu pháp thực tế ảo nhằm cải thiện chuyển động bàn tay và cánh tay cho người đột quỵ hiệu quả tương đương với liệu pháp vật lý trị liệu thông thường.
Nghiên cứu này được thực hiện ở 120 người tuổi trung bình 62 đã bị đột quỵ trung bình khoảng 1 tháng trước khi nghiên cứu bắt đầu. Tất cả bệnh nhân tham gia điều bị nhược cơ từ nhẹ đến nặng, gặp vấn đề suy yếu cổ tay, tay, cánh tay.
Bệnh nhân tham gia đào tạo khoảng 4 – 5 giờ một tuần liên tiếp 4 tuần. Sau cuộc nghiên cứu, kết quả kiểm tra cho thấy, một nửa số người tham gia trị liệu bằng công nghệ thực tế ảo và 1 nửa thực hiện phương pháp vật lý trị liệu thông thường.
Kết quả cho thấy, cả hai nhóm đều có sự cải thiện đáng kể về chức năng, kết quả 2 nhóm đều không có nhiều sự khác biệt. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng cho thấy, tùy vào sở thích bệnh nhân mà lựa chọn phương pháp truyền thống hay thực tế ảo để áp dụng nhằm cải thiện tính hiệu quả tốt hơn.
Có thể thấy, ứng dụng công nghệ thực tế ảo trong y tế đã và đang ngày càng thông dụng. VR không chỉ giúp tăng hiệu suất cho các bác sĩ mà còn giúp bệnh nhân tránh đau đớn, lo âu, cảm thấy thoải mái hơn khi tham gia thực hiện khám chữa bệnh.