Công nghệ 4.0 y khoa Cách mạng công nghiệp khoảng thời gian đánh dấu bước ngoặt lớn người toàn xã hội, nhờ áp dụng thành tựu công nghệ vào đời sống, từ thay đổi tranh tồn cảnh xã hội (theo hướng tích cực) 2/ Cách mạng cơng nghiệp 1.0 (1787) : Người => Phát minh động nước, động đốt (tăng suất lao động cho tất lĩnh vực) => Xã hội phồn thịnh hơn… 3/ Cách mạng công nghiệp 2.0 (1870) : Phát minh điện, động điện => Dây chuyền sản xuất hàng loạt => Cuộc sống văn minh 4/ Cách mạng công nghiệp 3.0 : Bán dẫn => Điện tử => internet, máy tính tự động hóa 5/ Cách mạng công nghiệp 4.0 : Phát triển trụ cột Kỹ thuật số, Cơng nghệ sinh học Vật Lý => Xóa nhòa danh giới => Kết nối vạn vật lại với Nói đơn giản việc đặt vé máy bay, gọi xe taxi, đặt phòng khác sạn toán trực tuyến… trở nên đơn giản dễ dàng Các bạn thấy rõ ràng Uber hay Grap công ty Taxi lớn giới khơng có xe nào, hay Airbnb công ty khách sạn lớn giới cho dù họ khơng có phòng khách sạn cả… Đây thứ biểu cách mạng công nghiệp 4.0 mà Thế giới bước vào cách mạng công nghệ 4.0, với ba nội dung cốt lõi kỹ thuật số trí tuệ nhân tạo, kết nối vạn vật liệu lớn Y học khơng ngồi Các nhà khoa học đưa nhiều quan niệm y khoa 4.0 “Trí tuệ nhân tạo ống nghe kỷ 21”, “Chatbot trợ lý thầy thuốc” hay “Y khoa thiếu xác khơng có trí tuệ nhân tạo”… Hỗ trợ chẩn đốn hình ảnh bệnh lý Y học ngành khoa học chứng (evidence based) Do đó, kỹ thuật chẩn đốn hình ảnh X quang, MRI, siêu âm vô quan trọng y khoa đại Việc “đọc”, phân tích, đọc hình ảnh liên hệ bệnh lý đòi hỏi thầy thuốc phải có kiến thức rộng kinh nghiệm nhiều Đọc thủ công nhiều thời gian mà lại có độ tin cạnh khơng lớn Nhờ hệ thống phát qua máy tính (Computer Aided Detection, CADe), hay chẩn đốn nhờ máy tính (Computer Aided Diagnosis CADx), máy móc với dung lượng nhớ lớn dễ dàng giúp bác sĩ phân tích hình ảnh y học nhanh chuẩn xác nhiều Ví dụ sử dụng CAD hỗ trợ chẩn đoán ung thư vú, u đại tràng, ung thư phổi, thối hóa võng mạc … Hỗ trợ phân tích, đánh giá kết xét nghiệm Cũng chẩn đốn hình ảnh, máy tính giúp thầy thuốc phân tích so sánh xét nghiệm cận lâm sàng chuẩn xác, nhanh chóng, đặc biệt xét nghiệm sinh học phân tử, gen di truyền… Phẫu thuật robot (robotic surgery) Phẫu thuật robot, phẫu thuật máy tính hỗ trợ, phẫu thuật robot hỗ trợ, phát triển để xâm lấn tối thiểu tăng cường khả phẫu thuật viên Trong phẫu thuật robot hỗ trợ này, phẫu thuật viên điều khiển mổ hai cách: trực tiếp qua điều khiển từ xa (telemanipulator) thông qua điều khiển máy tính Do đó, phẫu thuật robot gọi phẫu thuật từ xa (remote surgery, telesurgery) Kiến tạo phương pháp điều trị Hiện nay, nhiều công ty công nghệ sinh học nghiên cứu sâu phát triển liệu pháp miễn dịch nhắm mục tiêu (targeted immunotherapies) để điều trị ung thư Các cơng ty sử dụng AI để phân tích khối u cấp độ phân tử khoanh vùng, chọn lựa liệu pháp miễn dịch phù hợp Chọn dược phẩm thích hợp Nhiều cơng ty dược phẩm sử dụng siêu máy tính dung lượng cao tầm sốt vài chục triệu tài liệu, cơng trình nghiên cứu để chọn lựa loại thuốc tiếp cận điều trị hồn hảo Thơng qua cơng nghệ nano (nanomedicine) Nhờ công nghệ nano y học hạt nano hóa học, nano sinh học, nanorobots…ngành y “nối dài tay” * Giúp chẩn đoán nhanh xác Viện Đa cơng nghệ Worcester sử dụng kháng thể gắn chip ống nano carbon để phát tế bào ung thư dòng máu Viện MIT phát triển đầu dò ống nano carbon nhúng gel chích da để theo dõi lượng nitric oxide máu Nồng độ nitric oxide điểm đánh giá tình trạng nhiễm trùng Đại học Michigan phát triển đầu dò graphene oxide có gắn kháng thể chống tế bào ung thư nhờ phát qua huỳnh quang lượng tế bào ung thư nhỏ chưa thể phát dược hiển vi thông thường Với kỹ thuật dùng que vàng nano (gold nanorods) phát sớm tổn thương thận Khi tổn thương thận tạo protein lạ, protein tích tụ lại que nano vàng làm thay đổi màu chúng * Xác định vị trí khối u Phát hiện, định vị mơ tả sớm ổ di thách thức lớn chẩn đoán điều trị ung thư Hầu hết phương pháp chụp ảnh không phát thương tổn ung thư nhỏ, rào cản giải phẩu sinh học Nhờ chất điểm nano (nano indicator) thầy thuốc phát khối u nhỏ, chổ chưa xâm lấn hay di * Tạo dụng cụ, kỹ thuật điều trị Y khoa nano mang lại nhiều công cụ, kỹ thuật điều trị tampon nano (nanosponges) có khả hấp thu loại bỏ độc tố dòng máu; hạt nano polyethylene glycol-hydrophilic carbon (PEGHCC) để hấp thu gốc tự để giảm tổn thương não sau chấn thương, đột quỵ; lăng kính phủ carbon nano (lens coated with carbon nanotubes) biến tia laser thành sóng âm hội tụ để phá hủy khối u mô bệnh mà không làm hỏng mô khỏe mạnh kề bên; hạt bismuth nano để tăng tập trung phóng xạ vào khối u xạ trị; liệu pháp nhiệt mục tiêu (targeted heat therapy) điều trị ung thư vú, kháng thể kháng protein khối u gắn vào ống nano khiến ống nano tập trung nhiều khối ung thư vú tia hồng ngoại ống nano hấp thụ đốt cháy khối u * Đưa thuốc xác tận nơi Ứng dụng công nghệ nano quan trọng y học: Thuốc, hoạt chất cho bao quanh hạt nano dùng từ tính, nhiệt, ánh sáng chất khác lơi kéo chúng đến tế bào đích Hai ưu điểm thuốc nano xuyên qua rào cản sinh học phóng thuốc chỗ không ảnh hưởng mô, quan chung quanh Đã điều chế thuốc gelatin nano điều trị đột quỵ, vắc-xin nano hiệu lâu dài hơn…Hiện nay, nhà y học nano riết nghiên cứu nang nano insulin, thuốc chữa bệnh đái tháo đường; thuốc nano uống (nanoparticle taken orally) qua niêm mạc ruột để vào máu; hạt nano chứa enzymes ức chế nhân lên virut.v.v… * Sát khuẩn, chống nhiễm trùng Khá nhiều hạt nano dùng để sát khuẩn, chống nhiễm trùng bạc nano, hạt nano chứa khí oxit nitric, dùng để sát khuẩn vết thương, ổ áp-xe , kháng sinh nano tẩm băng gạc điều trị bỏng; hạt vàng nano vàng để trùng dụng cụ y khoa, chấm lượng tử (quantum dots) điều trị vi khuẩn kháng thuốc, hạt nano sắt oxide (polymer coated iron oxide nanoparticles) điều trị nhiễm trùng mãn tính… * Chỉnh sửa gen, tế bào Những người máy nano (nanorobot) lập trình sâu đến sửa chữa bệnh lý tế bào Các nanorobot hoạt động chuyên biệt kháng thể đến quan, tế bào bị bệnh để chỉnh sửa mà không ảnh hưởng tế bào lành chung quanh Thế giới bước vào cách mạng công nghệ 4.0, với ba nội dung cốt lõi kỹ thuật số trí tuệ nhân tạo, kết nối vạn vật, liệu lớn Rõ ràng trí tuệ nhân tạo chuyển cách y khoa truyền thống thành kiểu chăm sóc sức khỏe đại, chuẩn mực xác với cách điều trị có chủ đích, cá nhân hóa thuốc đặc hiệu Trong thời cơng nghệ 4.0, chatbot, robot nghe nhìn trao đổi thính giác văn bản, trợ lý đắc lực cho thầy thuốc, chuyên gia y tế giải nhanh, xác vấn đề y tế chẩn đoán, điều trị, quản lý sức khoẻ.v.v… Thầy thuốc thời công nghệ 4.0 dùng hết bốn thủ pháp thăm khám cổ điển nhìn, sờ, gõ, nghe mà có cơng nghệ CADe, CDx, Chatbot…hỗ trợ Giờ đây, ống nghe thầy thuốc kỷ 21 trí tuệ nhân tạo !!! Cũng cần lưu ý, cơng nghệ 4.0, trí tuệ nhân tạo sản phẩm người Dù hoạt động suất cao, hiệu khơng thay người, đặc biệt vấn đề tâm lý tiếp xúc Và khía cạnh đạo đức pháp lý chúng vấn đề tranh luận  ... (telemanipulator) thơng qua điều khiển m y tính Do đó, phẫu thuật robot gọi phẫu thuật từ xa (remote surgery, telesurgery) Kiến tạo phương pháp điều trị Hiện nay, nhiều công ty công nghệ sinh học nghiên cứu... hồn hảo Thơng qua công nghệ nano (nanomedicine) Nhờ công nghệ nano y học hạt nano hóa học, nano sinh học, nanorobots…ngành y “nối dài tay” * Giúp chẩn đốn nhanh xác Viện Đa cơng nghệ Worcester sử... hóa thuốc đặc hiệu Trong thời công nghệ 4.0, chatbot, robot nghe nhìn trao đổi thính giác văn bản, trợ lý đắc lực cho th y thuốc, chuyên gia y tế giải nhanh, xác vấn đề y tế chẩn đoán, điều