10 phát minh y học mang tính “điểm nhấn”2014

10 phát minh y học dưới đây được xem là điển hình, bước ngoặt trong lĩnh vực chữa bệnh cứu người của ngành y trong tương lai gần.

Đến hẹn lại lên, cứ vào dịp cuối năm, tạp chí Khoa học Phổ thông (PS) của Mỹ lại bình chọn và công bố danh sách những phát minh tiêu biểu trong năm. Năm 2014, PS vinh danh 100 sản phẩm và công nghệ tiêu biểu. Trong đó,

1. Cánh tay giả sinh học Luke Arm

Cánh tay giả sinh học Luke Arm được xem là sản phẩm hoàn hảo nhất hiện nay do hãng R&D Deka phát minh. Được đặt tên Luke Arm, giống như cánh tay được dùng trong phim Star Wars. Theo Stewart Coulter, giám đốc dự án sản xuất của R&D Deka: “Mười phút sau khi mang nó trên người, người sử dụng có thể thao tác được mọi thứ. Trong thử nghiệm lâm sàng, 90% trong số 36 người tham gia đã làm được mọi thứ giống như cánh tay bằng xương bằng thịt, như: mở cánh cửa hoặc sử dụng thìa, nĩa, bát đũa cho việc gắp thức ăn”.

Các điện cực trên da làm nhiệm vụ tiếp nhận các xung tín hiệu, sau đó truyền đến cơ bắp và chuyển tiếp đến một máy tính lắp bên trong tay giả. Bộ xử lý của máy tính chuyển đổi các thông tin thành chuyển động giúp các khuỷu khớp, cổ tay và bàn tay hoạt động. Người sử dụng điều phối các hoạt động phức tạp thông qua cảm biến lắp trên giày hoặc tại vị trí thích hợp. Tháng 5/2014, Cơ quan Quản lý Thực - Dược phẩm Mỹ (FDA) đã phê duyệt cho phép sử dụng Luke Arm, tuy nhiên Deka vẫn chưa thông báo chính thức thời gian đưa vào thương mại hóa cũng như giá bán cụ thể.

2. 2014, năm khởi đầu của cuộc cách mạng chân tay giả sinh học

Năm 2014 được xem là năm khởi đầu và được mùa của cuộc cách mạng chân tay giả sinh học, như: trang bị chân giả cho một vũ công bị mất chân trong vụ đánh bom Boston Marathon hồi tháng Ba, giúp nghệ sĩ này trở lại sân khấu bằng một chân giả. Hoặc trong tháng 6/2014, một người đàn ông bị liệt đã thực hiện quả phạt trực tiếp để khai mạc World Cup bằng cách việc dùng bộ khung xương điều khiển bằng ý nghĩ. Cũng trong tháng 6, FDA còn phê chuẩn bộ xương robot, sản phẩm đầu tiên được thương mại hóa phục vụ con người. 

Ngoài ra, năm 2014 còn ra đời nhiều sản phẩm giả sinh học rất đáng quan tâm như: (1) hệ thống IMES System của Viện Công nghệ Illinois, đây là những cảm biến xung lực điện cơ bắp (myoelectric) cấy trong cơ cho phép người dùng thực hiện nhiều chuyển động trong cùng lúc với một chân giả; (2) Neurobridge của hãng Battelle, con chíp não đi vòng qua các dây thần kinh bị tổn thương để kích thích trực tiếp cơ bắp của cánh tay, bàn tay, ngón tay bị liệt hoặc (3) sản phẩm ReWalk của hãng ReWalk Robotics hay còn gọi là bộ xương cơ giới hỗ trợ với hoạt động ở hông, đầu gối và mắt cá chân, giúp người liệt hay chân đi lại dễ dàng và vô số những thành tựu khác.

3. Xét nghiệm ung thư đại tràng Cologuard độ chính xác cao

Ung thư đại tràng là căn bệnh có tỉ lệ tử vong xếp thứ hai tại Mỹ, đây cũng là căn bệnh có thể chữa được nếu phát hiện sớm nhất. Năm 2014, FDA đã phê duyệt phương pháp xét nghiệm ung thư đại tràng tại gia mang tên Cologuard, sản phẩm của công ty Exact Sciences, độ chính xác phát hiện khối u và các tổn thương tiền ung thư tới 92,3% thông qua việc sử dụng ADN từ mẫu phân. Cologuard khắc phục được mặt trái của các công cụ chẩn đoán hiện có mang tính “xâm lấn” như xét nghiệm mô miễn dịch phân (FIT). Chưa hết, Cologuard còn có hiệu suất vượt trội FIT tới gần 20%, thậm chí còn phát hiện cả những kết quả dương tính giả.

4. Kỹ thuật nha khoa không đau

Năm 2014, FDA đã phê duyệt cho phép sử dụng Hệ thống laser CO₂ (gọi tắt là hệ thống Solea) dùng trong điều trị nha khoa, nhất là cắt bỏ mô cứng và mềm, vừa nhanh, chính xác, không chảy máu, không cần gây mê lại không gây ồn và phát ra những âm thanh nghe rợn người. Tăng hiệu quả điều trị cho các bác sĩ nha khoa từ 25 - 40%. Solea là hệ thống nha khoa đầu tiên được hỗ trợ bằng chương trình vi tính hóa (CAP). Sử dụng bước sóng 9,3mcm nên tốc độ nhanh và êm hơn so với phương pháp cắt bằng tia laser khác. Đặc biệt, dễ thao tác, điều hướng qua màn hình cảm ứng và điều chỉnh tốc độ tốc độ bằng pedal chân.

5. Thiết bị giúp cơ thể hấp thụ ánh nắng mặt trời

Ánh sáng mặt trời có tác dụng rất tốt cho sức khỏe, giúp não điều chỉnh chu kỳ giấc ngủ và tạo ra hoóc-môn kích thích tâm tính, thậm chí có thể giảm được bệnh trầm cảm và rất nhiều tác dụng khác. Đáng tiếc, trong thực tế rất nhiều người không đảm bảo tối tiểu 30 phút tiếp xúc ánh nắng mặt trời mỗi ngày nên mắc nhiều bệnh. 

Để khắc phục, hãng GoodLux Technologies của Mỹ vừa phối hợp cùng nhóm chuyên gia ở ĐH y khoa Harvard, nghiên cứu cho ra đời thiết bị mang trên người có tên SunSprite. Gắn trên quần áo, giúp có thể hấp thụ ánh sáng mặt trời tại các khu vực không gian mở hay gần cửa sổ. SunSprite có kích thước nhỏ bằng một thanh kẹo cao su, không cần bộ sạc hoặc kết nối USB, hoàn toàn phụ thuộc vào năng lượng mặt trời.

6. Phương pháp điều trị vô sinh chi phí thấp

Các chuyên gia Bỉ đã tìm ra giải pháp trị vô sinh chi phí rẻ, có tên The Walking Egg Lab (WEL). Thực chất, WEL là một hệ thống đơn giản giúp trứng dễ thụ tinh thông qua việc duy trì độ pH và nhiệt độ của trứng và tinh trùng bằng một máy làm lạnh có chứa kiềm acid citric và bicarbonate, cắt giảm chi phí sinh sản trong ống nghiệm (IVF) từ 50 - 70%. Thông thường quy trình này chỉ diễn ra tại phòng thí nghiệm tinh vi, hiện đại với những lò ấp trứng phức tạp và nguồn cung ứng phụ trợ đắt tiền, không phù hợp với túi tiền của đại đa số người dân. Cho đến thời điểm hiện tại, đã có 17 em bé đã được ra đời tại Bỉ bằng kỹ thuật WEL nói trên. Dự kiến, sẽ được triển khai thử nghiệm lâm sàng tại Anh và Nam Phi vào đầu năm 2015 sắp tới.

7. Sơ ranh cầm máu trong 15 giây

Gần một nửa số ca tử vong trong chiến tranh kể từ giữa Thế chiến II đến nay là do chảy máu không cầm được, vì vậy việc cầm máu có tác dụng rất thiết thực trong việc cứu người. Hãng RevMedx vừa phát minh một loại sơ ranh có tên XStat, chế từ vật liệu polycarbonate và silicone, đường kính 3cm bên trong chứa bọt cellulose hấp thụ nhanh, giúp cầm máu trong chốc lát nhờ có chứa các tác nhân đông máu. 

Khi tiêm vào vết thương, chỉ 20 giây sau bọt cellulose sẽ nở ra, tạo áp lực cầm máu từ bên trong của vết thương. Thời gian cầm máu dài tới bốn giờ, đủ để đưa người bệnh đi câp cứu tại bệnh viện. Khi cần khử bọt, bác sĩ chỉ cần dùng tia X-ray có thể hóa lỏng tất cả các bọt đã được dùng để cầm máu, và làm sạch vết thương. XStat sẽ thay thế gạc, giúp bác sĩ quân y sơ cứu nhanh vết thương chiến tranh, hạn chế mức thấp nhất tử vong trên chiến trường do chảy máu không kiểm soát được.

8. Phương pháp phẫu thuật họng ít xâm lấn

Để thực hiện ca phẫu thuật họng ít xâm lấn, các bác sĩ hiện nay phải lựa chọn giữa một dụng cụ soi thanh quản cứng, và cần có đường quan sát riêng và một đèn nội soi linh hoạt, vừa lỉnh kinh lại cồng kềnh. Để khắc phục, hãng Medrobotics Corporation phát minh ra hệ thống Flex có thể kết hợp cả hai công đoạn nói trên. Cáp dẫn động bằng motor cho phép bác sĩ thực hiện ca phẫu thuật bằng đưa Flex đưa qua miệng xuống cổ họng bệnh nhân mà không gây đau. 

Một máy ảnh có độ phân giải cao và các công cụ có thể hoán đổi gắn ở đầu thiết bị, giúp nhìn rõ mọi thứ, sau đó cắt bỏ hoặc can thiệp, nhất là tại những vị trí không thể tiếp cận được. Kết quả, phẫu thuật nhanh, ít cần đến thuốc giảm đau, ít gây tổn thương mô, và thời gian phục hồi nhanh hơn so với các phương pháp hẫu thuật truyền thống. Dự kiến sẽ được đưa ra áp dụng tại châu Âu trong quý I/2015 sắp tới.

9. Ra đời thuốc trị viêm gan C thế hệ mới

FDA vừa cấp phép cho lưu thông loại thuốc trị viêm gan C thế hệ mới có tên Sovaldi, sản phẩm của hãng Gilead Sciences bào chế. Đây là loại thuốc mang tính đột phá, không phải uống đồng thời gian với Interferon. Theo FDA, nhiễm virút viêm gan C là thủ phạm gây nên bệnh viêm gan và có thể dẫn đến suy gan. Hầu hết nhóm người nhiễm bệnh không hề có triệu chứng trong nhiều năm cho đến khi phát hiện ra suy gan. 

Nguyên lý hoạt động của Sovaldi là phong bế một loại protein mà virút viêm gan C cần để nhân bản. Theo FDA, Sovaldi có độ an toàn và hiệu quả cao sau 12 tuần sử dụng, đã được chứng minh trong nghiên cứu lâm sàng ở gần 2.000 người, đây là nhóm người dùng các loại liệu pháp khác không tác dụng hoặc chưa bao giờ được điều trị hoặc những người không thích hợp với liệu pháp Interferon. Dự kiến, các sản phẩm thương mại đầu tiên sẽ xuất hiện trên thị trường vào quý II hoặc III năm 2015.

10. Vòng đeo chân theo dõi sức khỏe trẻ sơ sinh

Hãng Sproutling ở San Francisco, Mỹ vừa phát minh ra một thiết bị độc đáo có tên vòng đeo chân SBM (Sroutling Baby Monitor). Đây sản phẩm thông minh có thể mang trên người, đảm nhận chức năng theo dõi sức khỏe cho trẻ sơ sinh. Sproutling được thiết kế dưới dạng vòng trang trí nơi cổ chân, vừa mang tính thời trang lại tiện lợi trong chăm sóc trẻ nhỏ, nhất là khi ngủ nằm sấp dễ phát sinh cơ ngạt thở khi ngủ. 

Nguyên lý hoạt động của SBM là giám sát sức khỏe, ghi lại nhịp tim, thân nhiệt, huyết áp, các diễn biến của trẻ khi ngủ nghỉ. Các thông số quan trọng được truyền tới cho máy chủ hay lưu trữ. Nhờ các hoạt động này, các bậc cha mẹ biết được tình trạng sức khỏe của con mình để có những can thiệp kịp thời. SBM chịu được va đập, chịu nước, nếu chẳng may cho vào máy giặt cũng không việc gì, sử dụng nguồn pin sạc vô tuyến, tuổi thọ pin dài tới 3 ngày.