Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong việc lập kế hoạch phẫu thuật robot u phổi Phẫu thuật robot u phổi là bước tiến lớn trong ngành n...

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong việc lập kế hoạch phẫu thuật robot u phổi

Phẫu thuật robot u phổi là bước tiến lớn trong ngành ngoại lồng ngực, giúp cắt bỏ khối u chính xác và bảo tồn tối đa nhu mô phổi lành. Tuy nhiên, cấu trúc giải phẫu phổi của mỗi người có sự khác biệt rất lớn, đặc biệt là hệ thống mạch máu và đường thở phân nhánh phức tạp. Sự xuất hiện của trí tuệ nhân tạo (AI) đã thay đổi căn bản cách các bác sĩ chuẩn bị cho cuộc mổ, giúp cá thể hóa kế hoạch điều trị và tiên lượng chính xác hơn tổn thương trước khi tiến hành phẫu thuật.

Vai trò của trí tuệ nhân tạo trong phẫu thuật robot u phổi

Trong y học truyền thống, bác sĩ phẫu thuật phải tự hình dung cấu trúc ba chiều của phổi dựa trên các lát cắt hai chiều của hình ảnh chụp cắt lớp vi tính (CT scan). Quá trình này phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm và có nguy cơ sai sót cao do tỷ lệ biến thể giải phẫu của động mạch phân thùy phổi rất lớn. Việc ứng dụng AI giúp tự động hóa quá trình dựng hình ba chiều, định vị chính xác khối u và lập bản đồ mạch máu chi tiết cho từng bệnh nhân.

Sự kết hợp giữa AI và công nghệ thực tế ảo (VR) hoặc thực tế tăng cường (AR) cho phép bác sĩ phẫu thuật "vận hành" thử nghiệm trên mô hình giả định trước khi bước vào phòng mổ thực tế. Công nghệ này hỗ trợ xác định diện cắt an toàn, hạn chế tối đa tổn thương các mạch máu lành xung quanh và rút ngắn thời gian phẫu thuật.

Các nghiên cứu y khoa về ứng dụng AI trong lập kế hoạch phẫu thuật

Hiệu quả của AI trong việc hỗ trợ lên kế hoạch trước mổ u phổi và các bệnh lý lồng ngực đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu lâm sàng quy mô lớn trên thế giới:

• Tự động phân tách cấu trúc giải phẫu và dựng hình: Nghiên cứu tổng quan của Iris E W G Laven và các cộng sự cho thấy các thuật toán AI giúp tự động hóa quá trình phân tách cấu trúc cây phế quản, mạch máu và nhu mô phổi từ hình ảnh CT scan tĩnh sang mô hình động theo thời gian thực (PMID: 40948835). Công nghệ này cải thiện đáng kể kết quả phẫu thuật và giảm thời gian mổ cho cả hai kỹ thuật cắt thùy phổi và cắt phân thùy phổi.
• Nhận diện biến thể mạch máu: Khảo sát của tác giả Hao Xu và cộng sự trên 100 phim CT ngực được thực hiện bởi 4 bác sĩ phẫu thuật lồng ngực cho thấy tỷ lệ sai sót khi nhận diện thủ công các nhánh động mạch phân thùy phổi vẫn ở mức cao, đặc biệt ở các phân thùy đỉnh và phân thùy bên (PMID: 36994216). AI đóng vai trò như một bộ lọc giúp giảm thiểu các sai sót nhận diện này bằng cách cung cấp các công cụ lập kế hoạch nhanh dựa trên thư viện biến thể giải phẫu.
• Thay đổi chiến lược phẫu thuật nhờ thực tế ảo: Một nghiên cứu phẫu thuật lâm sàng của Amir H Sadeghi và cộng sự sử dụng nền tảng PulmoVR tích hợp AI và thực tế ảo trên các bệnh nhân có chỉ định cắt phân thùy phổi (PMID: 34318279). Kết quả cho thấy có đến 40% số ca phẫu thuật đã được thay đổi chiến lược tiếp cận hoặc thay đổi diện cắt sau khi bác sĩ đánh giá lại cấu trúc giải phẫu ba chiều trên nền tảng AI, giúp tối ưu hóa an toàn cho người bệnh.
• Đánh giá mức độ xâm lấn của khối u: Nghiên cứu đa trung tâm của Guotian Pei và các cộng sự trên 584 bệnh nhân ung thư biểu mô tuyến giai đoạn IA đã ứng dụng thuật toán học máy dựa trên các tính năng lược đồ do AI trích xuất (PMID: 41632008). Mô hình AI đạt độ chính xác từ 67.2% đến 92.3% trong việc phân loại chính xác các phân nhóm u phổi trước mổ, vượt trội hơn cả phương pháp sinh thiết cắt lạnh trong mổ, giúp bác sĩ quyết định chính xác có nên thực hiện phẫu thuật cắt tiết kiệm nhu mô (sublobar resection) hay không.
• Dự đoán diện cắt và mức độ đáp ứng điều trị: Hệ thống AI mang tên LC-NICER được phát triển trong nghiên cứu của Guanchao Ye và cộng sự trên 534 bệnh nhân đã giúp đánh giá độ co của u và khả năng diện cắt âm tính trước khi mổ (PMID: 41127561). Hệ thống đạt độ chính xác 83.1% trong việc đánh giá khả năng phẫu thuật triệt căn sau điều trị tân bổ trợ, vượt qua các tiêu chuẩn đánh giá lâm sàng truyền thống như RECIST 1.1.

So sánh giữa điều trị không phẫu thuật và điều trị phẫu thuật

Đối với bệnh nhân có khối u phổi, việc lựa chọn phương pháp điều trị phụ thuộc vào giai đoạn bệnh, bản chất khối u và thể trạng toàn thân:

Điều trị không phẫu thuật

• Phương pháp: Bao gồm hóa trị, xạ trị, điều trị đích, miễn dịch liệu pháp hoặc theo dõi định kỳ đối với các tổn thương dạng kính mờ (GGN) lành tính.
• Ưu điểm: Không tổn thương cơ học do dao kéo, không cần gây mê nội khí quản, phù hợp cho bệnh nhân lớn tuổi hoặc có nhiều bệnh lý nền nặng không thể chịu đựng cuộc mổ.
• Nhược điểm: Không loại bỏ trực tiếp tận gốc khối u, tỷ lệ tái phát tại chỗ cao hơn đối với u ác tính giai đoạn sớm, thời gian điều trị kéo dài và có thể gây ra các tác dụng phụ toàn thân do thuốc hoặc tia xạ.

Điều trị phẫu thuật

• Phương pháp: Phẫu thuật nội soi hoặc phẫu thuật robot để cắt phân thùy, cắt thùy phổi hoặc cắt toàn bộ một bên phổi kèm nạo vét hạch hệ thống.
• Ưu điểm: Loại bỏ hoàn toàn khối u ra khỏi cơ thể, cung cấp bệnh phẩm chính xác nhất để làm giải phẫu bệnh, mang lại cơ hội chữa khỏi hoàn toàn đối với ung thư phổi giai đoạn sớm. Sự hỗ trợ của AI giúp phẫu thuật ít xâm lấn hơn, bảo tồn tối đa chức năng hô hấp.
• Nhược điểm: Là một can thiệp có tính chất xâm lấn, đòi hỏi người bệnh phải có đủ dự trữ hô hấp và chức năng tim mạch để trải qua cuộc phẫu thuật.

Khi nào nên phẫu thuật u phổi

Phẫu thuật được chỉ định cụ thể trong các trường hợp sau:

• Khối u phổi nguyên phát đáp ứng tiêu chuẩn ung thư biểu mô tuyến hoặc ung thư tế bào vảy ở giai đoạn khu trú (giai đoạn I, II và một số trường hợp giai đoạn IIIA sau khi điều trị hóa hóa trị tiền phẫu).
• Các nốt đặc hoặc nốt bán đặc có kích thước tăng dần trong quá trình theo dõi, hoặc có các dấu hiệu nghi ngờ ác tính cao trên hình ảnh học như bờ tua gai, co kéo màng phổi.
• Khối u phổi lành tính nhưng có kích thước lớn gây chèn ép phế quản, gây xẹp phổi, ho ra máu hoặc viêm phổi tái phát nhiều lần ở một vùng phổi.

Những điều cần biết trước khi phẫu thuật

Trước khi tiến hành phẫu thuật robot u phổi, bệnh nhân cần được chuẩn bị và tư vấn kỹ lưỡng các nội dung sau:

• Đánh giá chức năng hô hấp: Thực hiện đo hô hấp ký và khả năng khuếch tán khí (DLCO) để đảm bảo phần phổi còn lại đủ duy trì cuộc sống sau khi cắt bỏ thùy phổi tổn thương.
• Tập thở trước mổ: Người bệnh được hướng dẫn sử dụng dụng cụ tập thở (incentive spirometer) và tập các bài tập cơ hoành từ 1 đến 2 tuần trước mổ để tăng cường thông khí phổi, giảm nguy cơ xẹp phổi sau mổ.
• Nhịn ăn uống: Tuân thủ hướng dẫn nhịn ăn hoàn toàn tối thiểu 6 giờ và nhịn uống nước trong suốt 2 giờ trước thời điểm cuộc mổ bắt đầu để tránh biến chứng trào ngược đường thở khi gây mê.
• Chuẩn bị tâm lý: Bác sĩ sẽ giải thích về đường mổ của robot (thường là các lỗ rạch nhỏ khoảng 1-2 cm trên thành ngực), vị trí đặt ống dẫn lưu ngực sau mổ và quy trình kiểm soát đau sau phẫu thuật.

Thời gian nằm viện

Sau phẫu thuật robot u phổi, thời gian nằm viện thông thường dao động từ 3 đến 5 ngày, và luôn yêu cầu người bệnh nằm viện theo dõi ít nhất 1 đêm tại phòng hồi sức tích cực hoặc phòng hậu phẫu chuyên khoa lồng ngực. Ống dẫn lưu màng phổi thường được rút sau 24 đến 48 giờ khi lượng dịch ra ít và không còn tình trạng rò khí từ phổi. Bệnh nhân được khuyến khích vận động sớm, đi lại tại giường ngay trong ngày đầu tiên sau mổ để hạn chế nguy cơ huyết khối.

Các biến chứng có thể gặp phải và nguyên tắc xử trí

Dù phẫu thuật robot có độ chính xác cao nhờ sự hỗ trợ của AI, cuộc mổ vẫn tiềm ẩn một số nguy cơ nhất định:

• Rò khí kéo dài: Không khí rò từ diện cắt nhu mô phổi vào khoang màng phổi qua ống dẫn lưu quá 5 ngày. Nguyên tắc xử trí cơ bản là tiếp tục hút áp lực âm nhẹ hoặc theo dõi dẫn lưu kín, hướng dẫn bệnh nhân tập thở sâu để phổi nở ra áp sát vào thành ngực; trường hợp rò khí lượng lớn không tự bít sau 1-2 tuần có thể cần can thiệp dính màng phổi hoặc mổ lại khâu diện rò.
• Chảy máu sau mổ: Máu chảy từ các mạch máu thành ngực hoặc mạch máu phổi vào khoang ngực. Nguyên tắc xử trí cơ bản là theo dõi sát lượng máu qua ống dẫn lưu và các chỉ số sinh tồn; nếu chảy máu đại thể hoặc có dấu hiệu mất máu cấp, bác sĩ sẽ chỉ định truyền máu, truyền các yếu tố đông máu hoặc đưa bệnh nhân trở lại phòng mổ để cầm máu kịp thời.
• Xẹp phổi và viêm phổi: Do ứ đọng đờm rãi hoặc bệnh nhân đau không dám thở sâu sau mổ. Nguyên tắc xử trí cơ bản là giảm đau tối ưu cho người bệnh, thực hiện vật lý trị liệu hô hấp tích cực, khuyến khích ho khạc đờm, hỗ trợ long đờm bằng thuốc và sử dụng kháng sinh phù hợp nếu có tình trạng nhiễm trùng.
• Huyết khối tĩnh mạch sâu hoặc thuyên tắc phổi: Do tình trạng nằm bất động lâu sau phẫu thuật lớn. Nguyên tắc xử trí cơ bản là dự phòng bằng cách cho bệnh nhân mang vớ y khoa, sử dụng thuốc kháng đông liều dự phòng sớm sau mổ và khuyến khích vận động chủ động các chi ngay khi tỉnh táo.

Kết luận

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong việc lập kế hoạch trước mổ phẫu thuật robot u phổi giúp mang lại một bản đồ giải phẫu cá thể hóa, giúp cuộc mổ diễn ra an toàn, chính xác và ít xâm lấn hơn. Việc hiểu rõ chỉ định phẫu thuật, các bước chuẩn bị cũng như các nguy cơ có thể xảy ra sẽ giúp người bệnh yên tâm hơn trong quá trình điều trị. Bệnh nhân cần đến khám trực tiếp tại các cơ sở y tế chuyên khoa để được chẩn đoán chính xác và tư vấn phương án điều trị phù hợp nhất với tình trạng sức khỏe cá nhân.

Nếu có các triệu chứng nghi ngờ hoặc phát hiện khối u phổi trên chẩn đoán hình ảnh, quý bệnh nhân nên đến khám trực tiếp với Bác sĩ Trần Quốc Hoài - Trung tâm Lồng ngực - Mạch máu tại Bệnh viện đa khoa Tâm Anh TP.HCM. Việc khám trực tiếp giúp bác sĩ đánh giá toàn diện thể trạng, phân tích kỹ lưỡng các phim chụp và ứng dụng các công nghệ hiện đại để đưa ra kế hoạch điều trị tối ưu nhất. Hãy liên hệ với tổng đài chính thức của bệnh viện để đặt lịch hẹn và nhận được sự chăm sóc y tế chuyên nghiệp, an toàn.

Cảnh báo mạo danh và lừa đảo: hiện nay có một số tài khoản mạng xã hội mạo danh các chuyên gia y tế để trục lợi. Bác sĩ Trần Quốc Hoài sẽ không tư vấn phẫu thuật qua điện thoại hoặc tin nhắn cá nhân, không yêu cầu chuyển khoản trước, không hứa "cam kết khỏi 100%", và sẽ chỉ tư vấn phẫu thuật sau khi đã khám và hội chẩn đầy đủ tại bệnh viện với bằng chứng y khoa rõ ràng. Bệnh nhân cần cảnh giác với các tài khoản mạo danh, và chỉ nên liên hệ qua số tổng đài chính thức của bệnh viện hoặc đến khám trực tiếp để được tư vấn chính xác và an toàn. Bác sĩ Hoài không làm việc một mình mà luôn có sự hỗ trợ của một đội ngũ chuyên gia y tế và nhân viên bệnh viện, và mọi quyết định về điều trị đều dựa trên bằng chứng y khoa và lợi ích tốt nhất cho bệnh nhân.

Tài liệu tham khảo

1. Laven IEWG, Franssen AJPM, van Roozendaal LM, et al. Advancements in 3D lung models for minimally invasive lung cancer surgery: from static to real-time dynamic modeling. J Thorac Dis. 2024. PMID: 40948835.
2. Xu H, Zhao H, Jin J, et al. An atlas of anatomical variants of subsegmental pulmonary arteries and recognition error analysis. Quantitative Imaging in Medicine and Surgery. 2023. PMID: 36994216.
3. Sadeghi AH, Maat APWM, Taverne YJHJ, et al. Virtual reality and artificial intelligence for 3-dimensional planning of lung segmentectomies. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2021. PMID: 34318279.
4. Pei G, Liu L, Wang D, et al. TabPFN-driven ternary classification of stage IA lung adenocarcinoma subtypes using AI-derived histogram features a retrospective multicenter cohort study. Cancer Imaging. 2024. PMID: 41632008.
5. Ye G, Wei Z, Han C, et al. AI-derived longitudinal and multi-dimensional CT classifier for non-small cell lung cancer to optimize neoadjuvant chemoimmunotherapy decision: a multicentre retrospective study. The Lancet Digital Health. 2024. PMID: 41127561.