Xu hướng ứng dụng thực tế Tăng cường trong Ngành Y tế

Giới thiệu

Thực tế tăng cường (Augmented Reality - AR) là một công nghệ nâng cao của thế giới vật lý thực trong môi trường thế giới thực bằng cách chồng ghép các yếu tố kỹ thuật số như hình ảnh, âm thanh và các kích thích giác quan khác trong thời gian thực. Khác với Thực tế ao (Virtual Reality - VR), tạo ra một môi trường ảo hoàn toàn, AR tích hợp các thành phần ảo vào thế giới vật lý, cho phép người dùng tương tác đồng thời với cả hai.

AR được truyền tải thông qua các thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính bảng, kính AR hoặc tai nghe thực tế tăng cường và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như y tế, giáo dục, bán lẻ, giải trí và sản xuất. Mục tiêu của AR là cung cấp thêm ngữ cảnh, cải thiện sự hiểu biết hoặc đưa ra các giải pháp thiết thực bằng cách kết hợp trải nghiệm kỹ thuật số và thế giới thực một cách liền mạch. Sự phát triển của việc thu thập và phân tích dữ liệu đã thúc đẩy sự ra đời của AR. Công nghệ này nhằm nhấn mạnh một số khía cạnh nhất định của môi trường vật lý, giúp tăng cường hiểu biết về các đặc điểm đó. Đồng thời, AR cung cấp những góc nhìn hữu ích để giải quyết các vấn đề thực tế trong thế giới hiện tại.

Tác động của AR đối với lĩnh vực chăm sóc sức khỏe

Thực tế tăng cường đã bắt đầu thay đổi cách chăm sóc y tế. Công nghệ này cho phép phát triển các phương pháp điều trị và chẩn đoán hoàn toàn mới. Đồng thời, nó cũng thay đổi cách cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe và địa điểm thực hiện các dịch vụ này. Các thống kê dự báo rằng thị trường AR toàn cầu sẽ đạt mức 152 tỷ USD vào năm 2030. Các nhà phân tích dự đoán rằng thị trường này sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR[1] là 36%. Bên cạnh đó, ngành chăm sóc sức khỏe ứng dụng AR toàn cầu dự kiến sẽ tăng trưởng 26% trong giai đoạn từ năm 2022 đến 2027.

Khả năng cung cấp các loại thông tin mới là yếu tố cốt lõi trong việc chẩn đoán và điều trị. AR thực hiện điều này theo cách nhập vai và chân thực. Các phương pháp điều trị cũng được điều chỉnh để phù hợp với nhiều bối cảnh lâm sàng khác nhau. Các bác sĩ, bệnh nhân và người chăm sóc có thể sử dụng AR để hỗ trợ chuẩn bị cho các phương pháp điều trị hoặc thủ thuật cụ thể. Họ cũng có thể sử dụng AR để thực hiện chúng.

Lợi ích của Công nghệ AR trong Ngành Y tế

Công nghệ thực tế tăng cường đang ngày càng chứng minh vai trò quan trọng trong việc cải thiện đào tạo y khoa. Nó không chỉ nâng cao độ chính xác trong phẫu thuật mà còn biến đổi dữ liệu y tế phức tạp thành các hình ảnh sống động, hấp dẫn. Các bác sĩ phẫu thuật có thể sử dụng các hình ảnh này ngay trong phòng mổ. AR đang thay đổi giáo dục y khoa từ những cuốn sách giáo trình khô khan thành những trải nghiệm học tập thú vị.

Để khám phá sâu hơn những lợi ích đa diện mà AR mang lại trong lĩnh vực y tế bao gồm những lợi ích nổi bật được liệt kê dưới đây:

- Cải thiện giáo dục và đào tạo y khoa: AR cung cấp các mô phỏng chân thực về phẫu thuật và quy trình y khoa, giúp sinh viên và bác sĩ thực tập hiểu rõ hơn và rèn luyện kỹ năng thực tế.

- Tăng cường độ chính xác trong phẫu thuật: Việc hiển thị các thông tin liên quan trong thời gian thực khi phẫu thuật giúp giảm nguy cơ sai sót và nâng cao độ chính xác.

- Hỗ trợ tư vấn từ xa: AR cho phép các chuyên gia y tế quan sát tình trạng bệnh nhân trong thời gian thực và chia sẻ dữ liệu y khoa trong các buổi khám bệnh trực tuyến.

- Cải thiện khả năng hiểu của bệnh nhân: Các mô tả trực quan về tình trạng bệnh và phương pháp điều trị giúp bệnh nhân dễ dàng hiểu hơn về quá trình chăm sóc sức khỏe.

- Hỗ trợ phục hồi chức năng: AR cung cấp các bài tập tương tác, giúp tăng cường sự tham gia của bệnh nhân vào các chương trình phục hồi.

- Liệu pháp tâm lý và thư giãn: Các trải nghiệm trị liệu nhập vai qua AR hỗ trợ trong điều trị sức khỏe tâm thần và kỹ thuật thư giãn.

- Cải thiện hình ảnh y học: AR cho phép chồng lớp hình ảnh 3D của cơ thể bệnh nhân trong quá trình phẫu thuật, giúp bác sĩ nhìn rõ hơn và chính xác hơn.

- Hỗ trợ người khuyết tật: AR cung cấp thông tin thời gian thực về môi trường xung quanh, thúc đẩy sự hòa nhập trong chăm sóc sức khỏe.

Công nghệ AR đang tạo nên sự đột phá trong ngành y tế, mang lại nhiều giải pháp đổi mới và hiệu quả để cải thiện chất lượng chăm sóc sức khỏe.

Ứng dụng công nghệ AR và thực tế ảo (VR) trong Y tế

Việc sử dụng AR và VR trong lĩnh vực y tế đã trở thành một phương tiện hiệu quả để đào tạo các chuyên gia y tế. Dù AR ban đầu được các nhà đổi mới trong ngành bán lẻ phát triển để cải thiện trải nghiệm mua sắm, nhưng tác động của nó trong y tế lại lớn hơn nhiều, đặc biệt khi công nghệ này góp phần cứu sống con người. Dưới đây là một số ứng dụng nổi bật của AR trong y học:

- Đào tạo và Giáo dục Y khoa: AR cho phép các chuyên gia y tế thực hành các quy trình trong môi trường mô phỏng. Công nghệ này mang đến trải nghiệm đào tạo chân thực và sống động, loại bỏ nhu cầu sử dụng xác người hoặc bệnh nhân. Sinh viên y khoa có thể sử dụng AR để hình dung cấu trúc giải phẫu phức tạp như cơ quan, xương và mạch máu, giúp việc học tập trở nên hấp dẫn và tương tác hơn.

- Hỗ trợ Phẫu thuật: AR cung cấp thông tin như dữ liệu bệnh nhân, kết quả hình ảnh và cấu trúc giải phẫu ngay trên khu vực phẫu thuật. Điều này không chỉ cải thiện độ chính xác mà còn giảm nguy cơ sai sót. AR còn cung cấp hướng dẫn theo thời gian thực cho các quy trình ít xâm lấn hơn, giúp tăng hiệu quả phẫu thuật và rút ngắn thời gian hồi phục.

- Tư vấn từ xa và Y tế từ xa: AR cho phép các chuyên gia y tế quan sát tình trạng bệnh nhân theo thời gian thực. Trong các buổi khám bệnh trực tuyến, AR có thể hiển thị dữ liệu y khoa một cách trực quan, cải thiện giao tiếp giữa bác sĩ và bệnh nhân.

- Phục hồi Chức năng và vật lý trị liệu: Các tín hiệu hình ảnh và phản hồi từ AR giúp bệnh nhân thực hiện đúng các bài tập. AR hỗ trợ hiệu quả trong phục hồi sau chấn thương hoặc phẫu thuật. Ứng dụng này cung cấp các bài tập tương tác, tăng cường sự tham gia của bệnh nhân vào chương trình phục hồi chức năng.

- Giáo dục Bệnh nhân: AR giúp bệnh nhân hình dung tác động của các thay đổi lối sống hoặc quy trình y khoa đối với sức khỏe của họ. Bằng cách minh họa trực quan các tình trạng bệnh và lựa chọn điều trị, AR giúp bệnh nhân hiểu rõ hơn và tuân thủ các chỉ định y tế.

- Hỗ trợ Sức khỏe tâm thần: Các ứng dụng AR hỗ trợ liệu pháp tâm lý bằng cách tạo ra môi trường trị liệu nhập vai. AR đặc biệt hữu ích cho liệu pháp phơi nhiễm và các kỹ thuật thư giãn. Ngoài ra, công nghệ này còn giúp quản lý căng thẳng và lo âu thông qua các bài tập thiền định và chánh niệm có hướng dẫn.

- Hình ảnh Y học tiên tiến: AR cải thiện hình ảnh y học bằng cách chồng lớp hình ảnh 3D từ các kết quả chụp CT, MRI[2] lên cơ thể bệnh nhân. Công nghệ này hỗ trợ chẩn đoán và phẫu thuật với độ chính xác cao hơn. Bác sĩ phẫu thuật có thể quan sát cơ quan và các bất thường trong thời gian thực, giúp đưa ra quyết định chính xác hơn trong quá trình thực hiện.

Xu hướng AR trong ngành Y tế hiện nay

Sự tăng trưởng của thị trường công nghệ AR được thúc đẩy bởi các tiến bộ công nghệ gần đây trong ngành y tế. Công nghệ AR và VR trong y tế toàn cầu dự kiến sẽ tăng trưởng mạnh trong 5 năm tới, nhờ vào việc sử dụng ngày càng nhiều các dịch vụ y tế trực tuyến như tư vấn từ xa và y tế từ xa. Những xu hướng nổi bật đang định hình tương lai của AR trong ngành y tế cũng như trên toàn cầu. Dưới đây là một số xu hướng mới nhất đang tái định nghĩa ngành y tế:

- Quản lý chăm sóc vết thương: AR hỗ trợ chăm sóc vết thương bằng cách cung cấp phản hồi trực quan về quá trình lành vết thương. Các phương pháp đánh giá vết thương truyền thống thường không chính xác và gây khó khăn cho bệnh nhân. Bác sĩ sử dụng máy chiếu AR để tạo mô hình 3D của vết thương. Mô hình này cùng với dữ liệu sức khỏe của bệnh nhân giúp đưa ra các bài tập phù hợp. AR giúp y tá băng bó vết thương đúng cách, cải thiện sự tuân thủ của bệnh nhân đối với các chỉ định của bác sĩ.

- Quản lý hồ sơ bệnh nhân: Công nghệ lưu trữ dữ liệu đảm bảo hồ sơ bệnh nhân không bị mất, hư hỏng hoặc thất lạc. Bằng cách quét vòng tay bệnh viện của bệnh nhân, AR có thể truy xuất lịch sử bệnh nhân từ cơ sở dữ liệu EMR[3]. Điều này giảm thời gian cần thiết để chẩn đoán và đưa ra quyết định. AR cho phép bác sĩ truy cập biểu đồ bệnh nhân ngay trong tầm nhìn khi đang khám bệnh, giúp giảm bớt khối lượng giấy tờ cho bác sĩ và y tá.

- Điều hướng bệnh viện: Các bệnh viện lớn thường có nhiều tầng và tòa nhà, khiến việc tìm đường bên trong và bên ngoài trở nên khó khăn. Công nghệ AR phát triển đồ họa hiệu chỉnh giúp đơn giản hóa quá trình tìm đường trong các cơ sở y tế lớn. Máy ảnh trên điện thoại của bệnh nhân có thể hiển thị các mũi tên ảo thời gian thực trên hình ảnh thực tế, giúp bệnh nhân đi đến vị trí mong muốn theo lộ trình ngắn nhất.

- Phẫu thuật robot (Robotic surgery): Các thiết bị phẫu thuật hỗ trợ robot (RAS) đang trở nên phổ biến vì chúng cải thiện độ chính xác trong phẫu thuật. Phẫu thuật với AR cung cấp giao diện nâng cao khả năng nhận thức của người dùng. Trong những năm tới, AR sẽ được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực RAS như phẫu thuật gan bằng robot, hệ thống theo dõi, hình ảnh trước phẫu thuật, mô hình 3D, và siêu âm bằng robot.

Kết luận và đề xuất

Thực tế tăng cường được dự đoán sẽ đóng vai trò quan trọng trong chẩn đoán, điều trị và phẫu thuật khi công nghệ ngày càng phát triển. Tương lai của thực tế ảo và thực tế tăng cường trong ngành y tế đang hướng tới những bước tiến mang tính cách mạng, mang lại sự cải thiện đáng kể trong chăm sóc bệnh nhân. Các bác sĩ phẫu thuật có thể sử dụng quy trình tăng cường AR với các lớp phủ hình ảnh ba chiều để đảm bảo độ chính xác chưa từng có.

Khi các ứng dụng AR được tích hợp vào kế hoạch điều trị, mức độ tham gia của bệnh nhân sẽ tăng cao. Công nghệ này sẽ cung cấp các trải nghiệm giáo dục nhập vai và hỗ trợ các can thiệp trị liệu. AR cũng sẽ mang lại lợi ích lớn cho y tế từ xa, cho phép tương tác sâu sắc hơn giữa các nhà cung cấp dịch vụ y tế và bệnh nhân trong các môi trường ảo.

Sự kết hợp giữa chẩn đoán dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) và hình ảnh trực quan AR sẽ cải thiện khả năng chẩn đoán hình ảnh y khoa, giúp đánh giá nhanh chóng và chính xác hơn. Sự hợp tác giữa các nhà đổi mới công nghệ và các chuyên gia y tế được kỳ vọng sẽ mở ra những hướng đi mới cho sự đổi mới, cuối cùng định hình lại cách cung cấp dịch vụ y tế và cải thiện kết quả điều trị cho bệnh nhân.

Thanh Hoa

Tài liệu tham khảo

[1] Future of AR: http://www.tekshapers.com/blog/FutureofAugmented-Reality.

[2] Sharma, A., Mehtab, R., Mohan, S. and Mohd Shah, M.K. (2022), “Augmented reality – an important aspect of Industry 4.0”, Industrial Robot, Vol. 49 No. 3, pp. 428-441.

[3] Shrey Srivastava; Ram Bhushan Agnihotri, “Augmented Reality and its Implementation in Health Care Sector”, 2019 International Conference on Intelligent Computing and Control Systems (ICCS), 16 April 2020.