VR (Virtual Reality - thực tế ảo) và AR (Augmented Reality - thực tế tăng cường) là những công nghệ mô phỏng, hiển thị thông tin trực quan và tương tác ảo. Trong lĩnh vực y tế, chúng được ứng dụng với nhiều mục đích.

VR giúp tạo môi trường 3D cho bác sĩ hoặc sinh viên y học thực hành phẫu thuật, mổ ảo, thao tác kỹ thuật mà không cần dùng bệnh nhân thật; mô phỏng quy trình điều trị để huấn luyện đội ngũ y tế; hỗ trợ bệnh nhân giảm đau, giảm lo âu (ví dụ đeo kính VR để thư giãn trong quá trình trị liệu).

Trong khi đó AR hiển thị các thông tin, hình ảnh y học (như hình ảnh CT, MRI) chồng lên cơ thể thật, giúp bác sĩ xác định vị trí mô, cơ quan, mạch máu chính xác khi phẫu thuật; hỗ trợ hướng dẫn từ xa (chuyên gia có thể “nhìn” qua camera và chỉ dẫn trực tiếp cho bác sĩ khác khi can thiệp ở những nơi xa); đào tạo sinh viên y khoa bằng cách cho họ nhìn thấy các cấu trúc giải phẫu được chiếu trực tiếp lên cơ thể người thật.

Những công nghệ này đang mở ra cơ hội chưa từng có trong ngành y tế, từ điều trị đến đào tạo.

"Cách mạng" trong ngành y

Thông qua các thiết bị như kính thực tế tăng cường (ví dụ Microsoft HoloLens), hình ảnh từ máy quét CT, MRI hoặc PET được dựng thành mô hình 3D rồi chồng lên cơ thể người bệnh theo thời gian thực. 

Công nghệ VR/AR cho phép bác sĩ nhìn thấy hình ảnh khối u, mạch máu, thần kinh hoặc cơ quan nội tạng mà không cần mổ hở, nhờ đó đưa ra quyết định điều trị nhanh hơn, chính xác hơn và ít xâm lấn hơn. Điều thú vị nằm ở chỗ các phần mềm tiên tiến sẽ tính toán và hiệu chỉnh hình ảnh 3D để luôn khớp với vị trí bệnh nhân ngay cả khi người bệnh cử động hoặc thay đổi tư thế. 

Bên cạnh đó, công nghệ marker tracking (đánh dấu và định vị) giúp hình ảnh ảo bám sát hoàn toàn vào cơ thể thật, tránh sai số trong các thủ thuật yêu cầu độ chính xác cao.

Với công nghệ hiển thị giải phẫu ngay trên da, bác sĩ có thể lập kế hoạch đường mổ an toàn, tránh những cấu trúc quan trọng như mạch máu lớn hay dây thần kinh. Ứng dụng này đặc biệt hữu ích trong phẫu thuật thần kinh, phẫu thuật xương khớp, can thiệp tim mạch hoặc sinh thiết khối u.

Ngoài ra, công nghệ VR/AR còn hỗ trợ mạnh mẽ trong các thủ thuật xâm lấn tối thiểu như đặt ống dẫn lưu, sinh thiết qua da, đặt catheter - những thủ thuật vốn tiềm ẩn nguy cơ làm tổn thương các cấu trúc lân cận nếu bác sĩ không nhìn rõ cấu trúc bên trong.

Không chỉ hỗ trợ bác sĩ, mô phỏng giải phẫu bằng VR/AR còn là cuộc cách mạng trong đào tạo y học. Sinh viên y khoa có thể học giải phẫu ngay trên người thật, quan sát các lớp cơ, xương, mạch máu hiển thị sinh động và trực quan, thay thế dần các mô hình nhựa hoặc xác hiến tặng truyền thống.

Một báo cáo tại Mỹ cho thấy sử dụng kính AR giúp sinh viên ghi nhớ vị trí và quan hệ giải phẫu tốt hơn tới 35% so với phương pháp học truyền thống, nhờ khả năng tương tác và trải nghiệm không gian 3 chiều.

Cuộc đua của các "ông lớn" công nghệ

Thị trường này đã thu hút nhiều tên tuổi trong làng công nghệ. Microsoft phát triển HoloLens kết hợp phần mềm HoloAnatomy để phục vụ phẫu thuật và giảng dạy y khoa. 

Công ty Medivis (Mỹ) cho ra mắt SurgicalAR hỗ trợ bác sĩ phẫu thuật thần kinh dẫn hướng chính xác hơn. EchoPixel cũng ghi dấu ấn với hệ thống hiển thị 3D nội tạng trong thời gian thực.

Magic Leap vốn nổi tiếng trong ngành VR/AR cũng đang hợp tác cùng các bệnh viện để phát triển hình ảnh MRI/CT chiếu thẳng lên bệnh nhân, mở ra triển vọng "mắt thần" cho bác sĩ ngay trên bàn mổ...

Dù vậy, công nghệ này chưa thể phổ cập rộng rãi do chi phí thiết bị và phần mềm còn cao, đi kèm yêu cầu đào tạo nhân lực thành thạo. Ngoài ra, bài toán đồng bộ giữa hình ảnh ảo và chuyển động thật của bệnh nhân vẫn cần tiếp tục hoàn thiện để đạt độ chính xác tuyệt đối bởi trong y khoa, sai lệch chỉ vài mm cũng có thể gây hậu quả nghiêm trọng.

Song với đà phát triển mạnh mẽ của thực tế tăng cường và trí tuệ nhân tạo, không quá lời khi nói rằng tương lai của ngành y sẽ có thêm "con mắt thứ ba" giúp bác sĩ không chỉ nhìn, mà còn chạm tay vào dữ liệu sống động của chính cơ thể bệnh nhân, ngay trên giường bệnh.

Công nghệ AR mở ra cách học mới: Học sinh, sinh viên tương tác trực tiếp với mô hình 3D

Công nghệ AR giúp học sinh, sinh viên tương tác với mô hình 3D sinh động như giải phẫu cơ thể, Hệ Mặt trời, thí nghiệm hóa học… mở ra phương pháp học mới trực quan, an toàn, tăng hứng thú và hiệu quả học tập.