Robot - 'Trợ thủ đắc lực' cho lực lượng tuyến đầu chống Covid-19

Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) công bố cuối tháng 5 vừa qua, từ lúc dịch bệnh bùng phát cuối năm 2019, ít nhất 115.000 nhân viên y tế đã tử vong do mắc COVID-19. Khoảng 20% các ca COVID-19 trên toàn cầu là nhân viên y tế và 136 triệu nhân viên chăm sóc y tế, xã hội đứng trước nguy cơ cao lây nhiễm trong khi làm việc. 

Một nghiên cứu do Đại học Hoàng gia London (Anh) và Đại học Harvard (Mỹ) thực hiện và công bố trên tạp chí Lancet Public Health cho thấy tỷ lệ mắc COVID-19 ở nhân viên y tế tuyến đầu là 2.747 trường hợp trên 100.000 người so với 242 trường hợp trên 100.000 người trong cộng đồng nói chung. 

Nghiên cứu cũng cho thấy các nhân viên y tế tuyến đầu, dù có đầy đủ thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE) thì nguy cơ mắc COVID-19 vẫn cao gấp 3 lần so với người bình thường. Vì thế, việc tìm ra những giải pháp giúp giảm thiểu nguy cơ cho lực lượng này đã được các nước ưu tiên. Hàng loạt giải pháp công nghệ tiên tiến như điện toán đám mây, công nghệ chuỗi khối (Blockchain), trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT), robot… đều đã được kết hợp sử dụng như những "trợ thủ đắc lực" cho các "chiến sĩ" nơi tuyến đầu chống dịch.

Một trong những "trợ thủ" phát huy hiệu quả cao nhất chính là các robot. 

Tại Trung Quốc, nơi phát hiện những ca mắc COVID-19 đầu tiên, đã đưa vào sử dụng cánh tay robot lấy mẫu dịch họng để xét nghiệm virus SARS-CoV-2. Để được lấy mẫu, người dân sẽ trình thẻ căn cước trước máy quét, sau đó một cánh tay robot bọc nylon đưa que lấy mẫu qua tấm chắn nhựa để lấy mẫu dịch họng. 

Cánh tay robot này do một nhân viên y tế mặc đồ bảo hộ điều khiển từ khoảng cách an toàn nhờ hình ảnh do camera gắn trên robot gửi về. Cánh tay cơ học có thể đảm bảo robot hoạt động chính xác trong cổ họng bệnh nhân, trong khi ống nội soi 2 mắt có thể cung cấp các hình ảnh giải phẫu 3D có độ nét cao. Với mạng lưới không dây tiên tiến, robot có thể nhận được các hướng dẫn theo thời gian thực và lấy mẫu dịch họng một cách nhanh chóng và nhẹ nhàng

Kết quả thử nghiệm cho thấy các mẫu dịch họng do robot thu được có chất lượng cao, với tỷ lệ thành công một lần là hơn 95%. Điều này giúp giảm đau đớn và tổn thương cho bệnh nhân trong quá trình lấy mẫu, đảm bảo chất lượng của mẫu. Quan trọng nhất là công nghệ này cũng giúp các nhân viên y tế tránh được lây nhiễm chéo vì toàn bộ quá trình lấy dịch họng để xét nghiệm đều được thực hiện tự động, nhanh chóng và hoàn toàn cách biệt. Bản thân các robot còn có thể tự khử trùng sau khi tiếp xúc với bệnh nhân. Mô hình này rất hiệu quả trong những trường hợp phải khẩn trương thực hiện xét nghiệm đại trà nhằm dập tắt các ổ dịch trong cộng đồng.

Cánh tay robot do các nhà khoa học tại Đại học Thanh Hoa chế tạo còn có thể siêu âm và lắng nghe âm thanh phát ra từ các cơ quan trong cơ thể bệnh nhân, vốn thường được thực hiện qua ống nghe. Các nhiệm vụ này thường do bác sĩ tự làm, song với sự hỗ trợ của robot gắn camera này, các nhân viên y tế không cần ở cùng phòng với bệnh nhân, thậm chí có thể điều khiển robot từ một thành phố khác.

SwabBot - robot lấy mẫu xét nghiệm dịch mũi do Singapore phát triển từ tháng 9 năm ngoái cũng được đưa vào sử dụng với độ chính xác cao, quá trình lấy mẫu chỉ 20 giây, trong khi việc lấy mẫu xét nghiệm bằng tay sẽ mất vài phút và không hề gây cảm giác khó chịu cho người được xét nghiệm. 

Đặc biệt, SwabBot cho phép người được lấy mẫu kiểm soát hoàn toàn quá trình lấy mẫu để họ cảm thấy thoải mái hơn. Người sử dụng đứng trước SwabBot, sử dụng cằm của mình để khởi động, SwabBot sẽ mở rộng miếng gạc một cách an toàn và nhẹ nhàng qua mũi của người đó đến phía sau khoang mũi, thường cách lỗ mũi khoảng 10cm. SwabBot sẽ tự động rút que tăm bông nếu có lực cản khi đưa vào sâu hơn trong khoang mũi. Khi cảm thấy không thoải mái tại bất kỳ thời điểm nào, mọi người có thể dừng quá trình bằng cách di chuyển đầu mình ra khỏi SwabBot. 

SwabBot có thể giải quyết những hạn chế và rủi ro của việc lấy mẫu dịch nhầy ở mũi bằng tay, làm giảm nguy cơ người lấy mẫu tiếp xúc với virus SARS-CoV-2, giảm sức ép phải tăng cường đào tạo nhân viên lấy mẫu xét nghiệm, tiêu chuẩn hóa sự đồng bộ của mẫu xét nghiệm cũng như tăng hiệu quả của việc xét nghiệm.

Nhiều nước cũng phát triển các loại robot lấy mẫu xét nghiệm tự động hoàn toàn. Các nhà khoa học Đan Mạch đã phát triển thành công một robot được lập trình để có thể hoàn toàn chủ động tiến hành công việc lấy mẫu thử virus SARS-CoV-2. Sau khi người muốn lấy mẫu xuất trình thẻ căn cước công dân, robot sẽ chuẩn bị một bộ dụng cụ xét nghiệm và tiến hành toàn bộ quá trình lấy mẫu từ đầu tới cuối. Người muốn lấy mẫu chỉ cầm đặt cằm lên một chiếc khuôn bằng nhựa, mở rộng miệng và để cho cánh tay của robot đưa que lấy mẫu thử vào họng lấy dịch họng. 

Robot này được phát triển với công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), có thể sử dụng các camera để "tìm đường" vào họng của người cần lấy mẫu thử và lấy dịch họng của họ một cách nhẹ nhàng. Giáo sư Thiusius Rajeeth Savarimuthu thuộc Đại học Nam Đan Mạch (SDU), đơn vị chế tạo robot, khẳng định robot có thể thực hiện nhiều lần công việc này với độ chính xác cao và cho những mẫu thử có chất lượng tốt.

Hãng chế tạo robot y học Medicaroid (Nhật Bản) cũng đang phát triển hệ thống robot chuyên thực hiện xét nghiệm phản ứng chuỗi polymerase (PCR) một cách tự động nhằm giảm thiểu rủi ro cho các nhân viên y tế, đồng thời tăng cường năng lực xét nghiệm của hệ thống y tế ở những quốc gia thiếu nhân lực trầm trọng như Nhật Bản. Hệ thống này sẽ bao gồm nhiều robot, trong đó có một robot phụ trách việc lấy mẫu xét nghiệm từ những người đến kiểm tra, một robot phụ trách việc chuyển các mẫu xét nghiệm đó tới các thiết bị xét nghiệm và một robot khác quản lý thuốc thử. Bên cạnh đó, hệ thống trên cũng bao gồm các robot chăm sóc y tế chuyên thực hiện phân phát bữa ăn và giám sát các dấu hiệu quan trọng của các bệnh nhân.

Y tá robot cũng là mô hình được áp dụng rộng rãi. Robot y tá có tên Grace do các nhà nghiên cứu tại Hong Kong (Trung Quốc) chế tạo có gắn máy ảnh nhiệt để đo nhiệt độ và quan sát biểu hiện của bệnh nhân. 

Malaysia đã chế tạo thành công robot mang tên Medibot, cao 1,5 m, với vai trò như y tá hỗ trợ công tác điều trị bệnh nhân mắc COVID-19. Medibot được gắn bánh xe để có thể tự di chuyển, đồng thời được trang bị cả máy quay và một màn hình mà thông qua đó, bệnh nhân có thể kết nối giao tiếp cùng các nhân viên y tế. 

Các nhà khoa học Thái Lan cũng đã chế tạo 4 bộ robot hỗ trợ các bác sĩ điều trị bệnh nhân COVID-19. Thế hệ robot này được tích hợp các thiết bị 5G và các ứng dụng trí tuệ nhân tạo, giúp các bác sĩ trao đổi với bệnh nhân mà không cần gặp mặt trực tiếp. Ngoài ra, robot còn có thể tiêu diệt virus trong không khí, vận chuyển thực phẩm, thuốc men và thực hiện các thao tác y tế hỗ trợ bệnh nhân.

Các robot y tá cũng được sử dụng nhiều tại phòng khám ở thủ đô Moscow của Nga với nhiệm vụ thu thập thông tin cơ bản của bệnh nhân như thân nhiệt, nhịp tim, huyết áp, thậm chí cả lượng đường huyết và chuyển các thông tin này tới các bác sỹ chuyên khoa. 

Một số bệnh viện tại thành phố Dallas, bang Texas, Mỹ sử dụng robot như một trợ lý chuyên nhận, gửi các thiết bị bảo hộ cá nhân, mẫu xét nghiệm COVID-19 cho các nhân viên y tế trong bệnh viện, đôi khi hỗ trợ cả các bệnh nhân. Những robot này không chỉ hạn chế nguy cơ lây nhiễm, giúp giảm tải công việc cho các nhân viên y tế mà còn bù đắp tình trạng thiếu hụt nhân lực.

Các nhà khoa học Bahrain thì chế tạo loại robot có khả năng tiêu diệt virus SARS-CoV-2 gây bệnh COVID-19. Robot này tấn công virus bằng bức xạ tia cực tím (UV) sóng ngắn. Trong vòng 30 phút, tia này có thể tiêu diệt tới 90% tất cả các vi sinh vật, bằng cách phá hủy màng tế bào khiến ADN của các vi sinh vật bị phá vỡ. Robot cũng có thể "nói" được 12 thứ tiếng cũng như có thể giúp đo thân nhiệt, đáp ứng khẩu lệnh và sử dụng công nghệ nhận dạng bệnh nhân. Bộ Y tế Bahrain đã gọi thiết bị là một cuộc "cách mạng trong y học". Trước đó, các chuyên gia Mỹ, Đan Mạch và Trung Quốc cũng chế tạo ra những thiết bị tương tự.

Trí tuệ nhân tạo (AI) cũng đang được áp dụng rộng rãi trong cuộc chiến chống COVID-19 ở nhiều nước. Đại học Ben-Gurion (BRU) của Israel đã phát triển robot AI giúp tăng số lượng xét nghiệm virus SARS-CoV-2 lên gấp 8 lần so với bình thường. Điểm đặc biệt của phương pháp này là sử dụng thuật toán giúp phát hiện đúng mẫu xét nghiệm bị nhiễm bệnh trong số các mẫu đã được trộn vào với nhau theo nhóm để làm cùng một lúc, qua đó rút ngắn thời gian hơn rất nhiều so với việc phải tiến hành xét nghiệm từng mẫu một. Nhóm nghiên cứu kỳ vọng phương pháp này sẽ cho phép kiểm tra một lượng lớn dân số và đánh giá được mức độ lây lan của virus SARS-CoV-2 ngay từ trước khi những người mắc bệnh có biểu hiện triệu chứng.

Tại Nhật Bản, các công ty viễn thông lớn đã ứng dụng công nghệ AI để tăng cường phòng chống dịch. Một trong những kỹ thuật mới là sử dụng AI nhận diện các vị trí tiếp xúc của khách hàng để dễ dàng tiến hành hoạt động khử trùng. Hệ thống này sử dụng máy quay được lắp đặt bên trong cửa hàng và thông qua AI để nhận diện. Các vị trí tiếp xúc sẽ được hiển thị trên màn hình và nhân viên có thể tiến hành khử khuẩn tại các vị trí này một cách nhanh chóng, dễ dàng.

Tại Việt Nam, thúc đẩy nghiên cứu, ứng dụng khoa học và công nghệ trong y tế để hỗ trợ lực lượng tuyến đầu cũng đang được đẩy mạnh. Điển hình là đề tài "Nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống robot y tế vận chuyển trong khu cách ly bệnh truyền nhiễm có nguy cơ cao - Vibot" do Học viện Kỹ thuật Quân sự (Bộ Quốc phòng) hoàn thành và đưa vào ứng dụng thử nghiệm tại Bệnh viện Bạch Mai cơ sở 2 để thay thế nhân viên y tế phục vụ trong các khu vực cách ly bệnh nhân mắc COVID-19. 

Các chức năng chính của Vibot là thay thế nhân viên y tế để vận chuyển các giá đựng đồ ăn, thuốc men, nhu yếu phẩm và các đồ vật khác từ ngoài khu cách ly đến các buồng bệnh trong khu cách ly; vận chuyển giá đựng rác đến các buồng bệnh để nhận rác và vận chuyển ra khu tập kết rác thải; di chuyển đến các buồng bệnh để y bác sĩ, người nhà (ở ngoài khu cách ly) giao tiếp từ xa với bệnh nhân.

Trong cuộc chiến chống đại dịch, bệnh viện và các cơ sở y tế như "thành trì" cuối cùng bảo vệ các bệnh nhân, và đội ngũ nhân viên y tế chính là những chiến sĩ nơi tuyến đầu đối mặt với nhiều rủi ro nhất. Dù đã phải trải qua hơn 1 năm rưỡi kiên cường chiến đấu với dịch bệnh, nhưng với sự xuất hiện của các biến thể mới có khả năng lây lan nhanh hơn và nguy hiểm hơn, lực lượng tuyến đầu càng phải đẩy nhanh tốc độ truy vết, xét nghiệm và chẩn đoán, theo dõi giám sát chặt chẽ bệnh nhân để có những can thiệp điều trị kịp thời. 

Đại dịch COVID-19 đang trở thành "chất xúc tác" để phát triển những công nghệ hỗ trợ lực lượng trực tiếp chiến đấu với virus SARS-CoV-2, bởi chỉ có bảo vệ an toàn cho lực lượng tuyến đầu thì mới có thể giữ vững thành trì chống dịch. Khi đó, khoa học công nghệ cũng thực sự là điểm tựa để con người sớm đánh bại COVID-19.