Các công nghệ và thiết bị y tế, kể cả thiết bị cấy ghép, thường được thiết kế bởi đàn ông da trắng và sau đó thử nghiệm trên đàn ông da trắng. Và thực tế này có thể gây ra những hậu quả nguy hiểm đối với phần lớn dân số còn lại của thế giới.

Vào cao điểm của đại dịch Covid-19 ở Mỹ, các bệnh viện cần phân loại bệnh nhân. Chỉ những người ốm nhất mới được nhận vào, những người khác được cho về nhà để tự giám sát. Một biện pháp xác định mức độ nghiêm trọng của bệnh là đo nồng độ oxy trong máu của bệnh nhân bằng máy đo oxy xung rất dễ sử dụng: chỉ cần kẹp vào đầu ngón tay giống như một cái cặp quần áo. Nhưng không may là thiết bị này ghi nhận một số bệnh nhân da sẫm màu khỏe mạnh hơn so với tình trạng thực tế của họ. Do đó, rất có thể những người cần điều trị tại bệnh viện đã bị từ chối nhập viện.

Theo hai nghiên cứu của các nhà khoa học tại ĐH Michigan, nghiên cứu hơn 10.000 bệnh nhân trên khắp nước Mỹ, tỉ lệ sai lệch của máy đo oxy xung đối với người da đen cao hơn so với người da trắng. Một người khỏe mạnh có độ bão hòa oxy từ 92-96%. Trong hai nghiên cứu này, một số bệnh nhân đạt độ bão hòa oxy theo kết quả máy đo oxy xung, trong khi độ bão hòa thực tế của họ chỉ dưới 88% (theo kết quả thu được bằng phương pháp đo khí máu động mạch, dựa trên lấy máu trực tiếp). Đối với người da đen, tỉ lệ sai lệch như vậy là 12% - gấp ba lần tỉ lệ sai lệch xảy ra đối với những người da trắng tham gia thử nghiệm.

Như Michael Sjoding, trưởng nhóm nghiên cứu, nhận xét, sự khác biệt về độ bão hòa oxy sẽ dẫn đến sự khác biệt giữa việc được nhập viện và chăm sóc tại nhà.


Hiệu chỉnh thiên vị

Các nghiên cứu của TS Sjoding không phải là bằng chứng duy nhất về sự thiên vị đó đối với người da đen. Các nghiên cứu chỉ ra các vấn đề với máy đo oxy xung đã có từ năm 1999. Mặc dù vậy, rất ít nhân viên y tế biết về các vấn đề này, trong khi máy đo oxy xung được sử dụng rất phổ biến. TS Sjoding giải thích: "Trong toàn bộ khóa đào tạo chăm sóc quan trọng về phổi của mình, tôi chưa bao giờ được dạy rằng thiết bị này có thể kém chính xác".

Vào ngày 19/2, sau khi một số phương tiện truyền thông nêu vấn đề và ba thượng nghị sĩ Mỹ gửi thư gửi đến Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA), cơ quan này đã đưa ra cảnh báo rằng “máy đo oxy xung có những hạn chế và nguy cơ không chính xác trong một số trường hợp". FDA khi đó khuyên các bác sĩ sử dụng số đo oxy xung chỉ để ước tính, và tự đưa ra quyết định dựa trên các ngưỡng, thay vì đặt ra các mốc tuyệt đối.

Công nghệ y tế nên được thiết kế để không mang những sai lệch như vậy. Nhưng thực tế là các thiết bị này thường được thiết kế bởi đàn ông da trắng và được thử nghiệm trên đàn ông da trắng. Do đó, không có gì ngạc nhiên khi chúng hoạt động chính xác nhất trên đàn ông da trắng. Và thực tế này có thể gây ra những hậu quả nguy hiểm đối với phần lớn số dân số còn lại của thế giới.

Máy đo oxy xung, được phát minh vào những năm 1970 và được điều chỉnh để sử dụng thương mại trong những năm 1980, là một trường hợp điển hình. Chúng hoạt động bằng cách truyền hai chùm ánh sáng, một tia đỏ và một tia hồng ngoại, qua mô của ngón tay và sau đó tính toán lượng từng tia được hấp thụ. Hemoglobin được oxy hóa và hemoglobin khử oxy có cách hấp thụ các tần số này khác nhau, có nghĩa là độ bão hòa oxy trong máu có thể được xác định bằng cách so sánh cường độ của hai chùm tia sau khi chúng truyền qua ngón tay của bệnh nhân.

Tuy nhiên, quá trình này phải được hiệu chỉnh, vì các mô khác, bao gồm cả da, cũng hấp thụ một số chùm tia. Thật không may, hiệu chuẩn đó thường được thực hiện dựa trên bệnh nhân da trắng; trong khi đó, làn da sẫm màu rõ ràng sẽ hấp thụ nhiều ánh sáng hơn, do vậy làm suy yếu tín hiệu và làm sai lệch kết quả - chính xác như TS Sjoding và những người khác đã quan sát.

Mặc dù có "tiền sử" sai lệch, nhưng đo oxy xung là phương pháp chính để đo độ bão hòa oxy trong máu bệnh nhân ở các bệnh viện. Biện pháp khí huyết động mạch, vừa mang tính xâm lấn vừa gây đau đớn, chỉ dành cho những người bệnh nặng nhất. Ngay cả trước Covid-19, các bác sĩ thường sử dụng máy đo oxy xung để quyết định người nào cần nhập viện, đồng thời để theo dõi sức khỏe của bệnh nhân và đưa ra quyết định điều trị cho họ.

Giờ đây, các máy đo oxy này cũng đang xuất hiện tại nhà, vì những người được chẩn đoán mắc Covid-19, nhưng bệnh không đủ nặng để nhập viện, được khuyên nên ở nhà và tự theo dõi tình trạng của mình. Và những sai lệch có thể bị khuếch đại hơn nữa, để lại hậu quả cho nhiều bệnh nhân bởi độ phổ biến ngày càng tăng của thiết bị. Các thiết bị này đã trở nên phổ biến đến mức Hiệp hội Phổi Hoa Kỳ đã yêu cầu những người khỏe mạnh không mua chúng, để tránh tạo ra tình trạng thiếu hàng cho các bệnh viện và những người thực sự bị bệnh.

Nhiều sai lệch khác

Máy đo oxy xung không phải trường hợp thiết bị y tế sai lệch duy nhất. Một vụ bê bối khác là một thuật toán được sử dụng trên hơn 100 triệu người Mỹ mỗi năm để phân bổ nguồn lực y tế cho những người có nhu cầu nhất. Một nghiên cứu được công bố vào năm 2019 cho thấy phần mềm này ưu tiên bệnh nhân da trắng hơn người da đen vì nó sử dụng chi tiêu y tế trước đây của mọi người làm đại diện cho nhu cầu y tế hiện tại của họ. Vì bệnh nhân da đen thường chi tiêu ít hơn cho việc chăm sóc y tế (vì các lý do phi lâm sàng, bao gồm thiếu khả năng tiếp cận và phân biệt chủng tộc trong điều trị), họ thường có ít lịch sử chi tiêu hơn so với bệnh nhân da trắng có yêu cầu y tế tương đương; và bị phân biệt đối xử dựa theo mức chi tiêu ít hơn đó.

Trong trường hợp này, công ty tạo ra thuật toán đã nhanh chóng tìm cách sửa sai. Họ hợp tác với các nhà nghiên cứu để thay đổi thuật toán, giúp làm giảm rất nhiều thành kiến, mặc dù có thể không loại bỏ được hoàn toàn.

Sắc tộc không phải nguồn gốc duy nhất của sự thiên vị. Phụ nữ cũng thường gặp bất lợi khi điều trị. Ví dụ, các thủ thuật như cấy ghép hông và phẫu thuật tim, có nhiều khả năng thất bại ở phụ nữ hơn so với ở nam giới.

Một nghiên cứu được công bố vào năm 2013, trên Tạp chí Hiệp hội Y khoa Hoa Kỳ, cho thấy phụ nữ ở bốn khu vực của Mỹ mà các tác giả xem xét có nguy cơ thất bại cấy ghép hông cao hơn 29% so với nam giới trong vòng ba năm sau phẫu thuật. Một nghiên cứu khác từ năm 2019 cho thấy phụ nữ có nguy cơ gặp biến chứng do thiết bị tim cấy ghép, chẳng hạn như máy điều hòa nhịp tim, cao gấp đôi so với nam giới trong vòng 90 ngày sau khi cấy ghép. Ở cả hai trường hợp, nguyên nhân xuất phát từ lỗi của các nhà sản xuất thiết bị - họ đã không tính đến sự khác biệt về thể chất, đặc biệt là về kích thước, giữa cơ thể nam và nữ. Như Isuru Ranasinghe, bác sĩ tim mạch tại Đại học Queensland, Úc, người tham gia nghiên cứu cấy ghép tim, nhận xét, “trong hầu hết mọi thủ thuật tim mạch mà tôi biết, phụ nữ có nguy cơ biến chứng cao hơn”.

Một cách để cải thiện các vấn đề thuộc loại này là đưa ra yêu cầu, các thiết bị và quy trình y tế cần được thử nghiệm trên nhiều cá thể hơn là chỉ những người đàn ông da trắng.

Về lý thuyết, điều này đã được áp dụng ít ra là ở Mỹ. Từ năm 1993, Quốc hội đã chỉ đạo Viện Y tế Quốc gia (NIH) yêu cầu đưa phụ nữ và người không phải da trắng vào các thử nghiệm lâm sàng. Hướng dẫn của FDA cũng khuyến khích các nghiên cứu có “đủ số lượng” người tham gia để tiến hành phân tích theo giới tính hoặc chủng tộc.

Nhưng nhiều thập kỷ sau chỉ thị dành cho NIH, những người không phải da trắng và phụ nữ vẫn còn ít được đại diện trong nghiên cứu y tế. Một phân tích được thực hiện vào năm 2019 cho thấy phụ nữ chiếm ít hơn 30% số người tham gia nghiên cứu trong 15% số nghiên cứu mà NIH thực hiện vào năm 2015; và người da đen (chiếm 13% dân số Mỹ) chiếm 10% hoặc ít hơn trong số người tham gia trong 1/5 số nghiên cứu được khảo sát. Hơn nữa, chỉ có 26% các nghiên cứu thực hiện phân tích nhóm phụ theo giới tính; và chỉ 13% phân tích nhóm phụ theo chủng tộc hoặc dân tộc.

Đa dạng hóa để cải thiện công nghệ y tế

Theo Bakul Patel, Giám đốc Trung tâm Y tế Kỹ thuật số Xuất sắc tại FDA, cơ quan này đang rút kinh nghiệm từ những sai sót trong quá khứ bằng cách ban hành các hướng dẫn khuyến khích nghiên cứu trên các quần thể bệnh nhân đa dạng.

Một số bên cũng đã hành động. Nonin Medical, một công ty sản xuất thiết bị đo oxy xung ở Minnesota, từ lâu đã thực hiện các bước để loại bỏ thành kiến ​​chủng tộc khỏi các thiết bị của mình. FDA khuyến nghị các nghiên cứu lâm sàng nên có “ít nhất hai đối tượng là người da màu, hoặc 15% đối tượng là người da màu, tùy theo số lượng nào lớn hơn. Theo David Hemink, ông chủ của Nonin, các nghiên cứu lâm sàng của công ty vượt ra ngoài khuyến nghị của FDA, với số lượng người da màu tham gia nhiều gấp đôi so với số lượng người da màu FDA đề nghị. Các đánh giá độc lập được thực hiện vào năm 2005 và 2007 cho thấy cách tiếp cận này đã có hiệu quả: các sản phẩm của Nonin có độ lệch không đáng kể về mặt lâm sàng giữa các nhóm.

Những thay đổi về quy trình y tế cũng có thể hữu ích. Ví dụ, Linh Ngô, thành viên của nhóm bác sĩ Ranasinghe ở Queensland, khuyên sử dụng phương pháp quét siêu âm thời gian thực trong quá trình phẫu thuật tim. Theo bà, điều này sẽ làm giảm nguy cơ tổn thương mạch máu ở tất cả các bệnh nhân và cân bằng kết quả giữa hai giới.

Trong khi đó, ở Mỹ, FDA khuyến nghị tính minh bạch đối với các thuật toán y tế, để người dùng, bao gồm các công ty bảo hiểm, bác sĩ và bệnh nhân, có thể hiểu cách chúng hoạt động. Và Ana Claudia Arias, giáo sư kỹ thuật tại Đại học California, Berkeley, người có phòng thí nghiệm chuyên cải tiến các thiết bị y tế, khuyến khích tạo ra các mẫu thiết bị khác nhau để phù hợp với các loại cơ thể khác nhau.

Riêng với máy đo oxy xung, bác sĩ Arias khuyến nghị nên dùng 15 mẫu thiết bị - mỗi mẫu cho 1 trong 5 tông màu da, và mỗi màu có 3 kích cỡ (nhỏ, vừa, lớn). Các chiến lược như vậy để điều chỉnh theo sự đa dạng trong các nhóm bệnh nhân cũng nên được thực hiện với các thiết bị y tế khác.