Graeme Clark: Cấy ghép ốc tai điện tử

Graeme Clark sinh ra tại thị trấn Camden ở gần Sydney, Úc, vào ngày 16/8/1935. Cha của ông là một dược sĩ bị khiếm thính. Vì vậy ngay từ nhỏ, ông đã tận mắt quan sát những khó khăn trong giao tiếp đi kèm với tình trạng suy giảm hoặc mất thính lực. Có lẽ vì vậy mà ông đã theo đuổi con đường học tập và nghiên cứu nhằm tìm ra giải pháp cho vấn đề này. Ông tốt nghiệp bằng cử nhân y khoa và cử nhân phẫu thuật tại Đại học Sydney vào năm 1957. Cũng tại đây, ông hoàn thành chương trình thạc sĩ về phẫu thuật mũi năm 1968, và bảo vệ thành công luận án tiến sĩ liên quan đến cơ chế thần kinh của thính giác vào năm 1969.

Năm 1970, Clark trở thành chủ nhiệm khoa Tai Mũi Họng của Đại học Melbourne (Úc). Ông tình cờ tìm thấy một bài báo của nhà khoa học Blair Simmons ở Mỹ. Bài báo mô tả hiện tượng một người bị điếc cảm nhận được âm thanh thông qua phương pháp kích thích điện, nhưng không thể nghe rõ từng lời nói.

Lấy cảm hứng từ bài báo này, ông tập trung nghiên cứu các dây thần kinh thính giác bên trong ốc tai [một khoang hình xoắn ốc của tai trong giống như vỏ ốc], và khả năng kích thích các dây thần kinh này bằng điện để giúp người điếc có thể nghe được. Mục tiêu của ông là tạo ra một thiết bị có thể cấy ghép vào bên trong tai mà không làm tổn hại đến các dây thần kinh nhạy cảm tiếp xúc với nó. Ngoài việc đảm bảo thiết bị có thiết kế phù hợp, ông cũng cần am hiểu nguyên lý hoạt động của tai để chắc chắn thiết bị có thể hoạt động một cách chính xác.

Các đồng nghiệp của Clark tỏ ra hoài nghi và tin rằng phương pháp cấy ghép ốc tai điện tử sẽ không thành công vì cấu tạo của tai trong quá phức tạp. Quá trình phẫu thuật cũng tiềm ẩn những rủi ro không xác định. Ngoài ra, thiếu kinh phí và thách thức công nghệ trong việc lắp các điện cực vào tai trong cũng là vấn đề lớn. Clark đã phải tìm kiếm sự quyên góp từ công chúng và kêu gọi sự giúp đỡ tài chính từ các tổ chức như câu lạc bộ Lions Club và câu lạc bộ Rotary Club.

Mặc dù làm việc trong suốt gần một thập kỷ với nguồn lực ít ỏi, nhưng niềm tin mang đến “món quà âm thanh” cho người khiếm thính đã thôi thúc Clark tiến về phía trước và không bao giờ bỏ cuộc. Cuối cùng, ông đã chế tạo thành công hệ thống ốc tai điện tử có khả năng chuyển đổi các kích thích âm thanh và lời nói trong môi trường thành nhiều kênh tần số tín hiệu điện khác nhau. Mỗi tín hiệu riêng biệt này sau đó sẽ được sử dụng để kích thích điện vào các dây thần kinh thính giác của tai trong thông qua nhiều điện cực. Một cặp điện cực đại diện cho một “kênh” dẫn truyền thông tin đến não.

Năm 1978, Clark và tiến sĩ Brian Pyman đã cấy ghép thành công nguyên mẫu ốc tai điện tử đa kênh đầu tiên cho một bệnh nhân tại Bệnh viện Tai và Mắt Hoàng gia Victoria. Bệnh nhân tham gia thử nghiệm tên là Rod Saunders (71 tuổi), người đã bị mất thính giác từ năm 46 tuổi. Vài tuần sau ca cấy ghép, Saunders đã nhận ra giai điệu của bài hát “Waltzing Matilda” và quốc ca của nước Úc khi chúng vang lên. Thử nghiệm này đã chứng minh rằng đây là giải pháp an toàn, hiệu quả, cho phép những người khiếm thính nghe và hiểu ngôn ngữ nói.

Trong một cuộc phỏng vấn vào năm 2004 được phát sóng trên hãng truyền thông Australian Broadcasting Corporation, Clark kể lại phản ứng của mình khi Saunders khôi phục thính giác: “Khi anh ấy nghe được, tôi biết rằng tất cả công việc khó khăn của tôi đã thành công. Đó là một trong những trải nghiệm tuyệt vời nhất trong đời tôi. Tôi đã đi vào phòng thí nghiệm bên cạnh và bật khóc vì sung sướng”, Clark cho biết.

Năm 1979, Chính phủ của các quốc gia thuộc Khối thịnh vượng chung đã trao cho Clark và cộng sự một khoản tiền tài trợ lớn để phát triển và thương mại hóa thiết bị.

Năm 1982, công ty Cochlear Ltd đã được thành lập để sản xuất thương mại ốc tai điện tử với tên thương hiệu Nucleus và bắt đầu bán rộng rãi toàn cầu. Năm 1985, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) phê duyệt chúng để sử dụng cho những người trưởng thành bị khiếm thính. Năm 1990, FDA tiếp tục cấp phép cho một phiên bản mới của thiết bị dành cho trẻ em dưới 17 tuổi.

Tính đến nay, liệu pháp cấy ghép ốc tai điện tử đã giúp đỡ hơn 60.000 người trên khắp thế giới. Thiết bị này được cho là một trong những sáng chế quan trọng nhất dành cho những người bị điếc và suy giảm khả năng nghe kể từ khi ngôn ngữ ký hiệu ra đời [Ngôn ngữ ký hiệu, hay ngôn ngữ dấu hiệu, là ngôn ngữ dùng những cử chỉ của bàn tay thay cho tiếng nói].

Với kỹ thuật cấy ghép ốc tai điện tử, những người khiếm thính sẽ có cơ hội phát triển ngôn ngữ gần như bình thường, hội nhập với đời sống xã hội, giải tỏa tâm lý tự ti, mặc cảm mà những người khiếm khuyết về một giác quan nào đó thường gặp phải.

Năm 1984, Clark thành lập Viện Tai Sinh học – nơi ông tiếp tục nghiên cứu, cải tiến và tối ưu hóa ốc tai điện tử để nghe nhạc. Ông đã phát triển các công nghệ mới đi kèm với quá trình cấy ghép ốc tai điện tử, bao gồm hỗ trợ sửa chữa tủy sống và điều trị các chấn thương thần kinh khác. Ông cũng là người sáng lập và đứng đầu Phòng khám cấy ghép ốc tai điện tử tại Bệnh viện Tai và Mắt Hoàng gia Victoria ở Melbourne từ năm 1985 đến năm 2004.

Trong suốt sự nghiệp, Clark là tác giả của hơn 350 bài báo và sở hữu một số bằng sáng chế. Ông là thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Úc, Hiệp hội Hoàng gia London, Học viện Khoa học Công nghệ và Kỹ thuật Úc.

Clark từng được trao hàng trăm danh hiệu và giải thưởng danh giá ở quê nhà và trên toàn thế giới, ví dụ như Huân chương Úc năm 1983, Huân chương James Cook năm 1991, Huân chương Sir William Upjohn của Đại học Melbourne năm 1997, Giải thưởng Khoa học của Thủ tướng Úc năm 2004 và Giải thưởng Quốc tế của Quỹ A. Charles Holland năm 2005, Giải thưởng Nghiên cứu Y khoa Lâm sàng Lasker-DeBakey năm 2013, cùng nhiều danh hiệu khác.