Công cụ sàng lọc không tiếp xúc: Cách mạng hóa việc điều trị vết thương mãn tính?

Gần nửa triệu người Úc sống với những vết thương mãn tính, ảnh hưởng lớn đến chất lượng cuộc sống và tiêu tốn của hệ thống y tế quốc gia khoảng 3 tỷ USD mỗi năm. Tại Việt Nam, các vết thương mãn tính như vậy cũng là nỗi ám ảnh với vô số bệnh nhân mắc đái tháo đường hoặc những người gặp các vết loét do tì đè, loét tĩnh mạch, xạ trị,... Theo thống kê của Khoa Liền vết thương – Viện Bỏng Quốc gia vào năm 2014 trên 430 bệnh nhân được theo dõi, số bệnh nhân mang vết thương mãn tính chiếm tỷ lệ cao hơn gấp bảy lần so với số bệnh nhân mang vết thương cấp tính (87,67% so với 12,33%). Và nếu những vết thương này không được chăm sóc hiệu quả, người bệnh sẽ có thể gặp nhiều di chứng nặng nề, thậm chí phải cắt cụt chi và ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống.

Việc dự đoán sớm vết thương nào sẽ trở thành vết thương mãn tính đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc cải thiện kết quả điều trị cho bệnh nhân, bởi khi đó các bác sỹ có thể quyết định việc áp dụng liệu pháp chuyên biệt càng sớm càng tốt. Tuy nhiên, các kỹ thuật đánh giá vết thương hiện tại hầu như vẫn chỉ dựa vào việc theo dõi và tiếp xúc vật lý vào vùng vết thương trong vài tuần.

Trước bài toán này, nhóm nghiên cứu thuộc Đại học RMIT (Úc) và Viện Nghiên cứu Bolton Clarke (Úc) đã đặt ra mục tiêu phải nghiên cứu và phát triển một công cụ có khả năng xác định các vết loét, cụ thể là vết loét chân mãn tính ngay trong tuần thứ hai sau khi có đánh giá cơ bản.

Trước hết, chúng ta cần biết rằng, nếu một vết thương có khả năng lành bình thường thì diện tích của vết thương đó sẽ giảm 50% trong vòng bốn tuần. Tuy nhiên, có hơn 20% các vết loét không lành được như thời gian dự kiến ​​này và có thể phải cần đến sự can thiệp của bác sĩ chuyên khoa.

Trong đó, loét tĩnh mạch chân là vết thương mãn tính phổ biến nhất ở Úc. Hiện tại, tiêu chuẩn vàng để dự đoán khả năng lành của vết thương này - thông qua việc sử dụng phương pháp đo kỹ thuật số thông thường – đòi hỏi phải có sự tiếp xúc vật lý vào vết thương và phải theo dõi chúng trong vòng bốn tuần như đã nói ở trên. Bên cạnh đó, việc chụp ảnh vết thương thông thường cũng kém chính xác vì có thể có sự khác biệt giữa các ảnh do ánh sáng, chất lượng ảnh và góc máy ảnh.

Để thực hiện nghiên cứu này, các nhà khoa học đã xây dựng một hệ thống được vận hành bởi AI - cụ thể là sử dụng mạng neuron Bayesian tối ưu - và thu thập dữ liệu về vết loét tĩnh mạch chân từ 56 người bệnh lớn tuổi trong khoảng thời gian 12 tuần, bao gồm hình ảnh nhiệt về vết thương khi đánh giá ban đầu và thông tin về tình trạng của họ sau 12 tuần theo dõi. Tiếp đó, hình ảnh nhiệt được xử lý trước tự động theo ba bước: chuẩn hóa hình ảnh, tạo mặt nạ nền và trích xuất vết thương. Từ những hình ảnh được xử lý trước, 19 đặc điểm kết cấu được trích xuất tự động bằng phần mềm độc quyền. Sau khi huấn luyện với dữ liệu, hệ thống này sẽ dự đoán vết loét ở chân sẽ lành như thế nào dựa trên hình ảnh nhiệt từ lần đánh giá đầu tiên.

Trong bài báo “Computerised prediction of healing for venous leg ulcers” mới được công bố gần đây trên tạp chí Scientific Reports về kết quả nghiên cứu lâm sàng của nhóm, kết quả cho thấy, phần mềm này có khả năng dự đoán chính xác 78% (ngay trong tuần thứ hai sau khi đánh giá cơ bản) về việc liệu vết loét ở chân có lành sau 12 tuần mà không cần điều trị chuyên khoa hay không.

“Giải pháp của chúng tôi không bị nhạy cảm với những thay đổi về nhiệt độ và ánh sáng xung quanh, do đó nó rất hiệu quả khi các y tá sử dụng [để đánh giá vết thương] tại nhà cho bệnh nhân”, TS. Ngô Quốc Cường chia sẻ trong bản tin của Đại học RMIT. “Công cụ này cũng có hiệu quả trong môi trường nhiệt đới chứ không chỉ ở Melbourne, Úc” - một điều rất có ý nghĩa nếu phương pháp này được áp dụng ở các quốc gia có khí hậu nóng ẩm như Việt Nam.

Với kết quả này, công cụ của nhóm TS. Cường cho phép xác định những vết thương mãn tính sớm hơn một tuần so với nghiên cứu trước đó, và đây hoàn toàn không phải là một bước tiến nhỏ. “Việc xác định được các vết thương mãn tính ở chân ngay trong lần khám thứ nhất như vậy là thành tựu đầu tiên trên thế giới”, GS. Dinesh Kumar (trường Kỹ thuật, Đại học RMIT, Úc) - trưởng nhóm nghiên cứu - cho biết trong thông cáo báo chí của RMIT. “Điều này có nghĩa là các bác sỹ sẽ có thể bắt đầu áp dụng phương pháp điều trị chuyên biệt cho các vết loét mãn tính ở chân sớm hơn đến bốn tuần so với tiêu chuẩn vàng hiện tại”.

Điều đáng chú ý là giải pháp của nhóm nghiên cứu không chỉ giúp người bệnh nhanh chóng được tiếp nhận liệu pháp điều trị phù hợp mà còn hạn chế nguy cơ lây nhiễm, do công cụ này giúp giảm thiểu việc tiếp xúc vật lý vào vết thương.

“Dịch vụ chăm sóc lâm sàng có mặt ở nhiều địa điểm khác nhau, bao gồm phòng khám chuyên khoa, phòng khám đa khoa và tại nhà của mọi người”, TS. Rajna Ogrin - đồng tác giả và là nghiên cứu viên cao cấp tại Viện Nghiên cứu Bolton Clarke - cho biết. “Phương pháp này đem lại một giải pháp nhanh chóng, khách quan, không xâm lấn để xác định khả năng lành của các vết thương mãn tính ở chân mà các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe có thể sử dụng ở bất kể môi trường nào”.

Tuy nhiên, nghiên cứu này vẫn còn một số hạn chế nhất định. Trong đó, điểm yếu đáng chú ý nhất là số lượng vết thương đã lành trong bộ dữ liệu còn tương đối ít so với vết thương chưa lành, đồng thời, nghiên cứu này mới chỉ thực hiện với dữ liệu của những người lớn tuổi.

Do đó, các tác giả cho rằng, “nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc cải thiện độ chính xác của dự đoán và tùy chỉnh phương pháp này để đưa việc đánh giá như vậy vào thực hành lâm sàng trên nhiều nhóm người tham gia hơn và trong nhiều môi trường khác nhau”.

GS. Kumar cũng cho biết, nhóm nghiên cứu đang hy vọng có thể điều chỉnh thêm công cụ này để giải pháp sử dụng được trên điện thoại di động. Nhóm nghiên cứu cũng sẽ đánh giá liệu phương pháp có thể dự đoán khả năng lành của các vết loét chân ở bệnh nhân tiểu đường hay không.

“Với khoản tài trợ đã nhận được từ Quỹ Nghiên cứu Y tế Tương lai, chúng tôi hiện đang nỗ lực hướng tới điều đó”, ông nói. “Chúng tôi cũng rất muốn làm việc với các đối tác tiềm năng có chuyên môn khác nhau để đạt được mục tiêu này trong vài năm tới”.