Công nghệ giao diện não – máy tính, giúp bệnh nhân liệt sử dụng máy tính hoặc máy tính bảng

Bệnh nhân liệt Philip O’Keefe, sử dụng công nghệ ynchron Switch lần đầu tiên làm việc với máy tính bằng ý nghĩ. Ảnh Synchron

Trong một phòng thí nghiệm ở Brooklyn, Mỹ đầy ắp máy in 3D và một sân bóng picketball, các nhân viên một công ty khởi nghiệp về giao diện não – máy tính, có tên là Synchron đang nghiên cứu công nghệ, được thiết kế và phát triển nhằm làm thay đổi cuộc sống hàng ngày của những người bị liệt.

Thiết bị Công tắc Đồng bộ (Synchron Switch) được cấy ghép qua các mạch máu nhằm cho phép những người không có hoặc rất hạn chế về khả năng vận động có thể vận hành công nghệ như điều khiển con trỏ chuột máy tính, thiết bị nhà thông minh bằng tín hiệu. Cho đến nay, công nghệ non trẻ này đang được sử dụng cho 3 bệnh nhân ở Mỹ và 4 bệnh nhân ở Úc.

“Tôi đã chứng kiến những khoảnh khắc giữa bệnh nhân và đối tác, giữa bệnh nhân và vợ/chồng, mọi người vô cùng hân hoan và tràn đầy niềm tin khi lấy lại được khả năng độc lập làm được điều gì đó hơn một chút so với trước đây”, Tom Oxley, Giám đốc điều hành của Synchron nói với CNBC trong một cuộc phỏng vấn. “Công nghệ giúp người bệnh làm được theo những gì mà chúng ta coi là điều hiển nhiên.”

Được thành lập vào năm 2012, Synchron là một phần của ngành công nghiệp giao diện não-máy tính (BCI) đang phát triển. BCI là một hệ thống giải mã những tín hiệu não và chuyển thành các lệnh cho những công nghệ bên ngoài. Doanh nghiệp nổi tiếng nhất trong lĩnh vực này là Neuralink, trên cơ sở danh tiếng của nhà sáng lập Elon Musk, đồng thời là CEO của Tesla, SpaceX và Twitter.

Nhưng Elon Musk không phải là tỷ phú công nghệ duy nhất đầu tư vào sự chuyển đổi cuối cùng của BCI từ thí nghiệm khoa học cấp tiến sang kinh doanh y tế với sự phát triển cao. Tháng 12, Synchron công bố vòng tài trợ trị giá 75 triệu USD tiền đầu tư từ các công ty đầu tư của Microsoft, đồng sáng lập Bill Gates và Amazon với nhà sáng lập Jeff Bezos.

Tháng 8/2020, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm đã cấp chỉ định Synchron Switch là “Thiết bị Đột phá”, dành cho những thiết bị y tế có khả năng cung cấp phương pháp điều trị cải thiện cho những tình trạng suy nhược khó phục hồi hoặc đe dọa đến tính mạng. Năm 2021, Synchron trở thành công ty đầu tiên nhận được giấy phép của FDA, cho phép sử dụng một thiết bị nghiên cứu để tiến hành thử nghiệm BCI cấy ghép vĩnh viễn trên người.

Synchron đang đăng ký bệnh nhân vào một thử nghiệm khả thi ban đầu, hướng tới mục đích chứng minh công nghệ này an toàn khi đưa vào cơ thể người. 6 bệnh nhân sẽ được cấy ghép BCI của Synchron trong quá trình nghiên cứu và Giám đốc Thương mại Kurt Haggstrom cho biết, công ty hiện đã đi được nửa chặng đường thương mại hóa công nghệ.

Công ty chưa có doanh thu, một phát ngôn viên cho biết Synchron không bình luận về tổng chi phí cho quá trình thử nghiệm này.

Công ty cho biết, hiện nay nhiều đối thủ cạnh tranh đang cấy BCI thông qua phẫu thuật mở não nhưng Synchron sử dụng một phương pháp ít xâm lấn trên cơ sở các kỹ thuật nội mạch hiện có trong nhiều thập kỷ.

Dãy điện cực nội mạch Stentrode. Ảnh Synchron

BCI của Synchron được đưa vào thông qua các mạch máu mà Oxley gọi là ”đường cao tốc tự nhiên” vào não. Ống đỡ động mạch của Synchron, được gọi là Stentrode, được gắn những cảm biến nhỏ và đưa đến tĩnh mạch lớn nằm cạnh vỏ não vận động. Stentrode sẽ kết nối với một ăng-ten nằm dưới da ở ngực và thu thập dữ liệu não thô mà thiết bị gửi từ cơ thể đến các thiết bị bên ngoài.

Peter Yoo, Giám đốc cao cấp khoa học thần kinh tại Synchron cho biết, vì thiết bị không được đưa trực tiếp vào mô não nên chất lượng tín hiệu não không hoàn hảo. Nhưng não không thích bị vật thể lạ chạm vào và bản chất ít xâm lấn của quy trình khiến thiết bị dễ tiếp cận hơn.

“Có khoảng 2.000 nhà can thiệp thần kinh có thể thực hiện những quy trình này”, Yoo trong cuộc phỏng vấn với CNBC cho biết. “Công nghệ cho khả năng mở rộng hơn một chút so với phẫu thuật mở não hoặc đục lỗ mà chỉ các bác sĩ phẫu thuật thần kinh mới có thể thực hiện.”

Philip O’Keefe, một trong những bệnh nhân của Synchron trong thử nghiệm lâm sàng Switch, người đầu tiên trên thế giới tweet bằng thiết bị BCI. Ảnh Synchron

Đối với những bệnh nhân bị liệt nặng hoặc mắc các bệnh thoái hóa như xơ cứng teo cơ bên hoặc ALS, công nghệ của Synchron có thể giúp người bệnh có được khả năng giao tiếp với bạn bè, gia đình và thế giới bên ngoài, thông qua đánh máy, nhắn tin hoặc truy cập mạng xã hội.

Bệnh nhân có thể sử dụng BCI của Synchron để mua sắm trực tuyến và quản lý sức khỏe cũng như tài chính, nhưng Oxley cho biết, điều khiến người bệnh phấn khích nhất là tin nhắn văn bản.

Ông Oxley nói: “Mất khả năng nhắn tin là tình huống khiến người bệnh có cảm giác vô cùng cô lập. Khôi phục khả năng nhắn tin cho những người thân yêu là một sự phục hồi năng lực hành vi rất xúc động.”

Tháng 12/2021, Oxley đã trao tài khoản Twitter của mình cho một bệnh nhân tên là Philip O’Keefe, mắc bệnh ALS và gặp khó khăn khi cử động tay. Khoảng 20 tháng trước đó, O’Keefe được cấy BCI của Synchron.

“Xin chào thế giới! Dòng tweet ngắn. Tiến bộ vượt bậc,” O’Keefe đã sử dụng BCI tweet trên trang của Oxley.

Công nghệ của Synchron đã thu hút sự quan tâm đặc biệt của các đối thủ cạnh tranh. Theo một bản tin của Reuters, Ông Elon Musk đã tiếp cận công ty để thảo luận về một khoản đầu tư tiềm năng vào năm 2022. Synchron từ chối bình luận về bản tin. Neuralink không trả lời yêu cầu bình luận.

Neuralink của Elon Musk đang phát triển một BCI, được thiết kế để đưa trực tiếp vào mô não. Mặc dù công ty chưa thử nghiệm thiết bị này trên người, nhưng Musk phát biểu rằng, ông hy vọng việc thử nghiệm trên người sẽ được cấp phép đê thực hiện trong năm 2023.

Ông Haggstrom cho biết, nguồn tài trợ cho công ty sẽ giúp đẩy nhanh tiến trình phát triển sản phẩm của Synchron, thúc đẩy doanh nghiệp hướng tới một thử nghiệm lâm sàng quan trọng, đưa công ty đến gần hơn với thương mại hóa công nghệ.

Đối tác góp vốn của công ty Khosla Ventures, Alex Morgan, dẫn đầu một vòng cấp vốn trước đó bình luận, mặc dù thiết bị của Synchron có vẻ tương tự như một thiết bị nào gì đó của khoa học viễn tưởng, nhưng dựa trên “khoa học thực tế” và đã tạo ra sự khác biệt rất lớn trong cuộc sống của bệnh nhân bại liệt.

Trong một cuộc phỏng vấn, ông nói: “Synchron thực sự đang giúp mọi người ngay bây giờ, ngày hôm nay. Điều đó, đối với tôi đó là điều thực sự đặc biệt.”

Giao diện não-máy tính của Synchron, Mảng điện cực nội mạch Stentrode và Bộ truyền phát máy thu có thể cấy ghép. Ảnh Synchron

Tháng 1, tạp chí y khoa JAMA Neurology đã công bố kết quả an toàn trong bài báo khoa học, đánh giá một thử nghiệm hệ thống BCI của Synchron ở Úc. Nghiên cứu cho thấy, công nghệ hoàn toàn an toàn và không làm suy giảm chất lượng cũng như hiệu suất tín hiệu trong khoảng thời gian 12 tháng.

″Đó là một thành tích rất lớn đối với chúng tôi,” ông Haggstrom nói và lưu ý thương mại hóa là vấn đề then chốt đối với tất cả những tổ chức, doanh nghiệp trong ngành.

Haggstrom tuyên bố: “Tôi luôn thích cạnh tranh và vì vậy đối với tôi, trở thành người đầu tiên tiếp thị sản phẩm công nghệ có ý nghĩa quan trọng. Chúng tôi gặp những bệnh nhân tương lai, nói về nhu cầu và khả năng chữa trị của người bênh, khi nói chuyện với những gia đình bệnh nhân và những người chăm sóc, chúng tôi muốn chạy nhanh nhất có thể để hỗ trợ những người thiệt thòi trong cuộc sống hàng ngày.”

Theo CNBC

Thái Bằng