Mẫu robot phẫu thuật siêu nhỏ tích hợp AI

Thách thức kỹ thuật lớn nhất trong kỹ thuật y sinh vi mô là thiết kế hệ thống truyền động. Đa số các nền tảng truyền thống sử dụng từ trường bên ngoài để điều hướng các thiết bị cấy ghép thụ động.

Tuy nhiên, công ty Robeauté đã có một bước nhảy vọt về cơ khí học khi chế tạo thành công động cơ vi mô siêu nhỏ tích hợp trực tiếp trên thân thiết bị có đường kính chưa tới hai milimet.

Thay vì di chuyển theo các đường thẳng cứng nhắc do mũi kim định hướng, cỗ máy này sở hữu khả năng nội suy quỹ đạo phi tuyến tính trong không gian ba chiều.

Năng lượng được cung cấp liên tục qua một sợi dây siêu dẫn, cho phép kéo theo các module sinh thiết hoặc ống thông.

Các phần mềm trí tuệ nhân tạo sẽ liên tục tính toán đường đi an toàn nhất. Điều này giúp thiết bị dễ dàng luồn lách qua các mô mềm phức tạp mà không làm tổn thương các cơ quan bên trong cơ thể người bệnh.

Bí quyết giúp bác sĩ theo dõi robot rõ nét

Việc chế tạo thành công hình dáng bên ngoài chỉ là một nửa câu chuyện. Khó khăn tiếp theo là làm sao để bác sĩ nhìn thấy robot khi nó đang ở vị trí rất sâu trong cơ thể.

Để giải quyết, các kỹ sư đã bọc bên ngoài robot một lớp vật liệu kim loại đặc biệt.

Lớp áo này đóng vai trò như một chiếc đèn phản quang. Nhờ đó, cỗ máy luôn phát sáng và hiển thị cực kỳ rõ nét trên màn hình siêu âm, giúp bác sĩ kiểm soát mọi hành động của robot theo thời gian thực.

Môi trường bên trong cơ thể người không hề giống như một dòng nước chảy ngoài tự nhiên. Ở kích thước siêu nhỏ, máu và các dịch cơ thể có độ dính và đặc hệt như mật ong. Khi robot bơi trong môi trường này, lực cản sinh ra là cực kỳ lớn.

Theo các nhà khoa học, chỉ cần động cơ ngừng đẩy, cỗ máy sẽ lập tức đứng im tại chỗ chứ không thể trôi tiếp theo quán tính.

Để thích nghi với sự đặc quánh này, các kỹ sư phải thiết kế cho robot những chiếc vây bơi mô phỏng theo chuyển động của vi khuẩn, hoặc dùng hệ thống bơm nước liên tục để tạo lực đẩy mạnh mẽ tiến về phía trước.

Ở những vùng phức tạp như não hay mắt, các hệ thống camera và tín hiệu thông thường rất dễ bị "mù" hoặc nhiễu sóng. Để khắc phục điểm mù này, các nhà khoa học đã dùng đến mạng nơ-ron nhân tạo (một dạng AI mô phỏng cách bộ não con người suy nghĩ) kết hợp với các phần mềm lọc tín hiệu.

Công nghệ thông minh này hoạt động như một hệ thống bản đồ định vị Google Maps cực kỳ tinh vi.

Ngay cả khi tín hiệu truyền về bị yếu hoặc chập chờn, trí tuệ nhân tạo vẫn có thể đoán và tính toán chính xác vị trí của cỗ máy. Nhờ vậy, robot sẽ không bao giờ bị "lạc đường" và luôn đến đúng vị trí khối u để thực hiện nhiệm vụ chữa bệnh.