BỆNH VIỆN UNG BƯỚU TP HCM: Ứng dụng AI trong xạ trị ung thư

Bệnh viện Ung bướu TP HCM hằng ngày tiếp nhận xạ trị cho hàng trăm lượt bệnh nhân ung thư đầu cổ. Các loại ung thư đầu cổ thường gặp có diễn tiến khá nhanh, rất dễ di căn hạch cổ, thậm chí di căn xa. Do đó, việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), thực hiện nhanh các bước chuẩn bị cho bệnh nhân xạ trị được bệnh viện xác định là nhiệm vụ rất quan trọng.

Tiến sĩ - bác sĩ Lâm Đức Hoàng lập kế hoạch xạ trị với sự trợ giúp của AI

Trợ thủ đắc lực

Tiến sĩ - bác sĩ Lâm Đức Hoàng, Trưởng Khoa Xạ trị đầu cổ, tai mũi họng, hàm mặt - Bệnh viện Ung bướu TP HCM, cho biết khoảng 70% bệnh nhân ung thư cần được điều trị bằng phương pháp xạ trị. Mục tiêu của phương pháp này là tiêu diệt hoàn toàn tế bào ung thư một cách nhanh chóng, đồng thời giảm tác dụng phụ với mô lành xung quanh.

Khó khăn mà Bệnh viện Ung bướu TP HCM đối mặt là số ca bệnh ngày càng gia tăng trong khi đội ngũ nhân lực và thiết bị chỉ ở mức nhất định. Điều này đòi hỏi phải tìm ra phương pháp, công cụ hỗ trợ để rút ngắn thời gian xạ trị, tăng độ chính xác.

Lập kế hoạch xạ trị ung thư bằng AI, bước tiến vượt bậc của Bệnh viện Ung bướu TP HCM. Nguồn: Thành tựu Y khoa 2024

Sau 3 tháng nỗ lực, nhóm nghiên cứu của Bệnh viện Ung bướu TP HCM gồm tiến sĩ - bác sĩ Lâm Đức Hoàng, thạc sĩ - bác sĩ Nguyễn Thị Bích Hiền, thạc sĩ - bác sĩ Trần Lan Phương, thạc sĩ - kỹ sư Phan Quốc Uy và kỹ sư Hồ Hoàng Thân bắt đầu thử nghiệm lập kế hoạch xạ trị ung thư đầu cổ bằng AI với phần mềm chuyên biệt Raysearch. Ở ca bệnh đầu tiên, kết quả đạt yêu cầu khoảng 80%.

"Chúng tôi tiến hành song song giữa lập kế hoạch xạ trị bằng phương pháp thủ công với việc có AI hỗ trợ. Sau đó, đối chiếu 2 kết quả, khắc phục và tiếp tục hoàn thiện ứng dụng. Đến ca bệnh thứ 20, ứng dụng lập kế hoạch nhuần nhuyễn, đạt yêu cầu trên 95%" - bác sĩ Hoàng thông tin.

Theo nhóm nghiên cứu, lập kế hoạch xạ trị là một chuỗi công việc phức tạp, gồm: Cố định - mô phỏng bệnh nhân, xác định thể tích mô lành, xác định thể tích mô đích, phân bố liều, đánh giá sự phân bố liều, đo lường kế hoạch trước khi xạ trị, đặt bệnh nhân xạ trị và giám sát. Quá trình này tiềm ẩn nhiều nguy cơ sai sót vì ê-kíp làm việc liên tục, công việc có tính lặp đi lặp lại trong khi họ luôn bị áp lực vì quá tải bệnh nhân và phải hoàn thành trong thời gian ngắn nhất.

Với việc ứng dụng AI, quy trình lập kế hoạch xạ trị rút ngắn còn 1-3 ngày so với 5-10 ngày nếu theo phương pháp truyền thống. Trong đó, quá trình vẽ contour (xác định mô đích và mô lành) bằng tay của bác sĩ rút ngắn từ 2-4 giờ xuống còn 2-4 phút. Thời gian tính tối ưu hóa liều xạ trị của kỹ sư cũng rút ngắn từ 2-4 giờ xuống còn 2-4 phút.

Ứng dụng AI trong xạ trị ung thư, y - bác sĩ, nhân viên y tế tiết kiệm được rất nhiều thời gian

Tăng độ chính xác, giảm biến chứng

Tiến sĩ - bác sĩ Diệp Bảo Tuấn, Giám đốc Bệnh viện Ung bướu TP HCM, cho rằng làm theo phương pháp truyền thống tiêu tốn rất nhiều thời gian của bác sĩ, trong khi bệnh nhân ung thư mong chờ điều trị từng ngày, từng giờ. Đó là cơ sở để bệnh viện quyết tâm nghiên cứu và ứng dụng AI trong việc lập kế hoạch xạ trị ung thư đầu cổ.

Theo kết quả bước đầu, trong vòng 6 tháng ứng dụng, hơn 60 ca bệnh tại Bệnh viện Ung bướu TP HCM được lập kế hoạch xạ trị ung thư đầu cổ bằng công nghệ mới này. Đây là bước tiến vượt trội mà đội ngũ bác sĩ, kỹ sư bệnh viện đã nghiên cứu.

Theo bác sĩ Diệp Bảo Tuấn, vùng đầu cổ là nơi có nhiều cấu trúc quan trọng, cơ quan nguy cấp, điều trị mất nhiều thời gian nhất nên bệnh viện ưu tiên áp dụng trước. Sắp tới, bệnh viện sẽ tiếp tục ứng dụng đến các vùng điều trị khác trên cơ thể.

Thạc sĩ - bác sĩ Nguyễn Thị Bích Hiền - Khoa Xạ trị đầu cổ, tai mũi họng, hàm mặt - Bệnh viện Ung bướu TP HCM - đánh giá quy trình làm việc mới kết hợp giữa AI và con người giúp hạn chế tối đa nguy cơ xảy ra sai sót trong quy trình lập kế hoạch xạ trị. Trong quá trình kiểm soát chuyển động lúc xạ trị, AI có khả năng phân tích và tiên đoán những sai lệch, từ đó thay đổi sao cho phù hợp với tình trạng hiện tại.

Đề cập hiệu quả trong việc ứng dụng AI, bác sĩ Hiền chỉ rõ thuật toán của AI không chỉ tính toán liều lượng mà còn điều chỉnh góc chiếu, cường độ, hướng đi của chùm tia bức xạ để bảo đảm liều cao nhất được phân bổ vào vùng thể tích đích. Nó còn giúp giảm tối đa liều ảnh hưởng cho các cơ quan lành, đồng thời theo dõi diễn tiến của cấu trúc vùng đầu cổ, thể tích bướu trong suốt quá trình xạ trị.

Đặc biệt, AI có thể xạ trị trong ngày cho những trường hợp khẩn cấp (chảy máu, chèn ép tủy...). Ngoài ra, AI còn hỗ trợ phân tích hình ảnh trong lúc xạ trị, giúp bảo đảm kế hoạch như mong muốn; phân tích các đáp ứng sớm đối với bướu hoặc độc tính do xạ trị; phân tích sự tương thích đối với những thay đổi hình học của bướu với liều xạ.

Nhóm nghiên cứu cho biết ứng dụng AI có khả năng liên kết nhiều loại thiết bị xạ trị, nhất là các thiết bị hiện đại như proton và hạt nặng. Các bác sĩ, kỹ sư có thể lập kế hoạch xạ trị từ xa cho những ca bệnh khó ở tuyến dưới, liên kết tất cả loại máy xạ, giúp tối ưu thời gian làm việc, giảm quá tải và đẩy mạnh công tác chỉ đạo tuyến.

Kế hoạch xạ trị ung thư đầu cổ của Bệnh viện Ung bướu do AI tạo lập

Bài và ảnh: NGUYỄN HUỲNH