Một thiết bị cấy ghép võng mạc siêu nhỏ kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI) và kính thực tế tăng cường (AR) mới đây đã giúp nhiều người mất thị lực lấy lại khả năng đọc chữ.

Đây là kết quả từ một thử nghiệm lâm sàng có sự tham gia của các nhà nghiên cứu đến từ Đại học College London (UCL) và Bệnh viện Mắt Moorfields.

Một bệnh nhân tại Bệnh viện Mắt Moorfields đang được đào tạo sau khi được cấy thiết bị

Được công bố trên tạp chí khoa học The New England Journal of Medicine, kết quả nghiên cứu cho thấy 84% số bệnh nhân tham gia đã có thể nhận diện được chữ cái, con số và từ ngữ bằng con mắt vốn đã bị mù do teo địa lý (geographic atrophy), giai đoạn cuối của thoái hóa điểm vàng khô do tuổi tác (dry AMD), căn bệnh hiện chưa có phương pháp điều trị.

Bước ngoặt trong phục hồi thị giác cho người mù

Nghiên cứu đã tuyển chọn 38 bệnh nhân tại 17 bệnh viện ở 5 quốc gia, trong đó Bệnh viện Mắt Moorfields là địa điểm duy nhất tại Anh tham gia thử nghiệm. Tất cả các bệnh nhân đều đã mất hoàn toàn thị lực trung tâm ở mắt được điều trị.

Bệnh thoái hóa điểm vàng khô (Dry AMD) dần dần phá hủy các tế bào nhạy sáng của võng mạc trung tâm, khiến người bệnh mất khả năng nhìn chi tiết và đọc chữ, dù thị lực ngoại vi vẫn còn. Ở giai đoạn nặng nhất hay còn gọi là teo địa lý (GA), người bệnh có thể mù hoàn toàn ở vùng nhìn trung tâm. Ước tính hiện có khoảng 5 triệu người trên toàn cầu sống chung với GA.

Thiết bị cấy ghép được thử nghiệm mang tên PRIMA. Đây là công nghệ đầu tiên cho phép bệnh nhân đọc chữ và con số thông qua một con mắt đã mất thị lực trung tâm.

Phó Giáo sư Mahi Muqit, chuyên gia võng mạc tại UCL và Bệnh viện Mắt Moorfields, người đứng đầu thử nghiệm tại Anh, nhận định: “Đây là một kỷ nguyên mới trong lịch sử thị giác nhân tạo khi bệnh nhân mù có thể thực sự phục hồi thị giác trung tâm, điều chưa từng được thực hiện trước đây”.

Ông cho biết thêm, việc lấy lại khả năng đọc mang lại thay đổi lớn trong chất lượng cuộc sống, giúp bệnh nhân tự tin và độc lập hơn.

“Ca phẫu thuật cấy chip PRIMA có thể được thực hiện an toàn trong chưa đầy 2 giờ bởi bất kỳ bác sĩ phẫu thuật võng mạc được đào tạo nào. Đây là yếu tố then chốt để mở rộng khả năng tiếp cận liệu pháp này trong tương lai”, ông nói.

Quy trình bắt đầu với việc phẫu thuật cắt bỏ dịch kính (vitrectomy) để tạo không gian cho thiết bị. Sau đó, bác sĩ sẽ đặt một vi mạch chỉ 2mm x 2mm – mỏng 0,03mm, tương đương một nửa sợi tóc người, vào vị trí dưới võng mạc trung tâm.

Sau phẫu thuật, bệnh nhân được trang bị kính thực tế tăng cường có gắn camera video và máy tính cỡ nhỏ đeo ở thắt lưng. Camera ghi lại hình ảnh, truyền đến máy tính, nơi thuật toán AI xử lý dữ liệu và chuyển thành tín hiệu điện. Những tín hiệu này được chiếu qua chùm tia hồng ngoại tới chip PRIMA trong mắt, kích hoạt các tế bào thần kinh võng mạc để gửi thông tin đến não.

Não bộ sau đó giải mã tín hiệu này thành hình ảnh, cho phép bệnh nhân cảm nhận được thị giác. Với thời gian huấn luyện, họ học cách quét văn bản, điều chỉnh thu phóng và đọc lại chữ viết.

Đáng chú ý, không có bệnh nhân nào bị ảnh hưởng thị lực ngoại vi còn lại, cho thấy thiết bị an toàn và khả thi cho các thử nghiệm mở rộng.

Thiết bị hoạt động như một tấm pin mặt trời thu nhỏ, sử dụng ánh sáng cận hồng ngoại từ kính để tạo năng lượng. Khi chưa kết nối với kính và máy tính, chip không phát tín hiệu hay kích thích thị giác.

“Hiện chưa có phương pháp nào được cấp phép trong việc điều trị chứng thoái hóa điểm vàng khô, vì thế tiềm năng của công nghệ này là vô cùng lớn”, ông Muqit cho biết.

Ông nhấn mạnh, phục hồi chức năng sau phẫu thuật là yếu tố then chốt.

“Không phải cứ cấy chip vào mắt là bệnh nhân có thể nhìn thấy ngay. Họ cần thời gian để học cách sử dụng loại thị giác mới này”.

Chia sẻ trải nghiệm bản thân sau ca phẫu thuật, bà Sheila Irvine, bệnh nhân tại Moorfields, xúc động cho biết:

“Trước khi cấy ghép, mắt tôi như có hai đĩa đen với vùng nhìn bên ngoài bị méo mó. Tôi là người nghiện đọc sách và luôn khao khát có thể đọc lại. Khi tôi bắt đầu thấy được một chữ cái, cảm giác thật khó tả. Học đọc lại không dễ, nhưng càng luyện tập, tôi càng tiến bộ”.

“Đội ngũ tại Moorfields luôn cho tôi những thử thách, như đọc chữ nhỏ trên toa thuốc hay hộp thiếc. Giờ tôi có thể đọc được trở lại và chơi trò giải ô chữ, điều này đã thay đổi hẳn cuộc sống của tôi. Tôi lạc quan hơn bao giờ hết”.

Thành công của công nghệ PRIMA đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong y học thị giác. Dù cần thêm thời gian để mở rộng thử nghiệm và đánh giá lâu dài, các chuyên gia tin rằng thị giác nhân tạo kết hợp AI sẽ sớm trở thành liệu pháp điều trị khả thi cho hàng triệu bệnh nhân mù do thoái hóa điểm vàng, căn bệnh từng được xem là không thể cứu chữa.