Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ – Giám đốc Phòng thí nghiệm Robot Y tế tại Đại học New South Wales, Australia – đang phát triển mô hình trái tim nhân tạo mềm có khả năng tái hiện chuyển động, áp suất và dòng máu gần với tim thật. Công nghệ này không chỉ giúp bác sĩ thử nghiệm thiết bị tim mạch và diễn tập các ca mổ phức tạp, mà còn mở ra hy vọng mới cho hàng triệu bệnh nhân tim trên thế giới. Công trình trái tim nhân tạo mềm của ông đang mở ra hướng đi mới cho mô phỏng sinh học và đào tạo phẫu thuật tim mạch trong tương lai.

Sau bài thuyết trình đầy ấn tượng của Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ về công trình nghiên cứu sáng chế trái tim nhân tạo mềm tại Tuần lễ Khoa học-Công nghệ VinFuture cuối năm 2025 vừa qua, ông tiếp tục gặt hái nhiều thành công mới từ nghiên cứu này. Ông vừa có những chia sẻ về hành trình nghiên cứu, cũng như những ấp ủ đưa công nghệ y tế này vào phục vụ cuộc sống với phóng viên Báo Nhân Dân.  

Phóng viên: Thưa Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ, nhìn lại hành trình từ một sinh viên Việt Nam ra nước ngoài học tập và nghiên cứu đến vị trí một nhà khoa học tiên phong trong lĩnh vực robot y sinh, ông có cho rằng chính những trải nghiệm ban đầu đã định hình triết lý “công nghệ phải phục vụ con người” trong các công trình của mình?

Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ: Tôi nghĩ là có. Những trải nghiệm ban đầu từ lúc còn là sinh viên tại Khoa Cơ Khí, Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh đến khi ra nước ngoài học tập, đặc biệt luận văn Tiến sĩ của tôi là về robot phẫu thuật và được tiếp xúc với rất nhiều bệnh nhân và bác sĩ lâm sàng, và được va chạm với các chuẩn mực khoa học quốc tế, rồi chứng kiến rất rõ sự chênh lệch về khả năng tiếp cận y tế giữa các nhóm người… những thứ đó đã định hình trong tôi một nguyên tắc: Công nghệ chỉ thực sự có ý nghĩa khi nó giải quyết được một vấn đề của con người.

Trong y sinh, đúng về mặt kỹ thuật chưa đủ. Nếu thiết bị không an toàn, không dễ dùng cho bác sĩ, không phù hợp quy trình bệnh viện, hoặc quá đắt để bệnh nhân tiếp cận, thì công nghệ đó vẫn chưa hoàn thành sứ mệnh. Triết lý “công nghệ phải phục vụ con người” vì vậy không phải là khẩu hiệu, mà là một bộ tiêu chí tôi luôn đặt lên hàng đầu tiên ngay từ khi hình thành ý tưởng nghiên cứu trong các công trình của mình.

Trong y sinh, đúng về mặt kỹ thuật chưa đủ. Nếu thiết bị không an toàn, không dễ dùng cho bác sĩ, không phù hợp quy trình bệnh viện, hoặc quá đắt để bệnh nhân tiếp cận, thì công nghệ đó vẫn chưa hoàn thành sứ mệnh.

Phóng viên: Khi bắt tay vào nghiên cứu tim nhân tạo mềm – một lĩnh vực đòi hỏi giao thoa giữa cơ học, vật liệu học, y học và trí tuệ nhân tạo – ông đã phải vượt qua những rào cản học thuật và công nghệ nào để biến ý tưởng thành mô hình khả thi?

Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ: Khó nhất là rào cản ngôn ngữ giữa các ngành. Thông thường thì cơ học diễn giải theo một kiểu, vật liệu theo một kiểu khác, còn lâm sàng lại dùng hệ quy chiếu hoàn toàn khác. Để biến ý tưởng thành mô hình khả thi, tôi phải tạo một ngôn ngữ chung để kết nối các ngành lại với nhau: mọi thảo luận đều quay về mục tiêu lâm sàng, các chỉ số đo được, và các quyết định thiết kế-chế tạo của trái tim luôn có ý kiến của bác sĩ lâm sàng.

Về công nghệ, thách thức lớn thường nằm ở 3 điểm chính: Thứ nhất là vật liệu mềm phải đồng thời đàn hồi, bền và tương thích sinh học. Thứ 2 là mô phỏng đúng động học phức tạp của tim, đặc biệt là sự phối hợp nhịp nhàng giữa các pha co và giãn, để tái tạo chính xác các thông số của tim thật. Thứ 3 là tích hợp cơ nhân tạo mềm và hệ điều khiển sao cho hệ thống phản hồi ổn định trong nhiều điều kiện: phối hợp 3 nhóm cơ khác nhau, đồng thời duy trì áp suất, dòng chảy máu và độ co giãn 3 chiều của tim.

Một bài toán mà giới nghiên cứu gần một thế kỷ vẫn rất khó giải là tạo được hệ cơ tim phức tạp với 3 lớp cơ chính và chuyển động co bóp đồng bộ. Đây là phần thách thức nhất. Tôi không làm theo kiểu bắt chước cho giống bằng cảm tính. Tôi đi theo hướng mô hình hóa, thử nghiệm, rùi lặp lại liên tục, và đặc biệt là tham vấn bác sĩ từ rất sớm để tránh rơi vào cái bẫy: kỹ thuật thì đẹp, nhưng không dùng được trong thực tế.

Phóng viên: Điều gì khiến ông thôi thúc mình đi sâu vào một lĩnh vực còn rất mới mẻ và đầy thách thức khi nghiên cứu về trái tim nhân tạo?

Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ: Thế giới sẽ có khoảng 729,5 triệu người, tăng 109% ca mắc tim mạch vào năm 2050 so với 2025. Tại Việt Nam, xấp xỉ 33% trong số ca tử vong, 1,6 triệu người đang sống với suy tim và xu hướng tăng. Trong số khoảng 24 triệu ca mắc bệnh lý tim mạch trên toàn cầu thì có 2/3 là bệnh về van tim. Đây là bài toán đặt ra với ngành y tế trong công tác điều trị.Dù hiện tại, các can thiệp phẫu thuật phức tạp bằng các thiết bị tim mạch đang đóng vai trò trung tâm trong việc điều trị những bệnh lý này. Tuy nhiên, việc lựa chọn bệnh nhân vẫn thường dựa trên hình ảnh tĩnh, tiền sử y khoa hoặc mô phỏng dẫn đến việc đánh giá sai lệch, lập kế hoạch điều trị chưa tối ưu và nguy cơ biến chứng sau phẫu thuật, tăng nguy cơ biến chứng hậu phẫu thuật.

“Trái tim nhân tạo mềm có nhịp đập” được thiết kế riêng cho từng bệnh nhân, có thể tái hiện chính xác chuyển động, áp suất và dòng máu của một trái tim thật. Trái tim này sẽ giúp bác sĩ tìm ra chính xác những bệnh nhân phù hợp, tiến hành những cuộc thử nghiệm thiết bị tim mạch mới, diễn tập các ca phẫu thuật phức tạp và xác định được rủi ro trước khi vào phòng mổ, từ đó nâng cao đáng kể độ an toàn và tỷ lệ thành công trong việc điều trị bệnh.

Trái tim mềm là một giải pháp cho những người đang chờ tim để ghép. Sản phẩm này mang lại hy vọng mới cho bệnh nhân tim. Hiện đã có hơn 42.000 bệnh nhân được cấy HeartMate 3 LVAD, nhưng ở Việt Nam thì mới có một ca được sử dụng.

Sản phẩm này không quá đắt đỏ vì mô hình 3D sử dụng vật liệu phổ biến, công nghệ sử dụng MRI, SCAN để mô tả trái tim người sau đó tạo mô hình tim 3D.

Phóng viên: So với các thiết bị hỗ trợ tim truyền thống, mô hình tim mềm của ông được đánh giá có tính mô phỏng sinh học cao hơn. Ông có thể chia sẻ thêm về những cải tiến mang tính đột phá giúp công nghệ này tiệm cận gần hơn với cơ chế hoạt động tự nhiên của trái tim người?

Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ: Điểm khác biệt của tim nhân tạo mềm là nó không chỉ bơm như một máy bơm cơ học, mà nó có thể tái hiện cơ chế biến dạng của mô tim thật, đặc biệt chuyển động 3 chiều, huyết áp và dòng chảy của máu. Những cải tiến mang tính đột phá thường nằm ở thiết kế cấu trúc và điều khiển.

Cấu trúc vật liệu và hình học được tối ưu để tạo ra chuyển động co bóp gần với chuyển động sinh học (ví dụ biến dạng theo vùng, theo hướng sợi cơ). Cái này được thực hiện nhờ hệ thống cơ nhân tạo mà nhóm của tôi (UNSW Medical Robotics Lab) phát triển.

Thêm nữa, việc tích hợp cảm biến đo lường để theo dõi áp lực, lưu lượng, hoặc trạng thái biến dạng theo thời gian thực. Cuối cùng là điều khiển thích nghi: thay vì chạy một nhịp cố định, hệ có thể điều chỉnh theo điều kiện đầu vào mô phỏng cơ thể. Tất nhiên, tiệm cận tự nhiên là một hành trình dài. Nhưng triết lý thiết kế là mô phỏng đúng phần nào có ý nghĩa lâm sàng nhất, rồi mới mở rộng dần.

Phóng viên: Nhiều người xem trái tim robot mềm không chỉ là một sản phẩm kỹ thuật mà là một bước tiến nhân văn trong điều trị tim mạch. Theo Phó Giáo sư, giá trị lớn nhất mà công trình này mang lại nằm ở khía cạnh khoa học, lâm sàng hay tác động xã hội?

Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ: Tôi nghĩ rằng trái tim nhân tạo mềm chỉ có một điểm tác động lớn nhất, nó có nhiều tác động trong cả nghiên cứu, lâm sàng và xã hội.

Về khoa học, công trình giúp hiểu tốt hơn cách mô phỏng nội tạng người sống và đặc biệt là cơ chế bơm sinh học của tim. Tim người là cấu trúc phức tạp nhất trong cơ thể.

Về lâm sàng, giá trị nằm ở việc cung cấp một nền tảng có thể hỗ trợ đào tạo, thử nghiệm quy trình, chuẩn đoán bệnh, và hướng đến các giải pháp an toàn hơn cho bệnh nhân.

Còn về xã hội, điều tôi trăn trở là khả năng mở rộng tiếp cận: làm sao công nghệ này không chỉ nằm ở vài trung tâm hàng đầu, mà có thể tạo ra chuẩn mới trong đào tạo và điều trị, giảm biến chứng, giảm thời gian nằm viện, và cuối cùng là giảm gánh nặng cho gia đình người bệnh.

Phóng viên: Trong bối cảnh bệnh tim mạch vẫn là nguyên nhân tử vong hàng đầu toàn cầu, ông nhìn nhận công nghệ tim nhân tạo mềm sẽ đóng vai trò như thế nào trong việc thay đổi phương pháp đào tạo phẫu thuật và nâng cao tỷ lệ thành công của các ca mổ phức tạp?

Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ: Tôi hy vọng công nghệ tim nhân tạo mềm có thể đóng vai trò quan trọng trong đào tạo phẫu thuật, chuẩn đoán biến chứng của các thiết bị tim mạch trước khi cấy ghép vào bệnh nhân, và lập kế hoạch can thiệp trước khi thực hiện trên cơ thể bệnh nhân.

Với mô hình mềm có tính tương tác cao, bác sĩ và học viên có thể luyện tập trên kịch bản gần thực tế hơn, đặc biệt là khi cần hiểu cảm giác mô, lực tác động và phản hồi của hệ tim mạch bởi sự hiện diện của thiết bị cấy ghép.

Ở các ca phức tạp như phẫu thuật van 2 lá, mô hình có thể hỗ trợ diễn tập trước ca mổ, thử nhiều chiến lược, đánh giá rủi ro và chọn phương án tối ưu. Nếu làm đúng, điều này giúp tăng tỷ lệ thành công, giảm thời gian mổ và giảm biến chứng. Tôi xem đây như một bước tiến từ đào tạo theo kinh nghiệm sang đào tạo dựa trên mô phỏng và dữ liệu.

Tôi hy vọng công nghệ tim nhân tạo mềm có thể đóng vai trò quan trọng trong đào tạo phẫu thuật, chuẩn đoán biến chứng của các thiết bị tim mạch trước khi cấy ghép vào bệnh nhân, và lập kế hoạch can thiệp trước khi thực hiện trên cơ thể bệnh nhân.

Công cuộc phát triển khoa học công nghệ là một hành trình dài, đòi hỏi sự vào cuộc quyết liệt của cả hệ thống chính trị và toàn dân. Ngành ngoại giao cam kết sẽ tiếp tục phát huy vai trò tiên phong, là cầu nối vững chắc, hiệu quả, biến tri thức và nguồn lực của thế giới thành sức mạnh nội sinh, góp phần thúc đẩy sự phát triển của khoa học công nghệ Việt Nam, nâng cao năng lực cạnh tranh quốc gia và vị thế của Việt Nam trên trường quốc tế nhằm hiện thực hóa 2 mục tiêu 100 năm và khát vọng xây dựng một Việt Nam hùng cường, thịnh vượng.

Phóng viên: Ông đánh giá thế nào về xu hướng kết hợp robot mềm và trí tuệ nhân tạo trong y học tương lai? Liệu đây có phải là nền tảng cho một thế hệ thiết bị y sinh hoàn toàn mới, có khả năng “học” và thích nghi với từng bệnh nhân?

Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ: Tôi đánh giá xu hướng kết hợp robot mềm và trí tuệ nhân tạo (AI) là một hướng đi rất mạnh và cần thiết trong y học tương lai. Robot mềm đem lại sự an toàn khi tương tác với mô sống, còn AI hỗ trợ tối ưu điều khiển, cá nhân hóa và dự báo rủi ro.

Tôi tin đây có thể là nền tảng cho thế hệ thiết bị y sinh mới, không chỉ chạy theo lệnh mà có thể học từ dữ liệu, thích nghi nhanh theo đặc điểm từng bệnh nhân để có thể tối ưu triều trị.

Tuy nhiên, tôi cũng phải nhấn mạnh là AI trong y tế phải đi cùng minh bạch, kiểm chứng, và cơ chế an toàn. Trong lâm sàng, mọi quyết định đều cần có khả năng giải thích và trách nhiệm rõ ràng.

Phóng viên: Trong quá trình hợp tác với các bác sĩ và trung tâm y khoa, đâu là những phản hồi khiến ông nhận thấy rõ nhất rằng công trình nghiên cứu của mình thực sự chạm tới nhu cầu thực tiễn của ngành y?

Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ: Những phản hồi làm tôi chắc dạ nhất thường rất đời thường. Ví dụ khi bác sĩ hỏi là nếu cái này (tim nhân tạo) nếu có thể làm được thì các bác sĩ chúng tôi huấn luyện nội trú có tốt hơn không hoặc nếu mô hình này có thể tái tạo được tình huống bệnh (thí dụ bệnh suy tim phân suất máu bảo toàn hoặc các bệnh về van tim) chúng tôi sẽ giảm được rủi ro cho người bệnh hay không.

Khi một nghiên cứu chạm vào nhu cầu lâm sàng thật, thì họ không còn đòi hỏi việc nó hoạt động thế nào mà bắt đầu hỏi khi nào có thể dùng, dùng trong quy trình nào, cần đạt chuẩn gì. Với tôi, đó là tín hiệu rõ ràng nhất rằng công trình đã bước ra khỏi trang giấy.

Phóng viên: Giữa nghiên cứu cơ bản và ứng dụng thương mại luôn tồn tại khoảng cách. Ông đã và đang làm gì để rút ngắn khoảng cách đó, đưa sản phẩm từ phòng thí nghiệm đến thực tiễn lâm sàng một cách bền vững?

Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ: Khoảng cách từ phòng thí nghiệm đến lâm sàng không chỉ là kỹ thuật, mà là chuỗi tiêu chuẩn: độ tin cậy, an toàn, khả năng sản xuất lặp lại, quy trình kiểm định, và tính kinh tế.

Để rút ngắn khoảng cách đó, tôi thường làm 3 việc song song. Thứ nhất là đồng thiết kế với bác sĩ ngay từ đầu để sản phẩm phù hợp lâm sàng, tránh khi sản phẩm làm xong mà không sử dụng được hoặc không cần thiết. Thứ 2 là chuẩn hóa thử nghiệm bằng cách thiết lập tiêu chí đánh giá rõ ràng, tái lập được, và hướng về các chuẩn của y tế. Thứ 3 là hợp tác chuyển giao với nhóm kỹ sư sản xuất, pháp chế, đạo đức nghiên cứu, và đối tác công nghiệp khi cần.

Phóng viên: Là một nhà khoa học gốc Việt đang làm việc trong môi trường quốc tế, ông cảm nhận ra sao về trách nhiệm kết nối tri thức giữa Việt Nam và thế giới – đặc biệt khi những sáng chế của mình có tiềm năng ứng dụng tại các bệnh viện trong nước?

Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ: Tôi nghĩ trách nhiệm bao gồm vừa phải giữ chuẩn mực khoa học nghiêm ngặt, vừa cố gắng để tri thức có thể chảy về nơi cần nó nhất.

Kết nối Việt Nam với thế giới không chỉ là đưa công nghệ về trong nước, mà còn là xây hệ sinh thái bao gồm việc hợp tác với các bệnh viện, trường đại học, cùng đào tạo nhân lực, chia sẻ quy trình, và quan trọng là hiểu điều kiện triển khai thực tế tại Việt Nam.

Tôi hy vọng rằng các sáng chế của mình, nếu có cơ hội ứng dụng, sẽ được bản địa hóa để phù hợp với hạ tầng, chi phí, và quy trình chăm sóc ở trong nước.

Tôi hy vọng rằng các sáng chế của mình, nếu có cơ hội ứng dụng, sẽ được bản địa hóa để phù hợp với hạ tầng, chi phí, và quy trình chăm sóc ở trong nước.

Phóng viên: Nếu được gửi gắm một thông điệp tới các nhà khoa học trẻ Việt Nam đang nuôi dưỡng ước mơ nghiên cứu vì cộng đồng, ông sẽ nhấn mạnh điều gì: sự bền bỉ, tư duy liên ngành hay khát vọng tạo ra giá trị cho nhân loại?

Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ: Nếu gửi một thông điệp tới các nhà khoa học trẻ Việt Nam, tôi sẽ nói: hãy giữ khát vọng tạo ra sản phẩm có giá trị cho con người và kiên trì theo đuổi nó bằng bền bỉ và tư duy liên ngành. Bền bỉ để đi đường dài, vì nghiên cứu hiếm khi có thành công nhanh. Liên ngành để giải quyết vấn đề thật, vì các bài toán của cộng đồng không nằm gọn trong một chuyên môn, vì nó cần sự phối hợp chặt chẽ giữa các ngành với nhau.

Và quan trọng nhất: hãy đặt câu hỏi là công trình nghiên cứu này sẽ giúp ai càng sớm càng tốt. Khi mục tiêu rõ ràng, bạn sẽ tìm được động lực, cộng sự, và con đường để biến tri thức thành tác động.

Xin cảm ơn Phó Giáo sư Đỗ Thanh Nhỏ!

-----------------

Ngày xuất bản: 17/3/2026
Thực hiện: THẢO LÊ - THIÊN LAM
Trình bày: THIÊN LAM
Ảnh: NVCC