Ngành y tế và trí tuệ nhân tạo

Những tiến bộ vượt bậc trong khoa học máy tính, tự động hóa và đặc biệt là trí tuệ nhân tạo (AI - Artificial Intelligence) đã tác động không nhỏ đến lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. Dự báo, AI sẽ tạo nên cuộc cách mạng trong ngành y tế, làm thay đổi cách thức ra quyết định lâm sàng, cách chẩn đoán và điều trị, theo dõi và chăm sóc bệnh nhân. Các ứng dụng AI trong chăm sóc sức khỏe thể hiện ở H1.

H1: AI trong chăm sóc sức khỏe

• Chẩn đoán bệnh: thông qua hình ảnh, dữ liệu lớn,…cho phép phân tích chẩn đoán nhanh chóng và giảm đáng kể các chẩn đoán sai.
• Ra quyết định: sử dụng lượng thông tin khổng lồ trong lĩnh vực y tế; phân tích dữ liệu, các báo cáo, thông tin thu thập từ bệnh nhân, bên ngoài và chuyên môn lâm sàng… giúp bác sĩ chọn lựa cách điều trị, đưa ra quyết định phù hợp và hành động kịp thời.
• Điều trị: sử dụng robot AI trong phẫu thuật, trong  phòng thí nghiệm; robot AI điều dưỡng, phục hồi chức năng, vật lý trị liệu, hỗ trợ người bệnh mạn tính hay người cao tuổi; quản lý bệnh nhân, các kế hoạch chăm sóc giúp người bệnh tuân thủ chương trình điều trị.
• Y học cá thể: mô hình chăm sóc sức khỏe, trong đó việc điều trị và phòng ngừa bệnh dựa trên các điều kiện cá nhân như thông tin di truyền, đặc điểm tâm lý xã hội, môi trường và lối sống.
• Giữ gìn sức khỏe: theo dõi sức khỏe và phát hiện bệnh sớm. Các thiết bị theo dõi sức khỏe và mức độ hoạt động của con người có thể gửi cảnh báo, lưu trữ, cung cấp dữ liệu cho cơ sở chăm sóc sức khỏe, giúp mọi người tự quản lý, giữ gìn và chăm sóc sức khỏe.
• Quản lý: quản lý các quy trình trong bệnh viện, hồ sơ y tế, các cơ sở dữ liệu; giúp các đơn vị chăm sóc sức khỏe thu thập, lưu trữ dữ liệu; theo dõi dữ liệu lâm sàng, giúp xác định các chẩn đoán và điều trị không cần thiết.  
• Nghiên cứu khoa học: phát triển thuốc mới, các phương pháp điều trị mới nhanh chóng và giảm chi phí.
• Đào tạo: thực hiện ngay tại phòng khám hoặc bất cứ nơi nào, với AI nhúng trên thiết bị di động như điện thoại thông minh; kết hợp thực tế ảo với AI tạo nhiều thuận lợi trong đào tạo kỹ năng.

Tiềm năng ứng dụng AI trong chăm sóc sức khỏe đã thu hút sự quan tâm nghiên cứu của các đơn vị cũng như các nhà khoa học. Đây chính là lĩnh vực có lượng sáng chế (SC) phát triển mạnh trong những năm vừa qua: công bố SC trên toàn cầu về ứng dụng AI trong chăm sóc sức khỏe tăng mạnh, giai đoạn 2009-2018 có 9.797 SC, mức gia tăng hàng năm giai đoạn 2014-2018 là 28,5%. Năm 2018 tăng cao, với gần 2.500 SC (BĐ1).

BĐ1: Số lượng công bố sáng chế liên quan đến AI chăm sóc sức khỏe trên toàn cầu

Nguồn: IPOS (Intellectual Property Office of Singapore ), Healthcare AI.

Các SC ứng dụng AI chăm sóc sức khỏe được công bố đa số về hình ảnh và chẩn đoán (7.925 SC), kế đến là thiết bị với AI (1.912 SC), điều khiển từ xa (1.237 SC). Mặc dù nhóm các quy trình trong bệnh viện chỉ có 511 SC, nhưng tỉ lệ gia tăng hàng năm (từ năm 2014 - 2018) lại có giá trị cao nhất, 41,1% (BĐ2).

BĐ2: Phát triển công bố sáng chế liên quan đến AI chăm sóc sức khỏe theo các phân nhánh

Nguồn: IPOS, Healthcare AI.

Thị trường AI chăm sóc sức khỏe tại Mỹ và Trung Quốc rất sôi động. Giai đoạn  2009 - 2018, số lượng SC đăng ký bảo hộ tại hai thị trường này lần lượt là 4.999 và 4.313, kế đến là Nhật (Bảng 1).

Bảng 1: Các nước có nhiều đơn đăng ký sáng chế liên quan đến AI chăm sóc sức khỏe

Nguồn: IPOS, Healthcare AI.

Dù ứng dụng AI còn trong giai đoạn sớm nhưng đã thu hút sự quan tâm của nhiều đơn vị. Dẫn đầu nghiên cứu ứng dụng AI trong chăm sóc sức khỏe là  Siemens và Philips, hai đơn vị này sở hữu nhiều SC về  hình ảnh, chẩn đoán và các thiết bị với AI (Bảng 2).

Bảng 2: Đơn vị có nhiều sáng chế liên quan đến AI chăm sóc sức khỏe

Nguồn: IPOS, Healthcare AI.

Thị trường toàn cầu về ứng dụng AI chăm sóc sức khỏe đang tăng mạnh, các hệ thống phát triển nhanh chóng, gồm nền tảng cho các giải pháp phẫu thuật, chẩn đoán, quản lý sức khỏe cư dân, quản lý bệnh nhân, dược cá nhân,... nhất là trong chẩn đoán và hình ảnh y khoa. Dự báo, đến năm 2021 thị trường toàn cầu đạt 6,6 tỉ USD với mức tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 40-50% (BĐ3).

BĐ3: Ước đoán doanh thu toàn cầu về các hệ thống AI chăm sóc sức khỏe

Nguồn: Sophie Brayne, Scott McKellar & Kyriakos Tzafestas; Artificial Intelligence in The Life Sciences & Patent Analytics: Market Developments and Intellectual Property Landscape.

Những năm vừa qua, số lượng các công ty khởi nghiệp trong lĩnh vực ứng dụng AI chăm sóc sức khỏe cũng gia tăng nhanh chóng và thu hút sự quan tâm của các nhà đầu tư. Nếu như năm 2012 có chưa đến 20 thỏa thuận đầu tư với vài triệu USD (BĐ4), thì đến năm 2018, con số này đã tăng lên 244 thỏa thuận và thu hút trên 2,5 tỉ USD đầu tư vào lĩnh vực này (BĐ5).

BĐ4: Thỏa thuận tài chính trong lĩnh vực AI chăm sóc sức khỏe trên toàn cầu

Ghi chú: số liệu năm 2017 được ước tính và không tính tháng 11 và 12.

Nguồn: CB Insights; Sophie Brayne, Scott McKellar & Kyriakos Tzafestas, Artificial Intelligence in The Life Sciences & Patent Analytics: Market Developments and Intellectual Property Landscape..

BĐ5: Thỏa thuận tài chính trong lĩnh vực AI chăm sóc sức khỏe trên toàn cầu

Nguồn:  CB Insights,  Global Healthcare Report Q2 2019.

Ứng dụng AI trong ngành y tế đang phát triển nhanh chóng, giúp hiện đại hóa việc chăm sóc sức khỏe: chẩn đoán và điều trị chính xác, thuốc đặc hiệu và cá nhân hóa. Tuy nhiên, các hệ thống AI chăm sóc sức khỏe là sản phẩm của con người và không thể hoàn toàn thay thế được con người. Đây là lĩnh vực phức tạp nên khó tránh lỗi phát sinh và hậu quả chưa thể lường trước được. Việc xác định trách nhiệm liên quan giữa máy và người đến sinh mạng của người bệnh khi xảy ra sự cố trong quá trình ứng dụng AI điều trị bệnh là vấn đề phức tạp, rất đáng được quan tâm.

Anh Tùng (CESTI)