Bệnh viện danh tiếng Cleveland Clinic vừa tuyên bố hợp tác với startup công nghệ Piramidal có trụ sở tại San Francisco để khởi động một dự án chưa từng có trong lĩnh vực y tế thần kinh: phát triển một mô hình AI nền tảng, hoạt động dựa trên dữ liệu điện não đồ ECG, nhằm cung cấp khả năng giám sát sức khỏe não bộ cho các bệnh nhân cấp cứu tại phòng ICU với tốc độ và độ chính xác vượt trội, chưa từng ghi nhận trong thực tế lâm sàng.

Khác hoàn toàn mọi hệ thống trí tuệ nhân tạo phổ biến hiện nay – vốn chủ yếu học từ văn bản – thì mô hình sáng tạo này “ăn” dữ liệu điện não đồ (EEG) thô, những sóng điện được thu trực tiếp từ các điện cực đặt trên da đầu của bệnh nhân ICU. Các tín hiệu EEG thể hiện mọi chuyển động điện sinh học bên trong não người. Chỉ cần hoạt động điện não biến động, lập tức cảnh báo đối với bác sĩ. Đó có thể là dấu hiệu động kinh, rối loạn nhận thức đột ngột, hoặc sự suy yếu đáng báo động của chức năng thần kinh trung ương.

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất bấy lâu chính là khối lượng dữ liệu khổng lồ mà các bác sĩ ICU phải thu và phân tích. Việc theo dõi liên tục sóng điện não từng giây cho toàn bộ bệnh nhân ICU là điều không tưởng khi nhân lực y tế luôn hạn chế. Mỗi báo cáo điện não đồ chỉ được hệ thống tổng hợp định kỳ mỗi 12-24 giờ, sau đó lại phải mất tối thiểu khoảng 2-4 tiếng đồng hồ để đội ngũ thần kinh học chuyên môn nghiền ngẫm, tỉ mỉ phát hiện từng bất thường nhỏ nhất trước khi đưa ra kết luận – mà vẫn luôn tiềm ẩn yếu tố chủ quan, cảm tính và phụ thuộc nặng vào kinh nghiệm cá nhân từng chuyên gia.

Bác sĩ Imad Najm, Giám đốc Trung tâm Động kinh trực thuộc Viện Thần kinh học của Cleveland Clinic thẳng thắn thừa nhận: “Việc rà soát này cực kỳ vất vả, không chỉ tiêu tốn thời gian mà còn ảnh hưởng bởi kinh nghiệm và đánh giá chủ quan của mỗi người.”

Chính vì thực tế gian nan ấy, hệ thống AI với nền tảng Piramidal hứa hẹn sẽ mở ra kỷ nguyên mới cho tất cả các bệnh viện lớn nhỏ tại Mỹ và thế giới: AI liên tục phân tích dòng dữ liệu EEG từng giây, phát hiện bất thường gần như ngay lập tức – giúp bác sĩ kịp thời ra quyết định cứu sống người bệnh thay vì chờ đợi cả nửa ngày trời. Một “cặp mắt thần” trong bệnh viện, không ngủ, không mệt mỏi.

“Mô hình của chúng tôi thực chất là một ‘y tá thông minh’ canh chừng não bộ bệnh nhân ICU 24/7. Nếu phát hiện điều gì bất ổn, AI sẽ lập tức cảnh báo đội ngũ bác sĩ để chủ động xử lý thay vì bị động chờ dấu hiệu nguy hiểm.” – ông Kris Pahuja, giám đốc sản phẩm của Piramidal say sưa chia sẻ.

Khởi đầu dự án, Piramidal được sáng lập bởi CEO Dimitris Fotis Sakellariou – một chuyên gia thần kinh và AI lâu năm, cùng đồng sự Kris Pahuja, cựu giám đốc chiến lược sản phẩm của Google và Spotify. Startup này sớm nhận được sự hậu thuẫn tài chính từ Y Combinator, dễ dàng kêu gọi thành công 6 triệu đô la (tương đương khoảng 150 tỷ đồng) từ vòng gọi vốn seed round chỉ trong năm ngoái.

Khác biệt lớn của dự án chính là khối lượng dữ liệu khổng lồ mà họ sở hữu: công ty kết hợp dữ liệu EEG công khai với nguồn dữ liệu độc quyền từ bệnh viện Cleveland Clinic cùng các đối tác trên toàn thế giới. Chỉ riêng dữ liệu thuần túy đã lên tới gần một triệu giờ theo dõi điện não từ hàng chục ngàn bệnh nhân, cả khỏe lẫn mắc bệnh thần kinh. Các chuyên gia cho biết hoạt động não ở mỗi người là khác nhau hoàn toàn, muốn xây nền móng cho AI “hiểu ngôn ngữ não bộ” thì chỉ có cách huấn luyện mô hình trên kho dữ liệu khổng lồ đó.

Ông Sakellariou giải thích: “Giống như ChatGPT có thể tổng quát hóa văn bản, thích nghi được với mọi văn phong của hàng tỷ người, thì foundation model dùng dữ liệu não bộ cũng có thể làm điều tương tự: thích nghi với từng cá nhân, dù hoạt động não mỗi người là khác nhau.”

Hiện nay, nhóm chuyên gia vẫn đang sử dụng dữ liệu hồi cứu (bệnh nhân cũ) để liên tục tinh chỉnh mô hình. Trong vòng 6-8 tháng tới, phần mềm sẽ chính thức thử nghiệm trên dữ liệu trực tiếp từ các ca ICU thực tế, ban đầu chỉ giới hạn trên một số giường bệnh và đội ngũ y tế giàu kinh nghiệm. Nếu kết quả tốt, phần mềm sẽ dần mở rộng ra toàn bộ ICU nhằm hướng đến đích cuối cùng: giám sát, bảo vệ sức khỏe não cho hàng trăm bệnh nhân cùng lúc trong bệnh viện.

Bác sĩ Najm nhấn mạnh: việc triển khai từ từ, thận trọng là cực kỳ cần thiết nhằm hạn chế trùng báo động giả hoặc bỏ sót các ca nguy cấp. “Nỗi sợ lớn nhất luôn là trường hợp âm tính giả – khi hệ thống bỏ lọt người đang nguy hiểm thực sự,” ông nói thêm.

Phía Piramidal chưa tiết lộ chính xác tỷ lệ thành công của công cụ này nhưng xác nhận rằng đã thử nghiệm và đạt “hiệu quả tương đương với đánh giá chuyên môn của các bác sĩ thần kinh.” Toàn bộ dữ liệu và kết quả chính xác sẽ được công khai minh bạch trong các báo cáo sắp tới.

Mặc dù ưu tiên trước mắt vẫn là phòng ICU, tầm nhìn xa của đội ngũ Piramidal là ứng dụng AI này cho cả các lĩnh vực như phát hiện động kinh, đánh giá rối loạn giấc ngủ hoặc mở rộng sang lĩnh vực điện não tiêu dùng cho thiết bị đeo cá nhân (như tai nghe EEG theo dõi cảm xúc). Đồng thời, nhiều startup khác như Synchron cũng đang đua phát triển mô hình AI dành riêng cho não bộ, kết hợp dữ liệu thực nghiệm từ tình nguyện viên trực tiếp.

Những bước chuyển mình nhanh chóng này cũng khiến giới chuyên môn lo ngại về quyền riêng tư, bảo mật thông tin điện não cá nhân và các trăn trở về cách ứng xử, lưu trữ cũng như khai thác dữ liệu người dùng trong tương lai.

Bà Caroline Montojo – Chủ tịch Quỹ Dana chuyên về hỗ trợ nghiên cứu thần kinh cảnh báo: “Những bước đột phá mạnh mẽ này đòi hỏi ngành công nghệ phải chủ động xây dựng hành lang pháp lý, đạo đức vững chắc, có sự tham gia đồng thuận từ nhiều ngành khác nhau và quan trọng nhất là ý kiến từ chính bệnh nhân.”

Kết Luận

Trí tuệ nhân tạo ứng dụng trong đọc sóng não đang trở thành vũ khí tối thượng để bảo vệ sức khỏe não bộ cho các bệnh nhân nguy kịch tại ICU. Sự kết hợp giữa nguồn dữ liệu khổng lồ, tốc độ xử lý vượt trội và khả năng cảnh báo theo thời gian thực có thể rút ngắn thời gian phát hiện nguy hiểm từ hàng tiếng đồng hồ xuống chỉ còn vài giây – mở ra một kỷ nguyên mới cho y tế thần kinh hiện đại. Song song đó, thách thức về đạo đức, bảo mật và quyền riêng tư là bài toán cần được giải quyết đồng bộ với tốc độ phát triển của công nghệ để đảm bảo mọi thành tựu phục vụ tốt nhất cho con người.