Đột quỵ là nguyên nhân tử vong đứng thứ năm tại Mỹ, với khoảng 160.000 ca tử vong trong số gần 800.000 trường hợp mỗi năm. Khoảng 90% ca là đột quỵ do thiếu máu cục bộ, xảy ra khi cục máu đông làm tắc dòng máu lên não. Mỗi phút trôi qua không được điều trị, người bệnh mất trung bình 1,9 triệu tế bào thần kinh và gần một tuần khả năng sống độc lập.

Trong những thập kỷ qua, y học đã có nhiều tiến bộ trong điều trị đột quỵ, nhưng việc loại bỏ cục máu đông đặc biệt lớn hoặc dính chặt vẫn là thách thức. Các kỹ thuật hiện tại như hút hay lấy cục máu đông bằng stent không hiệu quả trong nhiều trường hợp, thậm chí có thể khiến cục máu đông vỡ ra, tạo mảnh vụn di chuyển sâu hơn trong não và gây tổn thương mới.

Một thiết bị mới có tên gọi milli-spinner do nhóm kỹ sư tại Đại học Stanford phát triển cho thấy nhiều triển vọng. Đây là ống rỗng cực nhỏ có cánh quay, khe hở, khi hoạt động sẽ nén và thu nhỏ cục máu đông, giúp lấy ra dễ dàng hơn. Trong các thử nghiệm trên mô hình dòng chảy và trên lợn, thiết bị làm co nhỏ cục máu đông tới 95%, loại bỏ thành công ngay từ lần thử đầu tiên trong hầu hết trường hợp.

"Đây là một bước tiến mang tính cách mạng", giáo sư Greg Albers, Giám đốc Trung tâm đột quỵ Đại học Stanford, nhận định.

Hai nhà khoa học Jeremy Heit và Renee Zhao cùng thực hiện nghiên cứu tại Đại học Stanford. Ảnh: Fortune

Trong nghiên cứu công bố ngày 4/6 trên tạp chí Nature, nhóm phát triển ghi nhận milli-spinner đạt hiệu quả gấp đôi các công nghệ hiện tại trong việc mở lại động mạch và gấp 4 lần trong các ca cục máu đông khó xử lý nhất. Tiến sĩ Jeremy Heit, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết thiết bị hoạt động trong vài giây và có thể hút cục máu đông nhỏ gọn qua ống thông một cách nhanh chóng.

Điểm nổi bật của milli-spinner là khả năng tránh làm vỡ cục máu đông trong quá trình xử lý. Theo kỹ sư Renee Zhao, tác giả chính của nghiên cứu, hiện tượng này ban đầu khiến nhóm ngạc nhiên khi quan sát trong phòng thí nghiệm. Máy tạo ra cả lực nén và lực cắt để tách tế bào máu ra khỏi lõi fibrin, khiến cục máu đông co lại và dễ lấy hơn.

Các thiết bị hiện tại chỉ loại bỏ thành công cục máu đông dưới 50% trong lần thử đầu tiên và thất bại hoàn toàn ở khoảng 15% trường hợp. Trong khi đó, milli-spinner giúp mở lại mạch máu thành công trong lần đầu tiên ở hơn 90% trường hợp khi thử nghiệm trên mô hình động mạch não, gần như đạt tỷ lệ tuyệt đối trong hơn 500 ca thử nghiệm.

"Nếu kết quả này được tái hiện ở thử nghiệm lâm sàng, thiết bị có thể cứu sống hàng chục nghìn người mỗi năm và giảm đáng kể khuyết tật lâu dài do đột quỵ gây ra", Heit cho biết.

Nhóm nghiên cứu đang chuẩn bị triển khai thử nghiệm lâm sàng. Bác sĩ Arthur Adam tại Đại học Tennessee cảnh báo, vẫn cần đánh giá ảnh hưởng thực sự lên mô não người và hành vi của mảnh vỡ máu sau xử lý.

Tuy vậy, giới khoa học tỏ ra lạc quan. Giáo sư Colin Derdeyn từ Đại học Virginia cho rằng milli-spinner có thể giúp nâng cao tỷ lệ tái thông mạch trong não, tim và phổi, từ đó cải thiện kết quả điều trị cho nhiều loại bệnh cấp tính.

Ngoài ứng dụng hiện tại, nhóm Stanford đang phát triển phiên bản robot không dây của thiết bị này. Với khả năng bơi trong mạch máu nhờ điều khiển từ tính, các millirobot trong tương lai có thể mang thuốc, máy ảnh hoặc dụng cụ điều trị đến vùng tổn thương, mở ra hướng mới trong y học chính xác.

Zhao và cộng sự đã thành lập công ty tại California để triển khai thử nghiệm lâm sàng.

"Chúng tôi muốn thấy công nghệ này được áp dụng trên người sớm nhất có thể. Nếu thành công, nó có thể thay đổi hoàn toàn cách điều trị đột quỵ", Zhao nói.

Thục Linh (Theo Fortune)