Nhóm nhà khoa học ĐHQGHN triển khai thử nghiệm hệ thống đo đường huyết không xâm lấn

Từ đầu tháng 4 đến nay, các nhà khoa học thuộc nhóm nghiên cứu mạnh cấp Đại học Quốc gia Hà Nội đã tiến hành triển khai thử nghiệm hệ thống đo đường huyết không xâm lấn sau một thời gian dài miệt mài nghiên cứu, hoàn thiện thiết kế và hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật.

Đây là dự án nằm trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo và công nghệ quang học hiện đại vào chăm sóc sức khỏe của nhóm nghiên cứu về AI ứng dụng trong y tế, do Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Thanh Tùng - Trưởng phòng nghiên cứu liên ngành về Hệ thống thông tin và Kỹ thuật máy tính, Trường Quốc tế - Đại học Quốc gia Hà Nội làm trưởng nhóm.

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo và công nghệ quang học vào chăm sóc sức khỏe

Trao đổi với phóng viên Tạp chí điện tử Giáo dục Việt Nam, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Thanh Tùng cho biết, khi thực hiện đề tài nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo và công nghệ quang học hiện đại vào chăm sóc sức khỏe, động lực chính của nhóm nghiên cứu là mong muốn đưa công nghệ y tế tiên tiến đến gần hơn với cộng đồng dân cư vùng núi và vùng sâu vùng xa, nơi hạ tầng xét nghiệm truyền thống còn hạn chế.

Trong quá trình nghiên cứu hệ thống đo đường huyết không xâm lấn ứng dụng quang phổ Raman kết hợp trí tuệ nhân tạo, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Thanh Tùng cùng các cộng sự đã đặt ra một số mục tiêu cụ thể gồm:

Thứ nhất, thiết kế và chế tạo hệ thống thông minh có thể đo đường huyết qua móng tay mà không cần chích máu.

Thứ hai, tích hợp mô hình học máy và mạng nơ-ron nhân tạo để xử lý tín hiệu quang học, cho kết quả nhanh và chính xác.

Thứ ba, phổ cập thiết bị, hướng tới ứng dụng tại bệnh viện tuyến huyện và phục vụ cộng đồng như một giải pháp tầm soát và quản lý bệnh đái tháo đường hiệu quả.

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Thanh Tùng chia sẻ thêm, hệ thống đo đường huyết không xâm lấn được thiết kế theo nguyên lý quang phổ Raman, dùng tia laser để phát hiện tín hiệu phân tử glucose trong mô sinh học, cụ thể là ở vùng móng tay mà không cần lấy mẫu máu. Tín hiệu quang học sau đó được xử lý bằng mô hình trí tuệ nhân tạo, sử dụng thuật toán học máy và mạng nơ-ron để phân tích tín hiệu nhanh, đưa ra kết quả chính xác trong thời gian ngắn.

Điểm nổi bật của thiết bị này là không xâm lấn, không đau, tiện lợi cho bệnh nhân. Đặc biệt là phù hợp với điều kiện vùng sâu, vùng khó khăn, giảm phụ thuộc vào hạ tầng xét nghiệm truyền thống.

Thầy Tùng chia sẻ thêm, trong quá trình nghiên cứu và thử nghiệm hệ thống đo đường huyết không xâm lấn, nhóm đã gặp không ít khó khăn: “Trước hết, yêu cầu về cảm biến quang học phải đạt độ chính xác cao khi không có mẫu máu trực tiếp. Bên cạnh đó, sự đa dạng sinh học giữa các bệnh nhân như màu da, cấu trúc mô hay độ dày móng khiến tín hiệu thu được bị nhiễu. Việc tự động hóa và hiệu chuẩn trí tuệ nhân tạo cũng đòi hỏi phải phù hợp với điều kiện thực tế lâm sàng.

Để vượt qua những trở ngại này, nhóm nghiên cứu đã xây dựng quy trình hiệu chuẩn dữ liệu theo mẫu và tinh chỉnh thuật toán phù hợp với đặc tính từng địa phương. Đồng thời, phối hợp chặt chẽ với các bệnh viện để thu thập dữ liệu thực tế, tiếp nhận phản hồi từ phác đồ thử nghiệm và điều chỉnh hệ thống một cách kịp thời”.

Bước đầu đưa thiết bị y tế thông minh đến với người dân vùng sâu, vùng xa

Chia sẻ về quá trình triển khai thử nghiệm hệ thống đo đường huyết không xâm lấn tại Bệnh viện đa khoa Cuộc Sống (Sơn La), Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Thanh Tùng cho hay: “Việc tiến hành thử nghiệm thiết bị trên bệnh nhân thật được nhóm nghiên cứu thực hiện nghiêm túc dưới sự phối hợp, giám sát của bác sĩ chuyên môn cùng đội ngũ kỹ thuật viên vận hành hệ thống.

Bên cạnh đó, giai đoạn thử nghiệm này có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả trong môi trường thực, điều chỉnh thuật toán theo dữ liệu thực tiễn. Qua đó, làm tăng tính tin cậy và tạo tiền đề nhân rộng thiết bị tại cơ sở y tế tuyến dưới, góp phần nâng cao chất lượng tầm soát và quản lý bệnh đái tháo đường trong cộng đồng”.

Thầy Tùng thông tin thêm, tính đến thời điểm hiện tại, hệ thống đo đường huyết không xâm lấn đã thử nghiệm trên khoảng 300 bệnh nhân tại Sơn La và nhận được nhiều phản hồi tích cực. Dữ liệu cho thấy mức độ chính xác và tin cậy rất triển vọng so với phương pháp xét nghiệm đường huyết truyền thống, nhất là khi xét đến tính nhanh và không xâm lấn.

Ngoài ra, tiềm năng ứng dụng không chỉ dừng lại ở bệnh đái tháo đường, mà còn có thể mở rộng sang các bệnh lý khác như ung thư da hoặc Alzheimer thông qua phân tích quang phổ kết hợp trí tuệ nhân tạo. Bệnh nhân không phải chích lấy máu xét nghiệm như phương pháp thông thường mà chỉ cần chiếu trên da có thể sàng lọc nguy cơ mắc bệnh một cách nhanh chóng mà không gây đau đớn, tiết kiệm chi phí và thời gian.

“Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ tinh chỉnh và thu nhỏ thiết bị để có thể sử dụng cá nhân tại nhà. Đồng thời, nhân rộng triển khai thử nghiệm hệ thống đo đường huyết không xâm lấn tại các bệnh viện tuyến huyện và cộng đồng. Sau đó, tiến tới thương mại hóa, phục vụ rộng rãi hơn trong chăm sóc sức khỏe tại Việt Nam”, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Thanh Tùng thông tin.