Thiết bị không dây giúp phát hiện sớm các triệu bất thường của tim

Hai sinh viên Trường Đại học Quốc tế TP.HCM là Cù Gia Huy và Nguyễn Hoàng Tuấn đã mày mò, nghiên cứu “Hệ thống Theo dõi mang mặc điện tâm đồ không dây” nhằm tạo điều kiện chăm sóc y tế tại nhà tốt hơn cho các bệnh nhân tim mạch sinh sống tại Việt Nam.

Liên đoàn Tim mạch Thế giới (WHF) dự báo, đến năm 2017 sẽ có khoảng 20% dân số Việt Nam mắc bệnh lý tim mạch và tăng huyết áp. Đây là hệ quả từ lối sống thiếu lành mạnh, uống nhiều rượu bia, hút thuốc lá, lười vận động, dùng thức ăn nhanh… Tuy nhiên, tổ chức này cũng cho biết, nhiều bệnh nhân mắc bệnh tim mạch có thể tránh khỏi tử vong nếu được chẩn đoán sớm và điều trị kịp thời.

Hiện nay, điện tâm đồ (ECG) được đánh giá là phương pháp hiệu quả và thông dụng nhất giúp chẩn đoán bệnh tim mạch, nhưng Việt Nam hiện chưa sản xuất được hệ thống đo ECG lưu động, có thể truyền nhận và quản lý tín hiệu không dây.

Trước thực tế đó, hai sinh viên Trường Đại học Quốc tế TP.HCM là Cù Gia Huy và Nguyễn Hoàng Tuấn đã mày mò, nghiên cứu “Hệ thống Theo dõi mang mặc điện tâm đồ không dây” nhằm tạo điều kiện chăm sóc y tế tại nhà tốt hơn cho các bệnh nhân tim mạch sinh sống tại Việt Nam.

Cù Gia Huy cho biết: “Chúng tôi muốn chế tạo ra một thiết bị nhỏ gọn, chi phí thấp cho mục đích đo tín hiệu ECG, nhằm theo dõi bệnh nhân mắc bệnh tim mạch trong thời gian dài. Thiết bị này có khả năng giúp bác sĩ phát hiện sớm các triệu chứng bất thường của tim mà với phương pháp đo ECG ngắn hạn không đáp ứng được”.

Thiết bị có thể thu nhận tín hiệu ECG trong thời gian thực trên 4 chuyển đạo tim, bao gồm 3 chuyển đạo chi và 1 chuyển đạo ngực trong 2 ngày liên tục mà không cần sạc pin.

"Chúng tôi đã phát triển một hệ thống quản lý dữ liệu cho các ứng dụng chăm sóc sức khỏe từ xa trên điện thoại thông minh Android, trong đó tín hiệu được truyền không dây từ các module ECG thu được đến điện thoại thông qua Bluetooth và từ đó cái dữ liệu sẽ được xử lý đến máy chủ trực tuyến thông qua giao thức TCP/IP socket hoặc máy chủ web dựa trên Internet", Gia Huy cho biết.

Tính đến thời điểm hiện tại, nhiều thiết bị ECG lưu động đã được nghiên cứu và thương mại hóa. Đầu tiên, thiết bị Holter ECG truyền thống của GE, Phillips được sử dụng rộng rãi trong các bệnh viện hoặc trung tâm chăm sóc sức khỏe trên toàn thế giới. Gần đây IMEC, Qardio và những sản phẩm khác từ các phòng thí nghiệm trong trường đại học đã và đang dẫn đầu trong sự phát triển của các thiết bị ECG lưu động về nghiên cứu lẫn ứng dụng lâm sàng.

Gia Huy cho biết, những hệ thống Holter ECG hiện nay tại Việt Nam phần lớn khá cồng kềnh, khó khăn và còn lạc hậu. Phương thức truyền nhận tín hiệu đa phần dựa trên việc lưu trữ và sao chép từ thẻ nhớ. Các điệc cực để đo ECG dễ dàng bị rơi ra do vận động của bệnh nhân, chất lượng tín hiệu điện thu được thấp.

Ngoài ra, chi phí cho một hệ thống điện tâm đồ mang mặc quá cao nên nhiều bệnh viện và bệnh nhân ở Việt Nam khó tiếp cận. Trong khi đó, hiện nay Việt Nam không có bất kỳ hệ thống điện tâm đồ mang mặc không dây có thể truyền tín hiệu ECG thời gian thực từ nhà của bệnh nhân đến bác sĩ.

Hệ thống đo ECG của Gia Huy và Hoàng Tuấn đã được kiểm nghiệm tại Phòng thí nghiệm Tín hiệu Trường Đại học Quốc tế, thử nghiệm truyền tín hiệu trên thời gian thực với độ trễ không quá 30 giây. Thiết bị cũng được sử dụng trên người thật và đo ở tư thế cơ bản như nằm, ngồi, đứng yên, đi chậm, đi nhanh. Hệ thống đã dược kiểm nghiệm trên cả máy giả lập và bệnh nhân thật với độ tương đồng cao so với thiết bị đạt chuẩn y tế.

Việc sử dụng thiết bị trên người thật hoàn toàn an toàn về điện. Do nguồn sử dụng trên thiết bị đều là những linh kiện sử dụng năng lượng từ thấp đến cực thấp, điện thế và dòng điện tối đa qua mạch tương đương 5V và 200mA. Ngoài ra, nguyên lý thiết kế mỗi điện cực nối vào cơ thể người đều có mạch cách ly giúp bảo vệ cho người sử dụng.

Mặc dù được đeo trên người trong thời gian dài, nhưng bệnh nhân không cảm thấy bất tiện hay khó chịu nhờ việc được thu nhỏ, giảm trọng lượng, loại bỏ dây nối phức tạp của thiết bị. Ngoài ra, do được nghiên cứu và chế tạo trong nước nên hệ thống này có thể cung cấp các thiết bị giám sát cho bệnh nhân với giá cả phải chăng, phù hợp với các phòng khám và bệnh viện ở Việt Nam.

Những kết quả trên cho thấy, đây là hệ thống có tính ứng dụng và khả năng đưa vào sử dụng lâm sàng cao.

Gia Huy cho biết, nhóm đang thiết kế phiên bản phần cứng với hình dáng gọn nhẹ và không sử dụng dây cáp ngoài. Phân mềm hệ thống cũng đang đi vào kế hoạch nâng cấp nhằm khắc phục những lỗi truyền tín hiệu không dây và độ trễ trong quá trình truyền nhận. Đồng thời, những thuật toán dành cho việc xử lý chẩn đoán và dự đoán cũng đang được phát triển trên nền tảng hệ thống.

Nhóm PV