IoT - Nền tảng công nghệ vững mạnh trong lĩnh vực y tế thông minh (Phần 1)

Trong một thời đại mà dịch vụ y tế từ xa đang phát triển đến giai đoạn mới, công nghệ IoT đã xuất hiện và tạo điều kiện lớn cho việc cải thiện hệ thống chăm sóc sức khỏe con người. Đây là ứng dụng tiềm năng trong ngành “công nghiệp chăm sóc sức khỏe”, hay còn gọi là IoMT (Internet of Medical Things). Những ứng dụng trong lĩnh vực này giúp nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe, cải thiện các phương thức điều trị, khám bệnh và giúp bệnh nhân có thể điều trị ngay tại nhà mà không cần đến bệnh viện. 

(Ảnh: Nikkei)

Sự ra đời của 5G cũng đang đẩy nhanh quá trình biến đổi thật sự của công nghệ thông minh và internet vạn vật kết nối, biến ứng dụng của các công nghệ này vào trong ngành công nghiệp chăm sóc sức khỏe trở thành hiện thực.

Cùng lúc đó, sự bùng phát và lây lan của đại dịch COVID-19 đã đặt ra những nhu cầu mới về chăm sóc sức khỏe và tạo ra nhu cầu về các giải pháp có thể hỗ trợ chăm sóc sức khỏe từ xa, đúng vào thời điểm các công nghệ thông minh đang bắt đầu phát triển rực rỡ nhất.

Việc sử dụng công nghệ thông minh trong chăm sóc sức khỏe đã và đang có những bước tiến triển đều đặn trong vài năm qua, đưa các thiết bị tối tân như bút tiêm insulin thông minh (smart insulin pen), ống hít thông minh được kết nối với di động, máy theo dõi bệnh hen suyễn,... đến tay người dùng hàng ngày và cho phép họ quản lý và giải quyết nhu cầu sức khỏe của chính mình tốt hơn, cũng như nhanh chóng kêu gọi sự trợ giúp thông qua kết nối thông minh nếu có sự cố. Các thiết bị có thể đeo được như cảm biến sinh học và đồng hồ thông minh cũng có thể cho phép các chuyên gia chăm sóc sức khỏe theo dõi tình trạng bệnh từ xa và tiến hành thu thập dữ liệu, từ đó quan sát và điều trị hợp lý - những công việc mà trước đây chỉ có thể thực hiện được trong các cơ sở khám chữa bệnh y tế.

Dưới đây là bảy ví dụ về cách Internet vạn vật kết nối và các thiết bị thông minh tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều trị y tế, ngăn ngừa bệnh tật và hỗ trợ chăm sóc sức khỏe.

1. Bệnh viện/ phòng khám ảo

Công nghệ thông minh và thiết bị đeo (wearables) y tế được kết nối đang tạo điều kiện cho rất nhiều bệnh viện và cơ sở y tế ảo ra đời, trong đó, các chuyên gia chăm sóc sức khỏe có thể đảm nhận dịch vụ chăm sóc ngoại trú và dài hạn từ xa cho bệnh nhân ngay tại nhà của họ, giúp giải phóng một số lượng lớn giường bệnh quan trọng cho những bệnh nhân cần sự chăm sóc chuyên sâu.

(Ảnh: Internet)

Các bệnh viện ảo, hay phòng khám ảo, đang được thử nghiệm và vận hành ở khắp mọi nơi trên thế giới, từ Úc, Anh đến Trung Đông. Tại Sydney, Bệnh viện Ảo RPA trở thành bệnh viện ảo đầu tiên của New South Wales khi được mở cửa vào tháng Hai - đúng thời điểm đại dịch Covid-19 tấn công Australia. Bệnh viện nhanh chóng thực hiện tái cấu trúc lại các hoạt động để cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe từ xa cho những bệnh nhân gặp các triệu chứng của COVID-19, sử dụng máy đo nhịp tim và nồng độ oxy trong máu - một thiết bị nhỏ, giống như chiếc kẹp thường được gắn vào ngón tay - để theo dõi mức độ bão hòa oxy trong mạch máu và nhịp tim được đo bởi cảm biến SpO2, đồng thời, miếng dán ở nách sẽ dùng để đo nhiệt độ cơ thể. Dữ liệu từ những thứ này được truyền qua một ứng dụng trên điện thoại của bệnh nhân và truyền tới nhân viên tại bệnh viện ảo.

Tại Anh, Bệnh viện đa khoa Northampton NHS Trust đã hợp tác với Doccla, một công ty khởi nghiệp về chăm sóc bệnh viện ảo để thực hiện một thử nghiệm vào tháng 7. Mục tiêu của thử nghiệm này là giúp theo dõi các bệnh nhân COVID-19 đang hồi phục và những người mắc bệnh mãn tính từ xa.

Tương tự, Bệnh viện ảo RPA cũng thực hiện một thử nghiệm khác, liên quan đến các bệnh nhân được trang bị thiết bị đeo y tế, nhằm theo dõi các dấu hiệu quan trọng được hiển thị trên thiết bị đeo và đánh giá mức độ nghiêm trọng của nó, chẳng hạn như nhịp tim và nồng độ oxy trong máu. Các dấu hiệu trên đều được theo dõi từ xa và các bệnh viện ảo sẽ chủ động thay đổi đội ngũ chăm sóc nếu tình trạng của nhân viên xấu đi.

Tạp chí MobiHealthNews cho biết, cuộc khảo sát 40 bệnh nhân đầu tiên tham gia thử nghiệm của Bệnh viện Đa khoa Northampton đã cho thấy sự ủng hộ rất mạnh mẽ đối với mô hình Theo dõi Bệnh nhân từ xa Doccla.

Bộ Y tế và Phòng ngừa của Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất (MoHAP) đã thành lập các phòng khám ảo nhằm cung cấp một loạt các dịch vụ ngoại trú, sử dụng “công nghệ thông minh và hệ thống liên lạc kỹ thuật số” để mang đến mọi dịch vụ khám chữa bệnh từ xa cho bệnh nhân, từ các căn bệnh về tim mạch, nhi khoa cho đến vật lý trị liệu và các dịch vụ sức khỏe tâm thần. Đến tháng 5, các phòng khám báo cáo rằng họ đã chăm sóc được cho hơn 15.000 bệnh nhân, đạt “chỉ thị của chính phủ” trong việc sử dụng các giải pháp thông minh trong cuộc chiến chống lại Covid-19.

Vào tháng 3, Bộ Y Tế Ả Rập cũng làm việc với Du, một trong những nhà khai thác viễn thông hàng đầu của cả nước, để thành lập bệnh viện ảo đầu tiên của khu vực và giảm bớt gánh nặng cho các nguồn lực của bệnh viện truyền thống.

Ngoài việc giúp giảm bớt gánh nặng cho các bệnh viện và tạo điều kiện cho việc khám chữa bệnh từ xa trong bối cảnh Covid-19, các bệnh viện ảo có tiềm năng còn thay đổi cách thức cung cấp dịch vụ chăm sóc trong dài hạn. Như đã được chứng minh trong thử nghiệm của Bệnh viện Đa khoa Northampton NHS Trust, bệnh viện ảo có thể đặc biệt phát huy được hiệu quả khi dùng với những bệnh nhân mắc bệnh mãn tính cũng như các bệnh nhân đang phải ở nhà, hay cách xa bệnh viện, giúp nâng cao mức độ chăm sóc và giám sát tình trạng bệnh tật, miễn là chúng được phát hành với công nghệ phù hợp và có kết nối internet.

2. Thiết bị đeo cảm biến sinh học

Một trong những công nghệ có giá trị giúp các bệnh viện ảo vận hành và xây dựng các loại hình chăm sóc, phòng ngừa và phát hiện các căn bệnh chính là các thiết bị đeo cảm biến sinh học.

Những thiết bị này, nhỏ và nhẹ và được đeo trên người, giúp theo dõi các dấu hiệu quan trọng như nhiệt độ, nhịp tim và nhịp thở, cung cấp cho các chuyên gia y tế những hiểu biết quan trọng về sự tiến triển hoặc khởi phát sớm của bệnh.

Ví dụ, vào tháng 5 năm 2020, thương hiệu Philips thông báo rằng họ đã nhận được giấy phép của FDA và CE Marking (chứng nhận nhãn hiệu CE - được đưa ra vào năm 1985 bởi một nghị quyết của Hội đồng EC, góp phần giúp đỡ giảm bớt các rào cản kỹ thuật đối với việc thương mại trong EU) cho việc phát hành một thiết bị cảm biến sinh học không dây, có thể đeo được, có chức năng theo dõi diễn biến của bệnh nhân Covid-19 trong bệnh viện và phát hiện các dấu hiệu suy giảm sớm. Thiết bị Philips Biosensor BX100 đầu tiên được lắp đặt tại Bệnh viện OLVG ở Hà Lan và được sử dụng để theo dõi từ xa những bệnh nhân trong phòng cách ly “được chẩn đoán hoặc nghi ngờ mắc Covid-19 nhưng không cần thông gió”. Thiết bị được gắn vào lồng ngực nhằm thu thập và lưu trữ các thông tin, truyền nhịp hô hấp và nhịp tim theo từng phút. Đây được xem là 2 dấu hiệu suy giảm hàng đầu và quan trọng nhất đối với tính mạng con người. Ngoài ra, thiết bị còn cung cấp “các thông số về bối cảnh như tư thế, mức độ hoạt động và xung kích”.

Philips Biosensor BX100 được thiết kế để theo dõi bệnh nhân Covid-19 trong bệnh viện và phát hiện các dấu hiệu suy giảm sớm. (Hình ảnh: Philips)

Thiết bị đeo cảm biến sinh học cũng được sử dụng trong một nghiên cứu gần đây để theo dõi bệnh nhân mắc chứng Đa xơ cứng (MS) cả trong và ngoài phòng khám. Thông qua việc sử dụng các thiết bị Theo dõi Hoạt động và Tim mạch (CAM), các nhà nghiên cứu có thể thu thập dữ liệu từ bệnh nhân trong cả ngày và đêm và xuyên suốt 8 tuần - tương đương với “khoảng 50.000 giờ dữ liệu”, theo Neurology Advisor.

Điều này chứng tỏ giá trị mà thiết bị thông minh có thể đeo được mang lại trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, khi mà việc theo dõi các bệnh nhân mắc các bệnh lý lâu dài còn gặp nhiều khó khăn. Với các thiết bị này, việc thu thập dữ liệu không còn chỉ giới hạn trong thời gian bệnh nhân ở phòng khám hoặc bệnh viện, mà còn cho phép các bác sĩ và điều dưỡng được tiếp cận với tập dữ liệu và khả năng thu thập dữ liệu từ bệnh nhân khi họ trở lại với cuộc sống bình thường, giúp các chuyên gia hiểu rõ hơn về sự thay đổi của các triệu chứng theo thời gian và trong bối cảnh hoạt động đặc biệt. Đây là những thông tin và giá trị vô giá mà các thiết bị thông minh này có thể mang lại cho các nghiên cứu và quy trình chăm sóc.

3. Nhiệt kế thông minh

Một trong những ứng dụng được nhắc đến rộng rãi nhất của công nghệ thông minh dưới thời COVID-19 chính là nhiệt kế thông minh Kinsa. Nhà sản xuất nhiệt kế thông minh có khả năng kết nối với điện thoại thông minh qua một app di động này đã thu thập dữ liệu từ mạng lưới nhiệt kế thông minh của mình trên khắp Hoa Kỳ để quyết định xuất bản một tệp dữ liệu tổng hợp ẩn danh dưới dạng bản đồ hiển thị. Qua đó, các cụm có nhiệt độ cao sẽ giúp cảnh báo về một nguy cơ bùng phát Covid-19.

Bản đồ tín hiệu do Kinsa cung cấp (Ảnh: phonearena)

Điều này cho thấy rằng công nghệ thông minh không chỉ được ứng dụng để cung cấp các dữ liệu và insights chi tiết ở cấp độ cá nhân, mà còn ở cấp độ tổng thể, như khu vực và quốc gia (hoặc thậm chí toàn cầu). Các thiết bị này có thể hiển thị các xu hướng và mô hình rộng lớn hơn liên quan đến sức khỏe và an sinh. Vì Covid-19 không phải là căn bệnh duy nhất có khả năng gây ra nhiệt độ cao nên Kinsa đã so sánh dữ liệu thu thập được trong thời kỳ khởi phát Covid-19 với dữ liệu thu được trong những năm trước để phân biệt các cụm nhiệt độ cao do Covid-19 gây ra với các cụm nhiệt độ cao do các dịch cúm và cảm lạnh thường niên trong năm.

Đây không phải là lần đầu tiên Kinsa sử dụng dữ liệu theo dõi tổng hợp của mình để phát hiện các đợt bùng phát dịch bệnh, vì nó đã cung cấp thông tin chi tiết về các đợt bùng phát cúm tiềm ẩn trên toàn quốc cho chính quyền địa phương để giúp họ theo dõi và phản ứng nhanh hơn. Tuy nhiên, quy mô và mức độ nghiêm trọng của trường hợp sử dụng này không giống bất kỳ trường hợp nào khác. Thứ nhất, nó cho thấy sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông minh trong ngành y tế và rằng đây chỉ là một trong những giá trị mà chúng ta có thể đạt được với các dữ liệu được thu thập bởi các thiết bị này; và 2 là trên thực tế, các thiết bị thông minh đang liên tục thu thập và chia sẻ dữ liệu của người dùng, dù Kinsa đã nhanh chóng trấn an người dùng đang lo ngại bảo mật dữ liệu rằng, họ không hề thu thập dữ liệu theo bất kỳ cách nào để nhận dạng cá nhân cả.

(Ảnh: Kinsa)

Ngoài việc theo dõi nguy cơ dịch bệnh trên quy mô lớn, nhiệt kế thông minh và các ứng dụng đi kèm khác còn có thể giúp người dùng xác định cách điều trị bệnh bằng cách đưa ra lời khuyên dựa trên các yếu tố khác nhau như tuổi tác và các triệu chứng khác. Hướng dẫn này đặc biệt có giá trị đối với các bậc cha mẹ có con nhỏ, khi họ không thể dự đoán được mức độ nghiêm trọng của các bệnh hoặc những triệu chứng mà họ nên để ý. Các ứng dụng nhiệt kế thông minh cũng cho phép chia sẻ dữ liệu với bác sĩ hoặc bác sĩ gia đình để mọi người có thể tham khảo ý kiến từ bên thứ 2, từ đó thu thập lại thành nhật ký theo dõi sức khỏe và các triệu chứng theo thời gian.

4.  Ống hít thông minh có kết nối

Các căn bệnh liên quan đến đường hô hấp như hen suyễn và COPD (bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính) thường có thể kiểm soát được bằng cách điều trị, nhưng việc không tuân thủ kế hoạch điều trị theo quy định và theo dõi bệnh không đầy đủ có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng.

Theo một cuộc điều tra được thực hiện bởi Đại học Y sĩ Hoàng gia, 2/3 trường hợp tử vong do hen suyễn có thể được ngăn ngừa thông qua các biện pháp như lập kế hoạch điều trị bệnh hen suyễn cá nhân cho bệnh nhân, xem xét chăm sóc kịp thời và kê đơn thuốc phù hợp hơn, tất cả đều giúp mọi người kiểm soát tốt hơn tình trạng bệnh tật.

Trong thời đại công nghệ thông minh, ống hít thông minh hoặc được kết nối đã nổi lên như một giải pháp hấp dẫn cho vấn đề này. ống hít thông minh - giống như nhiệt kế thông minh, thường đi kèm với một ứng dụng - giúp bệnh nhân mắc các bệnh về đường hô hấp theo dõi việc sử dụng thuốc của họ, đưa ra các thông báo bằng âm thanh và hình ảnh để nhắc nhở họ uống thuốc. Các ứng dụng đi kèm ống hít thông minh cũng cung cấp cho người dùng hướng dẫn được cá nhân hóa để cải thiện kỹ thuật xịt và tuân thủ kế hoạch dùng thuốc, đồng thời có thể cung cấp thông tin chi tiết về nguyên nhân gây ra các triệu chứng của họ, chẳng hạn như thông qua dự báo về chất gây dị ứng.

(Ảnh: Viện Y học ứng dụng Việt Nam)

Các ống hít được kết nối cũng sẽ tự động tạo và chia sẻ các báo cáo về việc sử dụng thuốc của các bệnh nhân với bác sĩ để họ biết rằng bệnh nhân đang sử dụng thuốc như thế nào, giúp họ nắm bắt được các điểm dữ liệu bổ sung trong trường họ cần cân nhắc điều chỉnh thuốc hoặc kế hoạch điều trị.

Vào tháng 6 năm 2020, QIoT, một công ty chuyên về các thiết bị y tế được kết nối, đã được Innovate UK trao gần 50.000 bảng Anh để tài trợ cho việc phát triển một ống hít thông minh có thể đưa ra cảnh báo sớm cho các nhân viên y tế, về những trường hợp sử dụng thuốc thất thường, tác hại không mong muốn hay đơn giản là thông báo cho họ rằng bệnh nhân có đang uống đủ thuốc hay không. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh đại dịch như Covid-19, không chỉ vì những người mắc bệnh liên quan đến đường hô hấp có nguy cơ tử vong cao hơn mà còn vì họ khó cơ hội tiếp xúc thường xuyên với bác sĩ hơn các bệnh nhân khác.

Giám đốc điều hành công ty Frank Quinn nói rằng dự án “sẽ trao quyền cho các bác sĩ để họ chủ động ứng phó với những trường hợp bệnh nhân sử dụng quá liều hoặc quá ít so với đơn thuốc đã kê… Đồng thời, dự án sẽ thiết lập các tiêu chuẩn mới trong việc cấp phát và tiêu thụ thuốc điều trị hen suyễn /COPD trong và sau Covid- 19.”

Ống hít thông minh của QIoT kết nối với nền tảng AI có thể giải thích cho các yếu tố thay đổi theo mùa và số lượng phấn hoa, cũng như lịch sử dịch tễ của từng cá nhân, đồng thời có thể xác định được các nhóm người có nguy cơ mắc các bệnh như Covid-19. Thiết bị mới sẽ được thử nghiệm ban đầu với Dịch vụ y tế quốc gia tại Scotland.

Tạm kết

Có thể thấy rằng, IoT hay còn gọi là Internet vạn vật kết nối đã mở ra rất nhiều cơ hội ứng dụng trong thực hành y khoa bao gồm thu thập dữ liệu, cung cấp cái nhìn sâu sắc từ bên trong các triệu chứng và các xu hướng thay đổi của các bệnh, giúp người bệnh có thể đạt được các dịch vụ chăm sóc sức khỏe từ xa và đặc biệt là giúp cho họ chủ động kiểm soát cuộc sống và chế độ điều trị của họ. Để hiểu hơn về các ứng dụng đa dạng của IoT, hãy cùng theo dõi phần còn lại của bài viết dưới đây.

(Còn tiếp)

Tô Linh - MarketingAI

Theo Econsultancy