Theo dõi huyết áp chỉ bằng những bức ảnh selfie, tại sao không?

Phạm Hải

Một nhóm các nhà khoa học đến từ Canada và Trung Quốc hiện đang nghiên cứu một phương pháp mới mang tính cách mạng trong việc theo dõi huyết áp: Thông qua các bức ảnh tự sướng.

Theo đó, nhóm nghiên cứu bao gồm các nhà khoa học đến từ Đại học Toronto và Bệnh viện liên kết của Đại học Sư phạm Hàng Châu, đã cùng nhau hợp tác trong một thời gian dài, và vừa công bố một bản chứng minh khái niệm (proof of concept) chi tiết về phương pháp cho phép người dùng điện thoại thông minh theo dõi huyết áp chỉ bằng cách quay một đoạn video ngắn. Cách làm này nghe có vẻ khá vô lý và không mấy liên quan, tuy nhiên dưới sự giải thích của các nhà khoa học, triển vọng ứng dụng thực tế của biện pháp theo dõi huyết áp “cực dị” này là vô cùng xán lạn.

Các nhà nghiên cứu IBM phân tích cấu trúc tế bào ung thư vú bằng AI

Theo dõi huyết áp chỉ bằng những bức ảnh selfie, tại sao không?

“Về cơ bản, chúng tôi sẽ sử dụng một công nghệ đặc biệt gọi là hình ảnh quang học (optical imaging), có thể hoạt động xuyên qua các vật chất hữu cơ, trong đó có da người”, Kang Lee, nhà tâm lý học phát triển tại Đại học Toronto và đồng thời là người đứng đầu nhóm nghiên cứu, cho biết.

Ý tưởng cốt lõi của các nhà khoa học trong dự án này đó là sử dụng một loại ánh sáng đặc biệt, phát ra từ camera của điện thoại thông minh để phát hiện các protein dưới da. Về cơ bản ánh sáng phát ra từ camera của smartphone sẽ làm bật các protein gần bề mặt da ở nhiều tốc độ khác nhau. Nổi bật trong số đó sẽ là các huyết sắc tố (hay còn gọi là hemoglobin), một loại protein có rất nhiều trong dung dịch máu.

Bằng việc quan sát mọi thay đổi dù là nhỏ nhất của hemoglobin trong suốt đoạn video với hàng trăm khung hình, các nhà nghiên cứu hoàn toàn có thể thu được chỉ số huyết áp. Tuy nhiên để làm được điều này sẽ phải cần đến sự giúp sức của các thuật toán học máy (machine learning) chuyên sâu. Nhờ sự trợ giúp của các mô hình AI này, nhóm nghiên cứu có thể dịch các phép đo mà loại ánh sáng đặc biệt trên thu thập được thành một vài chỉ số sức khỏe, trong đó có huyết áp. Và theo kết quả thử nghiệm ban đầu, mô hình này có thể cho khả năng nhận điện chỉ số huyết áp của các tình nguyện viên với mức độ chính xác lên tới 95% trong hầu hết thời gian.

AI sử dụng các bài tweet để giúp các nhà nghiên cứu phân tích tình hình lũ lụt

Thu thập thông tin về các loại protein trong máu để xác định chỉ số huyết áp

Tuy nhiên cũng có một vấn đề đáng lưu ý, đó là màu sắc, hay nói đúng hơn là sắc tố da có thể ảnh hưởng tương đối đáng kể đến độ chính xác của các phép đo. Trong vòng thử nghiệm đầu tiên, đã có 1.328 tình nguyện viên tham gia, nhưng phần lớn trong số họ là người gốc Đông Á hoặc đến từ châu Âu. Các nhà khoa học lo ngại rằng proof of concept này có thể cho kết quả thiếu chính xác hơn khi được thử nghiệm trên người gốc Phi hoặc da màu.

Về mặt lý thuyết, các bài kiểm tra sẽ được tiến hành theo cùng một phương thức trên tất cả màu da. Tuy nhiên các nhà khoa học đang xem xét đến sự biến đổi trong các phép đo ánh sáng đối với một số loại protein thường gặp ở người da vàng hoặc da trắng như hemoglobin. Không rõ rằng liệu phép đo tương tự có thể hoạt động chính xác với các loại protein khác, chẳng hạn như melanin, vốn thường thấy phổ biến ở những người có làn da sẫm màu hơn.

Google ứng dụng AI trong phát hiện các bệnh lý về mắt

Sự khác biệt về màu da có thể tác động đáng kể đến kết quả đo huyết áp bằng phương pháp này

Chưa thể khẳng định liệu những khác biệt về màu da có thể ảnh hưởng tích cực hay tiêu cực đến phép đo huyết áp dạng này. Nhưng dù sao thì các thử nghiệm trên những cá nhân sở hữu tông màu da khác nhau vẫn được tiến hành nhằm chứng minh liệu phương pháp đo huyết áp dựa trên quang học có thể duy trì mức độ chính xác cao hay không. Kang Lee và nhóm của ông cũng thừa nhận rằng họ sẽ cần phải thử nghiệm phương pháp này trên nhiều màu da khác nhau trong tương lai.

Nếu có thể chứng minh được kết quả khả quan trong sử dụng thực tế, đây sẽ là một phương pháp đo huyết áp rẻ tiền, tiện lợi và phù hợp với mọi cá nhân, đặc biệt là những người không có điều kiện tiếp cận với các dịch vụ chăm sóc sức khỏe định kỳ.

Huyết áp cao, hay còn được gọi là tăng huyết áp, là nguyên nhân số một của hàng loạt các bệnh lý nguy hiểm liên quan đến tim mạnh như đau tim hoặc đột quỵ, gây ra hàng triệu cái chết trên toàn thế giới mỗi năm. Theo nghiên cứu của Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC), tăng huyết áp chính là thủ phạm gây ra cái chết của hơn 1.1 ngàn người Mỹ mỗi ngày. Bên cạnh đó, tỷ lệ người mắc huyết áp cao ngày càng gia tăng và trẻ hóa với tốc độ đáng báo động trên toàn thế giới. Tuy nhiên vấn đề ở chỗ không phải ai cũng nắm rõ thông tin về bệnh tình của mình, trong khi việc phát hiện sớm là một yếu tố cực kỳ quan trọng trong điều trị và tầm soát cao huyết áp.

Phát triển thành công xe đạp tự hành sử dụng chip AI có khả năng suy luận và học hỏi như con người

Tăng huyết áp là nguyên nhân chính gây đột quỵ, nhồi máu cơ tim

Rất nhiều trong số những cái chết đột ngột gây ra bởi bệnh huyết áp cao sẽ có thể phòng ngừa nếu được chẩn đoán từ sớm. Những thay đổi tích cực trong chế độ ăn uống, luyện tập thể dục, thuốc men, hoặc các liệu pháp thay thế đã được chứng minh có tác động hiệu quả trong việc làm giảm nguy cơ rủi ro sức khỏe liên quan đến tăng huyết áp. Cùng với đó, liên tục theo dõi chỉ số huyết áp để có phương pháp can thiệp kịp thời sẽ đóng vai trò là một trong những điều kiện tiên quyết.