Miếng dán y tế chuyển tiếp dữ liệu ghi nhận được cho bác sĩ phát hiện COVID-19
Khoa học gia John Rogers của Đại học nghiên cứu tư nhân Tây Bắc (Evanston, Illinois, Hoa Kỳ) đã chế tạo ra một thiết bị đeo gắn vào họng và nó sẽ chuyển tiếp các dữ liệu ghi nhận được cho bác sĩ.
Bài viết dưới đây của tác giả Courtney Sexton (văn sĩ và nhà nghiên cứu, sống tại Washington, DC, bà chuyên nghiên cứu về các hành vi tương tác con người - động vật) sẽ kể một câu chuyện rất thú vị liên quan đến phát minh giúp chẩn đoán dịch bệnh COVID-19.
Thời đại của thiết bị cung cấp dữ liệu
Các nhà nghiên cứu đang tìm cách tạo ra những thiết bị đeo nhằm giúp cung cấp các giải pháp chẩn đoán tốt hơn. Hồi tháng 4/2020, Thời báo của Hiệp hội Y học Hoa Kỳ (JAMA) đã xác nhận sốt, ho và hơi thở ngắn là những dấu hiệu chính của các trường hợp dương tính với COVID-19. Cùng lúc đó, những người đứng đầu tư tưởng y tế tại Chicago đã tiếp xúc với ông John Rogers (giám đốc Viện thiết bị điện tử sinh học Querrey Simpson thuộc Đại học Tây Bắc).
Ông Rogers và các đồng nghiệp từ lâu đã được biết đến bởi việc chế tạo ra những thiết bị đeo linh hoạt, thế hệ mới với khả năng theo dõi cấp độ lâm sàng khi gắn trên các khu vực cơ thể có liên quan. Miếng dán mới trông hao hao như miếng băng dán Band-Aid, nhưng lại có chứa các cảm biến sinh học, xử lý bo mạch, các tính năng xử lý dữ liệu và truyền không dây.
Chất lượng dữ liệu của thiết bị đáng tin cậy để dùng trong các thiết lập và bệnh nhân với điều kiện giới hạn tiếp cận các bệnh viện nhằm thực hiện các xét nghiệm chăm sóc đặc biệt như điện tâm đồ (EKG). Những thiết bị khác đã giảm đến việc sử dụng các máy móc phức tạp dùng để theo dõi trẻ sinh non trong các đơn vị chăm sóc đặc biệt.
Chẳng hạn như, Tổ chức nghiên cứu Rogers hiện đang làm đối tác với Qũy Bill và Melinda Gates nhằm triển khai các thiết bị ở Ấn Độ, Pakistan và vài khu vực khác ở Phi Châu nhằm thu thông tin về sức khỏe mẹ và trẻ sơ sinh. Nhà khoa học John Rogers phát biểu: "Chúng tôi từng tự hỏi liệu mình có thể thích ứng, chỉnh sửa và tùy chỉnh các công nghệ dạng này cho các bệnh nhân có các triệu chứng cụ thể và bệnh nhân COVID-19 hay không?".
Thiết bị dán có trang bị máy đo ôxy xung và thuật toán.
Miếng dán cảm biến sức khỏe
Hóa ra, một trong các mô hình đeo đã được sử dụng để phục hồi các bệnh nhân đột quỵ - những người mắc khó khăn nói và nuốt ngay tại Phòng thí nghiệm khả năng Shirley Ryan ở Chicago - đã rất phù hợp khi phát hiện các triệu chứng hô hấp liên quan đến COVID-19.
Miếng dán cao su mềm, dẻo sẽ dính vào da người dùng khi đặt nó vào đáy họng; tại đó nó sẽ đo các rung động nhỏ và cảm nhận các chỉ dấu sinh học như tần số, cường độ và âm thanh của việc ho, thở cũng như tỷ lệ và nỗ lực hô hấp.
Vì nằm gần động mạch cảnh nên miếng dán cũng đo được lưu lượng máu để giám sát nhịp tim. Nhóm của ông Rogers cũng đã bổ sung các cảm biến nhiệt độ và máy đo ôxy xung nhằm theo dõi liên tục lượng ôxy trong máu thấp - một triệu chứng im lặng nhưng đáng báo động do có liên quan đến COVID-19 - đối với các thiết bị đeo cổ họng, và triển khai chúng cho một nghiên cứu thí điểm đối với các bệnh nhân, thầy thuốc, y tá và các chuyên gia phục hồi tại Phòng thí nghiệm khả năng và Bệnh viện tưởng niệm Tây Bắc (Chicago).
Đối với các nhà cung cấp chăm sóc y tế, đặc biệt là phát hiện sớm các triệu chứng COVID-19 có thể giúp phòng ngừa sự lây lan cho các đồng nghiệp cùng các bệnh nhân không dính COVID-19. Ông Rogers nhấn mạnh: "Chúng tôi chế tạo thiết bị theo cách mà chúng hoạt động hoàn toàn tự động, không có công tắc hay nút bấm, không có phần mềm để người dùng thoải mái sử dụng. Ngoài ra thiết bị được ghi liên tục để không có khoảng trống trong dữ liệu, việc này rất quan trọng nếu nó được dán lên họng bệnh nhân tim mạch".
Các giá trị sinh trắc học sẽ được ghi lại trên thiết bị và tải lên ipad của người dùng, kế đó dữ liệu sẽ được chuyển đến kho lưu trữ dựa trên điện toán đám mây, và cuối cùng hiện lên trên màn hình tại bệnh viện nơi các bác sĩ có thể đánh giá các thay đổi hàng ngày, kịp nhận diện các dấu hiệu của chứng sốt hoặc sự bất thường trong tỷ lệ hô hấp ở mỗi bệnh nhân hoặc nhân viên y tế.
Các nhà nghiên cứu đã thu thập hơn 3.000 giờ dữ liệu từ các xét nghiệm nhằm phát hiện tốt hơn sắc thái của các điều kiện khác nhau bao gồm các giai đoạn của bệnh COVID-19. Ông Arun Jayaraman, Giám đốc Trung tâm các công nghệ phục hồi và nghiên cứu kết quả Max Nader tại Phòng thí nghiệm khả năng (AbilityLab) phát biểu: "Nhờ miếng dán, chúng tôi có thể dự đoán tỷ lệ đặc biệt chính xác cao ai đó có các triệu chứng của COVID-19".
Ông Jayaraman hy vọng rằng cuối cùng nhóm nghiên cứu của ông có thể chế ra một thứ công cụ dự đoán bệnh COVID-19 sớm nhất có bán tại hiệu thuốc địa phương. Ông Michael Snyder, giám đốc của Trung tâm bộ gene và y học cá nhân hóa (Đại học Stanford, Mỹ) trăn trở với câu hỏi: Tại sao không tận dụng những thiết bị đeo hiện có với các khả năng theo dõi sức khỏe nhằm bảo vệ cao hơn phúc lợi công cộng?
Ông Snyder hiện đang thu thập dữ liệu về những người mắc COVID-19 hoặc có nguy cơ cao, thông qua Phòng thí nghiệm đổi mới chăm sóc y tế Stanford có bắt đối tác với các hãng Fitbit, Garmin để bán ra thị trường các thiết bị đeo y tế.
Ông Snyder bật mí: "Các kết quả sơ bộ đã cho thấy việc áp dụng thiết bị cho các bệnh nhân COVID-19 đã thu được tín hiệu đáng mừng khi theo dõi nhịp tim của các bệnh nhân. Trên 31 bệnh nhân mà chúng tôi phân tích, chúng tôi đã thấy nhịp tim tăng cao bất thường trong vòng 3, 4 ngày hoặc trên 10 ngày trước khi xuất hiện các triệu chứng của dịch bệnh".
Ông Rogers và người đồng nghiệp Shuai Xu (chủ dự án khởi nghiệp Sonica Health) đã hợp tác với cơ quan phát triển nghiên y sinh tiến bộ thuộc Bộ Y tế và dịch vụ nhân sinh Hoa Kỳ (BARDA) và hãng Sibel Health để tung ra thị trường thiết bị dán gọi là ADAM với máy đo oxy xung và thuật toán của nó, dự kiến FDA sẽ duyệt thiết bị vào cuối tháng 7/2020 này.
Minh Phương (T/h)
