“Kẹp điện thoại thông minh $1 hứa hẹn trở thành máy đo huyết áp đáng tin cậy”

Khoảng 16% dân số loài người (hơn 1,28 tỷ người) bị tăng huyết áp (huyết áp cao). Đây được gọi đúng là “kẻ giết người thầm lặng” bởi nó có thể gây đột quỵ, suy thận, đau tim, mất trí nhớ và hàng loạt vấn đề sức khỏe khác. Vấn đề nữa là hơn 60% bệnh nhân bị huyết áp cao sống ở các nước đang phát triển và kém phát triển, nơi mà ngay cả máy đo huyết áp (HA) rẻ nhất 20 đô la cũng có thể là gánh nặng kinh tế khá lớn. Ngay cả ở các nước phát triển, nhiều người sẽ không cảm thấy cần phải mua máy theo dõi huyết áp để kiểm soát chứng tăng huyết áp trừ khi họ bị bệnh nặng — và tất nhiên, tốt nhất là luôn phòng ngừa vấn đề hơn là điều trị sau khi thực tế đã xảy ra.

Theo dõi HA của bạn và quản lý sức khỏe của bạn phù hợp có thể cứu bạn khỏi nguy cơ mắc nhiều chứng rối loạn cơ thể. Cách duy nhất để làm điều này là sử dụng máy đo huyết áp mà không phải ai cũng có đủ khả năng hoặc sẽ cân nhắc mua, đặc biệt khi họ còn trẻ và khỏe mạnh. Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học California San Diego (UCSD) đã nhận ra vấn đề này và họ đã nghĩ ra một cách thông minh để cung cấp cho mọi người quyền truy cập vào máy theo dõi huyết áp.

Họ đã tạo ra một chiếc kẹp cơ học giá rẻ mà bạn có thể gắn vào điện thoại thông minh của mình và đo huyết áp bất kỳ lúc nào. Tất cả những gì bạn phải làm là nhấn ngón tay vào clip và trong vài phút, điểm BP của bạn sẽ xuất hiện trên màn hình điện thoại. Hiện tại, các nhà nghiên cứu cần 0,8 đô la để tạo một clip. Họ tuyên bố rằng khi thiết bị được sản xuất hàng loạt, giá của một clip BP có thể thấp tới 10 xu.

“Chúng tôi hình dung ra một thiết kế cấp hệ thống y tế công cộng rất khác, trong đó thay vì các cá nhân phải biện minh cho việc mua máy đo huyết áp với giá hơn 50 đô la do các yếu tố rủi ro được nhận thức, bất kỳ ai cũng có thể được cấp một BPClip. Đây có thể là những người trung niên nghĩ rằng họ không cần theo dõi huyết áp, nhưng trên thực tế, họ có thể hưởng lợi rất nhiều bằng cách bắt đầu theo dõi huyết áp thường xuyên,” Edward Wang, tác giả nghiên cứu cấp cao và giám đốc Phòng thí nghiệm DigiHealth tại UCSD nói Khoa học ZME.

Clip BP hoạt động như thế nào?

BP Clip là một hệ thống cơ học được in 3D không có thiết bị điện tử và dựa vào cảm biến và tính toán của camera điện thoại. Nó có thể được cài đặt thông qua camera và đèn flash của điện thoại thông minh. Bản thân chiếc kẹp này được tải bằng lò xo, giống như một dụng cụ luyện tập sức mạnh cho ngón tay. Khi một người bóp kẹp, ánh sáng từ đèn flash chiếu vào đầu ngón tay và chiếu tới máy ảnh qua một lỗ kim trên kẹp. Thông tin do máy ảnh chụp xuất hiện dưới dạng vòng tròn màu đỏ trên ứng dụng điện thoại thông minh được liên kết với mã pin.

Ứng dụng giải mã hai loại đầu vào từ hình ảnh đầu ngón tay; kích thước của vòng tròn màu đỏ cho biết áp lực mà người dùng tác động lên động mạch ngón tay khi họ nhấn vào kẹp và độ sáng của vòng tròn làm nổi bật mạch hoặc lượng máu ở đầu ngón tay tại một thời điểm nhất định. Thuật toán chạy ứng dụng sẽ phân tích đầu vào này và cuối cùng, hiển thị chỉ số HA tâm thu và tâm trương trên màn hình.

Điều thú vị là clip thực hiện tất cả các chức năng này mà không cần bất kỳ thiết bị điện tử nào. Thay vì dựa vào máy bơm cơ học, người dùng chỉ cần làm theo hướng dẫn trên màn hình để ấn xuống kẹp để tăng áp lực lên ngón tay của họ. Máy ảnh của điện thoại tự thực hiện cảm biến với sự trợ giúp của thiết kế cơ học kẹp.

“Cuối cùng, không cần truyền dữ liệu giữa clip và điện thoại vì điện thoại đã sử dụng hệ thống camera riêng để thực hiện các phép đo. Vì vậy, thay vì “liên kết” với điện thoại như một thiết bị truyền thống sử dụng Bluetooth, clip chỉ đơn giản là thêm một camera như một ống kính. Wang cho biết: “Sự phụ thuộc vào điện toán và cảm biến của điện thoại thông minh là chìa khóa cho cách tiếp cận của chúng tôi đối với khả năng chi trả”.

Vật liệu nguyên mẫu hiện tại có giá dưới 1 đô la. Điều này không tính đến nhiều yếu tố tạo nên giá thành thực tế của sản phẩm, chẳng hạn như quá trình sản xuất và đóng gói. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tuyên bố rằng họ cũng có ý định giữ mức giá dưới 1 đô la trong tương lai, vì đây là một hệ thống cơ học chỉ yêu cầu vỏ nhựa và lò xo. Tất cả các thiết bị điện tử cần thiết (máy ảnh, ánh sáng, bộ xử lý) đều đã có sẵn trong điện thoại. Ngoài ra, họ cũng đang làm việc để tinh chỉnh thiết kế hơn nữa để giảm chi phí.

Clip BP tốt hơn màn hình BP truyền thống

Ngoài giá cả rất hợp lý, kẹp BP còn có nhiều ưu điểm khác. Ví dụ, không giống như các thiết bị theo dõi huyết áp thông thường, không cần hiệu chỉnh kẹp để phù hợp với vòng bít. Ngay cả các cảm biến đo huyết áp hiện đại trong đồng hồ thông minh cũng không cho kết quả chính xác nếu không bao gồm các phép đo từ vòng bít. Trong clip chắc chỉ có cái màn đo HA không cân chỉnh hợp lý thôi.

Một lợi thế khác là dễ dàng truy cập. Tỷ lệ sử dụng điện thoại thông minh cao ngay cả ở các nước có thu nhập trung bình và thấp. Theo báo cáo từ Ngân hàng Thế giới, ngay cả ở những quốc gia có dân số nông thôn tương đối lớn như Ghana và Nigeria, khoảng 30% dân số sở hữu điện thoại thông minh. Hầu hết mọi người ở nơi này sẽ không mua máy đo huyết áp truyền thống, nhưng họ có thể không thấy vấn đề gì khi mang theo kẹp BP vẫn được gắn vào điện thoại thông minh của họ.

Wang giải thích: “Do chi phí thấp nên những clip này có thể được phân phát cho bất kỳ ai cần chúng nhưng không thể đến phòng khám thường xuyên, nó có thể giúp việc theo dõi huyết áp trở nên đơn giản, giá cả phải chăng và dễ tiếp cận đối với những người trong cộng đồng nghèo tài nguyên. .”

Thiết bị này sẽ giúp ích rất nhiều cho những phụ nữ không có điều kiện tiếp cận với các dịch vụ theo dõi sức khỏe hợp túi tiền khi mang thai. Đây là lúc họ có nguy cơ phát triển một tình trạng nghiêm trọng được gọi là tiền sản giật (huyết áp cao ở phụ nữ mang thai do sự phát triển không bình thường của nhau thai). Nếu không được điều trị, tiền sản giật có thể dẫn đến các biến chứng nghiêm trọng và thậm chí tử vong cho cả mẹ và bé. Một thiết bị theo dõi tiết kiệm chi phí như trong clip có thể cho phép phụ nữ mang thai theo dõi huyết áp của họ mà không tốn hàng chục đô la.

Ở các nước phát triển, clip có thể giảm đáng kể chi phí cho các giải pháp theo dõi sức khỏe. Ngoài ra, nó cũng có thể làm giảm nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến HA ở bệnh nhân. Mặc dù đúng là trừ khi tổng chi phí chăm sóc tăng huyết áp giảm xuống, việc giảm chi phí đo lường đơn giản chỉ là một phần của bài toán. Nhưng ngay cả với điều đó, mô hình chăm sóc vẫn có thể mang lại lợi ích lớn, theo các nhà nghiên cứu.

Tuy nhiên, hạn chế của thiết bị là nó hoạt động trên một số loại điện thoại thông minh nhất định tại thời điểm hiện tại. Các nhà nghiên cứu đã cố gắng phát triển một thiết kế clip BP phổ quát để vượt qua thách thức này.

“Thiết kế hiện tại giống như một bằng chứng về khái niệm hoạt động trên một mẫu điện thoại duy nhất. Tuy nhiên, chúng tôi đang nghiên cứu một giải pháp thay thế thiết kế dựa trên khái niệm cơ bản này để có thể áp dụng chung cho mọi điện thoại thông minh mà không phải tạo thiết kế tùy chỉnh cho từng điện thoại. Đây sẽ là mục tiêu của công ty phụ của tôi và một trong những sinh viên của tôi, Colin Barry, cũng là đồng tác giả của bài báo này. Công ty, Billion Labs Inc., đã nộp đơn xin tài trợ nghiên cứu đổi mới doanh nghiệp nhỏ NIH bổ sung để giúp hỗ trợ vòng sàng lọc thiết kế tiếp theo khi chúng tôi làm việc để đạt được sự chấp thuận cuối cùng của FDA đối với hệ thống của chúng tôi,” Wang nói. Khoa học ZME.

Nhóm tại UCSD và Billion Labs có kế hoạch cung cấp thiết bị này cho công chúng trong vòng vài năm.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí báo cáo khoa học.