Hiện nay, công nghệ cảm biến được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành khoa học đặc biệt là trong y tế. Mới đây, một nhóm sinh viên trường đại học công nghệ TP.HCM đã sử dụng công nghệ cảm biến để chế tạo ra chuột máy tính có thể nhận được tín hiệu điện tim. Phát minh này sẽ có tính ứng dụng rất cao trong y tế và triển vọng có thể áp dụng rộng rãi trong công chúng. Để biết thêm thông tin chi tiết về phát minh này, hãy cùng chúng tôi theo dõi bài viết dưới đây.
Mục Lục
Ứng dụng công nghệ cảm biến trong y học
Cảm biến đóng vai trò quan trọng trong nhiều nền công nghiệp; với những mang lại những tín hiệu cơ học. Nó được ứng dụng để đếm, phân loại, đọc, và hướng dẫn có tính robot. Cảm biến tiếp xúc, thông thường làm bằng vật liệu áp điện, khi có sự tiếp xúc bị uốn cong; hoặc khi có thay đổi nhiệt độ tạo ra điện áp. Cảm biến khác có thể phát hiện áp lực hóa học riêng, và mức chất lỏng. Ngày nay, cảm biến có mặt rất nhiều trong ô tô, nhà ở, hay văn phòng. Trong một thời gian ngắn, những chiếc cảm biến trong y tế phát ra các tín hiệu. Và tín hiệu đó có thể được đọc tại điểm xác định hoặc truyền bằng dây hoặc bộ truyền không dây tới từ vị trí xa.
Công nghệ vi mạch được tạo ra từ sự kết hợp cảm biến và xử lý tín hiệu được tích hợp trong mạch của chip. Nó đã tạo ra những cảm biến thông minh. Bước tiếp theo kết hợp các sự cảm nhận của cảm biến và xử lý với một bộ tác động như hệ thống cơ điện vi mô.
Chế tạo chuột máy tính tích hợp cảm biến để đo điện tim
Nhóm sinh viên gồm các bạn Lê Thị Như Quỳnh, Vũ Thị Châu Hảo, Nguyễn Quốc Gia Mi. Hiện tại đang học về chuyên ngành Kỹ thuật Điện tử Y sinh. Nghiên cứu dựa trên cơ sở có tới 90% người làm việc công sở dùng đến chuột máy tính. Một số bị đột quỵ ngay trên bàn, do không được cảnh báo sớm về nhịp độ bất thường của tim.
Dưới sự hướng dẫn của chuyên gia dày dạn kinh nghiệm là tiến sĩ Trần Viết Thắng. Ông là viện trưởng viện nghiên cứu tự động hoá Việt Nam, chi nhánh TP.HCM. Từ năm 2019 nhóm đã tìm cách tích hợp cảm biến đo điện tim di động vào chuột máy tính. Nhóm hướng đến việc dùng chuột máy tính để kiểm soát nhịp tim liên tục trong quá trình làm việc.
Cách chế tạo chuột cảm biến theo dõi điện tim
Để làm được điều này, một cảm biến PPG nhỏ gọn được gắn bên trái thân chuột, trùng với điểm đặt ngón tay cái khi sử dụng. Bộ phát sóng bluetooth cũng được gắn tại đây nhưng không ảnh hưởng với các chức năng khác.
Các ngón tay thường xuyên di chuyển và thao tác rất nhanh trên chuột nên việc thu nhận sóng PPG từ cảm biến là một thách thức. Nhóm đề xuất dùng giải thuật dò tìm tín hiệu để giải quyết vấn đề. Giải thuật có khả năng thu tín hiệu PPG từ cảm biến. Sau đó đo nhịp tim với độ chính xác cao; bằng cách nhận các đỉnh sóng thực và loại đi những đỉnh sóng ảo. Những đỉnh sóng lỗi sẽ được sửa bằng công cụ ước lượng sai sót ngẫu nhiên.
Toàn bộ dữ liệu về tình trạng sức khoẻ sẽ được thông báo đến người dùng, hoặc người thân của họ; thông qua hệ điều hành IOS hoặc Android.
TS Trần Viết Thắng cho biết, bài toán khó nhất là giải thuật để thu được tín hiệu nhịp tim đã được tìm ra. Ông nói: “Đề tài có tính sáng tạo, khả năng ứng dụng cao. Tuy nhiên, để đưa vào sản xuất hàng loạt, đòi hỏi có nhà đầu tư quan tâm và đồng hành. Thiết bị này sẽ hỗ trợ những người bận rộn có thể vừa làm việc; vừa theo dõi liên tục nhịp tim của mình một cách tiện lợi và thoải mái.”
Đề tài nghiên cứu đã đạt giải nhì sinh viên nghiên cứu khoa học năm 2020 do Bộ Giáo Dục và Đào Tạo tổ chức.