Giải pháp đo điện tâm đồ (ECG) không dây của NCTU giúp cải thiện dịch vụ y tế về các bệnh tim mạch
22/03/2021
Advantech đã hợp tác với nhóm IoT y tế của Đại học Quốc gia Chiao Tung (NCTU) để tạo ra giải pháp đo 12 đạo trình điện tim không dây thời gian thực (real-time 12-lead wireless ECG) bằng cách sử dụng nền tảng phần mềm WISE-PaaS IoT. Các thử nghiệm lâm sàng thành công tại Bệnh viện Shin Kong Wu Ho-Su Memorial đã chứng minh rằng hệ thống này đã cải thiện hiệu quả, dịch vụ và an toàn của khoa tim mạch trong khi giảm chi phí vận hành.
Dữ liệu từ một nghiên cứu Triển vọng Dân số Thế giới của Liên hợp quốc cho thấy cứ sáu người thì có một người trên 65 tuổi (16% tổng dân số dự kiến) vào năm 2050 - tăng từ một phần mười một (9%) vào năm 2019. Tương tự, bệnh tim mạch (CVD) là nguyên nhân tử vong hàng đầu đối với những người trên 65 tuổi và họ phải chịu chi phí điều trị ngày càng tăng. Số lượng bệnh nhân CVD tăng cao này đang gây ra tình trạng thiếu hụt nhân lực và nguồn lực y tế tại nhiều bệnh viện. Để giải quyết vấn đề này, những tiến bộ gần đây trong công nghệ IoT và thiết kế cảm biến đã cho phép triển khai giải pháp y tế từ xa chính xác và chăm sóc sức khỏe từ xa hiệu quả. Những tiến bộ này cải thiện chất lượng cuộc sống của bệnh nhân đồng thời giảm bớt khối lượng công việc và các khoản nợ tài chính do các bệnh viện cung cấp dịch vụ điều trị CVD tích lũy.
Advantech giúp triển khai các giải pháp IoT y tế
Các tình trạng bệnh tim mạch bao gồm rối loạn nhịp tim, đau tim / suy tim và bệnh mạch vành. Các bệnh CVD không yêu cầu phẫu thuật có thể điều trị được thông qua thay đổi lối sống, dược phẩm hoặc thủ thuật không phẫu thuật. Các đơn vị chăm sóc mạch vành và khoa tim mạch cung cấp dịch vụ chăm sóc sau phẫu thuật và can thiệp, cũng như phục hồi chức năng sau cơn đau tim hoặc trước khi bệnh nhân xuất viện. Các dịch vụ nội trú này yêu cầu nhân viên y tế có khả năng sử dụng máy theo dõi dấu hiệu sinh tồn đắt tiền và máy đo Điện tâm đồ (ECG). Điều này tạo ra gánh nặng đáng kể về tài chính và nhân lực cho các bệnh viện. Các tai nạn hoặc triệu chứng - bao gồm đau ngực, ECG bất thường hoặc nhịp tim thấp - thường phát sinh sau phẫu thuật. Mặc dù vậy, không có giải pháp theo dõi sức khỏe bệnh nhân 24/7 nào đảm bảo không mắc lỗi.
Dưới sự bảo trợ của chương trình thiết bị y tế sáng tạo của Bộ Khoa học và Công nghệ, các phòng Khoa học Máy tính và Kỹ thuật Điện của NCTU đã hợp tác phát triển giải pháp điện tâm đồ không dây được thiết kế để cải thiện các dịch vụ tim mạch và giảm bớt căng thẳng do số lượng bệnh nhân CVD ngày càng tăng. Sau khi phát triển hệ thống điện tâm đồ không dây và các thuật toán AI của nó, họ đã tiếp cận với Advantech để tìm hiểu về nền tảng IoT được sử dụng trong nguyên mẫu. Giáo sư Sau-Hsuan Wu thuộc bộ phận Kỹ thuật NTCU Electrical đã chỉ ra rằng “Advantech đã tiếp tục cống hiến cho sự phát triển của các nền tảng IoT công nghiệp trong nhiều năm và đã có danh tiếng về các sản phẩm chất lượng và đáng tin cậy. Advantech đã tư vấn cho dự án thử nghiệm của chúng tôi và giúp chúng tôi tìm được đối tác tích hợp hệ thống. Điều này đã giúp đẩy nhanh quá trình thử nghiệm lâm sàng của hệ thống theo dõi bệnh nhân và điện tâm đồ không dây của chúng tôi. Vào thời điểm đó, Bệnh viện Shin Kong Wu Ho-Su Memorial - nơi quyết tâm chuyển mình thành trung tâm tim mạch hàng đầu ở Đài Loan - đã đồng ý tham gia thử nghiệm lâm sàng. Họ đã hy vọng giới thiệu các giải pháp thế hệ tiếp theo của các dịch vụ tim mạch bằng cách đầu tư vào R&D cho IoT y tế.”
Giải pháp điện tâm đồ không dây 12 đạo trình - cải tiến cải thiện hiệu quả và an toàn y tế
Hệ thống ECG không dây của NCTU tạo điều kiện thu thập dữ liệu liền mạch bằng cách sử dụng ba miếng dán cảm biến ECG, bộ thu phát BLE, cảm biến vị trí / phát hiện ngã và cảm biến chuyển động 9 trục. Giáo sư Wu giải thích thêm rằng các tính năng cải tiến nhất là thu tín hiệu ECG và một thiết bị ECG không dây 12 đạo trình. So với các giải pháp tương tự, chẳng hạn như thiết bị ECG không dây một đạo trình, màn hình Holter ECG và màn hình ECG 12 đạo trình, hệ thống ECG không dây của NCTU cung cấp dữ liệu ECG 12 đạo trình thông qua việc áp dụng ba miếng dán không sử dụng cáp mỏng trên phần trên cơ thể của bệnh nhân. Thiết kế nhỏ gọn, không dây và lấy bệnh nhân làm trung tâm giúp dễ dàng thu thập dữ liệu điện tâm đồ 12 đạo trình tại bất kỳ địa điểm hoặc thời gian nào. Điều này giúp giảm bớt khối lượng công việc của y tá, cung cấp khả năng theo dõi bệnh nhân nội trú toàn diện, cảnh báo từ xa cho nhân viên y tế và cho phép chẩn đoán CVD nhanh chóng, chính xác.
BLE chuyển dữ liệu thử nghiệm chuyển động và điện tâm đồ của bệnh nhân sang nền tảng WISE-PaaS của Advantech sử dụng một số máy chủ EIS-D210 Edge Intelligence Gateway được cài đặt tại khoa tim mạch của bệnh viện Shin Kong. Nền tảng WISE-PaaS đã chuyển đổi dữ liệu thô của ECG và giữ nó trong cơ sở dữ liệu để phân tích thêm với AI từ máy chủ của NCTU. Giáo sư HsiLu Chao của khoa Khoa học Máy tính tại NCTU cho biết: “Hệ thống thông tin y tế thời gian thực mà chúng tôi phát triển để thử nghiệm lâm sàng cho phép các y tá, bác sĩ tim mạch và bác sĩ kiểm tra điện tâm đồ của bệnh nhân, nhịp tim, nhịp hô hấp, huyết áp và độ bão hòa oxy trong máu đồng thời từ các thiết bị cố định hoặc di động khác nhau trong bệnh viện.” Hệ thống cũng tích hợp sơ đồ tầng giúp xác định vị trí bệnh nhân, đảm bảo an toàn và điều trị kịp thời cho họ.
Do chi phí, khả năng kết nối và tính di động thấp, nhóm NCTU đề xuất rằng máy đo điện tâm đồ không dây 12 đạo trình có thể thay thế các màn hình Holter cũ hơn trong tương lai. Điều này sẽ cho phép bệnh nhân tải dữ liệu điện tâm đồ lên hệ thống bệnh viện từ thiết bị cá nhân của họ, thay vì đưa máy theo dõi Holter cho bác sĩ của họ. Hơn nữa, các bệnh viện sẽ có thể cung cấp dịch vụ tim mạch từ xa, giúp đẩy nhanh quá trình xuất viện, giảm chi phí, giúp quá trình phục hồi và theo dõi tim thuận tiện hơn. Ngoài ra, khi sử dụng ECG không dây 12 đạo trình và chẩn đoán ban đầu bằng AI để phản ứng với các tình trạng tim mạch, các kỹ thuật viên y tế khẩn cấp có thể đưa ra các đánh giá và điều trị chính xác ngay lập tức để tăng tỷ lệ hồi phục và sống sót của bệnh nhân.
Hầu hết các bệnh viện ở Đài Loan đang áp dụng các giải pháp IoT y tế. Hệ thống điện tâm đồ không dây của NCTU có thể thay thế các máy móc cồng kềnh, đắt tiền và dễ dàng chuyển đổi và tích hợp với các giải pháp IoT y tế. Nhóm NCTU tự tin rằng họ sẽ thúc đẩy nhanh hơn sự phát triển của IoT y tế ở Đài Loan trong tương lai.
