Với thiết bị đo nhịp thở mang tên WiSpir của GS-TS Vũ Ngọc Tâm, người dùng có thể dễ dàng kiểm tra chất lượng giấc ngủ - một việc cần thiết trong điều trị chứng mất ngủ - thông qua tín hiệu sóng não.

So với những sản phẩm cùng loại trên thị trường, WiSpir có giá rẻ hơn 1.000 lần. Sản phẩm đã giành giải thưởng tại hội nghị về công nghệ di động thế giới ACM MobiCom - S3 tháng 10/2016.

Đo hơi thở để kiểm tra giấc ngủ

Theo tờ Guardian (Anh), khoảng một nửa dân số thế giới ngủ ít hơn 6 giờ mỗi đêm. Riêng ở Mỹ, hơn 35% dân số mắc chứng mất ngủ. Trước thực tế này, GS-TS Vũ Ngọc Tâm - người sáng lập và là Giám đốc Phòng thí nghiệm các hệ thống di động và kết nối tại Đại học Colorado Denver (Mỹ) - cho rằng việc định lượng chất lượng giấc ngủ rất quan trọng nhằm phát hiện và chẩn đoán các chứng rối loạn về giấc ngủ. Tuy nhiên, ở các bệnh viện tại Mỹ, việc giám sát giấc ngủ của bệnh nhân thường không chính xác, lại rất tốn kém.

Câu hỏi mà GS Tâm đặt ra là liệu có thể tạo ra một sản phẩm thay thế cho thiết bị hiện thời đang được sử dụng ở tất cả các bệnh viện trên thế giới để theo dõi giấc ngủ cho cả trẻ em và người lớn, không làm người dùng cảm thấy khó chịu, lại dễ sử dụng, độ chính xác cao và đặc biệt là phải rẻ? Trước tiên, ông xác định rằng khi nghiên cứu sản phẩm theo dõi giấc ngủ, việc theo dõi lượng thở của con người rất quan trọng bởi vì khi ngủ, não không điều khiển việc thở một cách chủ động nên lượng oxy đưa vào là không đủ. Lượng oxy trong cơ thể giảm dần đến một mức nào đó sẽ khiến chúng ta tỉnh dậy.

 GS - TS Vũ Ngọc Tâm.
GS - TS Vũ Ngọc Tâm. Ảnh: Loan Lê

GS Tâm đã sử dụng wifi và sóng không dây để theo dõi sự chuyển động của ngực trong lúc ngủ. Cường độ sóng wifi mà GS Tâm sử dụng cho thiết bị đo nhịp thở mang tên WiSpiro của ông chỉ bằng 1/10 mức thông thường nên rất an toàn. WiSpiro có khả năng liên tục theo dõi lượng thở của người với độ chính xác cao bằng cách bắn sóng wifi vào ngực bệnh nhân, sau đó sóng bật trở lại và cho biết lượng thở.

WiSpiro được GS Tâm dùng thử trên 6 bệnh nhân và để họ ngủ trong vòng 30 giờ. Kết quả, tỷ lệ chính xác rất gần với hệ thống của bệnh viện, về mặt công nghệ thì sai số là 0,05. Bằng việc sử dụng thông tin từ thiết bị của GS Tâm, các bác sỹ đã chẩn đoán chính xác các vấn đề về giấc ngủ mà bệnh nhân đang gặp phải.

“Tôi tiếp tục thử nghiệm thiết bị trên 8 người và so sánh với một thiết bị khác trên thị trường có giá khoảng 58.000USD. Kết quả, WiSpiro có độ chính xác tương đương thiết bị kia (bằng khoảng 95%) trong khi giá chúng tôi bán ra chỉ 50-100 USD, rẻ hơn khoảng 1.000 lần so với thiết bị tương tự trên thị trường” - GS Tâm nói.

Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực

GS Tâm chia sẻ thêm, thiết bị WiSpiro bắt được cả sóng cơ, sóng mắt, sóng não nên có thể ứng dụng trên nhiều lĩnh vực như giáo dục, giao thông, thể thao... Về mặt giáo dục, hệ thống này có thể giúp thay đổi cách định hướng học tập cho trẻ em từ bé. “Trẻ 2-3 tuổi được bố mẹ gửi đến các lớp học về piano, đánh cờ, vẽ tranh... thường ít khi nói cho người lớn biết mình thích gì. Với hệ thống này, khi cho các bé chơi piano, vẻ tranh..., chúng ta sẽ biết được não trẻ đang phản ứng như thế nào, từ đó biết được trẻ có thích môn đó hay không” - GS Tâm cho hay.

Thiết bị đo nhịp thở WiSpiro của GS Tâm.

Thiết bị này có thể giúp những người bị mất hoặc liệt tay, chân có thể điều khiển các thiết bị, phương tiện bằng cơ mặt, cơ mắt (ví dụ, khi đi xe lăn, người sử dụng liếc mắt sang phải, xe sẽ đi sang phải); hoặc sử dụng cho người ngồi thiền để biết mức độ tập trung. Trong giao thông, có thể đặt một cảm biến trong tai nghe để biết tài xế có tập trung không, giám sát sóng mắt để biết được mắt có nhìn thẳng hay không, hay dựa vào sóng não có thể biết họ có buồn ngủ hay không.

“Các giải pháp mà chúng tôi đưa ra đều mang tính thực tiễn rất cao. Trong thời gian tới, tôi sẽ tiếp tục hoàn thiện WiSpiro để nâng cao độ chính xác, cải tiến hình thức để có thể sớm đưa sản phẩm đến tay người tiêu dùng” - GS Tâm nói.

Box: GS-TS Vũ Ngọc Tâm sinh năm 1983, tốt nghiệp Ðại học Bách khoa Hà Nội năm 2006, hiện làm việc tại Đại học Colorado Boulder (Mỹ). Ông nhận được 10 bằng sáng chế của Mỹ và nhiều giải thưởng tại các hội nghị công nghệ quốc tế trong lĩnh vực thiết bị y tế. Những kết quả nghiên cứu của ông được công bố trên các tạp chí và hội thảo công nghệ di động nổi tiếng thế giới như: ACM MobiCom, ACM MobiSys, ACM Sensys, ACM CCS, IEEE Infocom, ACM UbiComp...