Advantech, Intel và Heroic-Faith chung tay cải thiện chăm sóc y tế với giải pháp công nghệ AI
25/03/2021
Heroic-Faith Medical Science đã hợp tác với Advantech và Intel để khởi chạy hệ thống giám sát cảm biến âm thanh phổi liên tục dựa trên AI. Hệ thống cho phép y tá theo dõi tình trạng hô hấp của nhiều bệnh nhân trong khu vực của họ trong thời gian thực từ trạm điều dưỡng, cải thiện đáng kể hiệu quả chăm sóc bệnh nhân.
Trong thời kỳ đặc biệt nghiêm trọng của dịch COVID-19 vào tháng 4 năm 2020, các nhân viên y tế tại khoa chăm sóc đặc biệt của Bệnh viện số 9 Vũ Hán, Trung Quốc đã mặc đầy đủ áo choàng cách ly để điều trị cho bệnh nhân và ghi lại các dấu hiệu sinh tồn của họ. Họ đã làm điều này mà không cần phải bỏ mũ đội đầu hoặc sử dụng ống nghe để ghi lại tình trạng hô hấp của bệnh nhân. Họ có thể làm được như vậy là nhờ hệ thống giám sát âm thanh phổi liên tục dựa trên AI được phát triển bởi Heroic-Faith Medical Science. Các bác sĩ lâm sàng có thể lắng nghe bệnh nhân thở qua miếng dán micrô điện dung của hệ thống vi điện cơ (MEMS) mà không cần cởi áo choàng cách ly, giúp giảm đáng kể nguy cơ lây nhiễm chéo.
Đột phá trong theo dõi và điều trị các bệnh hô hấp
Ngoài việc điều trị những bệnh nhân COVID-19 nặng, hệ thống theo dõi âm thanh phổi liên tục dựa trên AI cũng thích hợp cho việc gây mê không đặt nội khí quản, phẫu thuật tim phổi và theo dõi lâu dài trong các đơn vị chăm sóc đặc biệt,” Tiến sĩ Fushun Hsu – người sáng lập của Heroic-Faith Medical Science giải thích. Các thông số hô hấp bao gồm nhịp thở và âm phổi bất thường là những chỉ số rất quan trọng trong chăm sóc lâm sàng bệnh nhân nặng, nhưng không có thiết bị nào có thể theo dõi liên tục các thông số đó. Việc thiếu dữ liệu và không có khả năng theo dõi điều kiện từ xa trong thời gian dài đã góp phần dẫn đến mức độ điều trị không đạt yêu cầu.
Do đó, Heroic-Faith đã triển khai hệ thống giám sát âm thanh phổi liên tục dựa trên AI của họ để thay thế ống nghe truyền thống bằng các miếng dán nghe tim phổi mỏng. Hệ thống liên tục ghi lại các thông số hô hấp chỉ đơn giản bằng cách gắn các miếng dán vào bệnh nhân.
Hơn nữa, các thuật toán AI giúp xác định tình trạng của bệnh nhân và kết quả được đưa đồng thời vào một thiết bị di động, chẳng hạn như máy tính bảng y tế 8 inch AIM-75H của Advantech, sau đó được chuyển thành quang phổ, và cũng có thể được phát qua loa của thiết bị. Bằng cách sử dụng các thiết bị hỗ trợ hình ảnh và âm thanh để chẩn đoán, các bác sĩ lâm sàng sẽ dễ dàng hơn nhiều trong việc xác định các âm thanh bất thường và nhanh chóng can thiệp khi cần thiết.
Ngoài việc theo dõi và chăm sóc tại giường bệnh, Heroic-Faith còn tích hợp máy chủ Edge USM-500 cấp y tế của Advantech, mô-đun tăng tốc Edge AI VEGA-340 và bộ công cụ OpenVINO™ của Intel để phát triển một hệ thống giám sát trung tâm có thể đồng thời thu thập và tổng hợp các thông số hô hấp của mọi bệnh nhân trong các giường bệnh. Điều dưỡng viên có thể xem cùng lúc tình trạng hô hấp của 24 bệnh nhân trong khoa từ trạm điều dưỡng. Điều này làm giảm khối lượng công việc của họ và nâng cao chất lượng tổng thể của các dịch vụ y tế.
Tìm sự cân bằng phù hợp giữa hiệu suất máy tính và chi phí
“Trong quá trình phát triển hệ thống giám sát trung tâm, Heroic-Faith đã phải vật lộn để tìm ra sự cân bằng phù hợp giữa hiệu suất máy tính và chi phí. Ông Yuan-Ren Cheng, đồng sáng lập của Heroic-Faith, cho biết phải đến khi triển khai một giải pháp tích hợp từ Advantech và Intel, vấn đề mới được giải quyết. Heroic-Faith ban đầu sử dụng GPU cao cấp để cải thiện hiệu suất máy tính trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển sản phẩm và điện thoại di động thương mại thông thường được trang bị để hiển thị quang phổ. Mặc dù kiến trúc hệ thống này có thể được áp dụng cho việc chăm sóc tại giường, nhưng nó đã đưa ra hai vấn đề lớn khi được phát triển thêm. Đầu tiên, khi lượng dữ liệu giám sát tăng lên, hiệu suất tính toán của GPU mà hệ thống yêu cầu tăng lên, dẫn đến chi phí tăng lên đáng kể. Thứ hai, tài nguyên hệ thống của điện thoại di động thương mại có hạn và điện thoại di động chỉ có thể giám sát một kênh, điều này khiến cho việc đạt được mục tiêu giám sát trung tâm là không thể.
Để giải quyết những vấn đề này, Heroic-Faith đã chuyển đổi hệ thống sang kiến trúc Intel OpenVINO™ và sử dụng tính năng tối ưu hóa CPU để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất máy tính. Họ cũng tích cực tìm kiếm các giải pháp phần cứng phù hợp. Sau khi cân nhắc cẩn thận về danh tiếng trong ngành, khả năng tùy chỉnh và độ tin cậy của sản phẩm, họ đã chọn sử dụng USM-500 và VEGA-340 của Advantech để tạo ra một giải pháp tổng thể.
Ông Cheng nhấn mạnh rằng Heroic-Faith chuyên về các thuật toán AI và không quen thuộc với các chi tiết thiết kế phần cứng, chẳng hạn như nguồn cung cấp điện và các chứng chỉ y tế. “Advantech USM-500 đã đạt chứng chỉ y tế IEC60601-1-2 và mang lại những lợi ích to lớn khi kết hợp với VEGA-340, được trang bị 8x Intel® Movidius™ Myriad™ X VPU (bộ xử lý thị giác) có thể xử lý các cảm biến hô hấp từ bốn kênh và cung cấp hiệu suất xử lý 0,7 hình ảnh mỗi giây mỗi lõi, tổng cộng 8 lõi trong một thẻ AI. So với kiến trúc hệ thống ban đầu sử dụng điện thoại di động để xử lý hình ảnh, hiệu suất tính toán tăng gần gấp đôi. Sự kết hợp giữa USM-500 và VEGA-340 đã giải quyết hoàn toàn các vấn đề phần cứng của Heroic-Faith. Hơn nữa, giải pháp của Advantech đã được thử nghiệm và tương thích hoàn toàn. Ngoài bản thân sản phẩm, nó còn tự hào có giá đỡ chuyên dụng, hệ thống cấp nguồn và một số khe cắm USB để đáp ứng đầy đủ nhu cầu của khách hàng.
Quan trọng nhất, Advantech tôn trọng ý kiến của từng khách hàng. Bất cứ khi nào Heroic-Faith đưa ra yêu cầu, Advantech đều lắng nghe cẩn thận và phản hồi nhanh chóng. Ví dụ: họ đã thông qua đề xuất của Heroic-Faith để điều chỉnh giá đỡ sản phẩm để có thể khóa nó vào đúng vị trí. Trong tương lai, Heroic-Faith hy vọng sẽ hợp tác chặt chẽ hơn với Advantech và Intel trong các lĩnh vực từ phát triển sản phẩm đến tiếp thị và quảng bá hệ thống giám sát âm thanh phổi liên tục dựa trên AI của mình ở nhiều thị trường hơn nữa. Mục tiêu là để công nghệ giảm bớt gánh nặng cho nhân viên chăm sóc y tế và cung cấp cho người dân chất lượng dịch vụ y tế cao hơn.
/VEGA-340_Front_S20200205162225.jpg)
-25/USM-500_set_820x46020220822123057.png)
