Sàng lọc bệnh nhân nhiễm Covid-19 qua tiếng ho nhờ ứng dụng AI

AI có thể được dùng để sàng lọc bệnh nhân thay vì thực hiện thủ công 

Đầu tháng 6/2021, FPT Software đã tổ chức buổi live streaming giao lưu với chuyên gia công nghệ có tầm ảnh hưởng tại Thung lũng Silicon là TS. Vũ Duy Thức (Mr. Thức Vũ) - đồng sáng lập Kambria và OhmniLabs, một trong trong 40 nhân vật dưới 40 tuổi có ảnh hưởng lớn nhất tại Thung lũng Silicon năm 2017 và chuyên gia AI quốc tế Nguyễn Xuân Phong tại Mila - Viện nghiên cứu AI hàng đầu thế giới. 

Trước câu hỏi về những lưu ý cho các bạn sinh viên khi theo học AI, ông Vũ Duy Thức cho rằng, bất kì nghiên cứu khoa học nào cũng nên gắn liền với ứng dụng để thực sự mang giá trị cho xã hội, cho con người. Do đó, một hướng đi khá thú vị khi nghiên cứu AI là bắt nguồn từ ứng dụng, sản phẩm có thể giải quyết được những bài toán của cuộc sống, ví dụ như xe không người lái. "Đây là một bài toán rất cụ thể, để khi nhìn vào đó sẽ phân tích ra, những hướng đi phù hợp để giải quyết nó", ông Thức chia sẻ.

Những bài toán tiếp theo mà AI có thể giải quyết là healthcare (Y tế), khi có rất nhiều bên làm những sản phẩm sử dụng AI để phục vụ cho lĩnh vực này, bắt nguồn từ việc hệ thống y tế của các nước thường bị quá tải và chất lượng khám chữa bệnh không phải lúc nào cũng đạt yêu cầu của người bệnh. Bắt nguồn từ những "pain point" (nỗi đau) mà nhiều công ty, nhiều nhà nghiên cứu đã bắt đầu đưa ra để giải quyết bài toán "chúng ta có thể làm gì để tăng độ chính xác trong việc khám chữa bệnh". 

"Khi đặt ra những câu hỏi cho bài toán như vậy, thì mọi người sẽ tìm ra những hướng đi khác nhau trong lĩnh vực khám chữa bệnh. Ví dụ như việc khám phổi, từ kết quả X quang có thể xác định bệnh nhân đang bị bệnh gì, giúp cho bác sĩ có thể chẩn đoán chính xác hơn. Đây là những việc làm rất ý nghĩa và mang lại giá trị cho bệnh nhân", ông Thức bày tỏ.

Còn đối với AI trong lĩnh vực Covid-19, theo ông Phong, trong thời gian qua, những bác sĩ đã phải rất vất vả trong việc xét nghiệm Covid, bản chất của AI là những chương trình thông minh và có thể giúp cho con người giảm tải những công việc được thực hiện thủ công (manual) nhất có thể. 

"Trong đại dịch này, AI có thể giúp sáng lọc như ứng dụng của FPT qua qua tiếng ho, hơi thở để dự đoán xem người bệnh có bị các bệnh liên quan đến hô hấp, Covid-19 hay các ứng dụng giúp bác sĩ chẩn đoán người mắc bệnh qua các tấm ảnh…", ông Phong nói.

Ngoài ra, AI có thể giúp trong việc tìm những loại thuốc, những loại vắc-xin mới để có thể chống chọi được với dịch bệnh một cách nhanh chóng, hiệu quả hơn.

Còn ông Thức cho rằng, trong đợt dịch này, sản phẩm Robot của OhmniLabs đang được sử dụng tại một số bệnh viện trên thế giới để kết nối các bệnh nhân với bác sĩ, y tá, người thân trong gia đình. Cụ thể, bác sĩ có thể thăm bệnh thông qua Robot, người thân cũng có thể giao tiếp với bệnh nhân qua Robot giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm chéo. Thậm chí, sản phẩm Robot khử khuẩn dùng tia cực tím để diệt khuẩn bề mặt tại bệnh viện, văn phòng, trung tâm thương mại…giảm thiểu lây lan.

Sàng lọc bệnh nhân qua tiếng ho của FPT Software và cộng đồng AICovidVN

Theo các chuyên gia, trong thời điểm có dịch bệnh Covid-19, việc có những ứng dụng giúp chẩn đoán bệnh từ xa trở nên thực sự cần thiết. Bởi một đặc điểm của các bệnh hô hấp là khả năng lây nhiễm cao. Các tiếp xúc vật lý kéo theo nguy cơ lây nhiễm chéo cho không chỉ những người dân đến khám bệnh mà còn cho chính những người làm việc tại các cơ sở y tế, dẫn đến tình trạng quá tải và thậm chí là tê liệt hệ thống y tế. 

Trên cơ sở đó, hiện đã có  nhiều nghiên cứu chỉ ra sự khác biệt rõ rệt giữa nhịp thở của người bình thường và người bị bệnh về hô hấp, thậm chí là tim mạch qua tiếng thở nhanh, thở rít, thở khò khè…

Xác định được những dấu hiệu đặc trưng của bệnh, ứng dụng Sound Dr. do FPT Software AI Lab phát triển sẽ tiến hành thu thập các thông tin về độ tuổi, giới tính, tiền sử bệnh lý, các triệu chứng hiện tại và đặc biệt là mẫu âm thanh của hơi thở, tiếng nói và tiếng ho của người dùng. Từ dữ liệu thu được, thuật toán AI sẽ xử lý, "học" các đặc điểm của người bình thường và người bị bệnh về đường hô hấp. Sau đó khoanh vùng những hơi thở bất thường để đưa ra cảnh báo. Lượng mẫu càng lớn và đa dạng (độ tuổi, giới tính, bệnh lý…), mô hình AI càng đạt độ chính xác cao.

Giải pháp Sound Dr. được định hướng trở thành một giải pháp miễn phí, hỗ trợ cho người dân Việt Nam. Theo đó, người dùng có thể được chẩn đoán bất thường về hô hấp khi thao tác theo hướng dẫn của AI qua điện thoại. Sau đó, AI sẽ phân tích mẫu, dựa trên bộ dữ liệu các đặc điểm của người bình thường và người có bệnh, rồi gửi phán đoán về tình trạng bệnh nếu có. Nếu kết quả mẫu bình thường, người dùng có thể không cần đến cơ sở y tế. Nếu kết quả mẫu có dấu hiệu của bệnh, người dùng cần tới cơ sở y tế để được khám chữa cụ thể.

Về mặt y tế, Sound Dr. tham vấn ý kiến của TS. BS. Nguyễn Thu Anh - Giám đốc Viện Nghiên cứu Y khoa Woolcock Việt Nam (trực thuộc Đại học Sydney, Úc) và tham khảo các ứng dụng tương tự trên thế giới để xác định được những dấu hiệu đặc trưng cùng cách lấy mẫu chuẩn xác.

Ứng dụng sẽ thu thập các thông tin về nhân khẩu học (độ tuổi, giới tính, nơi sinh sống); Tiền sử bệnh lý và các triệu chứng đang gặp phải; Mẫu âm thanh hơi thở, tiếng nói, tiếng ho… Từ dữ liệu thu được, thuật toán AI sẽ xử lý, "học" các đặc điểm của người bình thường và người bị bệnh về đường hô hấp, sau đó khoanh vùng những hơi thở bất thường để đưa ra cảnh báo miễn phí cho người dùng.

Không chỉ FPT Software AI Lab, một dự án nhận dạng Covid-19 qua tiếng ho bằng AI Engine của các kỹ sư trong cộng đồng AICovidVN để chẩn đoán nhanh khả năng mắc Covid-19 cũng đang trong quá trình thực hiện, với sự hỗ trợ từ VietAI - tổ chức phi lợi nhuận do TS. Vũ Duy Thức và Lương Minh Thắng, hai tiến sĩ AI trưởng thành từ Đại học Stanford (Mỹ) sáng lập.

Hiện dự án đã tiếp cận với tài nguyên dữ liệu có sẵn với 1.700 mẫu ghi âm tiếng ho của người dương tính (từ Thụy sĩ và Ấn Độ) và nhiều mẫu âm tính cùng một số nguồn mở khác. Tuy nhiên còn nhiều tạp âm và vấn đề với thông tin nhãn cần xử lý.

Theo nhóm nghiên cứu, lượng dữ liệu càng nhiều, AI Engine có thể chẩn đoán thông minh hơn, kỳ vọng độ chính xác trên 90%. Sau khi hoàn thành bộ dữ liệu và đào tạo, AI Engine được dự án chuyển giao cho Ban chỉ đạo Quốc gia Phòng chống dịch Covid-19 nhằm phục vụ công tác chẩn đoán qua Robocall trên toàn quốc./.