Sóng Wi-Fi có thể phát hiện những bất thường về hô hấp

Bằng cách sửa đổi bộ định tuyến Wi-Fi (Router Wi-Fi), cải tiến chức năng thông qua phần mềm kết hợp giữa thuật toán học sâu, các nhà khoa học của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) đang tiến hành thử nghiệm sử dụng sóng Wi-Fi để phát hiện những các kiểu thở bất thường dẫn đến suy hô hấp trên một ma-nơ-canh Y tế.

Ý tưởng sử dụng tín hiệu WiFi để theo dõi nhịp thở của người thân trong gia đình đã được các nhà khoa học tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) thực hiện trong gia đoạn đỉnh điểm của đại dịch COVID-19.

Từ ý tưởng này, các nhà khoa học đã tiến hành xem xét cách sóng WiFi giao tiếp giữa các thiết bị như điện thoại di động hoặc máy tính bảng với bộ định tuyến WiFi mà họ sử dụng để kết nối Internet. Đường đi của sóng Wi-Fi sẽ bị ảnh hưởng bởi các chướng ngại vật như đồ đạc, con người hoặc kết cấu vật chất của phòng thí nghiệm.

Bằng cách kiểm tra những ảnh hưởng này, Coder, cộng tác viên nghiên cứu Susanna Mosleh và các đồng nghiệp tại Văn phòng Phòng thí nghiệm Khoa học và Kỹ thuật (thuộc Trung tâm Thiết bị và Sức khỏe X quang của FDA) có thể phát hiện ra những thay đổi tinh tế trong cơ thể một người có thể là dấu hiệu của chứng khó thở  và theo dõi các kiểu ngủ.

Từ đó, nhóm nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu trên một ma-nơ-canh mô phỏng hơi thở trong một căn phòng hấp thụ sóng vô tuyến được gọi là buồng không phản xạ. Họ cũng thiết lập một bộ định tuyến Wi-Fi thương mại và một bộ thu sóng Wi-Fi. Ma-nơ-canh được thiết lập mô phỏng các kiểu thở khác nhau, bao gồm cả những kiểu thở của bệnh hen suyễn, bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD), nhịp thở nhanh và chậm bất thường. Thử nghiệm ghi nhận những gián đoạn của sóng Wi-Fi ở mỗi kiểu thở với dữ liệu được ghi lại khoảng 10 lần/giây.

Từ lượng thông tin khổng lồ được ghi nhận qua thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã khám phá ra sự gián đoạn sóng WiFi tương ứng với tình trạng khó thở mô phỏng ở ma-nơ-canh. Nhà nghiên cứu Mosleh đã tạo ra một thuật toán học sâu mà nhóm đặt tên là “BreatheSmart” để sàn lọc lượng thông tin ghi nhận được. 

Kết quả của cuộc nghiên cứu là một phát hiện sự hữu dụng không ngờ của sóng Wi-Fi trong việc chuẩn đoán về đường hô hấp với hiệu quả 99,54% trong việc phân loại chính xác các kiểu thở.

Với kết quả đạt được thông qua nghiện cứu mới này, các nhà khoa học hy vọng một ngày không xa, giải pháp sử dụng sóng Wi-Fi để chuẩn đoán các bệnh hô hấp có thể triển khai đơn giản thông qua một ứng dụng điện thoại thông minh thông qua các bản cập nhật phần mềm.

Đương nhiên, kết quả nghiên cứ trong phòng kín với ma-nơ-canh Y tế sẽ hoàn toàn khác biệt khi được áp dụng thật tế trong môi trường có nhiều loại độ vật, vật nuôi hay nhiều người di chuyển xen kẽ lẫn nhau. Dù vậy, nghiên cứu mới nhất này ít nhất cũng cho thấy con người có thể tận dụng sóng Wi-Fi một cách tốt hơn và hiệu quả hơn trong y học.

Thông tin về nghiên cứu thú vị này cũng đã được đăng tải trên tạp tạp chí IEEE Access số xuất bản mới nhất.