Khi công nghệ giúp bàn tay tìm lại sự sống

Bắt đầu từ một ước mơ giản dị: Giúp người bệnh cử động trở lại

Hệ thống Rehab-Tech Gloves được hình thành từ thực tiễn điều trị phục hồi chức năng cho bệnh nhân sau tai biến mạch máu não, chấn thương thần kinh hoặc người cao tuổi tại các cơ sở y tế. Trong quá trình khảo sát, nhóm kỹ sư trẻ của Bộ môn Cơ điện tử (Đại học Bách khoa Hà Nội) do TS. Lý Hoàng Hiệp phụ trách nhận thấy các phương pháp truyền thống như: Vật lý trị liệu thụ động hoặc cưỡng bức vận động bằng thiết bị khí nén chỉ phù hợp với bệnh nhân mất hoàn toàn khả năng vận động (cơ lực 0, 1, 2), trong khi chưa có thiết bị hỗ trợ phục hồi chủ động cho nhóm bệnh nhân đã bắt đầu có thể tự vận động.

TS. Lý Hoàng Hiệp trình bày giải pháp “Hệ thống phục hồi chức năng sử dụng công nghệ thực tế ảo có xúc giác” (Rehab-Tech Gloves)

Một rào cản khác là thiếu công cụ luyện tập hấp dẫn và tương tác, khiến nhiều bệnh nhân bỏ cuộc do chán nản hoặc thiếu động lực. Chi phí điều trị tại viện cao, nhân lực hạn chế cũng khiến việc phục hồi tại nhà gặp khó khăn. Từ đó, nhóm nghiên cứu đã quyết tâm phát triển giải pháp Rehab-Tech Gloves với mong muốn cung cấp một hệ thống phục hồi tương tác, hấp dẫn, dễ tiếp cận, có thể sử dụng tại nhà hoặc bệnh viện, kết hợp giữa: Công nghệ thực tế ảo (VR), cảm biến vận động (IMU), phản hồi xúc giác (haptic feedback) và cảm biến điện cơ (EMG).

Giải pháp này cho phép người bệnh vừa luyện tập vận động, vừa được “chơi” trong một thế giới mô phỏng sinh động. Chiếc găng tay thông minh được in 3D, bên trong gắn các cảm biến siêu nhỏ có thể đọc được chuyển động và tín hiệu từ cơ tay của người bệnh. Khi bệnh nhân thực hiện các động tác như nắm, duỗi hay xoay cổ tay, hệ thống sẽ ghi nhận toàn bộ quá trình và gửi dữ liệu đến bộ xử lý trung tâm. Phần mềm sẽ phân tích, hiển thị lại hình ảnh cử động ngay trên màn hình hoặc trong không gian ảo, giúp bác sĩ và người bệnh theo dõi chính xác quá trình phục hồi.

Hệ thống phục hồi chức năng sử dụng công nghệ thực tế ảo có xúc giác (Rehab-Tech Gloves)

Không chỉ “ghi nhớ” vận động, găng tay còn có mô-tơ rung li ti giúp tái tạo cảm giác thật khi người bệnh “chạm” vào các vật thể trong thế giới ảo, chẳng hạn khi bóp quả bóng hay nhặt đồ vật. Nhờ đó, mỗi bài tập trở nên gần gũi và thú vị hơn, giúp người bệnh duy trì hứng thú luyện tập lâu dài.

Phần mềm điều khiển của hệ thống hoạt động như một “phòng tập phục hồi ảo”, nơi bệnh nhân có thể thực hiện các trò chơi mô phỏng hoạt động đời sống - nhặt vật, bóp bóng, di chuyển đồ vật, vượt chướng ngại vật - và nhận được phản hồi trực tiếp về kết quả từng động tác.

TS. Lý Hoàng Hiệp trình bày quy trình vận hành của Rehab-Tech Gloves với Ban Giám khảo Hội thi

Theo TS. Lý Hoàng Hiệp, hệ thống Rehab-Tech Gloves kết hợp đồng thời tín hiệu chuyển động (IMU) và tín hiệu cơ điện (EMG), giúp đánh giá được cả ý định vận động và thực hiện vận động, từ đó phản ánh khách quan tiến độ phục hồi chức năng của bệnh nhân. Thiết bị không chỉ giúp bệnh nhân rèn luyện vận động chủ động, mà còn góp phần tạo cảm giác vui vẻ, giảm căng thẳng trong điều trị. Đây chính là yếu tố giúp quá trình phục hồi đạt hiệu quả cao hơn, thay vì chỉ tập luyện cơ học như trước đây.

Thúc đẩy đổi mới sáng tạo ngành công nghệ y sinh trong nước

Trong quá trình thử nghiệm tại Bệnh viện Y học Cổ truyền Hà Nội và một số bệnh nhân phục hồi tại nhà, Rehab-Tech Gloves được đánh giá là dễ sử dụng, linh hoạt và phù hợp với nhiều đối tượng bệnh nhân. Hệ thống ghi nhận tiến trình phục hồi thông qua dữ liệu cảm biến, hiển thị dưới dạng biểu đồ để bác sĩ theo dõi từ xa, đồng thời cho phép điều chỉnh cường độ tập luyện theo từng giai đoạn.

Sản phẩm Rehab-Tech Gloves được thử nghiêm trên bệnh nhân khoa Lão - Bệnh viện Y học cổ truyền

Theo PGS.TS. Bùi Quốc Khánh, Phó Chủ tịch, Tổng thư ký Hội Tự động hóa Việt Nam, đây là minh chứng rõ ràng trong việc nội địa hóa các thiết bị y tế kỹ thuật cao, thúc đẩy hoạt động nghiên cứu - phát triển (R&D), sản xuất và thương mại hóa các giải pháp công nghệ phục vụ sức khỏe cộng đồng. Đề tài không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang giá trị nhân văn sâu sắc, khi góp phần giúp bệnh nhân lấy lại khả năng vận động và niềm tin vào cuộc sống.

Điểm đặc biệt của hệ thống là khả năng tích hợp và mở rộng linh hoạt. Cấu trúc mở cho phép dễ dàng bổ sung thêm các cảm biến khác (cảm biến lực, nhịp tim, nhiệt độ...) hoặc kết nối với hệ thống chăm sóc y tế từ xa thông qua kết nối IoT. Chi phí sản xuất thiết bị chỉ từ 3-5 triệu đồng, thấp hơn rất nhiều so với các sản phẩm nhập khẩu vốn có giá từ vài chục đến hàng trăm triệu đồng. Nhờ đó, sản phẩm phù hợp để triển khai đại trà tại các bệnh viện, trung tâm phục hồi chức năng và đặc biệt là ở vùng sâu, vùng xa, nơi điều kiện y tế còn hạn chế.

Bệnh nhân điều trị phục hồi chức năng tại nhà sử dụng sản phẩm Rehab-Tech Gloves mẫu

Không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế, giải pháp còn tạo tác động xã hội tích cực: Giúp giảm tải cho hệ thống y tế công, tăng cơ hội tiếp cận điều trị cho người bệnh, đồng thời giảm chi phí và thời gian chăm sóc cho gia đình. Thiết bị cũng mở ra hướng đi mới trong nội địa hóa các thiết bị y tế kỹ thuật cao, góp phần phát triển ngành công nghệ y sinh trong nước, lĩnh vực đang được Chính phủ khuyến khích mạnh mẽ theo tinh thần Nghị quyết số 57-NQ/TW về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia.

Thành công của Rehab-Tech Gloves không chỉ thể hiện năng lực sáng tạo của nhóm kỹ sư trẻ mà còn là biểu tượng cho trí tuệ Việt trong thời đại 4.0, nơi các công trình nghiên cứu không dừng ở phòng thí nghiệm mà được ứng dụng trực tiếp để phục vụ cộng đồng. Giải pháp phục hồi chức năng sử dụng công nghệ thực tế ảo có xúc giác xứng đáng được vinh danh tại Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật thành phố Hà Nội lần thứ hai và hứa hẹn sẽ còn tiến xa hơn trong tương lai khi được đầu tư phát triển, thương mại hóa và nhân rộng trên phạm vi toàn quốc.

Bài và ảnh Thu Hằng