Thông tin kết quả nhiệm vụ KH&CN

Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị IOT và xây dựng phần mềm ứng dụng thu nhận thông tin nhịp tim và huyết áp của bệnh nhân tim mạch tại Hải Phòng (09/10/2026)

Bệnh lý tim mạch, trong đó tăng huyết áp đóng vai trò là yếu tố nguy cơ trung tâm, tiếp tục là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu tại Việt Nam cũng như trên phạm vi toàn cầu, chiếm khoảng 32% tổng số ca tử vong hằng năm theo báo cáo gánh nặng bệnh tật của Bộ Y tế. Tổ chức Y tế Thế giới ước tính khoảng một phần ba dân số người lớn trên toàn cầu hiện đang mắc tăng huyết áp, và tỷ lệ này có xu hướng gia tăng nhanh tại các quốc gia đang phát triển do quá trình đô thị hóa, thay đổi lối sống và già hóa dân số. Tại Việt Nam, điều tra quốc gia yếu tố nguy cơ bệnh không lây nhiễm do Bộ Y tế thực hiện cho thấy tỷ lệ người trưởng thành mắc tăng huyết áp vượt mức 25%, tuy nhiên tỷ lệ người bệnh được chẩn đoán, điều trị và kiểm soát huyết áp đạt mục tiêu vẫn còn ở mức thấp, phản ánh sự thiếu hụt nghiêm trọng trong hệ thống theo dõi và quản lý bệnh mạn tính tại cộng đồng.

Chính vì vậy, việc nghiên cứu kết hợp thiết bị IoT và phần mềm phù hợp với điều kiện của Hải Phòng nhằm phát triển một hệ thống giám sát y tế các thông số sinh lý với chức năng truyền dữ liệu từ xa là cần thiết và mang lại những ý nghĩa thiết thực. Nhất là trong tình trạng mô hình bệnh không lây nhiễm hiện nay tại Hải Phòng, tỷ lệ tăng huyết áp ước tính khoảng 10-12% dân số. Các dữ liệu thu thập từ hệ thống ngoài việc được sử dụng để dự phòng và điều trị, còn được sử dụng như là cơ sở để các nhà quản lý hoạch định các chính sách, chiến lược chăm sóc sức khỏe phù hợp cho nhân dân Hải Phòng nói riêng và cả Việt Nam nói chung.

Xuất phát từ những cơ sở khoa học và thực tiễn nêu trên, trường Đại học Y Dược Hải Phòng tiến hành triển khai đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị IOT và xây dựng phần mềm ứng dụng thu nhận thông tin nhịp tim và huyết áp của bệnh nhân tim mạch tại Hải Phòng” đề tài được xây dựng nhằm giải quyết đồng bộ ba mục tiêu có tính kế thừa chặt chẽ, bao gồm thiết kế và chế tạo thiết bị IoT ghi nhận đồng thời áp lực vòng bít và các chỉ số sinh hiệu nhịp tim, huyết áp dựa trên nguyên lý dao động ký đã được hệ thống hóa, xây dựng phần mềm ứng dụng thu nhận và quản lý dữ liệu theo kiến trúc y tế số phân tầng phù hợp bối cảnh hạ tầng công nghệ thông tin trong nước, và xây dựng, thử nghiệm mô hình ứng dụng thực tế đi kèm đánh giá khách quan chỉ số chi phí hiệu quả theo phương pháp phân tích chi phí thỏa dụng chuẩn quốc tế.

Đề tài được xác định theo hai nhóm gắn trực tiếp với ba mục tiêu chung, bao gồm đối tượng kỹ thuật là thiết bị IoT đo huyết áp, nhịp tim và phần mềm quản lý dữ liệu từ xa, và đối tượng lâm sàng là người bệnh tim mạch, trọng tâm là người bệnh tăng huyết áp mạn tính đang điều trị tại khoa Tim mạch - Hô hấp, Bệnh viện Trường Đại học Y Dược Hải Phòng. Bệnh nhân tham gia mô hình thử nghiệm được lựa chọn theo phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên đơn từ danh sách người bệnh đang quản lý điều trị tại khoa Tim mạch - Hô hấp, nhằm đảm bảo tính đại diện khách quan và hạn chế tối đa sai số chọn mẫu có chủ đích của nhóm nghiên cứu . Việc lựa chọn khoa Tim mạch - Hô hấp làm địa bàn tuyển chọn xuất phát từ lợi thế đây là đơn vị chuyên khoa sâu, có đội ngũ bác sĩ tim mạch được đào tạo bài bản, có hồ sơ bệnh án điện tử đồng bộ và có khả năng theo dõi sát diễn biến lâm sàng của bệnh nhân trong suốt thời gian tham gia thử nghiệm, đồng thời là cơ sở thực hành trực thuộc Trường Đại học Y Dược Hải Phòng nên thuận lợi cho việc phối hợp giữa nhóm nghiên cứu kỹ thuật và nhóm lâm sàng.

Kết nối các thành phần trong hệ thống cơ khí bơm, xả khí và áp suất khí.

Việc lựa chọn nhóm bệnh tăng huyết áp làm đối tượng ưu tiên xuất phát từ thực trạng dịch tễ học tại địa phương, khi tỷ lệ mắc tăng huyết áp trong cộng đồng dân cư Hải Phòng hiện dao động quanh mức 10 đến 12 phần trăm, còn tại một số địa bàn hải đảo đặc thù như xã Trân Châu, huyện Cát Hải, tỷ lệ hiện mắc ở người từ 40 tuổi trở lên lên tới 26,3 phần trăm và có đến 61,8 phần trăm trường hợp mới được phát hiện lần đầu qua khảo sát. Nhóm nghiên

cứu đưa vào các tiêu chuẩn tuổi từ 18 đến 80, được chẩn đoán tăng huyết áp nguyên phát theo tiêu chuẩn của Bộ Y tế Việt Nam năm 2010 với trị số huyết áp phòng khám lớn hơn hoặc bằng 140/90 mmHg, hoặc huyết áp chưa kiểm soát tốt ở mức độ 2 trở lên, có sở hữu điện thoại thông minh kết nối internet ổn định và có khả năng tự đọc, viết, hiểu tiếng Việt hoặc có người chăm sóc hỗ trợ. Ngược lại, đề tài loại trừ các trường hợp tăng huyết áp thứ phát chưa giải quyết nguyên nhân, suy tim mất bù nặng theo phân độ NYHA III-IV, suy thận mạn giai đoạn nặng với mức lọc cầu thận dưới 30 ml/phút, rối loạn nhịp tim  nặng không kiểm soát như rung nhĩ đáp ứng thất nhanh, và người có rối loạn  nhận thức hoặc bệnh lý tâm thần nặng.

Đề tài đã thiết kế và chế tạo thành công thiết bị IoT ATBM2200, có khả năng ghi nhận đồng thời áp lực vòng bít theo thời gian thực cùng các chỉ số sinh hiệu nhịp tim và huyết áp. Thiết bị đã hoàn thiện đầy đủ các khối chức năng phần. Thiết bị đã được thử nghiệm, đánh giá theo hướng dẫn của văn bản kỹ thuật đo lường Việt Nam ĐLVN 343:2020 và được cấp giấy chứng nhận kiểm định, khẳng định thiết bị đáp ứng yêu cầu kỹ thuật đo lường hiện hành đối với huyết áp kế điện tử sử dụng trong lĩnh vực y tế.

Đề tài đã xây dựng hoàn chỉnh phần mềm quản lý Telemedicine theo kiến trúc ba tầng, gồm tầng thiết bị biên, tầng máy chủ điện toán mây và tầng ứng dụng người dùng. Phần mềm có đầy đủ các module thu nhận và quản lý dữ liệu huyết áp, dữ liệu nhịp tim, module xử lý và cảnh báo tình huống nguy cơ của bệnh nhân, giao thức giao tiếp giữa thiết bị và hệ thống, ứng dụng nền (backend), giao diện lập trình ứng dụng (API), cơ sở dữ liệu, phân quyền truy cập cho các nhóm người dùng khác nhau và giải pháp giám sát mạng phát hiện

hoạt động bất thường.

Phần mềm ứng dụng web và di động cho người dùng đã được lập trình và tích hợp hoàn chỉnh với thiết bị IoT đã chế tạo, cho phép thu nhận dữ liệu telemetry sinh hiệu liên tục, tổ chức lưu trữ và hiển thị trực quan cho cả người bệnh và nhân viên y tế, đáp ứng yêu cầu về khả năng chịu tải, tính sẵn sàng và bảo mật thông tin y tế nhạy cảm phù hợp với đặc điểm hạ tầng viễn thông không đồng đều giữa khu vực nội thành, ngoại thành và hải đảo của Hải Phòng.

Mô hình ứng dụng đồng bộ thiết bị IoT và phần mềm quản lý đã được xây dựng và thử nghiệm thực tế trên nhóm bệnh nhân tim mạch tại các cơ sở y tế trên địa bàn thành phố Hải Phòng. Kết quả thử nghiệm trên mẫu 49 cặp số liệu đối chứng với huyết áp kế cơ học ghi nhận hệ số tương quan Pearson đạt 0,63 đối với huyết áp tâm thu và 0,47 đối với huyết áp tâm trương. Phân tích Bland Altman cho thấy giới hạn tương thích của thiết bị còn rộng hơn ngưỡng khuyến nghị của tiêu chuẩn thẩm định lâm sàng quốc tế ISO 81060-2, đặc biệt xuất hiện hiện tượng sai lệch theo chiều ngược tại nhóm bệnh nhân suy tim mạn có  biên độ mạch yếu.

Kết quả phân tích chi phí thỏa dụng theo góc nhìn hệ thống y tế cho thấy mô hình có tỷ số chi phí hiệu quả gia tăng ICER tính toán được dao động trong khoảng 45 đến 95 triệu đồng trên mỗi QALY tăng thêm, thấp hơn nhiều lần so với ngưỡng một lần GRDP bình quân đầu người của Hải Phòng năm 2025 là 194,5 triệu đồng. Theo khung phân loại của sáng kiến WHO-CHOICE, mô hình được xếp vào nhóm can thiệp y tế rất hiệu quả về chi phí.

Thiết bị IoT sau khi đã được cấp giấy chứng nhận kiểm định theo ĐLVN 343:2020 có thể được đưa vào sử dụng thử nghiệm mở rộng tại các trạm y tế phường, xã và các cơ sở khám chữa bệnh ban đầu trên địa bàn Hải Phòng, phục vụ mục đích đo và theo dõi huyết áp, nhịp tim định kỳ cho nhóm bệnh nhân tim mạch mạn tính có huyết động ổn định, tương tự nhóm đối tượng đã tham gia thử nghiệm và cho kết quả tương quan khả dụng với thiết bị đối chứng. Phần mềm quản lý Telemedicine với các module thu nhận dữ liệu, cảnh báo nguy cơ và phân quyền truy cập đã hoàn thiện có thể được triển khai ngay để hỗ trợ công tác theo dõi bệnh nhân ngoại trú tại các cơ sở y tế đã tham gia thử nghiệm, giúp nhân viên y tế nắm bắt kịp thời diễn biến huyết áp và nhịp tim của người bệnh giữa các lần thăm khám trực tiếp.

Đồng thời, cần xây dựng cơ chế tài chính vận hành bền vững cho mô hình khi mở rộng quy mô, bao gồm nghiên cứu đề xuất cơ chế chi trả bảo hiểm y tế cho dịch vụ giám sát từ xa, phù hợp với hành lang pháp lý đã được thiết lập tại Quyết định 2628/QĐ-BYT, Thông tư 30/2023/TT-BYT về khám chữa bệnh từ xa và Quyết định 3192/QĐ-BYT về chẩn đoán, điều trị tăng huyết áp.

Ban chủ nhiệm đề tài cũng đề xuất Cần mở rộng quy mô mẫu nghiên cứu, tập trung riêng vào từng nhóm bệnh lý tim mạch cụ thể như suy tim mạn, rối loạn nhịp tim, tăng huyết áp kháng trị, thay vì chỉ dựa trên cỡ mẫu tổng hợp đa bệnh lý như thử nghiệm hiện tại, nhằm có đủ cơ sở thống kê vững chắc cho việc đánh giá độ chính xác của thiết bị đối với từng phân nhóm bệnh nhân.

Cần triển khai nghiên cứu xây dựng cơ chế ngưỡng cảnh báo tự động dựa trên biến thiên huyết áp cá thể hóa của từng người bệnh, bổ sung cho ngưỡng giá trị huyết áp tuyệt đối cố định hiện tại, nhằm nâng cao khả năng phát hiện sớm các trường hợp bất ổn huyết động tương tự như minh chứng từ trường hợp bệnh nhân bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính đã trình bày trong nghiên cứu.

Cần nghiên cứu sâu hơn về yếu tố tuân thủ sử dụng thiết bị của người bệnh, do kinh nghiệm quốc tế cho thấy khi tỷ lệ tuân thủ đo huyết áp tại nhà giảm xuống dưới mức tối thiểu khuyến nghị, giá trị ICER có xu hướng tăng đáng kể vì lợi ích QALY giảm nhanh hơn tốc độ giảm chi phí vận hành. Kết quả của hướng nghiên cứu này sẽ là cơ sở khoa học để thiết kế các tính năng hỗ trợ tuân thủ điều trị trong phiên bản hoàn thiện của phần mềm quản lý, đồng thời củng cố luận cứ cho việc nhân rộng mô hình ứng dụng thiết bị IoT và phần mềm quản lý thu nhận thông tin nhịp tim, huyết áp trên phạm vi toàn thành phố Hải Phòng trong giai đoạn tiếp theo.

Cần hình thành một dự án sản xuất thử nghiệm ở quy mô lớn hơn nhằm cá thể hóa thuật toán ước lượng huyết áp theo từng phân nhóm bệnh lý, trong đó ưu tiên xây dựng bộ hệ số hiệu chỉnh riêng cho nhóm bệnh nhân suy tim có biên độ mạch yếu, khắc phục hiện tượng sai lệch theo chiều ngược đã được ghi nhận trong thử nghiệm.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu dự án tại Trung tâm Công nghệ thông tin và Truyền thông Hải Phòng./.