HSmart hệ thống cảnh báo, dự đoán dịch bệnh thông minh với sự hỗ trợ của dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo
Cá nhân: Vũ Hoàng Thương
LĨNH VỰC Y SINH, HóA SINHCá nhân: Vũ Hoàng Thương
LĨNH VỰC Y SINH, HóA SINHGiới thiệu sản phẩm:
Trước đây, thế giới trải qua nhiều trận dịch bệnh như dịch tả, dịch hạch, cúm H1N1, H2N2.,.. gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng. Đặc biệt thời gian qua, nước ta và cả thế giới gồng mình trong cơn đại dịch bệnh viêm đường hô hấp cấp SARS-Cov-2 hay còn gọi Covid-19. Chính phủ, Bộ Y tế, cùng nhiều bộ ngành liên quan đưa ra nhiều giải pháp để giảm thiểu độ lây lan, khoanh vùng dịch bệnh, khi phát hiện ca bệnh và những người tiếp xúc gần đều tiến hành cách ly, khoanh vùng, dập dịch, điều tra dịch tễ, lịch sử tiếp xúc người bệnh. Tuy nhiên, giải pháp được trình bày dưới đây mang tính tổng hợp phân tích xây dựng hệ thống bản đồ lịch sử của dịch bệnh Covid-19, đây là tính năng khác biệt mà hiện tại chưa có, ứng dụng dữ liệu lớn - Big Data trong thu thập nguồn dữ liệu rất lớn về thông tin y tế, dữ liệu được thu thập từ các nguồn chính thống như từ Bộ Y tế, Tổ chức y tế thế giới WHO,…. Việc hình thành giải pháp là hoàn toàn phù hợp với tình hình thực tế hiện nay, cần có những công cụ quản lý y tế mang tính tập trung, toàn diện thống nhất, mang tính chia sẽ dữ liệu, cùng nhau xây dựng một hệ thống quản lý, dự đoán dịch bệnh Covid-19 hiệu quả, đáp ứng như cầu thực tế tại địa phương. Tác giả cũng mong muốn chia sẽ giải pháp này cũng như cách thức, kế hoạch triển khai và hợp tác với các nhóm tác giả khác để cùng nhau giúp cơ quan nhà nước về y tế có những công cụ hữu hiệu, quản lý một cách tối ưu, giúp bảo vệ và nâng cao sức khỏe toàn dân; giám sát dịch bệnh tránh lây lan trong cộng đồng dân cư trên nền tảng công nghệ cách mạng 4.0.
Tính năng cơ bản:
Các module chức năng cần thiết kế, xây dựng: - Phân hệ thu thập dữ liệu; - Phân tích, mô hình hóa dữ liệu về dịch bệnh; - Mô hình dự báo dịch bệnh Covid-19; - Phân hệ ứng dụng AI trong chẩn đoán cho dịch bệnh Covid-19 dựa trên hình ảnh y khoa X-Quang; - Phân hệ quản lý điều hành chung – Dashboard Center
Xuất xứ sản phẩm:
Do tác giả hình thành và xây dựng
Mô tả cơ bản:
Về phương pháp thực hiện, tác giả tiến hành thu nhập, phân tích dữ liệu từ các nguồn thông tin: người bệnh, y tế gia đình, y tế cộng đồng, các dữ liệu từ các phòng khám, bệnh viện. Xây dựng các chức năng về vị trí địa lý, nguồn gốc lịch sử di chuyển của người bệnh để khoanh vùng, cảnh báo khu vực nguy cơ cao có dịch bệnh Covid-19. Cung cấp cho cơ quan, quản lý điều hành y tế từ Trung ương đến địa phương các thông số về tình hình các ca nhiễm bệnh, xây dựng bản đồ khoanh vùng các khu vực nhiễm bệnh để có kế hoạch cách ly, xây dựng các kịch bản phòng chống dịch bệnh đảm bảo theo các quy định của Bộ Y tế, tổ chức y tế thế giới WHO,…
Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong xây dựng hệ thống cảnh báo dịch bệnh Covid-19 chỉ là công cụ, điều quan trọng của giải pháp là đề cao ý thức của cộng đồng dân cư nhằm giữ an toàn sức khỏe của mình và mọi người xung quanh, khi có các biểu hiện gì bất thường thì thông báo ngay cơ quan y tế, đồng thời hệ thống y tế phải luôn ở tình trạng sẵn sàng cao để có kế hoạch kiểm tra, xét nghiệm, chẩn đoán kịp thời để phát hiện bệnh, kích hoạt hệ thống phòng ngừa, cách ly khi có yếu tố về lây nhiễm, tiến hành rà soát dịch tễ lịch sự di chuyển của người bệnh để có phương án cách ly phù hợp.
Với đặc điểm dữ liệu y tế về tình hình dịch bệnh Covid-19 là rất lớn và liên tục nên công nghệ quản lý được sử dụng chính là dữ liệu lớn – Big data và trí tuệ nhân tạo – AI.
Hệ thống được thiết kế với nhiều tính năng từ khai báo y tế, kết nối hệ thống với ứng dụng quản lý bệnh viện HIS, LIS, PACS, ứng dụng của AI trong chẩn đoán Covid-19 dựa trên hình ảnh y khoa X-Quang, hệ thống quản lý điều hành chung.
Đây là một giải pháp tổng hợp hoàn chỉnh, tập trung, thống nhất, đồng bộ trong lĩnh vực y tế thông minh có thể xử lý lượng dữ liệu lớn, liên tục theo thời gian thực. Song song đó, khi được triển khai chính thức cần có một trung tâm dữ liệu tập trung tại Trung ương, có thể là các điểm tại các thành phố lớn như Tp. Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng hoặc phân tán tại các Sở Y tế và đồng bộ dữ liệu về Trung tâm dữ liệu tại Trung ương.
Các module chức năng cần thiết kế, xây dựng:
Yêu cầu đối với cơ sở hạ tầng cần thiết để triển khai ứng dụng sản phẩm:
Hạ tầng mạng Interner, WIFI, 4G; server chạy mô hình, phân tích: 01
PC, laptop: 02
Sản phẩm được phát triển trong khoảng thời gian:
Số người tham gia làm: 3
Sản phẩm có mặt trên thị trường hoặc đưa vào ứng dụng rộng rãi trong khoảng thời gian: 1 năm
Phạm vi thị trường và ngành ứng dụng:
Y tế
Tính sáng tạo, đổi mới và công nghệ:
Tính sáng tạo, đó là ứng dụng nhiều công nghệ mới như dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo, mô hình hóa dữ liệu Data visualization, cơ chế thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, công nghệ bản đồ GIS trực tuyến khoanh vùng khu vực có nguồn lây nhiểm, giải quyết bài toán về giám sát dịch bệnh, đưa ra cảnh bảo sớm để cơ quan y tế có giải pháp xử lý kịp thời, hiệu quả. Tính mới là đưa công nghệ trí tuệ nhân tạo trong dự đoán kết quả dịch bệnh Covid-19 qua hình ảnh y khoa X-Quang, CT. Đây là chức năng hỗ trợ hữu ích, tăng tốc độ giải quyết hồ sơ bệnh án cho bệnh nhân trong giai đoạn dịch bệnh. Mặc dù, tính năng này đang thử nghiệm trên tập dữ liệu hình ảnh y khoa từ cơ sở dữ liệu ảnh y khoa uy tín thế giới nhưng cho kết quả khả quan, là tín hiệu của bước đầu ứng dụng AI trong lĩnh vực y tế, là lĩnh vực khó, liên quan đến sức khỏe người dân. Thuật toán huấn luyện mô hình, đánh giá, dự đoán kết quả sẽ tiếp tục hoàn thiện nhằm cho kết quả dự đoán tối ưu hơn, sẽ đưa vào áp dụng thí điểm tại một số cơ sở khám chữa bệnh, bệnh viện tại các tỉnh thành có nhu cầu. Bên cạnh đó, điểm sáng tạo được thể hiện qua hệ thống thu thập dữ liệu tự động của người dân mọi lúc mọi nơi qua các cảm biến về tình trạng sức khỏe: nhiệt độ cơ thể, huyết áp, các chỉ số về nhịp tim, các dữ liệu này được truyền theo thời gian thực về trung tâm điều hành phân tích dữ liệu y tế để theo dõi, giám sát lịch sử từng hồ sơ người bệnh, khi có chỉ số nào bất thường hệ thống sẽ cảnh báo: cho cơ quan y tế để có giải pháp bảo vệ, ngăn ngừa nếu bệnh có nguy cơ gây ra dịch bệnh lan trên diện rộng; cho người dân để biết tình hình sức khỏe của qua bản đồ cảnh báo, khi có triệu chứng bất thường có thể liên hệ với đội phản ứng nhanh về tình trạng bệnh, giúp cơ quan y tế xác định tình hình bệnh tật của người dân đó có thuộc nguồn lây bệnh để tiến hành cách ly. Thực hiện kết nối dữ liệu 2 chiều với các ứng dụng quản lý đang vận hành tại các bệnh viện như HIS, quản lý xét nghiệm LIS, quản lý hình ảnh y khoa PACS theo quy định của Bộ Y tế.
Tính ứng dụng:
Giải pháp được xây dựng để kịp thời, phù hợp trong tình hình mới, nơi ứng dụng là: Sở Y tế, Trung tâm kiểm soát dịch bệnh, các bệnh viện, phòng khám, cơ sở khám chữa bệnh, trạm y tế xã, phường, thị trấn. Giải pháp là hệ thống tổng thể để định hình một mô hình y tế thông minh gồm nhiều tính năng hỗ trợ trong công tác quản lý dịch bệnh, xây dựng bản đồ cảnh báo sớm, chẩn đoán hình ảnh y khoa,... Qua tìm hiểu thực tế thì Sở Y tế , Trung tâm kiểm soát bệnh tật thì có thể áp dụng đầy đủ các phân hệ chức năng trên; các bệnh viện thì có thể áp dụng phân hệ chẩn đoán bệnh qua hình ảnh y khoa X-Quang, CT; các Trung tâm y tế các quận, huyện, thị xã, bệnh viện áp dụng khai báo y tế qua mã Qr Code. Tùy yêu cầu thực tế, hệ thống giải pháp có thể tùy chỉnh, bổ sung thêm tính năng phù hợp yêu cầu đơn vị. Dự án có thể chia sẽ các kết quả, ứng dụng cụ thể cho các Sở Y tế, cơ quan y tế các tỉnh thành trong nước và các tổ chức y tế ở nước ngoài có nhu cầu.
Tính hiệu quả:
Kết quả mong đợi từ giải pháp: Cơ quan quản lý y tế nắm bắt kịp thời thông tin chính xác theo thời gian thực các ca bệnh giúp khoanh vùng hiệu qua vùng lây bệnh, tiến hành cách ly để dập dịch hiệu quả nhất. Người dân được bảo vệ, theo dõi, giám sát tình hình bệnh tật, có cơ hội được tầm soát, khám bệnh và chữa bệnh một cách tích cực, an toàn nhất, tránh để lây lan từ người bị nhiễm bệnh vào cộng đồng dân cư, gây mất an toàn sức khỏe khu vực dân cư có người bị nhiễm bệnh đi qua.
Tiềm năng phát triển:
Các hoạt động triển khai, áp dụng giải pháp trên thời gian qua: R Kết nối các chuyên gia dịch tễ, trí tuệ nhân tạo AI trong và ngoài nước tư vấn chuyên môn y khoa dịch tễ học, kỹ thuật cho giải pháp; R Tham gia HIS-COVID 2021 của Tp.HCM tổ chức và vào Top 50 với giải pháp AI hỗ trợ chẩn đoán bệnh SAR-CoV-2 dựa hình ảnh y khoa; R Tham gia chương trình Y tế thông minh của Bộ Y tế tổ chức; R Trình bày dự án "EARLY DISEASE WARNING SYSTEM WITH SUPPORT OF AI, BIG DATA" tại diễn đàn kỹ sư Châu Á - AFEO Disater Preparedness & Mitigation, topic Technology to Fight COVID-19 in AFEO với sự hỗ trợ của Vusta; R Tham gia chương trình tìm kiếm giải pháp chuyển đổi số do VietSolution tổ chức và vào Top 32 đội để Pitch deck chọn Top 10 trong tháng 10/2021; R Lọt Top 20 chương trình Hack4Growth Unlimited do AVSE Global – Tổ chức Khoa học và chuyên gia toàn cầu tại Paris. R Kết nối mạng lưới hợp tác trí tuệ nhân tạo Việt Nam – Australia để chia sẽ cho cộng đồng chuyên gia, lan tỏa các giải pháp về Healthcare trong đó có giải pháp dự báo dịch bệnh; R Tham gia sáng kiến trẻ Việt Nam InnoCity 2021 với giải pháp Healthcare dự báo dịch bệnh. R Tham gia chương trình giao thương trực tuyến với DN Hàn Quốc tại Korea Technology Day 2021 về giải pháp Healthcare dự báo dịch bệnh.
Tài liệu mô tả kỹ thuật cơ bản và hướng dẫn sử dụng sản phẩm:
https://drive.google.com/file/d/1WZgHuSZrtcdbUSxV0yUN-55jD3toutsn/view?usp=share_link