Khi các xã hội bước vào giai đoạn siêu già hóa, gánh nặng của các bệnh hô hấp mạn tính như viêm phổi, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD), hen phế quản và bệnh phổi mô kẽ ngày càng gia tăng. Các bệnh này thường có triệu chứng ban đầu khó nhận biết và diễn tiến theo chu kỳ nặng lên rồi thuyên giảm, khiến việc phát hiện sớm, theo dõi liên tục và quản lý dài hạn gặp nhiều khó khăn. Trong bối cảnh đó, các công nghệ chăm sóc sức khỏe kỹ thuật số giúp đánh giá khách quan tình trạng hô hấp và theo dõi biến đổi của bệnh nhân ngoài bệnh viện ngày càng trở nên quan trọng.
Trong nghiên cứu lâm sàng này, nhóm nghiên cứu đã đánh giá tính hữu ích của dữ liệu âm thanh phổi được thu thập bằng thiết bị Skeeper SM-300. Kết quả cho thấy phương pháp nghe kỹ thuật số có thể bổ sung những hạn chế của ống nghe cơ học truyền thống và tạo nền tảng cho quản lý bệnh hô hấp dựa trên dữ liệu.
Một phát hiện quan trọng của nghiên cứu là âm thanh phổi vốn trước đây phụ thuộc vào đánh giá chủ quan của bác sĩ nay có thể được ghi nhận và lưu trữ dưới dạng dữ liệu số. Thiết bị nghe kỹ thuật số sử dụng công nghệ MEMS (hệ thống vi cơ điện tử) để ghi âm thanh hô hấp trong dải tần từ 20 Hz đến 4.000 Hz. Công nghệ này tích hợp các linh kiện cơ học siêu nhỏ với mạch điện tử, cho phép chuyển đổi các âm thanh cơ thể rất nhỏ thành tín hiệu điện để ghi lại. Nhờ đó, các âm thanh lâm sàng quan trọng như tiếng rít (wheezing) và tiếng ran nổ (crackle) có thể được lưu thành tệp âm thanh số.
Tiếng rít là âm thanh cao thường xuất hiện khi đường thở bị hẹp, trong khi tiếng ran nổ là âm thanh ngắt quãng phát sinh khi đường thở mở ra hoặc khi không khí tương tác với dịch tiết trong phổi. Những âm thanh này cung cấp manh mối lâm sàng quan trọng trong chẩn đoán và theo dõi các bệnh như hen phế quản, COPD, viêm phổi và bệnh phổi mô kẽ.
Nhóm nghiên cứu cũng trực quan hóa âm thanh phổi bằng biểu đồ Mel-spectrogram — phương pháp thể hiện tần số và cường độ âm thanh dưới dạng hình ảnh. Điều này cho phép đánh giá âm thanh phổi không chỉ bằng cách nghe mà còn thông qua các mẫu hình trực quan. Trong nghiên cứu, âm thanh phổi bình thường, tiếng rít, tiếng ran nổ và âm thanh phổi giảm đều cho thấy những đặc điểm hình ảnh riêng biệt, mở ra tiềm năng của “nghe phổi trực quan” như một công cụ hỗ trợ phân tích âm thanh phổi kỹ thuật số trong tương lai.
Nghiên cứu đã thực hiện song song việc đánh giá tình trạng bệnh nhân bằng ống nghe truyền thống và qua kết quả ghi lại bằng thiết bị kỹ thuật số. Nhóm nghiên cứu thu thập âm thanh tại 12 vị trí nghe trên cơ thể, gồm 6 vị trí trước ngực và 6 vị trí sau lưng. Kết quả cho thấy mức độ tương đồng cao giữa dữ liệu âm thanh phổi số hóa và kết quả nghe bằng ống nghe truyền thống. Đặc biệt, tiếng rít — dấu hiệu quan trọng trong các đợt cấp của hen phế quản và COPD — cho thấy độ chính xác phân loại rất cao.
Mức độ thoải mái của bệnh nhân cũng được đánh giá tích cực. Trong số người tham gia, 79,69% cho biết việc khám bằng thiết bị kỹ thuật số có mức độ thoải mái tương đương, thậm chí tốt hơn ống nghe truyền thống.
Giáo sư Sue In Choi cho biết nghiên cứu này cho thấy nghe kỹ thuật số có thể giúp bác sĩ đánh giá tình trạng hô hấp của bệnh nhân chính xác hơn, đồng thời giảm tiếp xúc trực tiếp trong các khu cách ly nghiêm ngặt hoặc trong các đại dịch kiểu như COVID-19. Công nghệ này có thể trở thành mô hình giúp nâng cao hiệu quả điều trị, bảo vệ nhân viên y tế và giảm gánh nặng nguồn lực y tế.
Nhóm nghiên cứu kỳ vọng dữ liệu âm thanh phổi chất lượng cao thu được từ thiết bị nghe kỹ thuật số sẽ trở thành nền tảng quan trọng cho việc phát triển hệ thống phân tích trí tuệ nhân tạo (AI) có khả năng nhận diện âm thanh hô hấp bất thường trong tương lai.
