iPad Pro thay thế phòng lab phân tích dáng đi truyền thống
Tại một phòng khám ở Singapore, một cụ ông bước chậm rãi qua hành lang trong khi chiếc iPad Pro đặt trên chân máy lặng lẽ ghi hình. Chưa đầy một phút sau, màn hình hiển thị đầy đủ các chỉ số về dáng đi, thăng bằng và biên độ chuyển động khớp – những dữ liệu trước đây phải mất 3-4 tiếng trong phòng thí nghiệm chuyên dụng mới có được. Đây là kết quả từ 3DGait, giải pháp phân tích dáng đi của CareCam, công ty công nghệ y tế có trụ sở tại Singapore, chạy hoàn toàn trên iPad Pro.
Chuyển từ phát hiện té ngã sang dự báo nguy cơ
Ban đầu, CareCam chỉ muốn xây dựng công cụ phát hiện té ngã cho người lớn tuổi. Nhưng các bác sĩ lâm sàng đã thay đổi hướng đi. “Nếu bạn chỉ báo cho tôi biết ai đó đã té ngã, thì đã quá muộn rồi. Nhưng nếu bạn có thể cho tôi biết ai đó đang có nguy cơ té ngã cao, tôi mới thực sự có thể làm được gì đó,” Tiến sĩ Raman Pahwa, Giám đốc Công nghệ CareCam, nhớ lại phản hồi từ các bác sĩ. Từ đó, CareCam tập trung vào nhận diện sớm dấu hiệu bất thường trong chuyển động, cho ra đời 3DGait – hệ thống sử dụng camera và cảm biến trên iPad Pro để phân tích dáng đi chỉ bằng một đoạn video ngắn.
Bác sĩ phẫu thuật thần kinh đánh giá cao tính khách quan
Tiến sĩ Damien Lee, bác sĩ phẫu thuật thần kinh tại SingHealth, chuyên về bệnh lý cột sống, đang trực tiếp sử dụng hệ thống này. “Khi chúng ta đi bộ, đôi chân nhận tín hiệu từ não bộ thông qua cột sống. Cột sống giống như một đường cao tốc. Nếu có sự cố trên đường cao tốc đó, dáng đi sẽ thay đổi,” ông giải thích. Ông dùng CareCam để theo dõi bệnh nhân trước và sau phẫu thuật cột sống. Theo ông, cơn đau mang tính chủ quan cao, nhưng phân tích dáng đi là cách tiếp cận khách quan hơn để đánh giá tình trạng bệnh nhân. “Điều tuyệt vời là giờ đây chúng tôi có thể làm tất cả chỉ với một chiếc iPad Pro. Tôi có thể mang nó từ phòng khám đến phòng mổ và đánh giá bệnh nhân ở bất cứ đâu,” ông nói.
Tiết kiệm chi phí và thời gian nhờ Apple silicon và AI
Theo Tiến sĩ Raman, một phòng lab phân tích dáng đi truyền thống có thể tốn tới khoảng một triệu USD để xây dựng, với tấm đo lực, hệ thống camera, cảm biến chuyên dụng và không gian riêng. Quá trình đo đạc phức tạp: bệnh nhân phải mặc trang phục chuyên dụng, gắn điểm đánh dấu lên cơ thể, và việc chuẩn bị có thể mất hàng giờ. Với 3DGait, người dùng chỉ cần bước đi bình thường trước camera iPad Pro; hệ thống tự động phân tích chuyển động bằng AI. “Bạn có thể làm điều này ở bất kỳ đâu, vào bất kỳ lúc nào,” Raman nói. Sự khác biệt lớn nhất nằm ở khả năng kết hợp phần cứng và phần mềm Apple: các mô hình AI chạy trực tiếp trên iPad Pro qua Core ML, không cần máy chủ bên ngoài. “Toàn bộ dữ liệu đều được xử lý trên thiết bị,” Raman giải thích. Chip dòng M trên iPad Pro đảm bảo tốc độ xử lý đủ nhanh cho môi trường lâm sàng, đồng thời giữ dữ liệu bệnh nhân an toàn vì không gửi lên cloud.
LiDAR và ARKit tái tạo chuyển động 3D chính xác
CareCam tận dụng ARKit và cảm biến LiDAR trên iPad Pro để tái tạo chuyển động trong không gian ba chiều. “Không nhiều thiết bị thương mại có thể cung cấp loại dữ liệu 3D mà chúng tôi cần,” Raman cho biết. Nhờ đồng bộ hình ảnh và LiDAR theo từng khung hình, hệ thống gần như không cần hiệu chỉnh trước mỗi lần sử dụng. Điều này cho phép triển khai bài kiểm tra ở quy mô lớn: CareCam đã thực hiện khoảng 300 lượt kiểm tra chỉ trong bốn tiếng tại một sự kiện cộng đồng của Woodlands Health.
Độ chính xác lâm sàng và thử nghiệm thực tế
CareCam cho biết với đối tượng khỏe mạnh, 3DGait đạt độ chính xác khoảng 95%, sai số góc dưới 3 độ và sai số không gian bước đi khoảng 3 cm, nằm trong ngưỡng chấp nhận được về mặt lâm sàng. Công ty cũng thực hiện nghiên cứu đối chuẩn trên bệnh nhân đột quỵ và kết quả duy trì độ tin cậy. Tại buổi demo, tôi (phóng viên) thử nghiệm 3DGait mà không nói về chấn thương đầu gối. Sau khoảng một phút, hệ thống phát hiện thời gian chân trái chạm đất lâu hơn chân phải, với độ bất đối xứng dáng đi khoảng 25,4% và thời gian chân chạm đất kéo dài tới gần 80% ở cả hai bên, cao hơn mức bình thường 58-62%, cho thấy cơ thể đang bù trừ vô thức để giữ ổn định.
Khác biệt với Apple Watch: đo chủ động so với theo dõi liên tục
Khi được hỏi về sự khác biệt với Apple Watch – vốn có thể theo dõi walking asymmetry và double support time – CareCam giải thích: “Cả hai đều chính xác. Điểm khác biệt là hệ thống của chúng tôi hoạt động theo kiểu đo chủ động – bạn thực hiện một bài kiểm tra ngắn để tạo ra một ảnh chụp nhanh về khả năng vận động tại thời điểm đó.” Apple Watch thu thập dữ liệu liên tục suốt cả ngày, phản ánh vận động đời thường. Hai dạng dữ liệu bổ sung cho nhau. Dù công nghệ này cũng hoạt động trên iPhone Pro, CareCam ưu tiên iPad Pro vì màn hình lớn hơn giúp bác sĩ xem và phân tích báo cáo.
Hướng tới cộng đồng và tương lai
CareCam đang thử nghiệm đưa phân tích dáng đi ra ngoài bệnh viện. Tại các buổi trao đổi cộng đồng ở Singapore, nhiều người lớn tuổi chủ động tham gia kiểm tra. “Mọi người muốn hiểu rõ hơn về khả năng vận động của bản thân và nguy cơ sức khỏe trong tương lai,” đại diện công ty chia sẻ. Công ty cũng phát triển phiên bản hướng tới người dùng phổ thông để gia đình theo dõi sức khỏe vận động của người thân tại nhà. Mục tiêu dài hạn là biến chuyển động thành chỉ số sức khỏe khách quan, có thể theo dõi liên tục như huyết áp hay nhịp tim.
“Ở bất cứ đâu,” Raman trả lời khi được hỏi hệ thống có cần môi trường đặc biệt không. “Tất cả những gì bạn cần chỉ là chiếc iPad và một chân máy.” Ranh giới giữa thiết bị tiêu dùng và công cụ y tế chuyên dụng đang mờ đi hơn bao giờ hết.
