Hệ giao diện điện não - máy tính hỗ trợ người bị tổn thương chức năng vận động

TS. Ma Thị Châu và các sinh viên

TS. Ma Thị Châu (SN 1981) đang làm công tác nghiên cứu khoa học tại phòng thí nghiệm Tương tác - Người máy (HMI lab), Khoa Công nghệ Thông tin, trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội.

"Tôi theo đuổi nghiên cứu về tín hiệu điện não và phát triển các hệ giao diện điện não - máy tính vì tôi tin rằng công nghệ này có thể mang lại sự thay đổi tích cực trong cuộc sống của nhiều người, đặc biệt là những người có vấn đề về sức khỏe thể chất cũng như sức khỏe tinh thần.

Những người gặp trở ngại về sức khỏe cần sự chăm sóc y tế chịu nhiều thiệt thòi, như: Gặp khó khăn trong tiếp cận cơ sở hạ tầng, dịch vụ y tế, thiếu cơ hội việc làm, sức khỏe tâm lý bị ảnh hưởng với cảm giác cô lập, lệ thuộc…

Ngay như gia đình tôi, bố mẹ hai bên cũng đã già, bố đẻ tôi bị đột quỵ, cần người chăm sóc thường xuyên. Nên tôi cũng phần nào hiểu được những trở ngại của họ trong cuộc sống", TS. Ma Thị Châu chia sẻ về lý do theo đuổi nghiên cứu này.

TS. Ma Thị Châu và nhóm nghiên cứu tại HMI lab bắt đầu nghiên cứu về hệ BCI từ năm 2020 với đề tài VINIF "Hệ thống giao tiếp tiếng Việt dựa trên AI sử dụng tín hiệu mắt và tín hiệu điện não cho người tổn thương chức năng vận động".

Nhóm nghiên cứu đã kết hợp hệ BCI với các cách tương tác khác như tín hiệu từ mắt hỗ trợ giao tiếp cho đối tượng bị hạn chế chức năng vận động như người bệnh ALS, bệnh nhân bị đột quỵ.

Bên cạnh đó, nhóm cũng dùng công nghệ này phát triển hệ điều khiển từ xa các thiết bị dân dụng trong nhà, sử dụng tín hiệu điện não và tín hiệu mắt tương tác với các nút bấm điều khiển giúp bệnh nhân ALS, bệnh nhân bị đột quỵ nâng cao tính tự chủ trong cuộc sống.

Qua thực tiễn nghiên cứu và triển khai ứng dụng, chị nhận thấy BCI có khả năng giúp những người không thể thực hiện các hoạt động hàng ngày một cách độc lập. Việc phát triển hệ thống hỗ trợ giao tiếp và vận động sẽ giúp họ nâng cao chất lượng cuộc sống và tự tin hơn trong xã hội.

Nghiên cứu hệ BCI không chỉ là một thách thức kỹ thuật mà còn là một cơ hội để kết nối khoa học với con người. TS. Ma Thị Châu muốn đóng góp vào việc tạo ra các giải pháp thực tiễn, mở ra hy vọng cho người bệnh.

Trong đề tài cấp quốc gia "Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu cỡ lớn sóng điện não video của người Việt Nam phục vụ việc ứng dụng trong điều khiển thông minh và bước đầu ứng dụng trong hỗ trợ phục hồi chức năng vận động trên người bệnh đột quỵ não" mà chị và các nhà khoa học đang thực hiện, thì việc ứng dụng trong hỗ trợ phục hồi chức năng vận động trên người bệnh đột quỵ não đang được cộng đồng quan tâm.

Tuy còn nhiều khó khăn nhưng TS. Ma Thị Châu cùng các đồng nghiệp vẫn kiên trì theo đuổi và đã có những thành công bước đầu.

Chị Châu cho biết, nghiên cứu về hệ BCI là một lĩnh vực đầy hứa hẹn. Tuy nhiên, khi triển khai đề tài này, nhóm gặp không ít khó khăn và thách thức, như việc thu thập và phân tích tín hiệu điện não cần đạt độ chính xác cao, nhưng các tín hiệu có thể bị nhiễu từ môi trường bên ngoài.

Các công nghệ và thiết bị cần thiết cho BCI thường có chi phí cao, gây khó khăn trong việc triển khai nghiên cứu.

Trong thời gian tới, TS. Ma Thị Châu vẫn theo đuổi việc nghiên cứu và triển khai các hệ BCI để hỗ trợ được thêm nhiều người. Các nghiên cứu về BCI trong việc phục hồi chức năng cho những người bị chấn thương cột sống hoặc các bệnh lý khác liên quan đến vận động, trong rối loạn thần kinh như bệnh Parkinson hoặc các rối loạn thần kinh khác.

Nhóm nghiên cứu cũng sẽ đi sâu hơn nữa về tích hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo trong phân tích dữ liệu. Phát triển các mô hình trí tuệ nhân tạo, học máy để phân tích tín hiệu não và tối ưu hóa quá trình phục hồi dựa trên phản hồi từ bệnh nhân. Khám phá ảnh hưởng của phục hồi chức năng bằng BCI đến tâm lý và cảm xúc của bệnh nhân.

"Một hướng nữa chúng tôi quan tâm là mở rộng ứng dụng BCI trong giáo dục như hỗ trợ học tập cho trẻ khuyết tật trong việc học tập và giao tiếp. Phát triển các chương trình giáo dục tích hợp công nghệ BCI để nâng cao khả năng học tập cho học sinh có nhu cầu đặc biệt.

Những ý tưởng này không chỉ giúp mở rộng hiểu biết về BCI mà còn tạo ra cơ hội mới để nâng cao chất lượng cuộc sống cho nhiều người hơn", TS. Ma Thị Châu cho biết.

An Khê