Tất cả các ứng dụng đo huyết áp trên điện thoại đều là 'trò lừa', ngoại trừ ứng dụng Android này. Vậy tại sao nó chưa có mặt trên iPhone?

Nguyên nhân rất đơn giản: Các nhà phát triển nghĩ rằng người dùng iPhone đủ khả năng tài chính để mua máy đo huyết áp rồi.

Chỉ cần tìm cụm từ 'đo huyết áp' trên App Store của Apple, bạn sẽ thấy hàng ngàn ứng dụng tự nhận có khả năng đo huyết áp bằng điện thoại.

Một số ứng dụng yêu cầu bạn đặt tay lên đèn flash hoặc camera để theo dõi sự giãn nở trong mạch máu. Một số khác chỉ cần bạn đặt tay hoặc ấn lên màn hình, tận dụng cảm biến 3D Touch (nếu bạn đang dùng iPhone X trở xuống).

Tuy nhiên, như một bài viết trên tạp chí Đại học Y Harvard từng cảnh báo: 'Đừng sử dụng bất kỳ ứng dụng nào trên điện thoại để đo huyết áp của bạn'. Bởi vì tất cả các ứng dụng tuyên bố có khả năng đo huyết áp mà không cần phụ kiện bên ngoài, chỉ là trò lừa bịp.

Theo nghiên cứu của Đại học John Hopkins ở Mỹ, hầu hết các ứng dụng đo huyết áp chỉ cung cấp kết quả là những con số ngẫu nhiên, được tính toán từ dữ liệu huyết áp trung bình của 24% dân số.

Một số ứng dụng trả phí, như Instant Blood Pressure, được bán với giá hơn 100.000 VNĐ trên App Store, thực sự có thuật toán để đo huyết áp qua ảnh chụp mạch máu dưới ánh sáng đèn flash của điện thoại. Tuy nhiên, các nghiên cứu khoa học chỉ ra rằng kết quả tính toán này có sai số lên tới 77,5%, tức là hoàn toàn không chính xác.

Nói một cách khác, việc đo huyết áp bằng điện thoại di động hiện chỉ là một giấc mơ. Bởi vì đơn giản là điện thoại không có cảm biến đo huyết áp, nên không thể cung cấp thông số huyết áp cho bạn.

Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Pittsburgh đã biến giấc mơ tưởng chừng không thể thành hiện thực, nhờ vào một công thức rất sáng tạo.

Họ đã phát minh ra một thuật toán có khả năng khai thác cảm biến gia tốc, lực hấp dẫn, lực ấn ngón tay và camera trước của điện thoại để tính toán các chỉ số huyết áp cho bạn.

Các cảm biến này hiện có mặt trên bất kỳ chiếc điện thoại phổ thông nào. Vì vậy, phương pháp này có thể thay thế cho máy đo huyết áp ở những khu vực vùng sâu, vùng xa, nơi người dân có hoàn cảnh kinh tế khó khăn và không tiếp cận được dịch vụ chăm sóc y tế tiêu chuẩn.

'Khoảng 60% những người bị cao huyết áp trong nhóm dân số này thậm chí không biết đến căn bệnh của mình, vì họ không có máy đo huyết áp ở nhà và trong khu vực của họ cũng không có bệnh viện', các nhà khoa học cho biết.

'Nhưng họ có điện thoại thông minh, thậm chí tại những quốc gia có thu nhập thấp, tỷ lệ sử dụng điện thoại thông minh cũng đang tăng vọt, ví dụ như 33% người lớn ở khu vực Châu Phi cận Sahara hiện đã sở hữu một chiếc điện thoại thông minh.

Vì vậy, việc đo huyết áp từ điện thoại thông minh có thể giúp giảm bớt gánh nặng bệnh tật trong khu vực này, đồng thời thu hẹp khoảng cách trong chăm sóc sức khỏe'.

Máy đo huyết áp hoạt động như thế nào?

Để biến điện thoại thông minh thành máy đo huyết áp, các nhà khoa học đã nghiên cứu nguyên lý hoạt động của máy đo huyết áp y tế tiêu chuẩn.

Trong quá trình này, bệnh nhân sẽ đặt tay vào một túi khí bơm, gọi là vòng bít. Khi vòng bít được bơm, nó sẽ tạo ra áp lực lên mạch máu để chặn dòng máu trong động mạch cánh tay.

Sau đó, van sẽ được mở từ từ, cho đến khi áp lực trong vòng bít bằng với áp lực do tim tạo ra trong động mạch khi co bóp. Vào khoảnh khắc này, tiếng đập của mạch sẽ vang lên, cho phép máu bắt đầu lưu thông trở lại.

Máy đo huyết áp sẽ ghi lại khoảnh khắc đập mạch này nhờ vào cảm biến dao động. (Đối với máy đo huyết áp cơ, bác sĩ sẽ dùng ống nghe đặt lên tay bệnh nhân, bên dưới vòng bít để nghe tiếng đập mạch).

Thời điểm mạch bắt đầu đập được đồng bộ với cảm biến áp suất, từ đó hiện lên chỉ số áp lực vòng bít trên màn hình hoặc đồng hồ cơ. Đây gọi là chỉ số trên, hay huyết áp tâm thu, thể hiện khi trái tim co bóp và đẩy máu vào các động mạch.

Trong bước tiếp theo, khi vòng bít tiếp tục xả áp suất, nhịp đập trong mạch sẽ giảm dần cho đến khi âm thanh biến mất. Cảm biến dao động trong máy đo huyết áp điện tử (hoặc bác sĩ nghe bằng ống nghe) sẽ ghi nhận áp suất tại thời điểm này, gọi là chỉ số dưới hay huyết áp tâm trương, khi trái tim mở rộng và hút máu về từ tĩnh mạch.

Một công thức sáng tạo để đo huyết áp bằng điện thoại

Cần lưu ý rằng, các loại điện thoại thông minh phổ biến hiện tại không có cảm biến dao động, và cũng không có vòng bít để tạo áp suất chặn mạch máu. Vậy làm thế nào để đo huyết áp?

Đây chính là lúc các bộ óc thiên tài tại Đại học Pittsburgh được phát huy. Họ đã phát triển một thuật toán có khả năngkhai thác cảm biến gia tốc, cảm biến điện dung trên màn hình cảm ứng và camera trước của điện thoại để tính toán huyết áp (huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương).

Trước hết, người dùng cần đo chiều dài cánh tay của mình và nhập số liệu này vào ứng dụng trên điện thoại. Điều này rất quan trọng vì công thức huyết áp của Đại học Pittsburgh có sử dụng chiều dài cánh tay.

Tiếp theo, người dùng được hướng dẫn đặt ngón tay cái lên vùng camera trước của điện thoại, một phần ngón tay sẽ đè lên camera, phần còn lại trên màn hình. Màn hình sẽ phát ra ánh sáng trắng xuyên qua ngón tay, cho phép cảm biến trên camera đo được thông số gọi là quang thể tích đồ (PPG).

Ở bước thứ hai, người dùng sẽ được yêu cầu nhấn từ từ ngón tay cái vào màn hình và hạ tay xuống vị trí thấp nhất có thể. Lực ấn từ ngón tay sẽ làm tăng diện tích tiếp xúc với màn hình, có thể đo được qua cảm biến điện dung. Đồng thời, điều này cũng làm thay đổi chỉ số PPG.

Trong bước thứ ba, người dùng sẽ nâng tay lên đỉnh đầu, trong khi vẫn giữ lực ấn ngón cái trên màn hình. Hành động này sẽ làm thay đổi áp suất thủy tĩnh trên ngón cái, do sự thay đổi chiều cao giữa điện thoại và tim, tương đương với hai lần chiều dài cánh tay, và sự thay đổi này được cảm biến gia tốc ghi nhận.

Dựa trên tất cả các thông số từ các động tác trên, các nhà khoa học tại Đại học Pittsburgh đã phát triển một công thức để tính hiệu số huyết áp, dựa vào các dao động của chỉ số PPG qua từng trạng thái.

'Phương pháp này được thiết kế để người dùng thực hiện các thao tác với ngón tay cái và bàn tay dưới sự hướng dẫn của điện thoại thông minh, nhằm tạo ra lực tác động tương tự như bơm và xả hơi ở vòng bít máy đo huyết áp. 

Điều này cho phép các cảm biến điện thoại thông thường thực hiện các phép đo trên động mạch ngón tay cái tương tự như cảm biến vòng bít của máy đo huyết áp. Từ đó, chỉ số hiệu áp (PP = huyết áp tâm thu – huyết áp tâm trương) có thể được tính toán thông qua các phép đo bằng thuật toán vòng bít', các nhà nghiên cứu cho biết.

Ứng dụng này giúp giảm bớt sự bất bình đẳng trong việc tiếp cận dịch vụ y tế.

Trong một thử nghiệm với 24 tình nguyện viên, các nhà khoa học đã hướng dẫn họ đo huyết áp qua ứng dụng này và nhận thấy rằng kết quả chỉ có sai số khoảng 8 mm thủy ngân so với kết quả đo được bằng máy đo y tế điện tử.

Các nhà nghiên cứu cho rằng sai số này có thể được giảm thiểu khi thu thập nhiều dữ liệu từ người dùng, cho phép cải tiến thuật toán ước lượng các thông số bổ sung như độ đặc của máu, chiều dài ngón tay cái, diện tích tiếp xúc, và lực nhấn ngón tay.

Hiện tại, ứng dụng đang được phát triển với mục tiêu nhắm đến nhóm người trẻ và trung niên sống ở những khu vực có điều kiện y tế khó khăn và không đủ khả năng mua máy đo huyết áp y tế.

Đây cũng là lý do mà các nhà nghiên cứu quyết định phát triển ứng dụng trên hệ điều hành Android thay vì iPhone, vì điện thoại Android có giá thành thấp hơn và được sử dụng rộng rãi hơn trong cộng đồng này.

Tuy nhiên, trong tương lai, nhóm nghiên cứu đã thông báo rằng họ sẽ mở rộng phát triển ứng dụng cho hệ điều hành iOS cũng như các nền tảng điện thoại thông minh khác. Mục tiêu là giúp mọi người có điện thoại thông minh và kết nối internet dễ dàng tải xuống ứng dụng đo huyết áp này.

Nghiên cứu này đại diện cho một giải pháp rất sáng tạo, hứa hẹn sẽ giúp giảm thiểu những bất bình đẳng trong việc tiếp cận dịch vụ y tế, đặc biệt trong chăm sóc sức khỏe tim mạch cho những cộng đồng còn thiếu thốn trên toàn cầu.