Tiểu luận thiết Bị Phát Hiện Bệnh Qua Hơi Thở môn Tinh thần khởi nghiệp - Trường Đại học Văn Hiến
Tiểu luận thiết Bị Phát Hiện Bệnh Qua Hơi Thở môn Tinh thần khởi nghiệp - Trường Đại học Văn Hiến. Tài liệu được sưu tầm gồm 38 trang giúp bạn tham khảo , ôn tập và đạt kết quả cao
Môn: Tinh thần khởi nghiệp 46 tài liệu
Trường: Trường Đại học Văn Hiến 541 tài liệu
Tác giả:
Preview text:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KHOA KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ □ & □ TIỂU LUẬN MÔN HỌC TINH THẦN KHỞI NGHIỆP
THIẾT BỊ THU NHỎ PHÁT HIỆN BỆNH QUA HƠI THỞ TP.HCM – Năm 2025
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN HIẾN
KHOA KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ □ & □ TIỂU LUẬN MÔN HỌC TINH THẦN KHỞI NGHIỆP
THIẾT BỊ THU NHỎ PHÁT HIỆN BỆNH QUA HƠI THỞ GVHD: Th.S Lê Hồng Danh SVTH: Nhóm 1 TĂNG KHÁNH TOÀN 251A270082
HUỲNH NHẬT TÂN 251A270077
ĐẶNG THỊ HUYỀN TRÂN 251A270048
NGUYỄN THỊ QUỲNH GIAO 251A270083
TRƯƠNG THANH THẢO 251A270079 TRẦN THANH BẢO 251A270046
LÊ THỊ MAI TRÂM 251A270084 MÃ HỌC PHẦN : BUS10155 LỜI CẢM ƠN
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Điểm số:………………………………
Bằng chữ:……………………………. Tp.HCM, ngày tháng năm 2025 GIẢNG VIÊN
BẢNG PHÂN CÔNG VÀ ĐÁNH GIÁ STT Họ và tên Nội dung Đánh giá (%) 1 TĂNG KHÁNH TOÀN Làm slide 100% 2 HUỲNH NHẬT TÂN 2.1–2.5 100% 3 ĐẶNG THỊ HUYỀN TRÂN 2.6–2.10 100% 4 NGUYỄN THỊ QUỲNH GIAO 1.1–1.5 100% 5 TRƯƠNG THANH THẢO 1.6–1.10 100% 6 TRẦN THANH BẢO 3.1–3.2 100% 7 LÊ THỊ MAI TRÂM Tổng hợp nội dung 100% MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI THIẾT BỊ THU NHỎ PHÁT HIỆN BỆNH
QUA HƠI THỞ .............................................................................................................. 1
1.1 Giới thiệu chung về thiết bị. ...................................................................................... 1
1.2 Tầm nhìn phát triển của sản phẩm. ........................................................................... 2
1.3 Triết lý và mục tiêu nghiên cứu – sáng tạo.............................................................
1.3.1 Lấy con người làm trung tâm. ........................................................................ 3
1.3.2 Đổi mới sáng tạo dựa trên khoa học. .............................................................. 3
1.3.3 Hướng đến cộng đồng. ................................................................................... 3
1.4 Mô tả nơi nghiên cứu, nhóm thực hiện và phạm vi ứng dụng............................
1.5 Lĩnh vực hoạt động và các bệnh có thể phát hiện qua hơi thở.........................
1.5.1. Bệnh đường hô hấp. ...................................................................................... 6
1.5.2. Bệnh đường tiêu hóa. .................................................................................... 6
1.5.3. Bệnh gan – mật. ............................................................................................. 6
1.5.4. Bệnh chuyển hóa. .......................................................................................... 7
1.5.5. Bệnh ung thư (giai đoạn nghiên cứu). .......................................................... 7
1.6 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị...............................................
1.6.1. Giai đoạn thu mẫu hơi thở. ............................................................................ 7
1.6.2. Giai đoạn điều hòa mẫu hơi thở trước phân tích.........................................
1.6.3. Giai đoạn phân tích bằng cảm biến nano. ..................................................... 8
1.6.4. Giai đoạn xử lý tín hiệu. ................................................................................ 9
1.6.5. Giai đoạn phân tích bằng thuật toán AI. ...................................................... 10
1.6.6. Giai đoạn xuất kết quả. ............................................................................... 11
1.7 Các nghiên cứu – hoạt động thử nghiệm đã thực hiện..........................................
1.8 An toàn sử dụng thiết bị. .......................................................................................... 12
1.8.1 An toàn cho người dùng. ............................................................................... 12
1.8.2 An toàn sinh học. .......................................................................................... 12
1.8.3 An toàn điện – tử. ......................................................................................... 13
1.8.4 An toàn dữ liệu. ............................................................................................ 13
1.8.5 Hạn chế và lưu ý khi sử dụng. ...................................................................... 13
1.8.6 Kết luận. ....................................................................................................... 13
1.9 Yêu cầu vệ sinh – hiệu chuẩn cảm biến. ................................................................. 13
1.9.1. Vệ sinh phần tiếp xúc với người dùng. ....................................................... 13
1.9.2. Vệ sinh cửa hút và buồng lấy mẫu. ............................................................. 14
1.9. 3. Vệ sinh bộ lọc. ............................................................................................ 14
1.10 Sản phẩm và tiềm năng ứng dụng thực tế. ............................................................ 15
1.10.1. Trong y tế – khám chữa bệnh. ................................................................... 16
1.10.2. Ứng dụng tại gia đình. ............................................................................... 16
1.10.3. Ứng dụng trong nghiên cứu – phòng lab: ................................................. 17
1.10.4. Ứng dụng trong công nghiệp – thực phẩm – môi trường:.......................
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN
THIẾT BỊ THU NHỎ PHÁT HIỆN BỆNH QUA HƠI THỞ. ................................ 18
2.1 Các loại bệnh và chỉ số sinh học có thể phát hiện qua hơi thở................
2.2 Thị Trường và Tiềm Năng Thương Mại Hóa Sản Phẩm. ............................... 2
2.3 Quy Trình Công Nghệ Tạo Ra Thiết Bị. ......................................................... 21
2.4 Hệ Thống Cảm Biến Hơi Thở. ........................................................................ 22
2.5 Bộ Xử Lý và Phân Tích Dữ Liệu. ................................................................... 23
2.6 Ứng dụng AI và thuật toán nhận diện dấu hiệu bệnh....................................
2.7 Giao diện người dùng và kết nối ứng dụng điện thoại..................................
2.8 Chi phí thực hiện. ............................................................................................ 25
2.9 Các kỹ năng và kiến thức đã được áp dụng trong quá trình thực hiện....
2.10 Thành tựu, kết quả đạt được và đánh giá độ khả thi của thiết bị...........
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN. ......................................................................................... 28
3.1 TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THỬ NGHIỆM. ................................ 28
3.1.1 Tổng quan về kết quả đạt được. ................................................................... 28
3.1.2. Những ưu điểm nổi bật được ghi nhận: ...................................................... 30 3.2 CẢM NHẬN
VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM .......................... 3
3.2.1. Cảm nhận sau quá trình nghiên cứu. ........................................................... 30
3.2.2. Định hướng phát triển thiết bị trong tương lai. ........................................... 32
Tài liệu tham khảo. ...................................................................................................... 33
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI THIẾT BỊ THU NHỎ PHÁT HIỆN BỆNH QUA HƠI THỞ
1.1 Giới thiệu chung về thiết bị
Trong bối cảnh khoa học – công nghệ phát triển mạnh mẽ, đặc biệt
là s nổ của trí tuệ nhân tạo (AI), công nghệ cảm biến nano và công
nghệ y sinh, về các thiết bị chẩn đoán bệnh nhanh, không xâm lấn và dễ
sử dụng đang trở thiết hơn bao giờ hết. Những phương pháp kiểm tra truyền thống như xét ng máu, siêu âm,
X-quang hoặc nội soi tuy mang lại độ chính xác cao nhưng lại gian, chi
phí lớn, đòi hỏi cơ sở vật chất phức tạp và gây cảm giác khó chịu bệnh.
Từ thực tế đó, nhóm nghiên cứu đề xuất ý tưởng “Thiết bị thu nhỏ phát
hiện hơi thở” — một giải pháp y tế hiện đại có khả năng phân tích
thành phần h phát hiện sớm nhiều loại bệnh khác nhau. Hơi thở của con người chứa khoản 800 hợp
chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC – Volatile Organic Compounds). Các hợp
này thay đổi theo tình trạng sức khỏe, quá trình trao đổi chất và sự xuất
hiện bệnh lý trong cơ thể. Do đó, phân tích hơi thở trở thành một “tấm
gương si phản ánh chính xác hoạt động của các cơ quan.
Thiết bị được thiết kế gọn nhẹ, dễ mang theo, hoạt động dựa trên các
cả nano siêu nhạy kết hợp thuật toán học máy (machine learning) giúp
nhận diện hơi thở bất thường. Người dùng chỉ cần thở nhẹ vào thiết bị,
kết quả sẽ đư tích và trả về trong vòng vài giây.
Thiết bị hướng đến mục tiêu:
-Không xâm lấn – không cần lấy máu hay mẫu mô.
-Nhanh chóng – trả kết quả gần như tức thì.
-Dễ sử dụng – phù hợp cá nhân, gia đình, bệnh viện, trạm y tế.
-Chi phí thấp – tối ưu cho sinh viên, hộ gia đình, cộng đồng vùng sâu vùng x 15
1.2 Tầm nhìn phát triển của sản phẩm
-Tầm nhìn của dự án không chỉ dừng lại ở việc tạo ra một thiết bị chẩn
đoán mà còn hướng đến xây dựng hệ sinh thái chăm sóc sức khỏe thông minh,
nơi nhân có thể tự theo dõi sức khỏe của mình hằng ngày mà không cần đến bệnh
*Tầm nhìn ngắn hạn (1–3 năm)
-Hoàn thiện nguyên mẫu thiết bị.
-Kiểm chứng độ chính xác lâm sàng trên một số bệnh phổ biến như viêm
phổi, 19, hen suyễn, loét dạ dày HP, bệnh gan.
-Triển khai thử nghiệm tại trường đại học, phòng thí nghiệm và một số cơ sở y
*Tầm nhìn trung hạn (3–7 năm)
-Tích hợp kết nối IoT, đồng bộ dữ liệu với điện thoại hoặc hồ sơ sức khỏe gia.
-Phát triển thuật toán AI giúp máy có thể tự học và chẩn đoán ngày càng chính
-Bắt đầu thương mại hóa thiết bị với giá thành phù hợp.
*Tầm nhìn dài hạn (7–15 năm)
-Trở thành thiết bị chăm sóc
sức khỏe cá nhân phổ biến, giống như đồng
hồ minh hoặc máy đo huyết áp.
-Phát triển phiên bản nâng cấp có khả năng phát hiện ung thư giai đoạn sớ VOC.
-Mở rộng sản xuất, hợp tác quốc tế và đóng góp vào hệ thống y tế kỹ thu Việt Nam.
1.3 Triết lý và mục tiêu nghiên cứu – sáng tạo
Triết lý cốt lõi của nhóm nghiên cứu dựa trên ba nguyên tắc:
1.3.1. Lấy con người làm trung tâm 2
-Mọi công nghệ đều nhằm phục vụ cho sức khỏe và chất lượng sống của
người Thiết bị phải an toàn, dễ tiếp cận và thân thiện với mọi đối tượng, từ
trẻ em, đến người cao tuổi.
1.3.2. Đổi mới sáng tạo dựa trên khoa học
Mọi chức năng của sản phẩm đều dựa trên bằng chứng khoa học:
-Nghiên cứu hơi thở người.
-Công nghệ cảm biến nano (carbon nanotube, graphene).
-Học máy và xử lý tín hiệu sinh học.
1.3.3. Hướng đến cộng đồng
Mục tiêu cuối cùng là giảm tải cho hệ thống y tế, hỗ trợ công tác phòng
b hiện bệnh sớm và nâng cao ý thức chăm sóc sức khỏe.
*Mục tiêu nghiên cứu gồm:
-Xây dựng thiết bị mẫu hoạt động ổn định.
-Xác định bộ dấu ấn VOC đặc trưng cho từng bệnh.
-Tích hợp phần mềm phân tích thông minh.
-Kiểm chứng độ chính xác với dữ liệu thực tế.
-Hướng tới phát triển dây chuyền sản xuất quy mô nhỏ.
1.4 Mô tả nơi nghiên cứu, nhóm thực hiện và phạm vi ứng dụng *Nơi nghiên cứu
Dự án được triển khai trong:
-Phòng thí nghiệm công nghệ sinh học – công nghệ nano
-Phòng nghiên cứu trí tuệ nhân tạo & xử lý dữ liệu
-Xưởng chế tạo mô hình thiết bị (Prototype Lab)
-Tại đây, các thành phần như cảm biến, mạch vi xử
lý, vỏ thiết bị và phần
được chế tạo và thử nghiệm.
*Nhóm thực hiện Nhóm bao gồm:
-Sinh viên ngành công nghệ thực phẩm, y sinh, điện – điện tử, khoa học dữ liệ
-Giảng viên hướng dẫn chuyên môn.
-Cộng tác viên từ khoa y, nhóm nghiên cứu khí sinh học. 3
*Các vai trò được phân chia rõ ràng:
Nhóm kỹ thuật phần cứng: chế tạo cảm biến, bo mạch, lắp đặt thiết bị. Nhóm
phần mềm: lập trình AI, xử lý dữ liệu hơi thở, xây dựng giao diện. Nhóm
khoa học sức khỏe: nghiên cứu VOC đặc trưng cho từng bệnh.
Nhóm đánh giá – kiểm nghiệm: thử nghiệm thực tế, thu thập phản hồi. Phạm vi ứng dụng:
+Thiết bị có thể sử dụng trong:
+Gia đình để kiểm tra sức khỏe hằng ngày.
+Trường học, ký túc xá. +Trạm y tế xã/phường. +Phòng khám, bệnh viện.
+Sân bay, nhà ga (phát hiện bệnh truyền nhiễm).
+Các doanh nghiệp có nhu cầu bảo vệ sức khỏe nhân viên.
1.5 Lĩnh vực hoạt động và các bệnh có thể phát hiện qua hơi thở
Lĩnh vực hoạt động: Là thiết bị hoạt động tại giao điểm của ba ngành công nghệ then chốt:
+Công nghệ cảm biến nano – phát hiện VOC với độ nhạy rất cao.
+Y học chẩn đoán không xâm lấn – phát hiện bệnh mà không cần lấy mẫu má
+Trí tuệ nhân tạo – nhận diện mẫu hơi thở, phân tích nguy cơ bệnh theo th thực.
+Nhiều nghiên cứu y học đã chứng minh hơi thở chứa dấu ấn của nhiều
bệ Thiết bị có thể phát hiện hoặc cảnh báo sớm các bệnh sau:
1.5.1. Bệnh đường hô hấp -Viêm phổi -Covid-19 -Hen suyễn -Lao phổi
Các bệnh này làm thay đổi nồng độ CO , aldehy₂de, NO và một số VOC đặc tr
1.5.2. Bệnh đường tiêu hóa 4
-Nhiễm khuẩn HP dạ dày (qua khí CO ₂đồng vị)
-Hội chứng ruột kích thích
-Rối loạn chuyển hóa đường ruột 1.5.3. Bệnh gan – mật -Viêm gan -Xơ gan -Suy gan
VOC đặc trưng: dimethyl sulfide, ammonia… 1.5.4. Bệnh chuyển hóa
-Tiểu đường (qua acetone trong hơi thở) -Rối loạn lipid -Stress oxy hóa cao
1.5.5. Bệnh ung thư (giai đoạn nghiên cứu)
Nhiều công trình đã chứng minh VOC có thể trở thành dấu ấn sinh học cho: -Ung thư phổi -Ung thư ga -Ung thư đại tràng -Ung thư vú
Dù cần thời gian để kiểm chứng và chuẩn hóa, đây vẫn là hướng đi đầy triển
1.6 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị
Thiết bị thu nhỏ phát hiện bệnh qua hơi thở là một hệ thống phân tích
sinh học tinh vi, hoạt động dựa trên khả năng nhận diện hợp chất hữu cơ
bay hơi hoặc dấu ấn sinh học (biomarkers) trong hơi thở mà cơ thể thải ra.
Mỗi bệnh nhiễm trùng, viêm, ung thư, tiểu đường cho đến rối loạn chuyển
hoá — đều đi thay đổi về thành phần khí trong hơi thở. Vì vậy thiết bị
sẽ sử dụng một c trình xử lý gồm thu mẫu – điều hoà – phân tích –
chuyển đổi tín hiệu – x đưa ra kết quả.
1.6.1. Giai đoạn thu mẫu hơi thở
Thiết bị bắt đầu làm việc ngay khi người dùng thổi vào cửa lấy mẫu. Tại đây xảy ra các bước:
• Tách hơi thở người dùng khỏi tạp khí môi trường
+Bộ lọc vi mô sẽ loại: 5
- bụi, hơi nước quá mức
- giọt nước bọt gây nhiễu - CO n₂ền quá cao
khí lẫn trong không khí xung quanh
Nhờ vậy hơi thở đi vào buồng phân tích tinh khiết và đúng nồng độ nhất.
• Ổn định lưu lượng
Thiết bị điều chỉnh tốc độ dòng hơi để:
- tránh làm “ngập” cảm biến
đảm bảo tất cả cảm biến nhận cùng một mức mẫu
1.6.2. Giai đoạn điều hòa mẫu hơi thở trước phân tích
Trong buồng điều hoà, hơi thở được xử lý theo 3 mục đích: • Tối ưu nhiệt độ
Cảm biến nano hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ cụ thể. Micro–heater bên trong
mức nhiệt ổn định để: -tránh sai số
- tăng khả năng nhận diện phân tử • Chuẩn hoá độ ẩm
Độ ẩm cao làm giảm độ nhạy. Thiết bị dùng màng hấp thụ để đưa độ ẩm về ưu.
• Tách phân tử theo tính chất
Một số mô-đun có thể tách các phân tử theo: - kích thước - độ phân cực - tốc độ khuếch tán
- Nhằm giúp cảm biến dễ nhận diện VOC đặc trưng hơn.
1.6.3. Giai đoạn phân tích bằng cảm biến nano Đây là “trái tim” của thiết bị.
Bên trong là một mảng cảm biến nano (nano-sensor array) gồm nhiều loại
cảm khác nhau, mỗi loại đáp ứng với một nhóm phân tử bệnh lý.
Các loại cảm biến thường dùng:
1. Cảm biến oxit kim loại (MOS)
Phát hiện aldehyde, ketone, hydrogen sulfide… — các dấu ấn của: -ung thư phổi 6 - viêm nhiễm - bệnh gan
2. Cảm biến graphene / carbon nanotube
Độ nhạy cực cao, nhận tín hiệu thay đổi điện trở khi phân tử VOC bám trên b
3. Cảm biến điện hoá (electrochemical) Dùng để phát hiện khí như:
- acetone (dấu hiệu tiểu đường) - nitric oxide (hen suyễn)
4. Cảm biến quang hợp - hấp thụ phổ Dùng laser hoặc đèn IR để nhận: - nồng độ CO - amoniac - methane vi sinh
Khi phân tử bệnh lý chạm vào bề mặt cảm biến, chúng sẽ tạo ra sự thay quang hoặc hoá học.
Thiết bị chuyển sự thay đổi này thành tín hiệu điện cực nhỏ.
4. Giai đoạn xử lý tín hiệu
Tín hiệu từ hàng chục/thậm chí hàng trăm cảm biến được đưa vào chip xử lý. Máy sẽ thực hiện:
• Khuếch đại tín hiệu yếu
Tín hiệu VOC có thể rất nhỏ, chỉ vài microvolt. • Lọc nhiễu
Loại bỏ ảnh hưởng của nhiệt độ nền qua
chuyển động hơi thở độ ẩm, nhiễu từ môi trường.
• Chuyển đổi tín hiệu analog → digital
Chip ADC sẽ biến đổi tín hiệu để đưa vào bộ xử lý trung tâm.
5. Giai đoạn phân tích bằng thuật toán AI Đây là bước xác định bệnh lý:
+Thuật toán so sánh “dấu vân tay hơi thở” với thư viện mẫu bệnh
xác định tập hợp VOC đặc trưng, tính toán độ tương quan bệnh học và đưa
ra bệnh lý hoặc cảnh báo Ví dụ:
+Nồng độ acetone cao → nguy cơ tiểu đường hoặc ketosis 7
+Tăng nitric oxide → hen suyễn hoặc viêm đường thở
VOC dạng aldehyde → có thể liên quan ung thư hoặc nhiễm trùng AI càng
được huấn luyện với nhiều dữ liệu → càng chính xác.
6. Giai đoạn xuất kết quả Kết quả có thể hiển thị:
+Trên màn hình thiết bị ,gửi sang điện thoại và đưa vào hệ thống y tế Thông tin thường bao gồm: +Mức độ các VOC +Biểu đồ hơi thở
+Chuẩn đoán gợi ý mức độ nguy cơ (thấp – trung bình – cao)
+Thiết bị còn có thể lưu dữ liệu để theo dõi theo thời gian.
1.7 Các nghiên cứu – hoạt động thử nghiệm đã thực hiện 1.7.1
Phát hiện H. pylori (Urea Breath Test) – đã dùng lâm sàng Là xét
nghiệm hơi thở thành công nhất hiện nay.
- Độ chính xác cao, đã được áp dụng rộng rãi trong bệnh viện.
- Dựa trên đo CO sau ₂khi uống ure gắn nhãn.
1.7.2 Ung thư phổi – nhiều thử nghiệm pilot & đa trung tâm
- Nhiều nghiên cứu nhỏ cho kết quả 80–90% phân biệt ung thư.
- Có nghiên cứu đa trung tâm gần đây xác nhận khả năng phát hiện ung
thư eNose, nhưng chưa đủ để thay thế xét nghiệm chuẩn.
1.7.3 COVID-19 – nhiều nghiên cứu nhanh (2020–2023)
- Các thiết bị eNose có thể phân biệt người nhiễm và không nhiễm.
- Kết quả khả quan nhưng không đồng nhất, chưa đủ điều kiện thành xét n chính thức.
1.7.4 Đái tháo đường – đo acetone hơi thở
- Nhiều thử nghiệm trên cảm biến mini phát hiện acetone để theo dõi đường hu
-Có tiềm năng, nhưng còn bị ảnh hưởng bởi chế độ ăn và điều kiện môi trường
1.7.5 Các ứng dụng khác đang thử nghiệm: + Hen/COPD (đo NO) + Ung thư tiêu hóa 8 + Bệnh gan
1.8 An toàn sử dụng thiết bị
1.8.1 An toàn cho người dùng
- Không xâm lấn, chỉ cần thổi hơi → không gây đau, không gây chảy máu.
- Không tiếp xúc trực tiếp với hóa chất hoặc kim loại nặng.
- Nhiệt độ và áp suất trong buồng phân tích đều thấp, không gây bỏng hay kíc
- Không làm thay đổi nhịp thở hay chức năng phổi. 1.8.2 An toàn sinh học
- Bộ phận tiếp xúc miệng thường dùng ống thổi dùng 1 lần, chống lây nhiễm c
- Có bộ lọc chống hơi nước và vi khuẩn để hạn chế vi sinh vật đi ngược vào
- Máy được thiết kế để không tích tụ vi khuẩn, dễ vệ sinh.
1.8.3 An toàn điện – tử
- Thiết bị hoạt động bằng pin hoặc điện áp thấp → không nguy cơ giật điện.
- Có mạch bảo vệ khi quá nhiệt, quá dòng.
- Các cảm biến nano được bọc kín, không rò rỉ vật liệu. 1.8.4 An toàn dữ liệu
- Dữ liệu hơi thở được mã hóa khi truyền (Bluetooth/WiFi).
- Không lưu thông tin cá nhân nếu người dùng không cho phép.
- Tuân thủ nguyên tắc bảo mật y tế (tùy tiêu chuẩn từng quốc gia).
1.8.5 Hạn chế và lưu ý khi sử dụng
- Không dùng chung ống thổi để tránh lây nhiễm.
- Không sử dụng ngay sau khi ăn, hút thuốc, uống rượu → gây sai số.
- Người bị bệnh truyền nhiễm hô hấp nên sử dụng ống thổi riêng và bỏ sau m
- Không tự dùng thiết bị để thay thế chẩn đoán y tế chính thức 1.8.6 Kết luận
- Thiết bị thu nhỏ phát hiện bệnh qua hơi thở an toàn, không xâm lấn, ít
rủi hợp cho sử dụng trong cộng đồng, phòng khám, bệnh viện hoặc tại nhà —
m tuân thủ vệ sinh và dùng đúng quy trình. 9
1.9 Yêu cầu vệ sinh – hiệu chuẩn cảm biến * Yêu cầu vệ sinh
1.9.1 Vệ sinh phần tiếp xúc với người dùng
- Ống thổi dùng một lần → phải thay mới cho mỗi người.
- Nếu dùng loại tái sử dụng → phải khử khuẩn bằng cồn 70% hoặc dung khuẩn y tế.
- Không dùng khi còn nước miếng, bụi, hay hơi nước bám bên trong.
1.9.2 Vệ sinh cửa hút và buồng lấy mẫu
- Lau bề mặt ngoài bằng khăn không sợi + cồn 70%.
-Không xịt trực tiếp dung dịch vào cảm biến.
- Định kỳ mở buồng lấy mẫu (nếu thiết kế cho phép) để:
+ Loại bỏ hơi nước ngưng tụ
+ Ngăn tích tụ vi sinh vật 1.9.3 Vệ sinh bộ lọc
-Bộ lọc hơi nước/vi khuẩn cần được thay theo định kỳ tùy hãng (thường 1–3 th
-Tuyệt đối không dùng nếu bộ lọc bị: +ẩm mốc + nứt + đổi màu.
2 Yêu cầu hiệu chuẩn cảm biến (Calibration)
2.1. Hiệu chuẩn định kỳ
- Thực hiện theo chu kỳ của nhà sản xuất (thường 3–6 tháng/lần).
- Dùng khí chuẩn (calibration gas) có nồng độ VOC hoặc khí mục tiêu đã biết. Gồm 3 bước:
B1: Zero calibration → hiệu chỉnh khi không có VOC.
B2. Span calibration → hiệu chỉnh với nồng độ chuẩn đã xác định. B3 :Check
drift → kiểm tra độ lệch cảm biến theo thời gian.
2.2. Ổn định môi trường
- Hiệu chuẩn phải thực hiện trong:
+Nhiệt độ ổn định (≈ 20–25°C)
+ Độ ẩm thấp và ổn định 10
+ Tránh gió mạnh hoặc mùi lạ xung quanh.
2.3. Khởi động và làm nóng cảm biến
- Một số cảm biến (như MOS) cần:
+ Thời gian làm nóng (warm-up) 1–5 phút
+ Ổn định điện trở nền trước khi đo
+ Không hiệu chuẩn khi cảm biến chưa ổn định.
2.4. Kiểm tra độ nhạy (sensitivity check)
-Dùng mẫu hơi chuẩn hoặc nồng độ VOC thấp → đảm bảo cảm biến vẫn nhậ tín hiệu nhỏ.
-Nếu độ nhạy giảm → cần recalibration hoặc thay cảm biến.
2.5. Lưu lịch sử hiệu chuẩn *Ghi lại: - Ngày hiệu chuẩn - Nồng độ khí chuẩn
- Sai số trước và sau hiệu chuẩn *Tình trạng cảm biến
- Dữ liệu này giúp kiểm soát chất lượng thiết bị.
1.10 Sản phẩm và tiềm năng ứng dụng thực tế
1.10.1 Sản phẩm (Thiết bị thu nhỏ phát hiện bệnh qua hơi thở)
- Thiết bị thu nhỏ phân tích hơi thở (portable breath analyzer / mini
eNose) phẩm công nghệ sinh học – cảm biến nano – trí tuệ nhân tạo.
Nó có các đặc điểm chính:
• Kích thước nhỏ gọn
• Có thể cầm tay, kết nối smartphone, sử dụng tại nhà hoặc phòng khám. • Cơ chế hoạt động
- Thu hơi thở → xử lý mẫu → cảm biến nano nhận diện khí VOC → -AI ph xuất kết quả.
- Không xâm lấn – nhanh – không gây đau.
• Dạng sản phẩm hiện có
- Máy test H. pylori (đã dùng rộng rãi).
- Thiết bị đo NO trong hơi thở cho bệnh hen. 11
*Các mẫu thử nghiệm mini–eNose cho:
+ ung thư (phổi, tiêu hóa), + nhiễm trùng,
+tiểu đường (đo acetone),
+ đánh giá chức năng gan. • Thành phần chính +Buồng thu hơi thở
+ Bộ lọc – điều hòa độ ẩm
+ Cảm biến nano (MOS, graphene, CNT…) +Chip xử lý tín hiệu
+Ứng dụng AI trên điện thoại hoặc máy chủ
1.10.1 Trong y tế – khám chữa bệnh
• Sàng lọc bệnh nhanh tại cộng đồng
•Ung thư phổi, ung thư tiêu hóa
•Nhiễm trùng hô hấp, viêm phổi • COVID-19, cúm
→ Có thể áp dụng tại sân bay, trường học, bệnh viện. • Theo dõi điều trị:
- Theo dõi đáp ứng điều trị ung thư
-Theo dõi hen phế quản bằng NO
- Kiểm soát đường huyết ở bệnh nhân tiểu đường (qua acetone)
• Phát hiện sớm bệnh chuyển hóa - Bệnh gan (ammonia) - Suy thận (dimethylamine)
- Chuyển hóa lipid (ketone bodies)
1.10.2 Ứng dụng tại gia đình
+ Theo dõi sức khỏe hô hấp hàng ngày
+Theo dõi đường huyết không xâm lấn
+ Kiểm tra mức độ viêm đường thở ở người bị dị ứng/hen
+ Cảnh báo sớm thay đổi bất thường trong hơi thở 12
1.10.3 Ứng dụng trong nghiên cứu – phòng lab:
-Thu thập dữ liệu VOC cho nghiên cứu ung thư
- Phát triển công nghệ cảm biến mới
- Kiểm tra tác động thuốc lên chuyển hóa cơ thể
1.10.4 Ứng dụng trong công nghiệp – thực phẩm – môi trường:
• Công nghiệp thực phẩm
- Kiểm tra hơi thở nhân viên sản xuất thực phẩm để giảm nguy cơ lây nhiễm.
- Kiểm soát an toàn vệ sinh trong chuỗi lạnh hoặc kho bảo quản. • Môi trường
- Giám sát chất lượng không khí cá nhân
- Theo dõi tiếp xúc hóa chất độc hại tại nhà máy Lợi ích nổi bật:
- Nhanh chóng: kết quả dưới 1 phút
- Không xâm lấn: không cần máu hoặc mẫu dịch
- Dễ dùng: ai cũng có thể thổi để đo
- - Chi phí thấp so với xét nghiệm truyền thống
- Tiềm năng thay đổi cách sàng lọc bệnh trong tương lai 13
Tài liệu liên quan:
-
Tiểu luận Final Essay môn Tinh thần khởi nghiệp - Trường Đại học Văn Hiến.
25 13 -
Tiểu luận Rác thải nhựa và Giải pháp quản lý tại Khu dân cư - môn Môi trường và con người - Trường Đại học Văn Hiến.
19 10 -
Tiểu luận Mô Hình Hóa Hệ Thống Check-in Sân Bay. môn Tinh thần khởi nghiệp - Trường Đại học Văn Hiến.
22 11 -
Đề cương môn Tinh thần khởi nghiệp - Trường Đại học Văn Hiến.
24 12 -
Tiểu luận Về An Toàn Thực Phẩm Trong Ngành F&B môn Tinh thần khởi nghiệp - Trường Đại học Văn Hiến.
22 11