Miếng dán EEG dự đoán cơn động kinh

3 giờ trướcBài gốc

Miếng dán EEG: Từ câu chuyện gia đình đến ý tưởng “Fitbit cho não bộ”

Một thiết bị nhỏ như miếng dán, đeo sau tai, kết nối với điện thoại thông minh và có thể cảnh báo nguy cơ co giật trong vòng một giờ tới đang được kỳ vọng mở ra hướng mới trong chăm sóc người bệnh động kinh.

Đó là sản phẩm do Truman Pierson và Christopher Fitz - hai nhà sáng lập trẻ của Theta Neurotech - phát triển. Công ty khởi nghiệp này được thành lập tại Chicago (Mỹ), với mục tiêu đưa công nghệ điện não đồ ra khỏi không gian bệnh viện, biến việc theo dõi hoạt động não bộ thành một phần gần gũi hơn trong đời sống hằng ngày của bệnh nhân.

Ý tưởng bắt đầu từ trải nghiệm rất riêng của Truman Pierson. Khi người em họ mới sinh của anh, Noa, được chẩn đoán mắc bệnh động kinh, Pierson chứng kiến gia đình luôn sống trong trạng thái căng thẳng vì không biết cơn co giật sẽ xảy ra lúc nào. Dì của anh phải thức đêm để theo dõi, ghi lại hình ảnh các cơn động kinh, ghi chép triệu chứng vào bảng tính để cung cấp thêm thông tin cho bác sĩ.

Với Pierson, điều đó cho thấy một khoảng trống lớn trong chăm sóc người bệnh: bệnh nhân và người thân cần được cảnh báo sớm hơn, thay vì chỉ phản ứng khi cơn co giật đã xảy ra.

Christopher Fitz - người bạn thời thơ ấu của Pierson - cũng nhận ra nhu cầu này khi trò chuyện với một cố vấn tại Đại học Vanderbilt, người thỉnh thoảng bị động kinh. Dù cơn động kinh không xuất hiện hằng ngày, nỗi lo vẫn theo người bệnh trong từng quyết định: có nên đi xem hòa nhạc, có thể ra ngoài cùng bạn bè hay cần chuẩn bị gì nếu cơn co giật bất ngờ xảy ra.

Từ những câu chuyện đó, Pierson và Fitz đi đến ý tưởng phát triển một thiết bị “giống Fitbit” nhưng dành cho não bộ. Thay vì đếm bước chân, đo nhịp tim hay theo dõi giấc ngủ, thiết bị này ghi nhận tín hiệu điện não, phân tích nguy cơ và gửi cảnh báo đến bệnh nhân cùng người chăm sóc.

“Đời thường hóa” EEG

Hơn 50 triệu người trên thế giới mắc bệnh động kinh. Đây là một trong những rối loạn thần kinh phổ biến, có thể ảnh hưởng mạnh đến sức khỏe, sinh hoạt và khả năng sống độc lập của người bệnh. Tổ chức Y tế Thế giới ước tính nếu được chẩn đoán và điều trị đúng, gần 70% người mắc động kinh có thể sống bình thường, không bị co giật.

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất của bệnh động kinh là tính khó lường. Cơn co giật thường xuất hiện sau các xung điện bất thường trong não. Trước đó có thể tồn tại giai đoạn tiền động kinh, khi hoạt động não bắt đầu thay đổi. Nếu phát hiện được giai đoạn này, bệnh nhân có thêm thời gian đến nơi an toàn, dùng thuốc tác dụng nhanh hoặc nhờ người hỗ trợ.

Điện não đồ, còn gọi là EEG, hiện là phương pháp quan trọng để ghi lại hoạt động điện trong não và hỗ trợ chẩn đoán động kinh. Nhưng phương pháp này thường được thực hiện trong bệnh viện, cần thiết bị chuyên dụng, nhiều dây dẫn, gel và sự hỗ trợ của nhân viên y tế. Một hạn chế khác là EEG chỉ ghi nhận được cơn động kinh nếu cơn xảy ra trong thời gian xét nghiệm.

Đây chính là lý do Theta Neurotech muốn “thu nhỏ” và “đời thường hóa” EEG. Hai nhà sáng lập đã thử nghiệm nhiều hình thức, từ băng đeo đầu đến miếng dán qua da, trước khi chọn thiết kế đeo sau tai. Theo Fitz, nhóm đã trải qua khoảng 20 phiên bản khác nhau, thử các loại mạch điện và vật liệu vỏ để thiết bị vừa đủ nhạy, vừa mềm mại, dễ đeo và phù hợp với điều kiện sử dụng thực tế.

Phiên bản hiện tại gồm hai miếng dán EEG mỏng, mỗi miếng tích hợp pin, đặt sau tai trái và phải. Thiết bị có kích thước khoảng 15 x 30 mm, lớn hơn móng tay một chút. Các miếng dán liên tục thu nhận, khuếch đại và truyền tín hiệu EEG từ vùng thùy thái dương của não đến điện thoại thông minh đã ghép nối.

Trên điện thoại, ứng dụng sẽ phân tích các thay đổi trong hoạt động não của từng bệnh nhân, sau đó tính điểm rủi ro theo thang 100. Khi điểm vượt ngưỡng báo động, bệnh nhân và người chăm sóc sẽ nhận cảnh báo về nguy cơ co giật tăng cao trong khoảng thời gian gần nhất.

Công nghệ cần vượt qua kiểm chứng lâm sàng

Kết quả thử nghiệm ban đầu của Theta Neurotech cho thấy tín hiệu đáng chú ý. Khi kiểm tra thuật toán bằng các bản ghi EEG từ trung tâm bệnh viện, nhóm cho biết đã dự đoán được 110 trong số 123 cơn động kinh ở 27 bệnh nhân đầu tiên. Phần lớn cảnh báo xuất hiện trước cơn động kinh từ 20 đến 50 phút, trung bình khoảng 36 phút.

Nếu được xác nhận qua các nghiên cứu quy mô lớn hơn, khoảng thời gian cảnh báo này có ý nghĩa rất lớn. Với bệnh nhân động kinh, vài chục phút có thể đủ để rời khỏi nơi nguy hiểm, tránh lái xe, dừng hoạt động dưới nước, thông báo cho người thân hoặc dùng thuốc theo chỉ định bác sĩ. Với người chăm sóc, cảnh báo sớm cũng giúp giảm tình trạng phải canh chừng liên tục, nhất là vào ban đêm.

Theta Neurotech đã huy động được 2 triệu USD để tạo dữ liệu khả thi và tiếp tục nghiên cứu phát triển. Năm 2025, công ty nhận thêm 200.000 USD từ Quỹ Đổi mới George Shultz, chương trình do Trung tâm Khởi nghiệp và Đổi mới Polsky của Đại học Chicago quản lý, nhằm hỗ trợ các công ty khởi nghiệp công nghệ giai đoạn đầu.

Đánh giá về hướng đi này, Sandip Pati - chuyên gia về động kinh và Giám đốc Chương trình Động kinh Toàn diện tại Đại học Minnesota - cho rằng, công nghệ của Theta Neurotech giải quyết một nhu cầu lớn chưa được đáp ứng: theo dõi và dự đoán cơn động kinh liên tục trong điều kiện thực tế.

Theo ông Pati, nếu thiết bị có thể chấm điểm nguy cơ co giật theo thời gian thực và gửi cảnh báo đáng tin cậy, nó có thể cải thiện an toàn, giảm lo lắng và giúp bệnh nhân sống độc lập hơn. Ngoài ra, dữ liệu EEG thu thập theo thời gian có thể hỗ trợ bác sĩ điều chỉnh điều trị, tối ưu liều thuốc và tiến tới chăm sóc động kinh cá nhân hóa hơn.

Tuy nhiên, các chuyên gia cũng nhấn mạnh công nghệ này chưa phải lời giải hoàn chỉnh. Việc dự đoán cơn động kinh vẫn là thách thức khoa học phức tạp. Não bộ mỗi bệnh nhân có đặc điểm khác nhau, loại động kinh cũng rất đa dạng. Một hệ thống cảnh báo nếu đưa ra quá nhiều tín hiệu sai có thể gây lo lắng, còn nếu bỏ sót cảnh báo lại ảnh hưởng đến niềm tin và an toàn của người dùng.

Ông Pati lưu ý một hạn chế quan trọng là thiết bị hiện chỉ sử dụng bốn điện cực EEG đặt phía sau tai. Cách bố trí này có thể bỏ sót hoặc phân loại chưa chính xác một số cơn động kinh cục bộ hoặc xuất phát từ vùng sâu trong não. Ngoài ra, thời lượng pin, khả năng bám dính, phản ứng của da khi đeo lâu và mức độ tuân thủ của người dùng đều là những vấn đề cần được kiểm chứng.

Nói cách khác, thiết bị nhỏ gọn và thân thiện là lợi thế, nhưng để trở thành sản phẩm y tế được sử dụng rộng rãi, Theta Neurotech phải vượt qua ba cửa ải lớn: xác nhận lâm sàng trên nhiều nhóm bệnh nhân, phê duyệt của cơ quan quản lý và chứng minh người dùng có thể đeo thiết bị lâu dài trong đời sống thực.

Hiện Pierson và Fitz đang tiến hành nghiên cứu thí điểm để đo lường hiệu suất của hệ thống. Nhóm muốn thu thập phản hồi trực tiếp từ bệnh nhân động kinh, cải thiện thuật toán bằng dữ liệu huấn luyện lớn hơn, đồng thời điều chỉnh thiết kế cơ khí để miếng dán thoải mái và bền hơn.

Dù vẫn ở giai đoạn đầu, Theta Neurotech đã có hơn 2.000 bệnh nhân và người chăm sóc chờ đợi sự chấp thuận của Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ. Con số này cho thấy nhu cầu thực tế rất lớn đối với các công nghệ giúp người bệnh động kinh chủ động hơn trong cuộc sống.

Điểm đáng chú ý của câu chuyện không chỉ nằm ở một thiết bị đeo mới, mà còn ở cách công nghệ y tế đang chuyển dịch. Từ những máy móc cồng kềnh trong bệnh viện, các công cụ theo dõi sức khỏe ngày càng tiến gần hơn đến cơ thể người dùng, nhỏ hơn, tiện hơn và cá nhân hóa hơn.

Với Pierson và Fitz, mục tiêu không đơn thuần là tạo ra một sản phẩm công nghệ “ấn tượng”. Điều họ theo đuổi là một thiết bị có lý do tồn tại rõ ràng: giúp người bệnh có thêm thời gian, thêm lựa chọn và thêm cảm giác an toàn trước một căn bệnh vốn nổi tiếng vì sự bất ngờ.

Nếu các thử nghiệm tiếp theo thành công, miếng dán EEG sau tai của Theta Neurotech có thể trở thành một bước tiến quan trọng trong thần kinh học di động, nơi bệnh nhân không chỉ được điều trị khi vào viện mà còn được hỗ trợ liên tục trong từng sinh hoạt hằng ngày.

Nguyễn Tuyết

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/mieng-dan-eeg-du-doan-con-dong-kinh-251382.html