Công Nghệ Quét Khuôn Mặt Hoạt Động Như Thế Nào? (Kèm Thử Nghiệm)
Trong bài viết này, bạn sẽ học được 3 từ khoá mới. Hãy viết xuống và tiếp tục nghiên cứu thêm nhé.
- Cảm biến quang-học từ-xa (rPPG)
- Chỉ số HbA1c
- Hemoglobin
Làm thế nào để một chiếc camera thông thường trên điện thoại thông minh, laptop, hay máy tính bảng có thể tiết lộ thông tin về tình trạng sức khỏe và cảm xúc của bạn? Tất cả được giải thích bằng công nghệ đằng sau tấm hình bên dưới.
Nghe rất khó tin và tò mò đúng không? Đó là chuỗi phản ứng của Linh khi lần đầu tiên nghe giới thiệu về công nghệ TOI và ứng dụng của nó trong việc theo dõi sức khoẻ cá nhân. Linh rất thích học hỏi, vì vậy Linh đã nói chuyện với Vikas Dhar, Đồng sáng lập và cũng là Giám đốc Phát triển Sản phẩm và Công nghệ của ứng dụng LivWell để hỏi thêm về công nghệ này. Ngay bên dưới đây, Linh sẽ chia sẻ các thông tin Linh học được.
Ngoài ra, Linh cũng thích các thí nghiệm, nên trong phần 2 của bài viết này, Linh sẽ cho các bạn xem kết quả lúc đo các chỉ số như huyết áp, đường huyết, và nhịp tim, bằng công cụ Quét khuôn mặt của ứng dụng LivWell và bằng các thiết bị y tế chuyên dụng. Từ đó các bạn có thể đánh giá mức độ khớp nhau của chúng.
1. Sức Mạnh Của Khuôn Mặt
2. Cách Camera Nhìn Thấy Những Gì Con Người Không Thể
Transdermal Optical Imaging dịch sang tiếng Việt là Quang Ảnh Xuyên Da. "Xuyên da" nghĩa là "xuyên qua da," "quang" trong “quang học” - liên quan đến việc sử dụng ánh sáng, và “ảnh" trong "hình ảnh" là việc tạo ra một hình đại diện của thứ gì đó. Vì vậy, TOI về cơ bản là việc tạo ra hình ảnh của những gì đang diễn ra bên dưới da của bạn bằng cách sử dụng ánh sáng.
Công nghệ TOI trong ứng dụng LivWell cho phép trích xuất thông tin về lưu lượng máu trên khuôn mặt bạn bằng bất kỳ camera video trên điện thoại thông minh nào.
Làm sao làm được điều này? Theo Linh tìm hiểu, công nghệ TOI hoạt động bằng quy trình như hình bên dưới.
Bước 1: Quét khuôn mặt. Điện thoại thông minh sẽ quét khuôn mặt của bạn trong 30 giây để thu thập thông tin về cách ánh sáng được phản xạ từ da của bạn theo thời gian. Kỹ thuật Face Scan sẽ xác định khuôn mặt và theo dõi 99 điểm trên khuôn mặt theo thời gian thực, giúp phát hiện các vùng cần quan tâm để thu thập thông tin chính xác.
Bước 2: Trích xuất tín hiệu hemoglobin. Khi ánh sáng chiếu vào khuôn mặt, các thành phần khác nhau trong da sẽ hấp thụ ánh sáng theo cách khác nhau. Trong đó Hemoglobin, một loại protein có trong tế bào hồng cầu, có nhiệm vụ nhận oxy từ phổi và vận chuyển đi khắp cơ thể, có cách hấp thụ ánh sáng riêng.
Bước 3: Trích xuất đặc điểm. Khi tim bơm máu, lưu lượng máu trong các mạch máu dưới da mặt thay đổi nhẹ. Sự thay đổi này dẫn đến các biến đổi nhỏ về màu sắc da, quá nhỏ để mắt thường có thể nhận ra, nhưng phần lớn các camera trên điện thoại đủ nhạy để phát hiện những thay đổi nhỏ nhất trong sự phản xạ ánh sáng từ da bạn.
Ứng dụng sau đó phân tích tín hiệu cảm biến quang học từ xa (rPPG) để trích xuất các đặc điểm quan trọng, như nhịp điệu và cường độ của tín hiệu, giúp phát hiện những thay đổi sinh lý trong cơ thể.
Bước 4: Mô hình tính toán. Dữ liệu lưu lượng máu trên khuôn mặt được đưa vào một mô hình tính toán phức tạp, như mạng nơ-ron hoặc thuật toán học máy. Mô hình này phân tích dữ liệu để cung cấp các chỉ số như nhịp tim, huyết áp, và thậm chí là trạng thái cảm xúc của bạn.
Bước 5: Hiển thị kết quả. Kết quả cuối cùng sẽ được gửi trở lại thiết bị của người dùng để cung cấp bức tranh tổng thể về tình trạng sức khỏe hiện tại của bạn.
Quy trình nghe khá hợp lý, nhưng các chỉ số sức khoẻ cụ thể mà ứng dụng cung cấp là gì? Và những con số này có chính xác không? Đó là điều chúng ta sẽ tìm hiểu trong phần tiếp theo.
3. Phân Tích Các Chỉ Số Trong Báo Cáo
Sau khi bạn quét khuôn mặt bằng ứng dụng LivWell trong 30 giây, ứng dụng sẽ gần như ngay lập tức trả về kết quả cho bạn. Ngoài điểm sức khỏe tổng quát, bạn còn nhận được bản báo cáo gồm 5 cột chính là: chỉ số sức khỏe, tinh thần, thể chất, sinh lý, rủi ro. Trong đó có 13 chỉ số sức khoẻ và 9 điểm rủi ro như bảng bên dưới.
Nhìn chung, bản báo cáo này cung cấp cho bạn một cái nhìn tổng thể về các chỉ số sức khỏe của bạn, bao gồm ba khía cạnh chính: sức khỏe thể chất, sức khỏe tinh thần, và các chỉ số sinh lý.
Đó là thông tin tổng quan của bản báo cáo. Đọc tới đây, nếu giống như Linh, câu hỏi đầu tiên của các bạn sẽ là: Liệu mình có thể tin tưởng vào kết quả mà ứng dụng này đưa ra không? Chúng ta hiểu biết về khoa học và nghiên cứu đằng sau công nghệ này, nhưng chuyện một chiếc camera có thể đo huyết áp của mình thì hơi khó tin đúng không? Có thể do Linh là một người rất thích phân tích. Và Linh biết là các bạn chọn theo dõi các nội dung của Linh vì các bạn tin tưởng rằng Linh luôn thận trọng và phân tích kỹ lưỡng. Vì vậy, Linh sẽ không chia sẻ những gì mà Linh không tin là nó hoạt động hiệu quả. Hãy cùng Linh thử nghiệm.
Linh sẽ chia 13 chỉ số sức khoẻ này thành 2 nhóm. Một nhóm có thể tính bằng công thức, và một nhóm cần được đo bằng máy móc hay thiết bị y tế. Mục tiêu là chúng ta sẽ kiểm tra ứng dụng có đưa ra kết quả đúng không.
Cách làm là Linh sẽ đo lường các chỉ số ở trên một cách thủ công, hoặc bằng các thiết bị y tế. Sau đó, Linh sẽ so sánh kết quả này với các chỉ số trong bản báo cáo của ứng dụng LivWell.
3.1. Kiểm tra công thức
Chúng ta bắt đầu bằng những chỉ số tính được bằng công thức toán học. Trong 13 chỉ số ở trên, có 3 chỉ số có thể tính được bằng công thức. Đó là Chỉ số khối cơ thể (BMI), Tỷ lệ vòng eo trên chiều cao, và Chỉ số hình dáng cơ thể.
Trước khi quét khuôn mặt, ứng dụng sẽ yêu cầu các bạn nhập bốn thông tin cơ bản là ngày sinh, giới tính, chiều cao, và cân nặng. Còn thiếu số vòng eo của bạn. Về cơ bản, nếu chỉ tính toán theo công thức, thì ứng dụng phải tính đúng các chỉ số này. Sau khi quét thì Linh đã có 3 chỉ số này.
Tiếp theo, các bạn hãy đo chiều cao, cân nặng, và vòng eo của mình. Rồi bấm máy tính theo 3 công thức trên. Linh sẽ đo và nhập chiều cao, cân nặng, và vòng eo của mình vào ChatGPT và yêu cầu tính 3 kết quả trên.
Khi so sánh kết quả của công cụ Quét khuôn mặt và tính toán thủ công, các chỉ số này cho kết quả gần giống nhau, chỉ lệch nhiều nhất là 1 đơn vị.
3.2. Kiểm tra bằng máy móc
Tiếp theo, chúng ta sẽ kiểm tra các chỉ số cần được đo bằng máy móc hoặc thiết bị y tế. Linh sẽ sử dụng những thiết bị có thể dùng tại nhà, như đồng hồ thông minh, máy đo huyết áp, và máy đo đường huyết, để đo các chỉ số như nhịp tim, nhịp thở, chỉ số căng thẳng tinh thần, huyết áp tâm thu, huyết áp tâm trương và đường huyết. Có vẻ như chúng ta có thể đo hầu hết các chỉ số có trong ứng dụng rồi.
Linh sẽ không chụp lại tất cả các thử nghiệm mà Linh đã làm vì chắc mấy bạn cũng không thích quá nhiều chi tiết. Vì vậy, Linh sẽ chỉ trình bày 3 thử nghiệm bên dưới.
(1) Đầu tiên, Linh so sánh chỉ số nhịp tim với nhịp tim từ đồng hồ thông minh. Kết quả là tương tự nhau.
(2) Tiếp theo, Linh sẽ so sánh hai chỉ số huyết áp. Chỉ số trên máy đo huyết áp và từ ứng dụng là khác nhau, nhưng đều cùng ở ngưỡng tối ưu.
Có thể hiểu, sự khác biệt giữa hai chỉ số huyết áp khi đo bằng thiết bị dùng tại nhà và công nghệ quang ảnh xuyên da TOI là do phương pháp đo khác nhau. Máy đo truyền thống đo trực tiếp sự thay đổi áp lực trong mạch máu, có độ chính xác cao, còn TOI đo gián tiếp qua sự thay đổi màu da do sự thay đổi lưu lượng máu, dễ bị ảnh hưởng bởi ánh sáng, góc quay camera, tư thế và chuyển động.
(3) Tiếp theo, Linh sẽ dùng máy đo đường huyết để kiểm tra chỉ số đường huyết của mình. Máy sẽ cho kết quả bằng đơn vị milimol trên lít, nhưng ứng dụng lại hiển thị theo phần trăm. Điều này là do công nghệ sử dụng các mô hình AI để dự đoán NGUY CƠ tiền tiểu đường. Các mô hình AI không chuyển đổi từ mmol/L sang phần trăm cho nguy cơ đường huyết lúc đói. Thay vào đó, chúng dự đoán nguy cơ tiền tiểu đường bằng cách xác định liệu kết quả từ 2 xét nghiệm đường huyết khác nhau có vượt quá một ngưỡng nhất định hay không.
(a) Thứ nhất là chỉ số đường huyết lúc đói, tức là mức glucose trong máu sau khi nhịn ăn qua đêm. Đây là kết quả bạn có được từ máy đo đường huyết. AI sẽ kiểm tra xem mức này có vượt quá 5.5 mmol/L hay không.
(b) Thứ hai là chỉ số HbA1c, phản ánh mức đường huyết trung bình trong 2-3 tháng qua. AI sẽ kiểm tra xem chỉ số HbA1c có vượt quá 5.7% hay không.
(c) Sau đó, thuật toán sẽ sử dụng thông tin này để xác định mức độ nguy cơ của bạn đối với bệnh tiểu đường.
Linh cũng đã thực hiện các so sánh khác. Bạn có thể thấy hầu hết các kết quả đều gần sát nhau.
3.3. Nguy cơ
Cuối cùng, bản báo cáo cũng tính toán 9 rủi ro sức khỏe liên quan đến các căn bệnh gây tử vong hàng đầu hiện nay như nguy cơ đột quỵ, nguy cơ tăng huyết áp, nguy cơ tăng cholesterol máu, hay nguy cơ mắc bệnh tiểu đường loại 2.
Từng nguy cơ này được AI tính toán dựa trên tỷ lệ phần trăm số người có các yếu tố rủi ro giống với bạn mà đã được bác sĩ chẩn đoán là mắc bệnh.
Với 9 nguy cơ này, nếu thấy bất kỳ chỉ số nào chuyển sang màu vàng, cam, đỏ, thì đây là một chiếc cờ đỏ cảnh báo về sức khỏe của bạn. Lúc này, bạn hãy ngay lập tức đến gặp bác sĩ để được tư vấn thực hiện các xét nghiệm chuyên sâu hơn. Như bác sĩ Peter Attia đã nói, hãy ngăn quả trứng rơi từ tòa nhà cao tầng ngay từ đầu. Đừng để đến lúc mọi thứ vượt khỏi tầm tay của bạn!
4. Làm Gì Với Báo Cáo Quét Khuôn Mặt
Báo cáo này sẽ giúp gì cho bạn? Với Linh là cho bạn biết một vài mức tiêu chuẩn của cơ thể và bước đầu chăm sóc sức khỏe một cách chủ động và thường xuyên hơn.
Linh biết là có bạn đi khám sức khỏe định kỳ hàng năm, và một vài bạn thì không. Dù ở trường hợp nào, công cụ quét khuôn mặt này vẫn sẽ cung cấp cho bạn một cái nhìn cơ bản về các chỉ số sức khỏe quan trọng của mình. Phần lớn thời gian, các con số này sẽ duy trì ổn định mỗi ngày. Nghe thì hơi chán, nhưng với sức khỏe, sự nhàm chán này lại là điều tốt.
Tuy nhiên, sẽ có lúc các con số đột ngột thay đổi. Dù chỉ là thay đổi nhỏ, bạn vẫn sẽ nhận thấy qua các con số. Thậm chí, bạn sẽ thấy sự thay đổi này trước khi cơ thể có bất kỳ dấu hiệu nào. Đó là lúc bạn nên đi khám bác sĩ. Và với mọi bệnh tật, nếu phát hiện sớm, việc điều trị sẽ hiệu quả hơn rất nhiều.
Theo góc nhìn của Linh, nếu chỉ cần tải về 1 ứng dụng và quét khuôn mặt trong 30 giây để có 1 bản báo cáo chỉ số sức khỏe tổng quát và dự đoán được 9 nguy cơ sức khỏe của mình thì cứ làm thôi.
Ngoài ra, ứng dụng LivWell hiện có thể kết nối với các mẫu đồng hồ của Apple, Fitbit, Google, Samsung, Garmin để giúp bạn theo dõi sức khỏe toàn diện.
Công cụ quét khuôn mặt được cung cấp miễn phí trong ứng dụng LivWell cho lần quét đầu tiên, nhưng để sử dụng thường xuyên, bạn sẽ cần một chút "nỗ lực". "Nỗ lực" ở đây có nghĩa là bạn cần đi bộ và vận động nhiều hơn, đồng thời ghi lại hoạt động của mình trong ứng dụng LivWell. Ứng dụng sẽ tự động chuyển đổi số bước chân của bạn thành Xu LivWell, và bạn có thể sử dụng Xu này để quét khuôn mặt bất cứ khi nào bạn muốn. Đây là cách mà LivWell khuyến khích người dùng chăm chỉ vận động hơn để nâng cao sức khoẻ của mình.
Lời Kết
Các bạn lưu ý rằng kết quả của việc quét khuôn mặt được đưa ra là ước tính và dự đoán xu hướng, không phải là chẩn đoán y khoa chính xác. Các kết quả này không thay thế cho các xét nghiệm y tế hoặc việc thăm khám bác sĩ. Và các yếu tố như ánh sáng, râu, hay trang điểm có thể ảnh hưởng đến kết quả đo. Linh đã hướng dẫn chi tiết cách quét khuôn mặt trong bài viết Sức mạnh của y học 3.0: Quét khuôn mặt để đo sức khỏe, bạn có thể tìm đọc để biết thêm chi tiết.
Quét khuôn mặt trong 30 giây là một hành vi rất nhỏ, nhưng hành vi này sẽ giúp bạn xây dựng thói quen chăm sóc sức khoẻ chủ động hằng ngày, và phòng tránh các rủi ro sức khỏe có thể xảy ra. Hãy bắt đầu với từng hành động nhỏ để cải thiện sức khỏe và lối sống của mình nhé. Hãy nhớ đến mục tiêu Sống 100 Tuổi, và bạn sẽ có thêm động lực để hành động.
HỌC THÊM
Viết bởi
Có hơn 24 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tài chính, tiếp thị và vận hành. Những nội dung của Thái Vân Linh cung cấp các công cụ và cảm hứng nhằm giúp các bạn trẻ Việt Nam thăng tiến trong công việc và khám phá trọn vẹn tiềm năng của mình.