Hai nữ sinh viên Bách khoa Hà Nội nghiên cứu, thiết kế ống nghe điện tử

Năm 2022, hai sinh viên năm 4 Nguyễn Minh Trang và Nguyễn Hồng Hạnh – CTTT Kỹ thuật Y sinh K64, Trường Điện – Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội – được học môn Giải phẫu sinh lý. Nghe thầy giáo từ Trường ĐH Y Hà Nội chia sẻ về khó khăn ngành Y đang gặp phải, hai nàng “sắn” Bách khoa đã suy nghĩ làm sao ứng dụng công nghệ, giúp các sinh viên trường Y có thêm “vũ khí” học thính chẩn (sử dụng ống nghe để nghe âm thanh bên trong cơ thể) hiệu quả.

Ống nghe có thể lưu trữ, chia sẻ dữ liệu

Nguyễn Minh Trang và Nguyễn Hồng Hạnh đều đang tham gia lab BKIC do TS. Phạm Nguyễn Thanh Loan – Giám đốc chương trình đào tạo Hệ thống nhúng thông minh và IoT, Trường Điện - Điện tử - hướng dẫn. Hai cô gái trình bày ý tưởng thiết kế một hệ thống có thể thu lại, lưu trữ, chia sẻ thông tin bệnh với cô Phạm Nguyễn Thanh Loan và thầy Đỗ Thanh Tuấn (giảng viên thỉnh giảng đến từ Đại học Y Hà Nội, hiện đang giảng dạy bộ môn Giải phẫu sinh lý tại Đại học Bách khoa Hà Nội), Minh Trang và Hồng Hạnh được các thầy cô định hướng, chỉ dẫn rất nhiệt tình, động viên hai cô gái theo đuổi hướng nghiên cứu.

Thực tế, tại Việt Nam, hiện dùng phổ biến là các loại ống nghe cơ học truyền thống. Ống nghe điện tử chưa được dùng phổ biến do giá thành cao.

Ống nghe cơ học truyền thống để học thính chẩn của sinh viên trường Y không thể lưu trữ, chia sẻ dữ liệu, giảng viên và sinh viên không thể đồng thời nghe dữ liệu bệnh của bệnh nhân, dẫn đến việc khó khăn truyền tải kiến thức.  

Minh Trang và Hồng Hạnh hướng đến nghiên cứu thiết kế ống nghe điện tử giá thành rẻ, dễ dàng sử dụng, giúp các bác sĩ, các bạn sinh viên Y có thể dễ dàng tiếp cận công nghệ và ứng dụng công nghệ trong học tập và làm việc.

Ống nghe điện tử có hệ thống sẽ thu âm thanh tim, phổi từ cơ thể người, chuyển sang dạng tín hiệu điện, sau đó sẽ được khuếch đại và lọc nhiễu. Các bác sĩ tương lai có thể vừa nghe trực tiếp tín hiệu âm thanh này thông qua tai nghe cá nhân, vừa nhìn thấy tín hiệu trực quan hóa hiển thị trên thiết bị điện tử như laptop hay điện thoại thông qua kết nối Bluetooth.

“Hé lộ” các bước nghiên cứu ống nghe điện tử

Theo hai nữ sinh viên, được học tập và nghiên cứu tại Đại học Bách khoa Hà Nội là cơ hội, động lực để nhóm hoàn thiện đề tài nghiên cứu.

Với nền tảng kiến thức vững chắc, các sinh viên có khả năng tư duy sáng tạo, lên những ý tưởng cơ bản cho sản phẩm. Đặc biệt, Minh Trang và Hồng Hạnh học được những kiến thức chuyên sâu và thực tế khi tham gia lab nghiên cứu BKIC, từ đó có kinh nghiệm triển khai dự án, biết cách tìm kiếm thông tin, phân tích dữ liệu một cách hiệu quả, sử dụng các công cụ và phần mềm hiện đại để thực hiện mô phỏng, thu thập, xử lý dữ liệu và đánh giá kết quả nghiên cứu…

 Làm việc khoa học như vậy, khi gặp khó khăn trong quá trình nghiên cứu, nhóm sẽ có phương pháp phù hợp để tìm ra được nguyên nhân gốc rễ của vấn đề, tìm cách giải quyết.

Dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Nguyễn Thanh Loan, Minh Trang và Hồng Hạnh đã tham khảo các bài báo, nghiên cứu trên thế giới về vấn đề này, tìm hiểu các kiến thức Y học liên quan đến đặc trưng âm thanh tim,…sau đó đưa ra định hướng cho sản phẩm, khảo sát các cấu trúc mạch, thiết kế mạch, mô phỏng mạch, làm mạch thực tế; đo đạc, test mạch, đối sánh với sản phẩm có trên thị trường, thử nghiệm thực tế sản phẩm quy mô lớn.

Song song với nghiên cứu, Minh Trang và Hồng Hạnh còn thực nghiệm sản phẩm tại Trường ĐH Y Hà Nội, đúng như lời cô Thanh Loan luôn nhắc nhở nhóm: “Trải nghiệm thực tế là nền tảng trong mọi hoạt động nghiên cứu nhằm hướng đến các ứng dụng hữu ích trong cuộc sống”. Hai nữ sinh viên đã nhận được những đánh giá chân thực đến từ các sinh viên ngành Y - những người sẽ là khách hàng tương lai của sản phẩm – về chuyên môn và ứng dụng cao trong thực tế của ống nghe điện tử.

Thử thách bản thân với Hội nghị Sinh viên NCKH

Vì nghiên cứu mới chỉ “hòm hòm” đúng thời điểm Đại học Bách khoa Hà Nội tổ chức Hội nghị Sinh viên NCKH năm 2023, nên cả Minh Trang và Hồng Hạnh đã không tự tin dự thi. Tuy nhiên, TS. Phạm Nguyễn Thanh Loan đã động viên, khích lệ học trò đăng ký tham gia, thử thách bản thân. Đây cũng là cơ hội để cô trò lắng nghe những nhận xét, góp ý của các giảng viên – những nhà khoa học, hoàn thiện sản phẩm ống nghe điện tử.

“Sản phẩm dự thi Sinh viên NCKH Đại học Bách khoa Hà Nội năm 2023 của em và bạn Hạnh chính là bản vẽ PCB (bảng mạch in/bo mạch in) đầu tay. Dù chưa được đẹp, nhưng đó là những nỗ lực của chúng em” – Minh Trang chia sẻ.

Thời điểm cuộc thi diễn ra đúng lúc Minh Trang và Hồng Hạnh phải báo cáo bài tập lớn của các môn trên lớp. Ngay sau khi báo cáo đề tài NCKH trước các thầy cô Hội đồng Phân ban Kỹ thuật điện tử xong, hai cô gái vội lên lớp ngay vì có một bài thuyết trình bài tập lớn đang chờ, đồng thời phải chuẩn bị cho một báo cáo hội nghị nước ngoài vào ngày hôm sau. Nhiều việc quan trọng dồn lại khiến Trang và Hạnh phải thực sự tập trung, làm việc cao độ để có thể đảm bảo tiến độ công việc.

Trong tất cả các khâu nghiên cứu, thiết kế của 2 nữ sinh đều có sự chỉ dẫn tận tâm của TS. Phạm Nguyễn Thanh Loan. Lab nghiên cứu tại phòng 611 Thư viện Tạ Quang Bửu giống như ngôi nhà thứ hai của cô và trò vậy. Cùng cô giáo, các anh/chị khóa trên luôn giúp đỡ Minh Trang và Hồng Hạnh mỗi khi hai cô gái gặp khó khăn trong nghiên cứu. Khi làm việc mệt mỏi, cô giáo hướng dẫn lại động viên, đưa các trò đi ăn, nghỉ ngơi để F5 lại tâm trí! Có nhiều hôm cô Loan và nhóm sinh viên say việc quên cả thời gian, bác bảo vệ lên phòng nhắc thì cô trò mới dứt việc ra về!

“Các em cho cô sống lại những ngày tháng thanh xuân, thời cô từng thức trắng đêm chạy deadline cho các dự án nghiên cứu khoa học” – Cô Thanh Loan xúc động nói với Minh Trang và Hồng Hạnh trong giây phút chúc mừng nhóm nhận giải Ba cấp đại học cho NCKH của mình.

Sau một thời gian được các thầy/cô hướng dẫn NCKH, Minh Trang và Hồng Hạnh cảm thấy như được mở mang tầm mắt.  “Cô Thanh Loan đã cho chúng em những góc nhìn mới, những kiến thức mới, và đặc biệt hơn cả là cơ hội được nghiên cứu, được hiện thực hóa ý tưởng trong một môi trường làm việc nghiên cứu chuyên nghiệp, nghiêm túc ở Đại học Bách khoa Hà Nội. Các thầy/cô Bách khoa luôn ủng hộ và khuyến khích sinh viên phải luôn tò mò trong NCKH, đặt ra câu hỏi và tìm cách trả lời. Từ khi vào tham gia lab BKIC, chúng em đã có một bước tiến lớn trong sự nghiệp học tập, nghiên cứu của bản thân. Đây là nơi mà chúng em có thể tự tin rằng mình sẽ được giúp đỡ bất cứ khi nào gặp khó khăn” – Sinh viên Hồng Hạnh nhận định.

Thời gian tới, Minh Trang và Hồng Hạnh sẽ tiếp tục nghiên cứu, cải tiến sản phẩm. Hiện ống nghe điện tử có mục đích chính là dùng trong giảng dạy thính chẩn ở cơ sở giáo dục trong ngành Y. Về lâu dài, hai nữ sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội mong muốn phát triển thành sản phẩm hoàn chỉnh để các bác sĩ có thể sử dụng khi chẩn đoán, khám bệnh.
 

CẬN CẢNH CHƯƠNG TRÌNH HỌC CỦA HAI TÁC GIẢ SẢN PHẨM ỐNG NGHE ĐIỆN TỬ Chương trình tiên tiến Kỹ thuật Y Sinh (ET-E5) Minh Trang và Hồng Hạnh theo học tại Trường Điện – Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội được xây dựng dựa trên chương trình gốc của đại học Wisconsin-Madison, bang Wisconsin (Hoa Kỳ). Đại học Wisconsin-Madison là một trong những trường công lập lâu đời nhất và được xếp hạng 3 trong số các trường công lập trên toàn nước Mỹ về nghiên cứu khoa học. Khoa Kỹ thuật Y Sinh tại trường cũng được xếp hạng top 10 về NCKH và đào tạo. Mục tiêu của Chương trình Tiên tiến Kỹ thuật Y sinh là tạo ra một chương trình đào tạo linh hoạt, mềm dẻo, cho phép người học tiếp cận được các thành tựu phát triển mới nhất trong lĩnh vực Kỹ thuật Y sinh; cung cấp cho người học các kiến thức kỹ thuật chuyên sâu, phát triển suy luận, nghiên cứu giải quyết các vấn đề chung giữa khoa học kỹ thuật và Y sinh Các sinh viên sau khi tốt nghiệp ra trường có khả năng: -  Áp dụng các kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật để giải quyết các vấn đề chung giữa kỹ thuật và y sinh. Có khả năng thích ứng tốt với công việc vận hành/đánh giá các giải pháp, hệ thống/quá trình/sản phẩm kỹ thuật trong thực tế; và có khả năng tự học, tự cập nhật kiến thức để đáp ứng yêu cầu công việc thực tế. -  Có kiến thức về quản trị và quản lý, có năng lực tư duy một cách hệ thống, phẩm chất cá nhân và kỹ năng làm việc chuyên nghiệp cần thiết, và năng lực ngoại ngữ cần thiết để thích ứng với môi trường làm việc, môi trường xã hội quốc tế, đa văn hóa. Chương trình tiên tiến Kỹ thuật Y sinh được giảng dạy bằng TIẾNG ANH và do các giảng viên của trường Đại học Bách khoa Hà Nội và các giảng viên nước ngoài tham gia giảng dạy.