tiểu luận học phần dữ liệu lớn trong kinh tế và kinh doanh đề tài ứng dụng của iot trong đời sống sức khoẻ kỹ thuật số

Bằng cách thu thập dữ liệu từ các thiết bị bêngiường, xem thông tin bệnh nhân và chẩn đoán trong thời gian thực, toàn bộ hệ thống chămsóc bệnh nhân có thể được cải thiện với sự trợ giúp

BỘ KẾ HOẠCH VÀ ĐẦU TƯ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HỌC VIỆN CHÍNH SÁCH VÀ PHÁT TRIỂN

TIỂU LUẬN HỌC PHẦN

DỮ LIỆU LỚN TRONG KINH TẾ VÀ KINH DOANH

ĐỀ TÀI

ỨNG DỤNG CỦA IoT TRONG ĐỜI SỐNG

SỨC KHOẺ KỸ THUẬT SỐ

Giáo viên hướng dẫn: Ts Đặng Xuân Thọ

Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Hương – 71134101075 – QTMA11

Nguyễn Ngọc Lan – 71134101090 – QTMA11

Lê Hương Nhi – 71134101120 – QTMA11 Bùi Huyền Trang – 71134101156 – QTMA11

Hà Nội, tháng 10 năm 2022

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ IoT TRONG ĐỜI SỐNG 1

1.1 Định nghĩa 1

1.2 Khái niệm IoT 1

1.3 IoT từ góc nhìn kỹ thuật 1

1.4 Đặc điểm cơ bản của một hệ thống IoT 1

CHƯƠNG 2 LỢI ÍCH CỦA IoT TRONG ĐỜI SỐNG VÀ SINH HOẠT 1

2.1 Sự tham gia của người bệnh tốt 1

2.2 Quản lý dữ liệu chăm sóc thời gian thực 1

2.3 Làm tăng mức độ quan tâm của người bệnh 1

2.4 Giảm chi phí cho sức khoẻ 1

2.5 Phân tích dữ liệu y tế 1

2.6 Cảnh báo tình trạng sức khoẻ kịp thời 1

2.7 Quản lý chăm sóc bệnh mạn tính 1

2.8 Giảm sai sót y tế 1

2.9 Quản lý sử dụng thuốc tốt hơn 1

2.10 Tạo ra tiện ích giúp cho những người có nhu cầu khác nhau 1

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG CỦA IoT TRONG ĐỜI SỐNG SỨC KHOẺ 1

3.1 Trình theo dõi hoạt động theo điều trị ung thư 1

3.2 Ống hít kết nối 1

3.3 Cảm biến ăn 1

3.4 Kính áp tròng được kết nối 1

3.5 Ứng dụng Apple Watch 1

3.6 Xét nghiệm đông máu 1

CHƯƠNG 4 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA IoT TRONG NGÀNH CHĂM SÓC SỨC KHOẺ HIỆN NAY 1

CHƯƠNG 5 NHỮNG KHÓ KHẮN ĐỐI VỚI IoT TRONG NGÀNH CHĂM SÓC SỨC KHOẺ 1

KẾT LUẬN 1

LỜI CẢM ƠN

Để thực hiện và hoàn thành đề tài, nhóm tác giả đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ cũng như là quan tâm, động viên từ giảng viên bộ môn Đề tài được hoàn thành dựa trên sự tham khảo, học tập kinh nghiệm từ các kết quả nghiên cứu liên quan, các sách, báo chuyên ngành của các tác giả ở các trường Đại học, các tổ chức nghiên cứu, tổ chức chính trị

Trước hết, nhóm tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Đặng Xuân Thọ – người trực tiếp hướng dẫn đề tài đã luôn dành nhiều thời gian, công sức hướng dẫn nhóm tác giả trong suốt quá trình thực hiện

Nhóm tác giả xin trân trọng cảm ơn Trường Học viện Chính sách và phát triển đã đưa môn học Dữ liệu lớn trong Kinh tế và kinh doanh vào chương trình giảng dạy để nhóm tác giả có thêm nhiều kiến thức bổ ích, tinh thần học tập hiệu quả, nghiêm túc

Tuy có nhiều cố gắng, nhưng trong đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót Nhóm tác giả kính mong Quý thầy cô, các chuyên gia, những người quan tâm đến đề tài có những

ý kiến đóng góp, giúp đỡ để đề tài được hoàn thiện hơn

Một lần nữa nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 04 tháng 10 năm 2022 Tác giả: Nhóm thực hiện đề tài

LỜI MỞ ĐẦU

Một trong những ứng dụng có thể nói là được mong chờ nhất khi IoT xuất hiện đó là việc cải thiện hệ thống chăm sóc sức khỏe con người hiện đại Internet of Things có tiềm năng to lớn trong ngành “công nghiệp chăm sóc sức khỏe” Ứng dụng IoT trong ngành Chăm sóc sức khỏe có thể cải thiện chất lượng dịch vụ và giả đáng kể chi phí chăm sóc sức khỏe IoT đã có mặt trong một số quy trình của chăm sóc sức khỏe, nhưng nó vẫn còn nhiều tiềm năng hơn để đóng góp phần thay đổi hoàn toàn các bệnh viện và y học Những sáng kiến IoT đã bắt đầu được thực hiện tại một số nơi và dần tăng lên nhanh chóng ngay cả khi vẫn còn tồn tại nhiều rào cản Cho đến nay các sáng kiến IoT trong chăm sóc sức khỏe hầu hết xoay quanh việc cải thiện hệ thống giám sát sức khỏe từ xa, kiểm soát và bảo trì tài sản với các thiết bị y tế, tài sản chăm sóc sức khỏe và các tài sản phi y tế như tài sản xây dựng bệnh viện Tuy nhiên các trường hợp triển khai ứng dụng IoT mới chỉ là những bước khởi đầu, để IoT có thể có mặt ở khắp nơi vẫn còn là một bài toán lớn.Trên thực tế công nghệ cũng không thể ngăn chặn sự lão hóa hoặc tiêu diệt các bệnh mãn tính nhưng ít nhất sẽ giúp cho việc chăm sóc sức khỏe trở nên dễ dàng hơn về khả năng tiếp cận Việc chẩn đoán y khoa, kiểm tra y tế sẽ được chuyển đến nhà của bệnh nhân làm giảm nhu cầu nhập viện, tránh tình trạng quá tải tại các bệnh viện

Tăng cường chấp nhận Internet of Things giúp nâng cao hiệu quả của các ứng dụng cứu sinh trong ngành chăm sóc sức khỏe Bằng cách thu thập dữ liệu từ các thiết bị bên giường, xem thông tin bệnh nhân và chẩn đoán trong thời gian thực, toàn bộ hệ thống chăm sóc bệnh nhân có thể được cải thiện với sự trợ giúp của IoT trong ngành Chăm sóc sức khỏe, bao gồm cả trải nghiệm của bệnh nhân Vào năm 2019, 87% tất cả các tổ chức chăm sóc sức khỏe có khả năng sẽ triển khai công nghệ IoT

Được định hướng và chỉ dẫn của Tiến sĩ Đặng Xuân Thọ, nhóm tác giả đã chọn đề tài

“Ứng dụng của IoT trong đời sống: Sức khoẻ kỹ thuật số” Kết cấu đề tài bao gồm 5 chương:

Chương1: Cơ sở lý luận về IoT trong đời sống

Chương 2: Lợi ích của IoT trong đời sống sinh hoạt

Chương 3: Ứng dụng của IoT trong đời sống sức khoẻ

Chương 4: Sự phát triển của IoT trong ngành chăm sóc sức khoẻ

Chương 5: Những khó khắn đối với IoT trong ngành chăm sóc sức khoẻ

CHƯƠNG1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ IOT TRONG ĐỜI SỐNG

1.1 Định nghĩa

Thiết bị (device)

Đối với Internet of Things, đây là một phần của hệ thống vưới chức năng bắt buộc là truyền thông và chức năng không bắt buộc là: cảm biến, thực thi, thu thập dữ liệu, lưu trữ và xử lý dữ liệu

Internet of Things

(IoT)

Là một cơ sở hạ tầng mang tính toàn cầu cho xã hội thông tin, mang đến những dịch vụ tiên tiến bằng cách kết nối các Things (cả physical lẫn virtual) dựa trên sự tồn tại của thông tin, dựa trên khả năng tương tác của các thông tin đó và dựa trên các công nghệ truyền thông

Things

Đối với IoT, “Things” là một đối tượng của thế giưới vật chất (physical things) hay thế giưới thông tin ảo (virtual things)

“Things” có khả năng được nhận diện, và “Things” có thể được tích hợp vào trong mạng lưới thông tin liên lạc

1.2 Khái niệm IoT

Internet of Things (IoT), internet vạn vật là đề cập đến hàng tỷ thiết vật lý trên khắp thế giới hiện được kết nối với internet, thu nhập và chia sẻ dữ liệu Nhờ bộ xử lý giá rẻ và mạng không dây, có thể biến mọi thứ, từ viên thuốc sang máy bay, thành một phần của IoT Điều này bổ sung sự “thông minh kỹ thuật số” cho các thiết bị, cho phép chúng giao tiếp mà không cần có cong người tham gia và hợp nhất thế giới kỹ thuật số và vật lý

1.3 IoT từ góc nhìn kỹ thuật

“Things” trong IoT có thể là đối tượng vật lý (Physical) hoặc đối tượng thông tin – đối tượng ảo (Virtual) Hai đối tượng này ánh xạ (Mapping) qua lại lẫn nhau Một đối tượng vật

lý có thể được trình bày hay đại diện bởi một đối tượng thông tin Tuy nhiên, một tối tượng thông tin có thể tồn tại mà không nhất thiết phải được ánh xạ từ một đối tượng vật lý nào

1.4 Đặc điểm cơ bản của một hệ thống IoT

- Tính kết nối liên thông (Interconnectivity): với IoT, bất cứ điều gì cũng có thể kết nối với nhau thông qua mạng lưới thông tin và cơ sở hạ tầng liên lạc tổng thể

- Những dịch vụ liên quan đến “Things”: hệ thống IoT có khả năng cung cấp các dịch vụ liên quan đến “Things”, chẳng hạn như bảo vệ sự riêng tư và nhất quán giữ Physical Things

và Virtual Things Để cung cấp được dịch vụ này, cả công nghệ phần cứng và công nghệ thông tin (phần mềm) sẽ phải thay đổi

- Tính không đồng nhất: các thiết bị trong IoT là không đồng nahát vì nó có phần cứng khác nhau và network khác nhau Các thiết bị giữa các network có thể tương tác với nhau nhờ vào sự liên kết của các network

- Thay đổi linh hoạt: Status của các thiết bị tự dộng thay đổi, ví dụ, ngủ dậy và thức dậy, kết nối hoặc ngắt kết nối, vị trí thiết bị đã thay đổi, tốc độ đã thay đổi……

- Quy mô lướn: sẽ có một lượng rất lớn các thiết bị được quản lý và giao tiếp với nhau Số lượng này lớn hơn nhiều so với số lượng máy tính kết nối internet hiện nay Số lượng các thông tin được truyền bởi thiết bị sẽ lớn hơn nhiều so với được truyền bởi con người

CHƯƠNG 2 LỢI ÍCH CỦA IoT TRONG ĐỜI SỐNG VÀ

SINH HOẠT

2.1 Sự tham gia của người bệnh tốt

Trong khi dịch vụ y tế đang chuyển từ phí dịch vụ sang chăm sóc dựa trên giá trị; sự tham gia của bệnh nhân hiệu quả sẽ đóng một vai trò quan trọng sự chuyển đổi này Với việc áp dụng IoT, bệnh nhân có thể sử dụng các ứng dụng và phần mềm để truy cập dữ liệu sức khỏe của chính mình; theo cách này chắc chắn người bệnh sẽ quan tâm và cải thiện hơn tình trạng sức khoẻ của mình bằng cách tham gia tích cực hơn với hoạt động chăm sóc sức khỏe của bệnh viện

2.2 Quản lý dữ liệu chăm sóc thời gian thực

Với sự xuất hiện của IoT trong chăm sóc sức khỏe, các nhà quản lý có thể truy cập vào

dữ liệu thời gian thực của bệnh nhân Có rất nhiều ứng dụng cho y tế bằng cách tích hợp với các thiết bị đeo được như đồng hồ Apple và các thiết bị theo dõi sức khỏe khác; các ứng dụng này có thể gửi dữ liệu thời gian thực của bệnh nhân đến người quản lý chăm sóc và người quản lý chăm sóc có thể sử dụng dữ liệu này để tạo ra và triển khai chương trình quản

lý chăm sóc tốt hơn cho bệnh nhân

2.3 Làm tăng mức độ quan tâm của người bệnh

\\\

Kể từ khi các ứng dụng chăm sóc sức khỏe tích hợp với các thiết bị đeo đã được ra mắt; ngành công nghiệp đã nhìn thấy một sự gia tăng mạnh mẽ trong dân số của người tập thể dục Số người tập thể dục gia tăng đã dẫn đến số lượng bệnh nhân được giáo dục sức khỏe nhiều hơn; nhờ đó, người bệnh tham gia chủ động trong một chương trình quản lý chăm sóc và quyết định sức khỏe của chính họ

2.4 Giảm chi phí cho sức khỏe

Tính khả dụng của dữ liệu thời gian thực thông qua các thiết bị đeo giúp khả năng

giám sát bệnh nhân từ xa tốt hơn, bác sĩ và người quản lý chăm sóc không chỉ chăm sóc tốt

hơn cho bệnh nhân mà còn giúp giảm chi phí chăm sóc sức khỏe tổng thể Bác sĩ và các nhà quản lý chăm sóc có thể hướng dẫn người bệnh từ xa, không cần phải gặp trực tiếp người

bệnh để thảo luận về một trường hợp cụ thể; vì vậy IoT đã giảm chi phí chăm sóc sức khỏe

và cũng giúp đẩy nhanh việc cung cấp dịch vụ chăm sóc

2.5 Phân tích dữ liệu y tế

Việc sử dụng IoT cũng đã tạo động lực tích cực cho việc phân tích chăm sóc sức khỏe Với các ứng dụng được kết nối trong các thiết bị đeo, các chuyên gia chăm sóc sức khỏe có thể truy cập vào một lượng lớn dữ liệu, điều này giúp phân tích xu hướng chăm sóc sức

cũng

trong

loại

đó

hoặc một tình trạng sức khỏe cụ thể

2.6 Cảnh báo tình trạng sức khỏe kịp thời

Sử dụng các giải pháp quản lý chăm sóc chăm sóc có thể gửi cảnh báo cho bệnh nhân, với IoT, các nhà quản lý chăm sóc có thể truy cập dữ liệu thời gian thực và gửi cảnh báo sức khỏe có ý nghĩa hơn cho bệnh nhân và người chăm sóc ngay tại thời điểm cần thiết

Truy cập dữ liệu theo thời gian thực có thể thu hút sự chú ý của người quản lý chăm sóc bất cứ lúc nào một thông số sức khỏe cụ thể vượt quá giới hạn lý tưởng và đội ngũ quản

lý chăm sóc có thể hành động ngay lập tức để gửi thông báo; điều này có thể cứu sống những bệnh nhân chăm

2.7 Quản lý chăm sóc bệnh mạn tính

Một trong những khía cạnh quan trọng nhất của quản lý chăm sóc mạn tính là kiểm tra sức khỏe liên tục và đánh giá sức khỏe của bệnh nhân IoT đã cung cấp các tiện ích mới để theo dõi bệnh nhân từ xa Các bác sĩ có thể tự tin hơn về theo dõi bệnh nhân từ xa và cũng

có thể theo dõi các thông số sức khỏe chính xác hơn từ một địa điểm ở xa, nhờ vào các thiết

bị y tế kết nối (IoT)

2.8 Giảm sai sót y tế

Giảm sai sót là một bước quan trọng hướng tới chăm sóc sức khỏe tốt hơn và CNTT đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu các lỗi y tế, IoT chắc chắn đã tạo ra động lực mới cho nỗ lực giảm thiểu các lỗi Với IoT, có thể tích hợp dữ liệu chính xác, tự động hóa và đưa ra quyết định dựa trên phân tích; kết quả của sự tích hợp này sẽ chính xác hơn bao giờ hết và do đó chăm sóc sức khỏe đang hướng tới loại bỏ các lỗi và cải thiện chất lượng chăm sóc

2.9 Quản lý sử dụng thuốc tốt hơn

IoT đang làm điều kỳ diệu trong quản lý sử dụng thuốc của người bệnh, chai thuốc không dây thông minh để theo dõi các loại thuốc, nhắc uống thuốc đúng liều, kết nối nhà thuốc bổ sung thuốc khi hết thuốc,…

hơn

2.10 Tạo

dùng với nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG CỦA IoT TRONG

ĐỜI SỐNG SỨC KHỎE

3.1 Trình theo dõi hoạt động theo điều trị ung thư

Trung tâm ung thư MSK (Hoa Kỳ) và công ty Medidata đã thử nghiệm các trình theo dõi hoạt động để thu thập dữ liệu lối sống trên các bệnh nhân được điều trị Bệnh nhân sẽ đeo một bộ theo dõi hoạt động trong một tuần trước khi điều trị và sau đó liên tục trong vài tháng của quá trình điều trị Sử dụng các dữ liệu này là một cách khá rõ ràng để việc chẩn đoán và điều trị được cải thiện Điều này đặc biệt phù hợp với bệnh nhân ung thư khi mà phản ứng với liệu pháp đóng vai trò quan trọng, quyết định việc kê đơn điều trị đúng 3.2 Ống hít kết nối

Việc thêm các cảm biến vào các thiết bị hỗ trợ cho phép bác sĩ theo dõi xem bệnh nhân

có tuân theo kế hoạch điều trị hay không Các thiết bị được kết nối với các ứng dụng dành riêng cho thiết bị di động giúp bệnh nhân có thể nhận lời nhắc nhở và giúp kiểm tra sự tuân thủ của bệnh nhân Các nhà nghiên cứu đang phát triển các ống hít kết nối, ống hít cho bệnh nhân bị tắc nghẽn phổi mãn tính Những thiết bị thông minh sẽ sớm được phát hành giúp cho quá trình điều trị bệnh nhân tốt hơn

3.3 Cảm biến ăn

Đây là một ví dụ của y học kỹ thuật số Được ứng dụng thử nghiệm với các loại thuốc chống loạn thần và chống tăng huyết áp cũng như theo dõi sự tuân thủ của bệnh nhân Tuy nhiên khi thuốc đi vào dạ dày sẽ bị hòa tan, như vậy nó sẽ chỉ truyền được một tín hiệu nhỏ, được nhận bởi cảm biến đeo trên cơ thể và chuyển dữ liệu đến một ứng dụng điện thoại thông minh Theo nghiên cứu của Tổ chức y tế thế giới năm 2003, có đến 50% thuốc không được dùng theo chỉ dẫn Hệ thống cảm biến này là một trong những nỗ lực giúp giảm bớt con số trên

3.4 Kính

minh để giúp cho những người có thị lực bị lão hóa khôi phục được sự tập trung của mắt

3.5 Ứng dụng Apple Watch

Nhiều thiết bị đeo tay tràn ngập thị trường IoT gần đây đều có thể được phân loại đại khái là thiết bị sức khỏe và thể dục Các thiết bị đeo tay của Apple, Samsung, Jawbone và Misfit đều đại diện cho ứng dụng của Internet of Things Ứng dụng này được thử nghiệm để giúp cho việc điều trị các bệnh nhân bị rối loạn tâm thần hay trầm cảm nặng Ứng dụng được phát triển bởi Cambridge Cognition, được thiết kế để giám sát, đánh giá chức năng nhận thức và tự báo cáo lại cho chuyên gia điều trị Ứng dụng di động được ghép nối với thiết bị sẽ gửi thông báo kịp thời cho các thành viên gia đình hoặc người chăm sóc để thông báo cho họ khi thuốc được uống hoặc bỏ qua Nó cũng cung cấp dữ liệu hữu ích về lượng thuốc và gửi thông báo khi thuốc của bạn sắp hết

3.6 Xét nghiệm đông máu

Năm 2016 Roche đã cho ra mắt một hệ thống đông máu cho phép bệnh nhân kiểm tra nhanh các cục máu đông của họ Đây là thiết bị đầu tiên thuộc loại này dành cho bệnh nhân kháng đông, với việc tự kiểm tra được hiển thị để giúp bệnh nhân ở trong phạm vi điều trị

của họ và giảm nguy cơ đột quỵ hoặc chảy máu Với khả năng chuyển tải từ xa sẽ giúp cho việc chúng ta không cần phải đến tận phòng khám để khám hay điều trị

CHƯƠNG 4 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA IoT TRONG NGÀNH

CHĂM SÓC SỨC KHOẺ HIỆN NAY

Internet of Things (IoT) là một chủ đề được quan tâm trên toàn cầu trong một vài thập

kỷ gần đây Tuy nhiên, ngành chăm sóc sức khỏe mới bắt đầu hiểu được tiềm năng và lợi ích to lớn có thể được cung cấp giữa một số ngành dọc thông qua việc cung cấp các loại thiết bị, dịch vụ và tương tác mới và tiên tiến hơn Internet of Things đã hiệu chỉnh lại ngành công nghiệp chăm sóc sức khỏe với các ứng dụng vô tận trong cấu trúc Việc vận hành IoT trong ngành chăm sóc sức khỏe bắt đầu bằng việc áp dụng theo dõi bệnh nhân từ

xa bằng các thiết bị đầu giường để thu thập các dữ liệu sức khỏe cần thiết, từ đó có thể giúp bác sĩ và y tá đưa ra quyết định y tế tốt hơn và giảm tương tác của con người, từ đó loại bỏ

tỷ lệ lỗi phát sinh

Tại Việt Nam hiện nay, các cảm biến cơ thể được tích hợp vào đồng hồ thông minh hay điện thoại thông minh xuất hiện ngày càng nhiều với các ứng dụng đơn lẻ như đo huyết áp,nhịp tim,đồng hồ sinh học Công nghệ mạng cảm biến cơ thể ( BSN) là một trong những công nghệ mang tính bắt buộc , cốt lõi của IoT trong hệ thống chăm sóc sức khỏe Hệ thống mạng cảm biến BSN thể hiện tại hình trên bao gồm tập hợp các cảm biến đeo hoặc cấy ghép

cơ bản sau :

- Cảm biến điện tâm đồ ECG theo dõi hoạt động của tim

- Cảm biến điện đồ cơ EMG theo dõi hoạt động của cơ

- Cảm biến điện não đồ EEG theo dõi hoạt động điện não

- Cảm biến huyết áp BP theo dõi chỉ số huyết áp

- Cảm biến chuyển động motion được sử dụng để ước tính hoạt động của người dùng