BioEdgeX
Hệ thống AIoT y sinh với Edge AI dự đoán chứng đông cứng bước đi ở bệnh nhân Parkinson, bảo mật Ascon và tích hợp đám mây thời gian thực cho thiết bị đeo
BioEdgeX là giải pháp công nghệ tiên tiến kết hợp AI, IoT và y học để hỗ trợ bệnh nhân Parkinson
Dự án BioEdgeX tập trung vào việc phát triển một hệ thống thông minh có khả năng dự đoán chứng đông cứng bước đi (Freezing of Gait - FoG) ở bệnh nhân Parkinson thông qua việc phân tích tín hiệu EMG và IMU.
Hệ thống sử dụng mô hình học sâu được huấn luyện trên bộ dữ liệu đa phương thức, kết hợp với thuật toán mã hóa Ascon để đảm bảo an toàn dữ liệu và tích hợp đám mây thời gian thực.
Với khả năng chạy trên các thiết bị biên (Edge AI), BioEdgeX có thể đưa ra cảnh báo kịp thời cho bệnh nhân và người chăm sóc, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và giảm thiểu rủi ro té ngã.
Tìm hiểu thêm
Tìm hiểu về chứng đông cứng bước đi ở bệnh nhân Parkinson
Freezing of Gait (FoG) là một trong những biến chứng vận động nguy hiểm nhất ở bệnh nhân Parkinson. Đây là hiện tượng bệnh nhân muốn bước đi nhưng hai chân như bị "dính chặt xuống sàn", không thể nhấc bước trong vài giây đến vài chục giây.
FoG thường xuất hiện khi:
FoG không chỉ gây khó khăn nghiêm trọng trong sinh hoạt hằng ngày mà còn tăng nguy cơ té ngã, gây chấn thương và làm bệnh tiến triển nặng hơn.
Kiến trúc hệ thống tích hợp đa thành phần từ phần cứng đến phần mềm
Thiết kế bộ AFE tiền xử lý EMG với IC INA333, cảm biến IMU MPU-6050 và vi điều khiển nRF52840 trên board Nano33 cho xử lý tín hiệu hiệu quả.
Mô hình Deep Learning Dual-stream CNN chạy trực tiếp trên vi điều khiển thông qua TensorFlow Lite, cho phép dự đoán FoG thời gian thực.
Triển khai thuật toán mật mã hạng nhẹ Ascon để đảm bảo tính bảo mật, toàn vẹn và xác thực dữ liệu y tế nhạy cảm.
Hệ thống cloud dựa trên Raspberry Pi với khả năng truy cập từ xa, lưu trữ và phân tích dữ liệu lâu dài.
Hệ thống BioEdgeX được thiết kế với kiến trúc đa tầng, bao gồm:
Với kiến trúc này, BioEdgeX không chỉ dừng lại ở việc dự đoán và cảnh báo sớm FoG, mà còn đóng vai trò là một nền tảng y sinh số hóa toàn diện.
Đánh giá hiệu suất mô hình Deep Learning và hệ thống BioEdgeX
Giao diện thân thiện, tích hợp nhiều tính năng thông minh giúp bệnh nhân và người chăm sóc theo dõi sức khỏe hiệu quả.
Hiển thị dữ liệu sức khỏe tổng quát, biểu đồ real-time cho tín hiệu EMG/IMU và trạng thái dự đoán FoG.
Hệ thống phát hiện FoG kích hoạt cảnh báo rung hoặc âm thanh tức thời, giúp bệnh nhân phản ứng kịp thời.
Tự động lưu trữ dữ liệu trên nền tảng đám mây, đồng bộ giữa thiết bị đeo và dashboard cho bác sĩ hoặc người thân.
Hiển thị chi tiết dữ liệu theo thời gian, thống kê lịch sử, tùy chỉnh cài đặt theo nhu cầu.
Đội ngũ sinh viên và cố vấn từ Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM
Trưởng nhóm, AI/ML, Hardware
MSSV: 23200148
Firmware, Mã hóa
MSSV: 23200129
Mã hóa, PCB
MSSV: 23200141
Build Application, UI/UX
MSSV: 24200146
Hardware, Cloud Computing
MSSV: 23200020
ldhung@hcmus.edu.vn
badong@hcmus.edu.vn
Kết nối với nhóm nghiên cứu BioEdgeX
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
227 Nguyễn Văn Cừ, Phường Chợ Quán, Quận 5, TP. Hồ Chí Minh
bioedgex@gmail.com
Thiết kế Điện tử Việt Nam 2025
https://bioedgex.io.vn
Hệ thống nhúng và công nghệ AIoT