סטודנטים יוצרים סטטוסקופ מבוסס בינה מלאכותית שיסייע בניטור וגילוי מוקדם של מחלות נשימה בבית.

פרויקט האוזניות החכמות, בשם RespirAI, זכה במקום השני בתחרות החמישית של "סטארט-אפים טכנולוגיים לסטודנטים - InTE-UD" בשנת 2025, שאורגנה לאחרונה על ידי איגוד הנוער ואגודת הסטודנטים של אוניברסיטת דא נאנג בשיתוף פעולה עם המחלקה למדע וטכנולוגיה של העיר דא נאנג.

RespirAI פותחה על ידי הסטודנטים וו הואנג, ת'יאן קווק, קווק הונג, הואנג לונג (אוניברסיטת דה נאנג לטכנולוגיה - אוניברסיטת דה נאנג) וואן אן (אוניברסיטת כלכלה - אוניברסיטת דה נאנג). הקבוצה החלה את מחקרה בספטמבר 2025, בעקבות תצפיות על קשיים בניטור ואבחון מחלות נשימה בווייטנאם.

קבוצת סטודנטים שפיתחה "סטטוסקופ מבוסס בינה מלאכותית" לניטור מחלות נשימה זכתה במקום השני בתחרות החמישית של "סטארט-אפים טכנולוגיים לסטודנטים - InTE-UD" בשנת 2025.

לדברי ראש הצוות וו הואנג, בווייטנאם יש שכיחות גבוהה יחסית של מחלות נשימה, במיוחד מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD), דלקת ריאות ואסטמה אצל ילדים. בינתיים, לאנשים רבים באזורים כפריים ומרוחקים יש גישה מוגבלת למתקנים רפואיים מיוחדים. מחלות ריאה מתקדמות לעיתים קרובות בשקט וקשה לאתר אותן מוקדם ללא ניטור קבוע.

"בהתבסס על מציאות זו, אנו שואפים ליצור מכשיר קומפקטי וחכם כך שמטופלים יוכלו לנטר באופן יזום את בריאות הריאות שלהם, ובמקביל לסייע לרופאים בתהליך האבחון, לחסוך זמן ועלויות עבור בדיקות רפואיות וטיפולים ", שיתף וו הואנג.

ל-RespirAI עיצוב דומה לסטטוסקופ מסורתי, מה שהופך אותו לנגיש הן לרופאים והן למשתמשים. עם זאת, המכשיר משלב מערכת חישת קול מיוחדת, הממוקמת אסטרטגית באתרי בדיקה מרכזיים כמו אזור הקודקוד, אזור אמצע הריאה והיפופולמונריה.

הסטודנט הואנג לונג אמר שההבדל הגדול ביותר של RespirAI טמון ביכולתו לספר את צלילי הריאות. "צלילי הריאות שנלכדו יעובדו באמצעות מערכת בינה מלאכותית כדי לסנן רעשים באופן אוטומטי, לנתח אותם בזמן אמת ולזהות חריגות על סמך מודל למידת מכונה שאומן מראש", אמר הסטודנט.

תוצאות הניתוח חורגות מעבר ל"האזנה" בלבד ומוצגות ויזואלית בצורת גרף, כולל תרשימי קצב נשימה ואינדיקטורים החוזים את ההסתברות לתסמינים כגון צפצופים, פקקים או מצב תקין.

בהתבסס על כך, המערכת מספקת הצעות למחלות נשימה נפוצות כמו COPD או דלקת ריאות, ומשמשת כנתוני ייחוס לתמיכה ברופאים בקבלת החלטות קליניות. בנוסף, RespirAI נועד לשלב קישוריות IoT, המאפשרת העברת נתונים מרחוק. זה פותח את האפשרות לניטור התקדמות המחלה בבית ולתמוך באבחון מרחוק, מה שתורם להפחתת עלויות נסיעה ולהפחתת לחץ על מתקני בריאות ברמה גבוהה יותר.

המסע המפרך מנתונים לאב טיפוס.

בהשוואה לכמה מכשירי סטטוסקופ אלקטרוניים קיימים בשוק, RespirAI פותח על ידי הצוות תוך התמקדות בניתוח אוטומטי באמצעות בינה מלאכותית והצגת מידע קל להבנה באמצעות תוכנה. יתרון נוסף הוא עלותו הצפויה הנמוכה יותר, מה שהופך אותו מתאים לפריסה במתקני בריאות ראשוניים, והפוטנציאל שלו להתרחב לרשומות רפואיות אלקטרוניות לניטור מחלות בשלבים שונים.

"במהלך תהליך היישום, הצוות התמודד עם אתגרים ייחודיים הספציפיים לתחום המחקר הביו-רפואי מבוסס בינה מלאכותית, ובמיוחד בעיית הנתונים. גישה למקורות נתונים ייעודיים דרשה הקפדה קפדנית על עקרונות הסודיות ואתיקה במחקר, כמו גם שיתוף פעולה רב-גוני", שיתף ת'יאן קווק, והסביר מדוע תהליך איסוף הנתונים והסטנדרטיזציה היה כה מורכב וארוך.

במקביל, שילוב החומרה, אלגוריתמי עיבוד אותות ומודלים של בינה מלאכותית מציב דרישות גבוהות לסנכרון התכנון. על הצוות לבדוק, להתאים ולמטב באופן רציף רכיבים כדי להבטיח שהמערכת פועלת בהתאם ליעדי המחקר.

הודות להדרכה המקצועית של המרצים המנחים שלהם ולאתיק העבודה הרציני והעקשני שלהם, הצוות שכלל בהדרגה את אב הטיפוס המחקרי. עד כה, RespirAI פיתחה גרסת ניסוי עם פונקציות ליבה כגון קליטת אותות, עיבוד רעש וניתוח מבוסס בינה מלאכותית, והניחה את היסודות למחקר ופיתוח נוספים בתחום שירותי הבריאות הנשימתיים.

היתרון של הסטטוסקופ RespirAI הוא מחירו הנמוך (הצפוי) בהשוואה לכמה סטטוסקופים אלקטרוניים קיימים בשוק.

בהתאם למפת הדרכים המתוכננת, הצוות יבצע בהדרגה פעילויות הערכה ובדיקה בסביבות מקצועיות מתאימות, בהתבסס על עמידה בתקנות הנוכחיות ובתקנים הרלוונטיים. הצוות שואף למסחור על פי מפת דרכים זהירה, בהתאם לדרישות החוק ולתנאי היישום המעשיים.

בהערכת הפרויקט, סטודנט לתואר שני נגוין קוואנג טאן מאוניברסיטת טכנולוגיה (אוניברסיטת דה נאנג) ציין כי ל-RespirAI יש משמעות מעשית בהקשר של מחלות נשימה שהולכות וגדלות, במיוחד לאחר מגפת הקורונה. יישום חיישנים חכמים ובינה מלאכותית יכול לתמוך ברופאים בבדיקות רפואיות וטיפולים מרחוק במגמת שירותי הבריאות הדיגיטליים.

בעתיד, הצוות עשוי להרחיב את התכונות כך שיכללו מדידת פרמטרים נשימתיים וזרימת אוויר, ובכך לספק הערכה מקיפה יותר של מצב הריאות של המטופלים. הגורם המרכזי נותר בניית מסד נתונים סטנדרטי, גדול מספיק ואמין כדי שאלגוריתם הבינה המלאכותית יהיה יעיל בסביבות אמיתיות.

"זהו הכיוון הנכון לשירותי בריאות חכמים. הצוות צריך להמשיך ולשתף פעולה בשיתוף פעולה הדוק עם מתקני בריאות ומומחים כדי לשפר את המערכת בצורה בת קיימא", העריך פרופסור טאן.