Nhóm sinh viên Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội (VNU-UET) đã xuất sắc giành giải Nhì tại Giải thưởng “Khoa học và công nghệ dành cho sinh viên trong các cơ sở giáo dục đại học năm 2025”, với đề tài “A VR–BCI System to Support Rehabilitation for Stroke Patients” (Hệ thống VR–BCI hỗ trợ phục hồi chức năng vận động cho bệnh nhân đột quỵ). Không chỉ mang tính học thuật, công trình còn được đánh giá cao nhờ khả năng ứng dụng thực tiễn và kết quả thử nghiệm lâm sàng đầy triển vọng.

Ước mơ đưa công nghệ hỗ trợ người yếu thế với hệ thống VR – BCI

Đề tài xuất phát từ việc nhóm sinh viên Khoa Công nghệ thông tin QH-2021 gồm các thành viên Nguyễn Minh Kiên, Vũ Thành Long và Nguyễn Đình Hiếu được tiếp cận cơ sở dữ liệu điện não trong đề tài nghiên cứu cấp Quốc gia do Trường ĐH Công nghệ phối hợp Bệnh viện Quân y 175 và Trường Quốc tế – ĐHQG TPHCM triển khai. Từ việc nghiên cứu, tiếp cận quá trình xây dựng cơ sở dữ liệu này, nhóm nghiên cứu nhận thấy tiềm năng lớn của công nghệ giao diện não – máy tính (BCI) kết hợp công nghệ thực tế ảo (VR) trong hỗ trợ người yếu thế, đặc biệt là việc phục hồi vận động cho bệnh nhân đột quỵ. Các thành viên trong nhóm đã quyết định bắt tay vào nghiên cứu từ năm thứ ba dưới sự hướng dẫn của TS. Ma Thị Châu, giảng viên Khoa Công nghệ thông tin. Chia sẻ về những thành tích của nhóm nghiên cứu khi đạt giải thưởng cấp Bộ, đại diện nhóm Nguyễn Minh Kiên cho biết: “Đây không chỉ là một giải thưởng mà còn là một sự ghi nhận xứng đáng cho những nỗ lực của nhóm và là động lực lớn để chúng em tiếp tục nuôi dưỡng đam mê nghiên cứu khoa học, theo đuổi những mục tiêu lớn hơn trong tương lai”.

Trong bối cảnh số bệnh nhân đột quỵ ở Việt Nam ngày càng tăng, trong đó nhiều bệnh nhân gặp khó khăn lớn trong phục hồi vận động, ý tưởng về một giải pháp công nghệ dễ triển khai, chi phí thấp, cá nhân hóa cao càng trở nên cấp thiết.

Hệ thống do nhóm nghiên cứu phát triển kết hợp giữa VR và BCI. Minh Kiên cho biết: “Hệ thống này sử dụng tín hiệu điện não thu được khi bệnh nhân thực hiện các tác vụ tưởng tượng vận động, từ đó chuyển đổi thành lệnh điều khiển trong môi trường ảo mà không cần đến vận động thực tế. Môi trường thực tế ảo được thiết kế sinh động, có tính tương tác cao, giúp bệnh nhân luyện tập một cách hứng thú và hiệu quả hơn. Đồng thời, hệ thống cho phép bác sĩ theo dõi tiến độ phục hồi thông qua dữ liệu điện não và hiệu suất thực hiện bài tập, từ đó điều chỉnh phác đồ trị liệu phù hợp” .

Ý nghĩa lớn nhất của hệ thống là tác động tới cơ chế khả biến thần kinh của não bộ nhằm thúc đẩy khả năng phục hồi chức năng thần kinh vận động, đặc biệt hữu ích trong giai đoạn sớm sau đột quỵ.

Triển khai thực tế tại Bệnh viện Quân y 175: Kết quả bước đầu đầy triển vọng

Điểm nổi bật nhất của nghiên cứu là đã được nhóm nghiên cứu thử nghiệm trực tiếp trên 35 bệnh nhân đột quỵ mức độ nhẹ tại Bệnh viện Quân y 175. Sau quá trình thử nghiệm, các thành viên trong nhóm đều nhận được phản hồi tích cực từ phía bệnh nhân và bác sĩ với đánh giá hệ thống dễ sử dụng, tạo động lực luyện tập, theo dõi được tiến trình phục hồi.

Bên cạnh tiềm năng và tính khả thi của ứng dụng trong thực tiễn, quá trình phát triển hệ thống còn giúp nhóm nghiên cứu tiếp cận và ứng dụng các công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực tương tác người – máy cùng các thiết bị Emotiv EPOC Flex, kính Meta Quest 2. Những thiết bị này giúp giảm chi phí và dễ nhân rộng so với nhiều mô hình nghiên cứu quốc tế.

Đây cũng là hệ thống đầu tiên được đưa vào triển khai thực tế trên bệnh nhân đột quỵ, tại một cơ sở khám chữa bệnh uy tín, đồng thời được xây dựng mô hình học máy, xử lý tín hiệu điện não được huấn luyện trực tiếp trên dữ liệu điện não của bệnh nhân đột quỵ người Việt, tăng độ chính xác và phù hợp trong ứng dụng lâm sàng.

Bên cạnh sự hỗ trợ chuyên môn sát sao từ TS. Ma Thị Châu, nhóm sinh viên phải đối mặt với nhiều thách thức như khó sắp xếp thời gian chung giữa lịch học và thời gian nghiên cứu; xử lý tín hiệu điện não phức tạp, nhiều lỗi kỹ thuật khi tích hợp với hệ thống VR; quá trình thử nghiệm tại bệnh viện yêu cầu quy trình nghiêm ngặt và phụ thuộc lịch khám chữa bệnh.

Nhóm nghiên cứu chụp ảnh cùng TS. Ma Thị Châu (ngoài cùng, bên phải ảnh)

Nhóm khắc phục bằng cách chia nhỏ nhiệm vụ, họp định kỳ, tận dụng thời gian ngoài giờ, đồng thời duy trì kết nối chặt chẽ với đơn vị lâm sàng để đảm bảo tiến độ.

Giảng viên hướng dẫn của nhóm nghiên cứu TS. Ma Thị Châu, Khoa Công nghệ thông tin chia sẻ về ấn tượng đối vợi sự đam mê và tinh thần chủ động ngay từ khi tiếp cận dữ liệu điện não của các thành viên trong nhóm. “Dù mới là sinh viên năm ba, các em đã nhìn thấy tiềm năng lớn của công nghệ VR-BCI và biến nghiên cứu khoa học thành một hành trình sáng tạo thay vì chỉ là học thuật. Bên cạnh đó, các thành viên đã thể hiện rất tốt tinh thần kiên trì và khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn khi nhóm đối mặt với thách thức xử lý tín hiệu điện não phức tạp, lỗi kỹ thuật VR, và tuân thủ quy trình nghiêm ngặt tại bệnh viện. Khả năng làm việc nhóm hiệu quả cùng nỗ lực ngoài giờ đã thể hiện sự cam kết cao đối với công trình. Tôi đánh giá cao tầm nhìn ứng dụng khi nhóm không ngừng học hỏi các công nghệ tiên tiến để tạo ra giải pháp dễ triển khai và chi phí thấp. Minh chứng rõ nhất cho sự lan tỏa của đam mê này là việc hai thành viên Minh Kiên và Thành Long quyết định theo học Thạc sĩ và hỗ trợ giảng dạy tại UET, cho thấy các bạn ấy đã tìm thấy niềm đam mê dài lâu với nghiên cứu khoa học” – TS. Ma Thị Châu cho biết.

Qua hành trình nghiên cứu tại UET, các thành viên không chỉ tạo ra một sản phẩm khoa học có giá trị thực tiễn mà còn tìm thấy niềm đam mê dài lâu với nghiên cứu. Cả hai thành viên trong nhóm là Nguyễn Minh Kiên và Vũ Thành Long đã quyết định ở lại Trường Đại học Công nghệ để tiếp tục theo học chương trình Thạc sĩ và hỗ trợ giảng dạy – một minh chứng cho sức lan tỏa của môi trường nghiên cứu tại UET.

Tiếp tục phát triển và hướng tới triển khai rộng rãi

Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục tối ưu thuật toán học máy để nâng cao độ chính xác, mở rộng kho bài tập phục hồi, hoàn thiện trải nghiệm người dùng và hợp tác với các bệnh viện để thử nghiệm trên quy mô lớn hơn. Quá trình nghiên cứu không chỉ giúp Minh Kiên, Thành Long và Đình Hiếu mở rộng kiến thức  chuyên môn mà còn rèn luyện tư duy phản biện, khả năng làm việc nhóm và kỹ năng giải quyết vấn đề thực tiễn. “Việc được tự mình khám phá, đặt câu hỏi và tìm lời giải cho những vấn đề cụ thể mang lại cảm giác hứng thú và thành tựu. Hơn nữa, sự đồng hành, hỗ trợ từ giảng viên và những trải nghiệm thực tế đã giúp chúng em nhận ra rằng nghiên cứu khoa học không hề khô khan, mà là một hành trình sáng tạo và đầy cảm hứng”, Thành Long cho biết.

Với định hướng phát triển bản thân, các thành viên đều mong muốn biến hệ thống thành sản phẩm ứng dụng thực tiễn, góp phần cải thiện chất lượng phục hồi vận động cho hàng nghìn bệnh nhân đột quỵ tại Việt Nam.

Các thành viên trong nhóm đều hi vọng sinh viên các khóa sau mạnh dạn tham gia nghiên cứu khoa học: “Nghiên cứu không chỉ là khám phá tri thức mà còn là hành trình rèn luyện tư duy, tìm hiểu bản thân và mở ra cơ hội học tập, nghề nghiệp trong tương lai. Mọi hành trình đều bắt đầu từ những bước nhỏ – một đề tài nhỏ, một nhóm nghiên cứu, hay đơn giản là hỗ trợ thầy cô”.    

Để truyền động lực và giúp sinh viên UET có thêm hành trang trên con đường học tập, nghiên cứu, TS. Ma Thị Châu nhấn mạnh ba điểm cốt lõi. Thứ nhất, đừng coi nghiên cứu là nhiệm vụ khô khan mà hãy xem đó là hành trình sáng tạo xuất phát từ những vấn đề thực tiễn mang tính nhân văn. Đam mê chỉ bền vững khi sinh viên học đi đôi với hành, chủ động tìm kiếm dữ liệu và cơ hội thử nghiệm để cảm nhận rõ ý nghĩa của công trình.

Thứ hai, sinh viên cần sẵn sàng đối mặt với khó khăn, từ lỗi kỹ thuật đến áp lực cân bằng thời gian, đồng thời rèn luyện tư duy phản biện và sự kiên trì. TS. Ma Thị Châu khuyến khích sinh viên khai thác lợi thế công nghệ, mạnh dạn ứng dụng các kỹ thuật mới như học máy, học sâu, AI để tạo ra những giải pháp sáng tạo, chi phí thấp và có khả năng nhân rộng.

Thứ ba, hãy chủ động tìm kiếm người hướng dẫn phù hợp để nhận được định hướng chuyên môn và cơ hội hợp tác sâu rộng. Bên cạnh đó, sinh viên cần tận dụng tối đa hệ thống phòng thí nghiệm hiện đại của UET để nuôi dưỡng đam mê khoa học lâu dài.

TS. Ma Thị Châu gửi lời chúc tới nhóm nghiên cứu và toàn thể sinh viên UET, mong các em tiếp tục vươn xa, chinh phục tri thức và theo đuổi đam mê bằng tinh thần bền bỉ và sáng tạo.

(UET-News)