Biến ứng dụng trên điện thoại thông minh thành nhiệt kế đo nhiệt độ cơ thể

Sốt thông thường được thống nhất là có nhiệt độ từ 100,4 °F (38 °C) trở lên và có thể là triệu chứng của nhiễm trùng do vi-rút hoặc vi khuẩn. Sốt nhẹ có ngưỡng nhiệt độ thấp hơn là 99,5 °F (37,5 °C). Để kiểm tra nhiệt độ, cần phải có một nhiệt kế, tuy nhiên không phải lúc nào chúng ta cũng có sẵn chúng.

Nhiệt kế thủy ngân kiểu cũ trên thực tế đã không còn hữu dụng và các phiên bản kỹ thuật số khá đắt tiền để mua, nhưng ứng dụng FeverPhone biến điện thoại thông minh thành nhiệt kế mà không cần bất kỳ phần cứng bổ sung nào.

Các nhà nghiên cứu đã kết hợp các điện trở nhiệt được nhúng trong điện thoại thông minh thông thường thường được sử dụng để theo dõi tính toàn vẹn của các thành phần bên trong thiết bị, đặc biệt là pin. Các điện trở nhiệt này giống như nhiệt kế được sử dụng trong nhiệt kế cấp độ lâm sàng, dùng để đo sự thay đổi nhiệt độ khi nhiệt điện trở tiếp xúc với cơ thể.

Họ nhận ra rằng cảm biến này có thể theo dõi sự truyền nhiệt giữa một người và điện thoại của họ. Sử dụng màn hình cảm ứng của điện thoại để cảm nhận tiếp xúc với da và nhiệt điện trở để đo nhiệt độ không khí và sự gia tăng nhiệt khi điện thoại chạm vào cơ thể, các nhà nghiên cứu bắt đầu thử nghiệm.

Joseph Breda là thành viên của nhóm đã phát triển ứng dụng biến một chiếc điện thoại thông minh thông thường thành nhiệt kế. 

Đầu tiên, họ mô phỏng bằng cách sử dụng túi nhựa chứa đầy nước nóng, ấn màn hình điện thoại vào túi. Họ đã sử dụng ba mẫu điện thoại để thu thập dữ liệu: Google Pixel 6, Google Pixel 3 và Huawei P20. Dữ liệu thu thập được dùng để đào tạo một mô hình máy học ước tính nhiệt độ cơ thể bằng cách theo dõi tốc độ nóng lên của điện thoại và sử dụng dữ liệu từ màn hình cảm ứng để tính lượng nhiệt tỏa ra khi ai đó chạm vào điện thoại. Khi họ đã thu thập đủ dữ liệu, các nhà nghiên cứu có thể hiệu chỉnh mô hình để tính đến các biến thể do phụ kiện điện thoại như miếng dán bảo vệ màn hình và ốp lưng.

Quá trình thử nghiệm ban đầu, các nhà nghiên cứu bắt đầu thử nghiệm ứng dụng bằng cách sử dụng các đối tượng là con người. Họ tuyển chọn 37 người tham gia, 16 người trong số họ ít nhất bị sốt nhẹ. Trước khi thử nghiệm với FeverPhone, những người tham gia được đo nhiệt độ bằng nhiệt kế miệng.

Những người tham gia ấn màn hình cảm ứng của điện thoại lên trán trong khoảng 90 giây, các nhà nghiên cứu nhận thấy đây là thời gian tối ưu để cảm nhận nhiệt độ cơ thể truyền đến điện thoại. Các nhà nghiên cứu đã chọn trán thay vì vị trí khác trên cơ thể như bàn tay, tai, nách, vì nó ít bị thay đổi nhiệt độ đột ngột khi phản ứng với nhiệt độ không khí xung quanh và là khu vực đủ lớn để tiếp xúc với màn hình điện thoại.

Họ phát hiện ra rằng FeverPhone ước tính nhiệt độ cơ thể trung tâm với sai số trung bình khoảng 0,41 °F (0,23 °C), nằm trong biên độ sai số có thể chấp nhận được về mặt lâm sàng. Các nhà nghiên cứu sẽ tiếp tục tinh chỉnh ứng dụng của họ với mục đích cung cấp cho nhiều loại điện thoại thông minh và đồng hồ thông minh.

Joseph Breda, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi bắt đầu với điện thoại thông minh vì chúng phổ biến và dễ lấy dữ liệu từ đó. Tôi đang nghiên cứu xem liệu chúng ta có thể nhận được tín hiệu tương tự với một chiếc smartwatch hay không. Điều tuyệt vời, bởi vì đồng hồ nhỏ hơn nhiều, nhiệt độ của chúng sẽ thay đổi nhanh hơn”.

Hà My