Tento problém si objednala Fakultní lékařská nemocnice v Hanoji a během tří let jej vyřešil Bui Van Son (narozen v roce 2000 z Thanh Hoa), nový inženýr na Hanojské univerzitě vědy a techniky, pod vedením Dr. Nguyen Hong Quanga, vedoucího výzkumného oddělení biomedicínské informatiky v Mezinárodním výzkumném centru pro umělou inteligenci (BK.AI).

Bui Van Son studuje počítačové inženýrství. Díky své vášni pro výzkum se Son od druhého ročníku na univerzitě přihlásil do laboratoře biomedicínské informatiky Dr. Nguyen Hong Quanga. Zde měl student možnost seznámit se s některými problémy s aplikací umělé inteligence v lékařství , jako je dekódování genů, vyhledávání reakcí na léky, zpracování obrazu atd.

Zatímco většina jeho spolužáků pracuje spíše na webových stránkách a aplikacích, zaměření na umělou inteligenci v biomedicíně je podle Sona také spojeno s mnoha obtížemi.

„Kromě toho, že jsem musel/a zkoumat a účastnit se kurzů umělé inteligence, jsem si také musel/a znovu osvojit znalosti týkající se sekvenování genů, DNA, mRNA, procesu PCR testování... abych mohl/a výzkumu poskytovat užitečné informace.“

z5128872607157 11c22f4820fddb63dec840e09be6ea28.jpg
Bui Van Son (narozen v roce 2000 v Thanh Hoa ) právě absolvoval Hanojskou univerzitu vědy a techniky.

Během svého prvního působení v laboratoři se Son pod vedením svého učitele podílel na hledání nových léků, které by reagovaly na rakovinné buňky, předcházely jim a potlačovaly je. Kromě toho student řešil také úlohy na zpracování obrazu a identifikaci vadných panelů na solárních panelech.

V polovině roku 2022 byl Son svým učitelem požádán o účast v projektu, který si objednala Univerzitní lékařská nemocnice v Hanoji, a který se týkal „Stanovení fetální nuchální translucence pomocí ultrazvukových snímků“.

Aby Son plně pochopil odborné termíny, musel strávit 2 měsíce rozhovory s lékaři v nemocnici a sledováním ultrazvukových videí plodů, aby pochopil proces měření šíjového průsvitu. Postupně Son chápal význam, účel tématu a to, jak lze výsledky výzkumu aplikovat v reálném životě.

Podle Sona může stanovení šířky nuchálního projasnění pomoci lékařům včas diagnostikovat abnormality plodu ještě před porodem. Ultrazvuková měření nuchálního projasnění se však v současnosti stále provádějí manuálně. Tato technika závisí na zkušenostech lékaře, takže existuje mnoho potenciálních chyb.

„Někdy může chyba pouhých 0,1–0,2 mm vést k odlišným diagnostickým výsledkům, což ovlivňuje proces poradenství pro těhotné ženy,“ řekl Son.

Student proto strávil nějaký čas studiem datové sady přibližně 1200 ultrazvukových snímků plodu, které byly označeny oblastí šíjového projasnění předními lékaři z Univerzitní lékařské nemocnice v Hanoji, a zároveň vytvořil a vyvinul modely hlubokého učení a algoritmy pro zpracování obrazu vhodné pro daný problém. Zpočátku však výsledky nebyly příliš slibné.

111fwefwe.jpg

„Bylo tam období trvající 2–3 týdny, kdy jsem vyzkoušel mnoho pokročilých modelů pro zpracování obrazu, ale stále se mi nepodařilo výsledky zlepšit. Ve světě sice proběhly studie využívající umělou inteligenci k měření šíje, ale neexistuje žádná studie, která by jasně ukazovala šíji a její šířku v mm,“ řekl Son.

Pokaždé, když nemohli najít nový směr, museli se učitel a student společně sejít, aby „rozmotali“ a vylepšili každý krok algoritmu. Podle Dr. Nguyen Hong Quanga je Son vytrvalý a pracovitý člověk. Aby Son tento problém vyřešil, musel ve skutečnosti vyřešit téměř 20 různých dílčích problémů.

„Čím více pracoval, tím více problémů nacházel, které bylo třeba vyřešit, a aktivně je implementoval, takže se výsledky den ode dne zlepšovaly,“ řekl Dr. Quang.

Po téměř dvou letech výzkumu navrhl Bui Van Son novou metodu pro stanovení a měření šíjové translucence plodu pomocí 2D ultrazvukových snímků s chybou 0,4 mm ve srovnání s manuální metodou měření lékařem. Tato metoda měření pomáhá snížit náklady a úsilí lékařů při provádění měření a slouží jako základ pro kontrolu jejich procesu ultrazvukového měření.

Sonovy výzkumné výsledky byly také testovány v nemocnici lékařské fakulty v Hanoji a byly vyhodnoceny jako proveditelné. Son je poté přinesl do studentské vědecké výzkumné soutěže Hanojské univerzity vědy a techniky, kde získal druhou cenu.

1692756927599 1gẻg.png
Bui Van Son a Dr. Nguyen Hong Quang - vedoucí katedry výzkumu biomedicínské informatiky, přednášející na katedře počítačového inženýrství, Hanojská univerzita vědy a techniky.

Podle Sona, ačkoli se jednalo o novou studii, přesnost metody v té době nebyla absolutní.

Son proto i po soutěži pokračoval ve vývoji a vylepšování algoritmu. Student si vytvořil webové stránky a aplikaci přímo v telefonu. Stačí nahrát obrázek do systému a model přesně změří data o šíjové translucenci, což je bezpečnostní práh, za pouhých 5–7 sekund. Tato metoda si poradí i s případy, které je obtížné identifikovat na rozmazaných a nejasných ultrazvukových snímcích, a minimalizuje tak zbytečné chyby během procesu ultrazvukového měření.

Bui Van Son a jeho student viděli pozitivní výsledky a dokončili vědecký výzkumný článek, který předloží mezinárodnímu časopisu Biomedical Informatics. Son však také potvrdil, že tento model nenahrazuje lékaře, ale je pouze podpůrným nástrojem, který jim umožňuje přesněji určovat jas.

Když Dr. Nguyen Hong Quang začal se Sonem pracovat ve druhém ročníku, vyhodnotil ho jako někoho, kdo je vášnivý pro vědecký výzkum. Prvními úkoly, které mu byly v laboratoři přiděleny, bylo aplikační programování a webové programování, které Son zvládl velmi rychle a efektivně. Poté, díky své vášni pro umělou inteligenci, Son zkoumal, aplikoval a velmi dobře řešil zadané problémy.

„Ve studii ‚Stanovení fetální nuchální translucence pomocí ultrazvukových snímků‘ je současná přesnost modelu srovnatelná s přesností předních lékařů v oblasti ultrazvuku ve Vietnamu. Uvedení modelu do praxe však do značné míry závisí na faktorech souvisejících s provozními postupy nemocnice a lékařskými vyšetřovacími a léčebnými postupy ministerstva zdravotnictví,“ zhodnotil Dr. Nguyen Hong Quang.

Vděčnost nového inženýra z Bach Khoa jeho matce-farmářce dojala miliony srdcí . Jeho otec zemřel brzy a matka se sama snažila vychovat a vzdělávat své děti. Tien Anh a jeho bratr se vždy snažili ze všech sil získat inženýrský titul na Hanojské univerzitě vědy a techniky.