Un étudiant en école polytechnique utilise l'IA pour résoudre les problèmes de commande du secteur médical.

Lorsqu'il est entré au département de génie informatique de l'Université des sciences et technologies de Hanoï , Son ne pensait pas pouvoir créer un outil permettant d'effectuer des diagnostics d'imagerie fœtale avec la même précision que les plus grands échographistes du Vietnam.

Bui Van Son, âgé de 23 ans, a obtenu son diplôme d'ingénieur en informatique à l'École des technologies de l'information et de la communication de l'Université des sciences et technologies de Hanoï fin octobre 2023, avec mention. Sa moyenne générale de 3,3/4 est certes inférieure à celle de nombre de ses camarades, mais ce résultat est conforme aux attentes, car il a consacré la majeure partie de son temps à la recherche scientifique , en plus de ses études.

« Mes recherches au Laboratoire d'informatique biomédicale du Centre international de recherche en intelligence artificielle (BK.AI) constituent le souvenir le plus marquant de mes cinq années d'études à Bach Khoa », a déclaré Son.

Son a participé à des projets de recherche en intelligence artificielle appliquée visant à résoudre des problèmes du secteur médical , notamment le projet « Détermination de la clarté nucale fœtale à partir d'images échographiques », commandité par l'hôpital universitaire de médecine de Hanoï. Ce projet lui a permis de remporter le deuxième prix du concours de recherche scientifique étudiante de l'université des sciences et technologies de Hanoï, ainsi que le prix de la meilleure présentation lors de sa soutenance de thèse.

Bui Van Son. Photo : Duong Tam — Bui Van Son. Photo : *Duong Tam*

Son était élève dans une école de village du district de Quang Xuong, dans la province de Thanh Hoa. Admis en génie informatique à l'Université des sciences et technologies de Hanoï en 2018, Son envisageait d'apprendre à la fois le matériel et le logiciel, et de pouvoir créer les sites web et les applications dont il avait toujours rêvé.

En deuxième année, familiarisé avec les méthodes d'apprentissage de l'école polytechnique, Son découvrit l'intelligence artificielle (IA) et participa à des projets de recherche scientifique. Son parcours différent de celui de ses amis, et le fait qu'il n'ait étudié aucune matière liée à l'IA, lui causèrent de nombreuses difficultés.

Le jeune homme a commencé par suivre des cours gratuits d'IA à l'école, puis a cherché d'autres cours en ligne sur l'IA, la science des données et l'apprentissage profond, tout en travaillant dans une entreprise japonaise comme stagiaire en IA.

Un an plus tard, fort de ses nouvelles connaissances, Son a postulé pour intégrer le laboratoire d'informatique biomédicale de l'école. Il y a découvert des problématiques concrètes du domaine médical, comme le décodage des gènes et l'utilisation de l'IA pour prédire les médicaments adaptés à certaines maladies. Outre l'IA, Son a dû approfondir ses connaissances en biomédecine, notamment le décodage des séquences génétiques, l'ADN, l'ARNm et les techniques de PCR.

En 2022, le Dr Nguyen Hong Quang, chef du département de recherche en bioinformatique de l'université des sciences et technologies de Hanoï, a reçu une commande de l'hôpital universitaire de médecine de Hanoï pour développer une méthode permettant de déterminer automatiquement la largeur de la clarté nucale fœtale à partir d'images échographiques 2D, contribuant ainsi au diagnostic des malformations congénitales chez le fœtus avant la naissance.

En recevant le sujet, M. Quang a immédiatement pensé à Son, car il avait constaté que son étudiant était passionné par la recherche et doué en traitement d'images. Il a précisé qu'au début de sa deuxième année, Son avait travaillé sur un problème de traitement d'images portant sur l'identification de panneaux solaires défectueux à partir de photos prises par drones.

« Lorsque l’hôpital universitaire de médecine de Hanoï a fait sa proposition, je l’ai confiée à Son, même si je savais que c’était un problème difficile », a déclaré M. Quang.

Mon fils a expliqué qu'au début, il était assez confus car il ne savait pas ce qu'était la clarté nucale ni à quoi servait cette mesure. Grâce aux explications de son professeur, au soutien des médecins, à la visualisation de vidéos d'échographies fœtales pour comprendre le processus et à son propre apprentissage, il a fini par comprendre.

« La clarté nucale est une zone de liquide qui s'accumule derrière la nuque du fœtus, apparaissant entre la 11e et la 14e semaine de grossesse. Si sa largeur dépasse 3 mm, le fœtus risque d'être atteint du syndrome de Down et de nombreuses autres malformations congénitales », a expliqué Son.

La mesure de la clarté nucale permet aux médecins de diagnostiquer précocement les anomalies fœtales et ainsi de conseiller la mère. Cependant, avec les techniques actuelles, cette mesure est effectuée manuellement par des médecins hautement spécialisés. Cette technique repose sur un certain nombre de facteurs subjectifs liés au médecin, ce qui peut engendrer de nombreuses erreurs.

Résultats de la mesure de la clarté nucale fœtale à partir d'images échographiques, à l'aide de modèles d'IA. Photo : Personnage fourni — Résultats de la mesure de la clarté nucale fœtale à partir d'images échographiques, à l'aide de modèles d'IA. Photo : *Personnage fourni*

Ayant reçu un ensemble de données contenant jusqu'à plusieurs milliers d'images échographiques fœtales, Son a rencontré des difficultés au début. Il a essayé des modèles de traitement d'images avancés, mais sans succès. Le jeune homme ne parvenait pas à trouver une piste précise et, pendant deux à trois semaines, il ne savait pas quoi présenter à son professeur, ce qui le mettait sous pression.

Après cela, Son a partagé son expérience avec son professeur, qui lui a donné de nombreux conseils. Il les a suivis, a consulté des recherches et a testé différents modèles à plusieurs reprises.

Grâce au modèle d'IA développé par Son, le calcul de la clarté nucale à partir d'images échographiques s'effectue en environ 5 secondes. Les médecins peuvent ainsi réaliser plusieurs mesures rapidement. Le site web et l'application intégrant ce modèle d'IA leur fournissent également des éléments supplémentaires pour établir des diagnostics fœtaux ou effectuer des contrôles a posteriori, tout en minimisant les erreurs lors de l'échographie.

Selon un représentant de l'Université des sciences et technologies de Hanoï, l'organisme commanditaire a estimé que les résultats de la recherche de Son avaient le potentiel d'être appliqués en pratique et a envisagé de les inclure dans le processus de post-audit.

« C'est un vaste sujet qui comporte probablement une vingtaine de sous-problèmes et représente un travail considérable. Son a fait preuve d'une grande diligence et l'a mené à bien, créant un outil d'aide à la décision dont la précision est comparable à celle des diagnostics des meilleurs échographistes du Vietnam », a déclaré M. Quang. Les deux enseignants ont rédigé un article sur ce sujet et l'ont soumis à une revue internationale d'information biomédicale.

Son, qui travaille actuellement comme ingénieur en science des données chez VNPT, est toujours reconnaissant du temps qu'il a consacré à la recherche scientifique durant ses études universitaires. Avec le site web et l'application qu'il a développés pour déterminer la clarté nucale du fœtus, Son espère qu'ils seront largement utilisés et apporteront des résultats positifs à la communauté.

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