זוהי בעיה שהוזמנה על ידי בית החולים האוניברסיטאי לרפואה של האנוי , ובוצעה על ידי בוי ואן סון (יליד 2000, מת'אנה הואה), מהנדס חדש באוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של האנוי, תוך 3 שנים, בהדרכתו של ד"ר נגוין הונג קוואנג, ראש המחלקה למחקר ביו-רפואי באינפורמטיקה, מרכז המחקר הבינלאומי לבינה מלאכותית (BK.AI).

בוי ואן סון הוא סטודנט להנדסת מחשבים. בשל תשוקתו למחקר, החל משנתו השנייה באוניברסיטה, הגיש סון מועמדות להצטרף למעבדה לביו-רפואית של ד"ר נגוין הונג קוואנג. כאן, לסטודנט יש הזדמנות ללמוד על בעיות ביישום בינה מלאכותית בתחום הרפואי , כגון פענוח גנים, מציאת תגובות לתרופות, עיבוד תמונה וכו'.

בעוד שרוב חבריו לכיתה נוטים לעבוד על אתרי אינטרנט ואפליקציות, התמקדות בבינה מלאכותית בתחום הביו-רפואי, לדברי סון, כרוכה גם בקשיים רבים.

"בנוסף לצורך במחקר ולהשתתפות בקורסים בתחום הבינה המלאכותית, הייתי צריך גם ללמוד מחדש ידע הקשור לריצוף גנים, DNA, mRNA, תהליכי בדיקת PCR... כדי לשרת את המחקר."

z5128872607157 11c22f4820fddb63dec840e09be6ea28.jpg
בוי ואן סון (יליד 2000, מתאנה הואה ) סיים לאחרונה את לימודיו באוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של האנוי.

במהלך הפעם הראשונה שלו במעבדה, בהדרכת המורה שלו, השתתף סון במציאת תרופות חדשות שיגיבו, ימנעו ויעכבו תאי סרטן. בנוסף, הסטודנט גם עשה בעיות בעיבוד תמונה, וזיהה פאנלים פגומים בפאנלים סולאריים.

באמצע 2022, הוצע לסון על ידי מורו להשתתף בפרויקט שהוזמן על ידי בית החולים האוניברסיטאי לרפואה של האנוי, הקשור ל"קביעת שקיפות עורפית של העובר באמצעות תמונות אולטרסאונד".

כדי להבין היטב את המונחים הטכניים, סון נאלץ לבלות חודשיים בשיחה עם רופאים בבית החולים, לצפות בסרטוני אולטרסאונד של העובר כדי להבין את תהליך מדידת שקיפות העורף. בהדרגה, סון הבין את המשמעות, מטרת הנושא וכיצד ניתן ליישם את תוצאות המחקר בחיים האמיתיים.

לדברי סון, קביעת רוחב שקיפות העורף יכולה לסייע לרופאים לאבחן מוקדם אנומליות עובריות לפני הלידה. עם זאת, מדידת שקיפות העורף באולטרסאונד עדיין מבוצעת באופן ידני. טכניקה זו תלויה בניסיון הרופא, ולכן ישנן טעויות פוטנציאליות רבות.

"לפעמים טעות של 0.1 - 0.2 מ"מ בלבד יכולה להוביל לתוצאות אבחון שונות, ובכך להשפיע על תהליך הייעוץ לנשים בהריון", אמרה סון.

לכן, הסטודנט השקיע זמן במחקר של מערך נתונים של כ-1,200 תמונות אולטרסאונד עוברי שסומנו באזור שקיפות העורפית על ידי רופאים מובילים בבית החולים האוניברסיטאי לרפואה של האנוי, ובמקביל בנה ופיתח מודלים של למידה עמוקה ואלגוריתמים לעיבוד תמונה המתאימים לבעיה. עם זאת, בהתחלה, התוצאות לא היו מבטיחות במיוחד.

111fwefwe.jpg

"הייתה תקופה של 2-3 שבועות, ניסיתי מודלים מתקדמים רבים של עיבוד תמונה אך עדיין לא הצלחתי לשפר את התוצאות. נערכו מחקרים בעולם המשתמשים בבינה מלאכותית כדי למדוד את המרחב הפנוי מאחורי הצוואר, אך לא נערך אף מחקר שמראה בבירור את המרחב הפנוי מאחורי הצוואר ואת רוחבו במילימטרים", אמר סון.

בכל פעם שלא הצליחו למצוא כיוון חדש, המורה והתלמיד היו צריכים לשבת יחד כדי "להתיר" ולשפר כל שלב באלגוריתם. לדברי ד"ר נגוין הונג קוואנג, סון הוא אדם מתמיד וחרוץ. כדי לפתור את הבעיה הזו, סון היה צריך למעשה לפתור כמעט 20 תת-בעיות שונות.

"ככל שסון עובד יותר, כך צצות יותר בעיות שצריך לפתור והוא מיישם אותן באופן פעיל, שבזכותן התוצאות משתפרות מיום ליום", אמר ד"ר קוואנג.

לאחר כמעט שנתיים של מחקר, בוי ואן סון הציע שיטה חדשה לקביעה ומדידת שקיפות עורפית העובר באמצעות תמונות אולטרסאונד דו-ממדיות עם שגיאה של 0.4 מ"מ בהשוואה לשיטת המדידה הידנית של הרופא. שיטת מדידה זו מסייעת להפחית את העלות והמאמץ של הרופאים בביצוע המדידה ומשמשת בסיס לרופאים לבדוק מחדש את תהליך מדידת האולטרסאונד שלהם.

תוצאות המחקר של סון נבדקו גם בבית החולים האוניברסיטאי לרפואה של האנוי והוערכו כביצועיות. לאחר מכן, סון הביא את התוצאות הללו לתחרות המחקר לסטודנטים של אוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של האנוי וזכה במקום השני.

1692756927599 1gẻg.png
בוי ואן סון וד"ר נגוין הונג קוואנג - ראש המחלקה למחקר ביו-רפואי, מרצה במחלקה להנדסת מחשבים, אוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של האנוי.

לדברי סון, למרות שמדובר במחקר חדש, דיוק השיטה באותה תקופה לא היה מוחלט.

לכן, לאחר התחרות, סון המשיך לפתח ולשפר את האלגוריתם. הסטודנט בנה אתר אינטרנט ואפליקציה ישירות בטלפון. פשוט העלה את התמונה למערכת, והמודל ימדוד במדויק נתונים על שקיפות עורפית, סף הבטיחות, תוך 5-7 שניות בלבד. שיטה זו יכולה לטפל גם במקרים שקשה לזהות בתמונות אולטרסאונד מטושטשות ולא ברורות, תוך מזעור שגיאות מיותרות במהלך תהליך מדידת האולטרסאונד.

לאחר שראו את התוצאות החיוביות, בוי ואן סון ותלמידו השלימו מאמר מחקר מדעי להגשה לכתב העת הבינלאומי לביו-רפואי אינפורמטיקה. עם זאת, סון גם אישר כי מודל זה אינו מחליף רופאים אלא מהווה רק כלי תמיכה עבור רופאים כדי שיהיה להם בסיס לקביעת טווח האור בצורה מדויקת יותר.

ד"ר נגוין הונג קוואנג, שהחל לעבוד עם סון בשנה השנייה שלו, העריך את סון כאדם בעל תשוקה למחקר מדעי. המשימות הראשונות שהוטלו עליו במעבדה היו תכנות יישומים ותכנות אינטרנט, אותן ביצע סון במהירות וביעילות רבה. לאחר מכן, בשל התשוקה שלו לבינה מלאכותית, סון חקר, יישם ופתר את הבעיות שהוטלו עליו בצורה טובה מאוד.

"עם המחקר 'קביעת שקיפות עורפית עוברית באמצעות תמונות אולטרסאונד', הדיוק הנוכחי של המודל שווה ערך לזה של רופאי האולטרסאונד המובילים בווייטנאם כיום. עם זאת, יישוםו המעשי תלוי רבות בגורמים הקשורים להליכי התפעול של בית החולים ולהליכי הבדיקה והטיפול הרפואיים של משרד הבריאות", העריך ד"ר נגוין הונג קוואנג.

דברי התודה של המהנדס החדש של אוניברסיטת המדע והטכנולוגיה לאמו החקלאית נגעו ללבבות של מיליונים . אביו נפטר מוקדם, והותיר את אמו לבדה לגדל ולחנך את ילדיה. טיאן אן ואחיו תמיד שאפו להשיג תואר בהנדסה מאוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של האנוי.