Ezt a feladatot a Hanoi Orvostudományi Egyetem Kórháza rendelte meg, és Bui Van Son (született 2000-ben, Thanh Hoában), a Hanoi Tudományos és Technológiai Egyetem új mérnöke végezte el 3 éven belül, Dr. Nguyen Hong Quang, a Nemzetközi Mesterséges Intelligencia Kutatóközpont (BK.AI) Biomedikai Informatikai Kutatóosztályának vezetője irányításával.

Bui Van Son számítástechnikai mérnök hallgató. Kutatás iránti szenvedélye miatt már a második egyetemi évében jelentkezett Dr. Nguyen Hong Quang biomedikai informatikai laboratóriumába. Itt a férfi hallgatónak lehetősége nyílik megismerkedni a mesterséges intelligencia orvosi területen történő alkalmazásának problémáival, mint például a gének dekódolása, a gyógyszerreakciók meghatározása, a képfeldolgozás stb.

Míg osztálytársai többsége weboldalakon és alkalmazásokon dolgozik, a biomedicinális területen a mesterséges intelligenciára való összpontosítás Son szerint számos nehézséggel is jár.

„A kutatás és a mesterséges intelligencia kurzusokon való részvétel mellett újra kellett tanulnom a génszekvenálással, a DNS-sel, az mRNS-sel, a PCR-teszteléssel kapcsolatos ismereteket is... a kutatás szolgálatába állítva.”

z5128872607157 11c22f4820fddb63dec840e09be6ea28.jpg
Bui Van Son (született 2000-ben, Thanh Hoában ) nemrég végzett a Hanoi Tudományos és Technológiai Egyetemen.

Első laboratóriumi munkája során, tanára irányításával, Son részt vett új gyógyszerek kutatásában, amelyekkel reagálni lehet a rákos sejtekre, megelőzni és gátolni azokat. Emellett a fiú diák képfeldolgozási feladatokat is megoldott, azonosítva a hibás napelemeket.

2022 közepén tanára felkérte Sont, hogy vegyen részt a Hanoi Orvosi Egyetemi Kórház által megrendelt projektben, amelynek témája az „Ultrahangképek segítségével a magzat nyaki áttetszőségének meghatározása” volt.

Ahhoz, hogy teljesen megértse a szakkifejezéseket, Sonnak két hónapot kellett töltenie azzal, hogy a kórházban orvosokkal beszélgetett, magzati ultrahangvideókat nézett, hogy megértse a nyaki áttetszőség mérésének folyamatát. Fokozatosan megértette a téma jelentését, célját, és azt, hogy a kutatási eredmények hogyan alkalmazhatók a való életben.

Son szerint a tarkóáttetszőség szélességének meghatározása segíthet az orvosoknak a magzati rendellenességek korai diagnosztizálásában, még a születés előtt. A tarkóáttetszőség ultrahangos mérését azonban jelenleg még manuálisan végzik. Ez a technika az orvos tapasztalatától függ, így számos lehetséges hibalehetőség van.

„Néha már egy 0,1–0,2 mm-es hiba is eltérő diagnosztikai eredményekhez vezethet, ezáltal befolyásolva a várandós nők tanácsadási folyamatát” – mondta Son.

Ezért a férfi hallgató időt töltött egy körülbelül 1200 magzati ultrahangképből álló adatbázis kutatásával, amelyeket a Hanoi Orvostudományi Egyetem Kórházának vezető orvosai a tarkóáttetszőségi régióval jelöltek meg, és ezzel egyidejűleg mélytanulási modelleket és képfeldolgozó algoritmusokat épített és fejlesztett a problémára. Az eredmények azonban kezdetben nem voltak túl biztatóak.

111fwefwe.jpg

„Volt egy 2-3 hetes időszak, sok fejlett képfeldolgozási modellt kipróbáltam, de még mindig nem tudtam javítani az eredményeken. A világban végeztek már tanulmányokat mesterséges intelligencia segítségével a nyak mögötti szabad tér mérésére, de nem volt olyan tanulmány, amely egyértelműen megmutatná a nyak mögötti szabad teret és annak szélességét mm-ben” – mondta Son.

Minden alkalommal, amikor nem találtak új irányt, a tanárnak és a diáknak le kellett ülniük, hogy „kibogozzák” és fejlesszék az algoritmus minden egyes lépését. Dr. Nguyen Hong Quang szerint Son egy kitartó és szorgalmas ember. A probléma megoldásához Sonnak valójában közel 20 különböző részproblémát kellett megoldania.

„Minél többet dolgozik Son, annál több probléma merül fel, amelyeket meg kell oldani, és ő aktívan meg is valósítja ezeket, aminek köszönhetően az eredmények napról napra javulnak” – mondta Dr. Quang.

Közel 2 évnyi kutatás után Bui Van Son egy új módszert javasolt a magzati nyakáttetszőség meghatározására és mérésére 2D ultrahangképek segítségével, 0,4 mm-es hibával a kézi mérési módszerhez képest. Ez a mérési módszer segít csökkenteni az orvosok költségeit és erőfeszítéseit a mérés elvégzésében, és alapul szolgál az orvosok számára az ultrahangos mérési folyamatuk újbóli ellenőrzéséhez.

Son kutatási eredményeit a Hanoi Orvostudományi Egyetem Kórházában is tesztelték, és megvalósíthatónak ítélték. Son ezután bemutatta ezeket az eredményeket a Hanoi Tudományos és Technológiai Egyetem Diákkutatási Versenyén, ahol második díjat nyert.

1692756927599 1 kép.png
Bui Van Son és Dr. Nguyen Hong Quang - a Hanoi Tudományos és Technológiai Egyetem Biomedicinális Informatikai Kutató Tanszékének vezetője, a Számítástechnikai Tanszék előadója.

Son szerint, bár ez egy új tanulmány volt, a módszer pontossága akkoriban nem volt abszolút.

Ezért a verseny után Son tovább fejlesztette és tökéletesítette az algoritmust. A férfi hallgató egy weboldalt és alkalmazást készített közvetlenül a telefonján. Csak fel kell tölteni a képet a rendszerbe, és a modell pontosan megméri a nyakszirt átlátszóságát, a biztonsági küszöbértéket mindössze 5-7 másodperc alatt. Ez a módszer a homályos, zavaros ultrahangképeken nehezen azonosítható eseteket is képes kezelni, minimalizálva a felesleges hibákat az ultrahangos mérési folyamat során.

A pozitív eredményeket látva Bui Van Son és tanítványa elkészítettek egy tudományos kutatási cikket, amelyet a Biomedical Informatics nemzetközi folyóiratában nyújtanak be. Son ugyanakkor azt is megerősítette, hogy ez a modell nem helyettesíti az orvosokat, hanem csupán egy támogató eszköz az orvosok számára, hogy pontosabban meghatározhassák a fénytartományt.

Dr. Nguyen Hong Quang, aki a második évében kezdett el dolgozni Sonnal, úgy ítélte meg, hogy Son szenvedélyesen szereti a tudományos kutatást. A laboratóriumban az első feladatok az alkalmazásprogramozás és a webprogramozás voltak, amelyeket Son nagyon gyorsan és hatékonyan elvégzett. Ezt követően, a mesterséges intelligencia iránti szenvedélyének köszönhetően, Son nagyon jól kutatott, alkalmazott és megoldotta a rájuk bízott problémákat.

„Az „Ultrahangképek segítségével a magzati nyakáteresztő képesség meghatározása” című tanulmány szerint a modell jelenlegi pontossága megegyezik a mai vezető vietnami ultrahangorvosok pontosságával. A gyakorlati alkalmazás azonban nagyban függ a kórház működési eljárásaitól és az Egészségügyi Minisztérium orvosi vizsgálati és kezelési eljárásaitól” – értékelte Dr. Nguyen Hong Quang.

A Tudományos és Műszaki Egyetem új mérnökének háláját szavai gazdálkodó édesanyjához milliók szívét megérintették . Édesapja korán elhunyt, magára hagyva édesanyját gyermekei nevelésével és oktatásával. Tien Anh és testvére mindig arra törekedtek, hogy mérnöki diplomát szerezzenek a Hanoi Tudományos és Műszaki Egyetemen.