폴리테크닉 소년, 의료 산업 주문 문제 해결에 AI 활용

[광고_1]

손 씨는 하노이 과학기술대학교 컴퓨터공학과에 입학했을 때, 베트남의 선도적인 초음파 의사들과 동일한 정확도로 태아 영상 진단을 지원하는 도구를 만들 수 있을 것이라고 생각하지 못했습니다.

23세의 부이 반 손(Bui Van Son)은 2023년 10월 말 하노이 과학기술대학교 정보통신기술학부 컴퓨터공학과를 우수한 성적으로 졸업했습니다. 손의 평균 점수는 3.3/4점으로, 많은 친구들에 비해 높지는 않지만, 공부 외에도 과학 연구에 많은 시간을 투자했기 때문에 예상된 결과입니다.

손 씨는 "Bach Khoa에서 보낸 5년 동안 국제인공지능연구센터(BK.AI)의 생물의학정보학 연구실에서 연구한 것이 제 젊은 시절 중 가장 기억에 남는 일"이라고 말했습니다.

손 씨는 하노이 의과대학 병원에서 발주한 "초음파 영상을 이용한 태아 목덜미 투명대 측정" 프로젝트를 포함하여 의료 산업의 여러 문제 해결을 위한 AI 응용 연구 프로젝트에 참여했습니다. 이 프로젝트를 통해 손 씨는 하노이 과학기술대학교 학생 과학 연구 경진대회에서 2등을 차지했고, 졸업 논문 심사 당일 우수 발표상을 수상했습니다.

손 씨는 탄호아성 꽝쑤엉현의 한 마을 학교에 재학 중이었습니다. 2018년 하노이 과학기술대학교 컴퓨터공학과에 입학한 손 씨는 하드웨어와 소프트웨어 모두에 대해 배우고, 이전에 꿈꿔왔던 웹사이트와 애플리케이션을 직접 만들어 볼 수 있기를 기대했습니다.

2학년 때 폴리테크닉의 학습 방식에 익숙해지면서 손 씨는 인공지능(AI)에 대해 배우고 과학 연구에 참여했습니다. 하지만 그의 진로는 그룹 친구들과 달랐고, AI 관련 과목을 전혀 공부하지 않았기 때문에 많은 어려움을 겪었습니다.

이 청년은 학교에서 무료 AI 강좌를 수강한 후 온라인에서 AI, 데이터 과학, 딥러닝에 대한 강좌를 더 검색하고, 일본 회사에서 AI 인턴으로 일하기도 했습니다.

1년 후, 배운 내용에 더욱 자신감이 생긴 손 씨는 학교의 생물의학 정보학 연구실에 지원했습니다. 이곳에서 손 씨는 유전자 해독, AI를 활용한 특정 질병에 적합한 약물 예측 등 의학 분야의 실질적인 문제들에 대해 배웠습니다. AI에 대한 지식 외에도 손 씨는 유전자 서열 해독, DNA, mRNA, PCR 검사 절차 등 생물의학 관련 지식에 대해서도 더 많이 배워야 했습니다.

2022년, 하노이 과학기술대학교 생물의학 정보학 연구부장인 응우옌 홍 꽝 박사는 하노이 의과대학 병원에서 2D 초음파 영상을 통해 태아의 목덜미 투명대의 너비를 자동으로 측정하는 방법을 개발해 달라는 주문을 받았습니다. 이 방법은 출생 전에 태아의 선천적 기형을 진단하는 데 도움이 됩니다.

주제를 접한 꽝 씨는 제자가 연구에 대한 열정과 이미지 처리에 능숙하다는 것을 보고 손 씨를 떠올렸습니다. 그는 손 씨가 2학년 초에 드론으로 촬영한 사진에서 불량 태양광 패널을 식별하는 이미지 처리 문제를 풀었다고 말했습니다.

"하노이 의과대학 병원 측에서 제안했을 때, 어려운 문제라는 걸 알면서도 손 씨에게 맡겼습니다."라고 광 씨는 말했습니다.

손 씨는 처음에는 목덜미 투명대(nuchal translucency)가 무엇인지, 그리고 이 측정의 목적이 무엇인지 몰라서 꽤 혼란스러웠다고 말했습니다. 선생님의 지도와 의사의 도움을 받고, 초음파 과정을 이해하기 위해 태아 초음파 영상을 보여주고, 스스로 학습한 후, 손 씨는 이 주제의 의미를 이해하게 되었습니다.

"목덜미 투명대는 태아의 목 뒤에 쌓이는 양수 부위로, 임신 11주에서 14주 사이에 나타납니다. 목덜미 투명대의 폭이 3mm보다 크면 태아는 다운 증후군을 비롯한 여러 선천적 기형의 위험이 있습니다."라고 손 박사는 설명했습니다.

목덜미 투명대의 폭을 측정하면 의사가 태아 기형을 조기에 진단하고 산모에게 적절한 조언을 제공하는 데 도움이 됩니다. 그러나 현재 기술로는 고도로 전문화된 의사가 직접 시행해야 합니다. 이러한 검사는 의사의 주관적인 요소에 따라 달라지며, 많은 오류가 발생할 수 있습니다.

AI 모델을 활용한 초음파 영상에서 태아 목덜미 투명대 측정 결과. 사진: 캐릭터 제공 — AI 모델을 활용한 초음파 영상에서 태아 목덜미 투명대 측정 결과. 사진: *캐릭터 제공*

최대 수천 장에 달하는 태아 초음파 이미지 데이터셋을 받은 손 씨는 처음에는 어려움을 겪었습니다. 몇 가지 고급 이미지 처리 모델을 시도해 보았지만 결과는 만족스럽지 않았습니다. 손 씨는 구체적인 방향을 찾지 못했고, 2~3주 동안 선생님께 무엇을 보고해야 할지 몰라 압박감에 시달렸습니다.

그 후 손은 담대하게 스승님께 말씀을 드렸고, 많은 제안을 받았습니다. 손은 그 제안을 따르고, 세계 여러 연구 자료를 참고했으며, 수많은 모델을 반복해서 시도해 보았습니다.

결과적으로, 손 박사가 연구한 AI 모델은 초음파 영상을 통해 약 5초 만에 목덜미 투명대를 계산할 수 있도록 지원하여 의사들이 많은 시간을 낭비하지 않고 여러 번 측정할 수 있도록 합니다. 손 박사가 구축한 AI 모델을 통합한 웹사이트와 애플리케이션은 태아 진단이나 사후 검사에 활용할 수 있는 더 많은 근거를 제공하여 초음파 검사 과정에서 발생하는 오류를 최소화합니다.

하노이 과학기술대학 관계자에 따르면, 주문자는 손 교수의 연구 결과가 실제 적용 가능성이 있다고 평가하고 사후 감사 절차에 포함시키는 것을 고려했습니다.

"이 주제는 하나의 주제이지만, 그 안에는 약 20개의 하위 문제가 있고 처리해야 할 작업도 많습니다. Son 선생님은 매우 성실하게 이 문제를 해결해 주셨고, 베트남 최고의 초음파 전문의들의 진단 정확도와 동일한 결과를 제공하는 지원 도구를 만들어 주셨습니다."라고 Quang 선생님은 말했습니다. 두 명의 교사와 학생들은 이 주제에 대한 논문을 완성하여 국제 학술지 Biomedical Information에 제출했습니다.

현재 VNPT에서 데이터 과학 엔지니어로 근무하는 손 씨는 대학 시절 과학 연구에 헌신했던 시간에 항상 감사하고 있습니다. 태아의 목덜미 투명대 측정이라는 주제로, 손 씨는 자신이 개발한 웹사이트와 애플리케이션이 널리 사용되어 지역 사회에 좋은 결과를 가져오기를 바랍니다.

두옹땀

[광고_2]
소스 링크