Jongen van Polytechnic gebruikt AI om bestelproblemen in de medische sector op te lossen

Toen hij begon met werken bij de faculteit Computertechniek aan de Universiteit voor Wetenschap en Technologie in Hanoi , dacht Son niet dat hij een hulpmiddel kon ontwikkelen dat de diagnose van foetale beelden met dezelfde nauwkeurigheid kon ondersteunen als de toonaangevende echografisten in Vietnam.

Bui Van Son, 23 jaar oud, studeerde eind oktober 2023 met goed gevolg af aan de opleiding Computertechniek aan de School of Information and Communication Technology van de Hanoi University of Science and Technology. Sons gemiddelde score van 3,3/4 is niet hoog vergeleken met veel van zijn vrienden, maar het is wel het verwachte resultaat, omdat hij naast zijn studie het grootste deel van zijn tijd aan wetenschappelijk onderzoek besteedde.

"Het onderzoek dat ik deed aan het Biomedical Informatics Laboratory van het International Artificial Intelligence Research Center - BK.AI was het meest memorabele moment uit mijn jeugd tijdens de vijf jaar dat ik aan Bach Khoa studeerde", aldus Son.

Hier nam Son deel aan onderzoeksprojecten voor AI-toepassingen om een aantal problemen in de medische sector op te lossen, waaronder het project "Bepaling van de nekplooi van de foetus met behulp van echografie" in opdracht van het Universitair Medisch Ziekenhuis van Hanoi. Dit project hielp Son de tweede prijs te winnen in de wedstrijd voor wetenschappelijk onderzoek voor studenten van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van Hanoi en de prijs voor een uitstekende presentatie op de dag van zijn afstudeerverdediging.

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

Son was een leerling op een dorpsschool in het district Quang Xuong, provincie Thanh Hoa. Hij werd in 2018 toegelaten tot de opleiding Computertechniek aan de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van Hanoi en droomde ervan om zowel hardware als software te leren kennen en de websites en applicaties te bouwen waar hij altijd al van had gedroomd.

In zijn tweede jaar, toen hij bekend was met de leermethode aan het Polytechnic, leerde Son over kunstmatige intelligentie (AI) en nam hij deel aan wetenschappelijk onderzoek. Zijn andere richting dan zijn vrienden in de groep, en het feit dat hij geen vakken had gevolgd die verband hielden met AI, bezorgden Son veel problemen.

De jongeman begon met een aantal gratis AI-cursussen op school. Daarna zocht hij online naar meer cursussen over AI, datawetenschap en deep learning. Uiteindelijk werkte hij bij een Japans bedrijf als AI-stagiair.

Een jaar later, toen hij meer vertrouwen had in wat hij had geleerd, solliciteerde Son naar het laboratorium voor biomedische informatica van de school. Hier leerde Son over praktische problemen in de medische sector, zoals het decoderen van genen en het gebruik van AI om geschikte medicijnen voor bepaalde ziekten te voorspellen... Naast kennis over AI moest Son meer biomedische kennis opdoen, zoals het decoderen van gensequenties, DNA, mRNA en PCR-testprocedures...

In 2022 kreeg Dr. Nguyen Hong Quang, hoofd van de afdeling Biomedische Informatica Onderzoek van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van Hanoi, de opdracht van het Universitair Medisch Ziekenhuis van Hanoi om een methode te ontwikkelen om automatisch de breedte van de nekplooi van de foetus te bepalen via 2D-echografiebeelden. Dit zou helpen bij het diagnosticeren van aangeboren afwijkingen bij de foetus vóór de geboorte.

Toen meneer Quang het onderwerp kreeg, dacht hij meteen aan Son, omdat hij zag dat zijn student gepassioneerd was door onderzoek en goed was in beeldverwerking. Hij vertelde dat Son aan het begin van zijn tweede jaar een beeldverwerkingsopdracht had gedaan over het identificeren van defecte zonnepanelen op foto's gemaakt met drones.

"Toen het Hanoi Medical University Hospital het voorstel deed, heb ik het aan Son toegewezen, ook al wist ik dat het een moeilijk probleem was," aldus de heer Quang.

Son zei dat hij in het begin behoorlijk in de war was omdat hij niet wist wat nekplooimeting of nekplooimeting was en wat het doel van deze meting was. Nadat hij door de leraar was begeleid, de artsen had ondersteund, echografievideo's van foetussen had gezien om het echoproces te begrijpen, en zelf had geleerd, begreep Son de betekenis van dit onderwerp.

"De nekplooi is een gebied met vocht dat zich ophoopt achter de nek van de foetus en dat zichtbaar is vanaf week 11 tot en met 14 van de zwangerschap. Als de breedte van de nekplooi groter is dan 3 mm, loopt de foetus risico op het syndroom van Down en vele andere geboorteafwijkingen", legt Son uit.

Het bepalen van de breedte van de nekplooi helpt artsen bij het vroegtijdig diagnosticeren van afwijkingen bij de foetus en het geven van advies aan de moeder. Met de huidige technieken wordt dit echter handmatig gedaan door zeer gespecialiseerde artsen. Deze techniek is afhankelijk van een aantal subjectieve factoren van de arts, wat kan leiden tot veel fouten.

Resultaten van het meten van de nekplooi van de foetus op basis van echografie, met behulp van AI-modellen. Foto: Karakter aangeleverd. — Resultaten van het meten van de nekplooi van de foetus op basis van echografie, met behulp van AI-modellen. Foto: *Karakter aangeleverd.*

Bij het ontvangen van een dataset met duizenden echo's van de foetus ondervond Son in het begin moeilijkheden. Son probeerde een aantal geavanceerde beeldverwerkingsmodellen, maar de resultaten waren niet positief. De jongeman kon geen specifieke richting vinden en wist twee tot drie weken lang niet wat hij aan zijn leraar moest rapporteren, waardoor hij onder druk stond.

Daarna deelde Son moedig zijn ideeën met zijn instructeur en kreeg hij veel suggesties. Son volgde die suggesties op, raadpleegde wat onderzoek in de wereld en probeerde talloze modellen keer op keer uit.

Het door Son onderzochte AI-model helpt de nekplooimeting te berekenen via echografie in ongeveer 5 seconden, waardoor artsen deze meerdere keren kunnen meten zonder veel tijd te verliezen. De website en applicatie die het door Son ontwikkelde AI-model integreren, geven hen ook meer basis om diagnoses over de foetus te stellen of het te gebruiken voor nacontroles, waardoor fouten tijdens het echografieproces worden geminimaliseerd.

Volgens een vertegenwoordiger van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van Hanoi was de opdrachtgever van mening dat de onderzoeksresultaten van Son toepasbaar konden zijn in de praktijk en overwoog deze op te nemen in het post-auditproces.

"Dit is een onderwerp, maar er zitten waarschijnlijk bijna 20 subproblemen in en er is veel werk aan de winkel. Son is zeer ijverig geweest en heeft het goed afgerond. Hij heeft een hulpmiddel ontwikkeld dat resultaten oplevert die net zo nauwkeurig zijn als de diagnoses van de beste echografisten in Vietnam", aldus de heer Quang. De twee docenten hebben een artikel over dit onderwerp geschreven en naar het internationale tijdschrift Biomedical Information gestuurd.

Son werkt momenteel als data science engineer bij VNPT en is altijd dankbaar voor de tijd die hij tijdens zijn studie aan wetenschappelijk onderzoek heeft besteed. Met betrekking tot het bepalen van de nekplooi van de foetus hoopt Son dat de website en applicatie die hij heeft gebouwd, breed gebruikt zullen worden en goede resultaten voor de gemeenschap zullen opleveren.

Duong Tam

Bronlink