Dit is een probleem in opdracht van het Universitair Medisch Ziekenhuis van Hanoi en werd binnen drie jaar uitgevoerd door Bui Van Son (geboren in 2000, uit Thanh Hoa), een nieuwe ingenieur aan de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van Hanoi, onder leiding van Dr. Nguyen Hong Quang, hoofd van de afdeling Biomedische Informatica Onderzoek van het International Research Center for Artificial Intelligence (BK.AI).

Bui Van Son is een student computertechniek. Vanwege zijn passie voor onderzoek solliciteerde Son vanaf zijn tweede jaar aan de universiteit naar het laboratorium voor biomedische informatica van Dr. Nguyen Hong Quang. Hier krijgt de mannelijke student de kans om meer te leren over de problemen die AI in de medische sector met zich meebrengt, zoals het decoderen van genen, het vinden van reacties op medicijnen, beeldverwerking, enzovoort.

Terwijl de meeste van zijn klasgenoten zich bezighouden met websites en apps, levert het focussen op kunstmatige intelligentie in het biomedische vakgebied volgens Son ook veel moeilijkheden op.

"Naast het onderzoek dat ik moest doen en het volgen van cursussen over kunstmatige intelligentie, moest ik ook opnieuw kennis opdoen over gensequentie, DNA, mRNA en het PCR-testproces... om het onderzoek te kunnen ondersteunen."

z5128872607157 11c22f4820fddb63dec840e09be6ea28.jpg
Bui Van Son (geboren in 2000, uit Thanh Hoa ) is net afgestudeerd aan de Hanoi University of Science and Technology

Tijdens zijn eerste tijd in het lab, onder begeleiding van zijn docent, werkte Son mee aan het vinden van nieuwe medicijnen om kankercellen te bestrijden, te voorkomen en te remmen. Daarnaast deed de mannelijke student ook opgaven over beeldverwerking, waarbij hij defecte panelen op zonnepanelen identificeerde.

Medio 2022 werd Son door zijn leraar voorgesteld om deel te nemen aan een project in opdracht van het Universitair Medisch Ziekenhuis van Hanoi, met als onderwerp "Het bepalen van de nekplooi van de foetus met behulp van echografiebeelden".

Om de technische termen volledig te begrijpen, moest Son twee maanden lang met artsen in het ziekenhuis praten en foetale echo's bekijken om het proces van nekplooimeting te begrijpen. Geleidelijk aan begreep Son de betekenis en het doel van het onderwerp en hoe de onderzoeksresultaten in de praktijk konden worden toegepast.

Volgens Son kan het bepalen van de breedte van de nekplooimeting artsen helpen bij het stellen van vroege diagnoses van foetale afwijkingen vóór de geboorte. Echografische meting van de nekplooimeting wordt momenteel echter nog steeds handmatig uitgevoerd. Deze techniek is afhankelijk van de ervaring van de arts, waardoor er veel potentiële fouten zijn.

"Soms kan een fout van slechts 0,1-0,2 mm al leiden tot verschillende diagnostische resultaten, wat van invloed is op het counselingproces voor zwangere vrouwen", aldus Son.

Daarom besteedde de mannelijke student tijd aan het onderzoeken van een dataset van ongeveer 1200 foetale echografieën die door vooraanstaande artsen van het Universitair Medisch Ziekenhuis van Hanoi waren gelabeld met de nekplooi, en bouwde en ontwikkelde hij tegelijkertijd deep learning-modellen en beeldverwerkingsalgoritmen die geschikt waren voor het probleem. De resultaten waren echter aanvankelijk niet erg veelbelovend.

111fwefwe.jpg

"Er was een periode van 2-3 weken. Ik heb veel geavanceerde beeldverwerkingsmodellen geprobeerd, maar de resultaten konden nog steeds niet worden verbeterd. Er zijn wereldwijd studies gedaan met behulp van kunstmatige intelligentie om de vrije ruimte achter de nek te meten, maar er is geen enkele studie die de vrije ruimte achter de nek en de breedte ervan in mm duidelijk weergeeft," aldus Son.

Telkens als ze geen nieuwe richting konden vinden, moesten de leraar en de leerling samen zitten om elke stap van het algoritme te 'ontwarren' en te verbeteren. Volgens Dr. Nguyen Hong Quang is Son een volhardend en hardwerkend persoon. Om dat probleem op te lossen, moest Son bijna 20 verschillende deelproblemen oplossen.

"Naarmate Son meer werkt, ontstaan ​​er meer problemen die opgelost moeten worden. Hij pakt deze actief aan, waardoor de resultaten dag na dag verbeteren", aldus Dr. Quang.

Na bijna 2 jaar onderzoek heeft Bui Van Son een nieuwe methode voorgesteld voor het bepalen en meten van de nekplooi van de foetus met behulp van 2D-echografiebeelden, met een fout van 0,4 mm ten opzichte van de handmatige meetmethode van de arts. Deze meetmethode helpt de kosten en moeite van artsen bij het uitvoeren van de meting te verminderen en dient als basis voor artsen om hun echografieproces opnieuw te kunnen controleren.

Sons onderzoeksresultaten werden ook getest in het Universitair Medisch Ziekenhuis van Hanoi en als haalbaar beoordeeld. Son presenteerde deze resultaten vervolgens aan de Studentenonderzoekswedstrijd van de Universiteit van Hanoi voor Wetenschap en Technologie en won de tweede prijs.

1692756927599 1gẻg.png
Bui Van Son en Dr. Nguyen Hong Quang - hoofd van de afdeling Biomedische Informatica Onderzoek, docent van de afdeling Computertechniek, Universiteit voor Wetenschap en Technologie van Hanoi.

Volgens Son was het onderzoek weliswaar nieuw, maar de nauwkeurigheid van de methode was destijds niet absoluut.

Daarom bleef Son na de wedstrijd het algoritme verder ontwikkelen en verbeteren. De mannelijke student bouwde een website en applicatie rechtstreeks op zijn telefoon. Upload de afbeelding eenvoudig naar het systeem en het model meet nauwkeurig de nekplooimeting, de veiligheidsdrempel, in slechts 5-7 seconden. Deze methode kan ook gevallen aan die moeilijk te identificeren zijn op wazige, onduidelijke echobeelden, waardoor onnodige fouten tijdens het echografieproces worden geminimaliseerd.

Gezien de positieve resultaten hebben Bui Van Son en zijn student een wetenschappelijk onderzoeksartikel afgerond om in te dienen bij het internationale tijdschrift voor biomedische informatica. Son benadrukte echter ook dat dit model artsen niet vervangt, maar slechts een hulpmiddel is waarmee artsen het lichtbereik nauwkeuriger kunnen bepalen.

Dr. Nguyen Hong Quang begon in zijn tweede jaar met Son samen te werken en zag in hem een ​​passie voor wetenschappelijk onderzoek. De eerste taken die hem in het lab werden toegewezen, waren applicatieprogrammering en webprogrammering, wat Son zeer snel en efficiënt uitvoerde. Dankzij zijn passie voor AI deed Son daarna onderzoek, paste hij de toegewezen problemen toe en loste hij ze zeer goed op.

"Met de studie 'Bepaling van de nekplooi van de foetus met behulp van echografie' is de huidige nauwkeurigheid van het model gelijkwaardig aan die van de toonaangevende echografisten in Vietnam. De praktische toepassing ervan hangt echter sterk af van factoren die verband houden met de procedures van het ziekenhuis en de medische onderzoeks- en behandelprocedures van het Ministerie van Volksgezondheid", aldus Dr. Nguyen Hong Quang.

De woorden van dank van de nieuwe ingenieur van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie aan zijn boerenmoeder raakten miljoenen harten . Zijn vader overleed vroeg, waardoor zijn moeder alleen achterbleef met de opvoeding en het onderwijs van haar kinderen. Tien Anh en zijn broer streefden er altijd naar om een ​​ingenieursdiploma te behalen aan de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van Hanoi.