Estudante de politécnico usa IA para resolver problemas de pedidos na indústria médica.

Ao ingressar no departamento de Engenharia da Computação da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hanói , Son não imaginava que conseguiria criar uma ferramenta para auxiliar no diagnóstico por imagem fetal com a mesma precisão dos principais médicos ultrassonografistas do Vietnã.

Bui Van Son, de 23 anos, graduou-se em Engenharia da Computação pela Faculdade de Tecnologia da Informação e Comunicação da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hanói no final de outubro de 2023 com um bom desempenho acadêmico. A média de Son, de 3,3/4, não é alta em comparação com muitos de seus colegas, mas é o resultado esperado, pois, além dos estudos, ele dedicou a maior parte do seu tempo à pesquisa científica .

"A pesquisa realizada no Laboratório de Informática Biomédica do Centro Internacional de Pesquisa em Inteligência Artificial - BK.AI - foi a parte mais memorável da minha juventude durante os meus 5 anos de estudo em Bach Khoa", disse Son.

Aqui, Son participou de projetos de pesquisa de aplicação de IA para solucionar alguns problemas na área médica , incluindo o projeto "Determinação da translucência nucal fetal usando imagens de ultrassom", encomendado pelo Hospital da Universidade Médica de Hanói. Este projeto ajudou Son a conquistar o segundo lugar no Concurso de Pesquisa Científica Estudantil da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hanói e o prêmio de excelente apresentação no dia da defesa de sua tese de conclusão de curso.

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

Son era aluno de uma escola rural no distrito de Quang Xuong, província de Thanh Hoa. Admitido no curso de Engenharia da Computação da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hanói em 2018, Son vislumbrava aprender sobre hardware e software, sendo capaz de criar os sites e aplicativos com os quais sempre sonhou.

Em seu segundo ano, quando já estava familiarizado com o método de ensino da instituição politécnica, Son aprendeu sobre inteligência artificial (IA) e participou de pesquisas científicas. Sua trajetória diferente da de seus colegas de grupo, e o fato de não ter estudado nenhuma disciplina relacionada à IA, causaram muitas dificuldades a Son.

O jovem começou com alguns cursos gratuitos de IA na escola, depois procurou mais cursos online sobre IA, Ciência de Dados e Aprendizado Profundo, e combinou isso com um estágio em IA em uma empresa japonesa.

Um ano depois, quando se sentiu mais confiante no que havia aprendido, Son candidatou-se a uma vaga no laboratório de Informática Biomédica da escola. Lá, Son aprendeu sobre problemas práticos na área médica, como decodificação de genes, uso de IA para prever medicamentos adequados para determinadas doenças... Além do conhecimento sobre IA, Son teve que adquirir mais conhecimento biomédico, como decodificação de sequências genéticas, DNA, mRNA, procedimentos de teste de PCR...

Em 2022, o Dr. Nguyen Hong Quang, chefe do Departamento de Pesquisa em Informática Biomédica da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hanói, recebeu uma encomenda do Hospital Universitário de Medicina de Hanói para desenvolver um método que determinasse automaticamente a largura da translucência nucal fetal através de imagens de ultrassom 2D, auxiliando no diagnóstico de malformações congênitas no feto antes do nascimento.

Ao receber o tema, o Sr. Quang pensou imediatamente em Son, pois percebeu que seu aluno era apaixonado por pesquisa e tinha talento para processamento de imagens. Ele contou que, no início do segundo ano, Son havia trabalhado em um problema de processamento de imagens para identificar painéis solares defeituosos em fotos tiradas por drones.

"Quando o Hospital da Universidade Médica de Hanói fez a proposta, eu a designei para Son, mesmo sabendo que era um problema difícil", disse o Sr. Quang.

Meu filho disse que a princípio ficou bastante confuso porque não sabia o que era translucência nucal, nem qual era a finalidade dessa medição. Depois de ser orientado pela professora, apoiado pelos médicos e de assistir a vídeos de ultrassom de fetos para entender o processo, e de estudar por conta própria, meu filho compreendeu o significado do assunto.

"A translucência nucal é uma área de acúmulo de líquido atrás do pescoço do feto, que aparece entre a 11ª e a 14ª semana de gestação. Se a largura da translucência nucal for maior que 3 mm, o feto corre o risco de desenvolver síndrome de Down e muitas outras malformações congênitas", explicou Son.

Determinar a largura da translucência nucal ajuda os médicos a diagnosticar precocemente anomalias fetais, fornecendo assim orientações à mãe. No entanto, com as técnicas atuais, isso é feito manualmente por médicos altamente especializados. Essa técnica depende de diversos fatores subjetivos do médico, podendo estar sujeita a muitos erros.

Resultados da medição da translucência nucal fetal a partir de imagens de ultrassom, utilizando modelos de IA. Foto: Personagem fornecido. — Resultados da medição da translucência nucal fetal a partir de imagens de ultrassom, utilizando modelos de IA. Foto: *Personagem fornecido* .

Ao receber um conjunto de dados com até milhares de imagens de ultrassom fetal, Son encontrou dificuldades iniciais. Ele tentou alguns modelos avançados de processamento de imagens, mas os resultados não foram positivos. O jovem não conseguia encontrar uma direção específica e, durante duas ou três semanas, não sabia o que apresentar ao seu professor, o que o deixou sob pressão.

Depois disso, Son compartilhou corajosamente suas ideias com seu instrutor e recebeu muitas sugestões. Son seguiu essas sugestões, consultou algumas pesquisas e experimentou diversos modelos repetidamente.

Como resultado, o modelo de IA desenvolvido por Son ajuda a calcular a translucência nucal por meio de imagens de ultrassom em cerca de 5 segundos, permitindo que os médicos façam várias medições sem perder muito tempo. O site e o aplicativo que integram o modelo de IA criado por Son também os ajudam a ter mais informações para fazer diagnósticos sobre o feto ou usá-los para acompanhamento posterior, minimizando erros durante o exame de ultrassom.

Segundo um representante da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hanói, a entidade contratante avaliou que os resultados da pesquisa de Son tinham potencial para serem aplicados na prática e considerou incluí-los no processo de pós-auditoria.

"Este é um tema complexo, mas provavelmente envolve cerca de 20 subproblemas e exige muito trabalho. Meu filho foi muito diligente e o concluiu com excelência, criando uma ferramenta de apoio que fornece resultados com a mesma precisão dos diagnósticos dos melhores médicos de ultrassom do Vietnã", afirmou o Sr. Quang. Os dois professores escreveram um artigo sobre o tema e o enviaram para o periódico internacional de Informação Biomédica.

Atualmente trabalhando como engenheiro de ciência de dados na VNPT, Son é grato pelo tempo que dedicou à pesquisa científica durante seus anos de universidade. Com o tema da determinação da translucência nucal do feto, Son espera que o site e o aplicativo que desenvolveu sejam amplamente utilizados, trazendo bons resultados para a comunidade.

Duong Tam

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