Un elev de la politehnică folosește inteligența artificială pentru a rezolva problemele de comandă din industria medicală

Când a intrat în departamentul de Inginerie Informatică al Universității de Știință și Tehnologie din Hanoi , Son nu credea că poate crea un instrument care să susțină diagnosticul imagistic fetal cu aceeași precizie ca cei mai importanți medici ecografiști din Vietnam.

Bui Van Son, în vârstă de 23 de ani, a absolvit specializarea Inginerie Informatică la Școala de Tehnologia Informației și Comunicațiilor din cadrul Universității de Știință și Tehnologie din Hanoi la sfârșitul lunii octombrie 2023, cu o notă bună. Scorul mediu al lui Son, de 3,3/4, nu este mare în comparație cu cel al multora dintre prietenii săi, dar este rezultatul așteptat, deoarece, pe lângă studiu, și-a dedicat cea mai mare parte a timpului cercetării științifice .

„Cercetările la Laboratorul de Informatică Biomedicală din cadrul Centrului Internațional de Cercetare a Inteligenței Artificiale - BK.AI reprezintă cea mai memorabilă parte a tinereții mele, în cei 5 ani petrecuți studiind la Bach Khoa”, a spus Son.

Aici, Son a participat la proiecte de cercetare în domeniul aplicațiilor inteligenței artificiale pentru a rezolva unele probleme din industria medicală , inclusiv proiectul „Determinarea translucenței nucale fetale folosind imagini cu ultrasunete” comandat de Spitalul Universitar Medical din Hanoi. Acest proiect l-a ajutat pe Son să câștige premiul al doilea la Concursul de Cercetare Științifică Studențească al Universității de Știință și Tehnologie din Hanoi și premiul pentru prezentare excelentă în ziua susținerii tezei de absolvire.

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

Son era elev la o școală sătească din districtul Quang Xuong, provincia Thanh Hoa. Admis la specializarea Inginerie Informatică la Universitatea de Știință și Tehnologie din Hanoi în 2018, Son și-a imaginat să învețe atât despre hardware, cât și despre software, fiind capabil să creeze site-uri web și aplicații la care visase anterior.

În al doilea an, când era familiarizat cu metoda de învățare de la Politehnică, Son a aflat despre inteligența artificială (IA) și a participat la cercetări științifice. Orientarea sa diferită față de prietenii săi din grup și faptul că nu studiase nicio materie legată de IA i-au cauzat lui Son multe dificultăți.

Tânărul a început cu niște cursuri gratuite de inteligență artificială la școală, apoi a căutat mai multe cursuri online despre inteligență artificială, știința datelor și învățare profundă și a combinat munca la o companie japoneză ca stagiar în domeniul inteligenței artificiale.

Un an mai târziu, când a devenit mai încrezător în ceea ce învățase, Son a aplicat pentru a se alătura laboratorului de Informatică Biomedicală al școlii. Aici, Son a învățat despre probleme practice din domeniul medical, cum ar fi decodificarea genelor, utilizarea inteligenței artificiale pentru a prezice medicamente potrivite pentru anumite boli... Pe lângă cunoștințele despre inteligența artificială, Son a trebuit să învețe mai multe cunoștințe biomedicale, cum ar fi decodificarea secvențelor genetice, ADN, ARNm, proceduri de testare PCR...

În 2022, Dr. Nguyen Hong Quang, șeful Departamentului de Cercetare în Informatică Biomedicală al Universității de Știință și Tehnologie din Hanoi, a primit o comandă de la Spitalul Universitar Medical din Hanoi pentru a dezvolta o metodă de determinare automată a lățimii translucenței nucale fetale prin intermediul imaginilor ecografice 2D, ajutând la diagnosticarea malformațiilor congenitale la făt înainte de naștere.

Când a primit subiectul, domnul Quang s-a gândit imediat la Son, deoarece a văzut că studentul său era pasionat de cercetare și se pricepea la procesarea imaginilor. El a spus că la începutul celui de-al doilea an, Son a rezolvat o problemă de procesare a imaginilor privind identificarea panourilor solare defecte din fotografiile făcute cu drone.

„Când Spitalul Universitar de Medicină din Hanoi mi-a propus, i-am atribuit-o lui Son, chiar dacă știam că este o problemă dificilă”, a spus dl Quang.

Son a spus că la început a fost destul de confuz pentru că nu știa ce este translucența nucală sau transluciditatea nucală și care este scopul acestei măsurători. După ce a fost îndrumat de profesor, susținut de medici și i s-au arătat videoclipuri cu ecografii ale fetușilor pentru a înțelege procesul ecografic și a învățat pe cont propriu, Son a înțeles semnificația acestui subiect.

„Translucența nucală este o zonă de lichid care se acumulează în spatele gâtului fătului, apărând între săptămânile 11 și 14 de sarcină. Dacă lățimea translucenței nucale este mai mare de 3 mm, fătul prezintă risc de sindrom Down și multe alte malformații congenitale”, a explicat Son.

Determinarea lățimii translucenței nucale îi ajută pe medici să pună diagnostice precoce ale anomaliilor fetale, oferind astfel sfaturi mamei. Cu toate acestea, în tehnicile actuale, acest lucru se face manual de către medici extrem de specializați. Această tehnică depinde de o serie de factori subiectivi ai medicului, putând fi cauzată de numeroase erori.

Rezultatele măsurării translucenței nucale fetale din imagini ecografice, utilizând modele de inteligență artificială. Fotografie: Personaj furnizat. — Rezultatele măsurării translucenței nucale fetale din imagini ecografice, utilizând modele de inteligență artificială. Fotografie: *Personaj furnizat* .

Primind un set de date de până la mii de imagini ecografice fetale, Son a întâmpinat dificultăți la început. Son a încercat câteva modele avansate de procesare a imaginilor, dar rezultatele nu au fost pozitive. Tânărul nu a putut găsi o direcție specifică și, timp de 2-3 săptămâni, nu a știut ce să-i spună profesorului său, așa că a fost sub presiune.

După aceea, Son a împărtășit cu îndrăzneală informațiile pe care le-a primit instructorului său și i s-au oferit multe sugestii. Son a urmat aceste sugestii, a consultat câteva cercetări din lume și a încercat numeroase modele în mod repetat.

Prin urmare, modelul de inteligență artificială cercetat de Son ajută la calcularea translucenței nucale prin intermediul imaginilor ecografice în aproximativ 5 secunde, medicii putând efectua măsurători de mai multe ori fără a pierde mult timp. Site-ul web și aplicația care integrează modelul de inteligență artificială construit de Son îi ajută, de asemenea, să aibă o bază mai solidă pentru a pune diagnostice despre făt sau pentru a le utiliza pentru verificări ulterioare, reducând la minimum erorile din timpul procesului ecografic.

Potrivit unui reprezentant al Universității de Știință și Tehnologie din Hanoi, partea care a comandat a evaluat că rezultatele cercetării lui Son aveau potențialul de a fi aplicate în practică și a luat în considerare includerea lor în procesul post-audit.

„Acesta este un subiect, dar probabil că există aproape 20 de subprobleme în interior și mult de lucru de gestionat. Son a fost foarte sârguincios și l-a finalizat bine, creând un instrument de asistență care oferă rezultate cu aceeași precizie ca diagnosticul celor mai buni medici ecografiști din Vietnam”, a spus dl Quang. Cei doi profesori au finalizat un articol pe această temă și l-au trimis revistei internaționale de informații biomedicale.

Lucrând în prezent ca inginer de știință a datelor la VNPT, Son este mereu recunoscător pentru timpul pe care l-a dedicat cercetării științifice în anii de facultate. Având în vedere subiectul determinării translucenței nucale a fătului, Son speră că site-ul web și aplicația pe care le-a construit vor fi utilizate pe scară largă, aducând rezultate bune comunității.

Duong Tam

Legătură sursă