Студент политехнического института использует ИИ для решения задач по размещению заказов в медицинской отрасли

Поступая на факультет компьютерной инженерии Ханойского университета науки и технологий, Сон не думал, что сможет создать инструмент для диагностики плода с такой же точностью, как ведущие специалисты по ультразвуковой диагностике во Вьетнаме.

Буй Ван Сон, 23 года, окончил факультет информационных и коммуникационных технологий Ханойского университета науки и технологий по специальности «Компьютерная инженерия» в конце октября 2023 года с хорошим дипломом. Средний балл Сона – 3,3/4 – невысокий по сравнению со многими его друзьями, но это ожидаемый результат, поскольку помимо учёбы он посвящал большую часть времени научным исследованиям.

«Исследования в Лаборатории биомедицинской информатики Международного центра исследований искусственного интеллекта (BK.AI) стали самой запоминающейся частью моей юности за все 5 лет обучения в Университете Бач Хоа», — сказал Сон.

Здесь Сон участвовал в исследовательских проектах по применению искусственного интеллекта для решения ряда проблем в медицинской отрасли, включая проект «Определение толщины воротникового пространства плода с помощью ультразвуковых изображений», заказанный больницей Ханойского медицинского университета. Этот проект помог Сону занять второе место на студенческом научном конкурсе Ханойского университета науки и технологий и получить награду за отличную презентацию в день защиты дипломной работы.

Буй Ван Сон. Фото: Дуонг Там — Буй Ван Сон. Фото: *Дуонг Там*

Сон учился в сельской школе в уезде Куангсюонг провинции Тханьхоа. Поступив в 2018 году на факультет компьютерной инженерии Ханойского университета науки и технологий, Сон мечтал изучить как аппаратное, так и программное обеспечение, чтобы иметь возможность создавать веб-сайты и приложения, о которых он всегда мечтал.

На втором курсе, уже освоив методику обучения в Политехническом институте, Сон узнал об искусственном интеллекте (ИИ) и принял участие в научных исследованиях. Его отличались от одногруппников взгляды, и он не изучал никаких предметов, связанных с ИИ, что создавало для него множество трудностей.

Молодой человек начал с бесплатных курсов по ИИ в школе, затем стал искать в интернете больше курсов по ИИ, науке о данных, глубокому обучению и совмещал работу в японской компании в качестве стажера по ИИ.

Год спустя, обретя большую уверенность в полученных знаниях, Сон подал заявку на работу в школьной лаборатории биомедицинской информатики. Здесь Сон познакомился с практическими проблемами в области медицины, такими как расшифровка генов, использование ИИ для прогнозирования подходящих лекарств от определённых заболеваний... Помимо знаний об ИИ, Сону предстояло освоить дополнительные биомедицинские знания, такие как расшифровка последовательностей генов, ДНК, мРНК, процедуры ПЦР-тестирования...

В 2022 году доктор Нгуен Хонг Куанг, руководитель отдела исследований биомедицинской информатики Ханойского университета науки и технологий, получил заказ от больницы Ханойского медицинского университета на разработку метода автоматического определения ширины воротникового пространства плода с помощью двухмерных ультразвуковых изображений, что поможет диагностировать врожденные пороки развития у плода до рождения.

Получив тему, г-н Куанг сразу вспомнил о Соне, поскольку увидел, что его ученик увлечён исследованиями и хорошо справляется с обработкой изображений. Он рассказал, что в начале второго года обучения Сон решал задачу по обработке изображений, выявляя дефектные солнечные панели на фотографиях, сделанных дронами.

«Когда больница Ханойского медицинского университета предложила мне свою кандидатуру, я поручил ее Сону, хотя и понимал, что это сложная проблема», — сказал г-н Куанг.

Сон рассказал, что сначала был в полном замешательстве, поскольку не знал, что такое воротниковое пространство и какова цель этого измерения. Под руководством преподавателя, при поддержке врачей и после просмотра видеозаписей УЗИ плода, чтобы понять процесс УЗИ, а также самостоятельного изучения, Сон понял значение этой темы.

«Воротниковая зона — это область жидкости, которая скапливается за шеей плода и появляется на 11–14 неделе беременности. Если ширина воротникового пространства превышает 3 мм, у плода существует риск развития синдрома Дауна и многих других врождённых пороков развития», — пояснил Сон.

Определение ширины воротникового пространства помогает врачам на ранней стадии диагностировать аномалии развития плода, предоставляя тем самым рекомендации матери. Однако при использовании современных методов это делается вручную высококвалифицированными врачами. Этот метод зависит от ряда субъективных факторов врача и может привести к многочисленным ошибкам.

Результаты измерения толщины воротникового пространства плода по ультразвуковым изображениям с использованием моделей искусственного интеллекта. Фото: предоставлено пользователем. — Результаты измерения толщины воротникового пространства плода по ультразвуковым изображениям с использованием моделей искусственного интеллекта. Фото: *предоставлено пользователем.*

Получив набор данных, содержащий до нескольких тысяч ультразвуковых изображений плода, Сон поначалу столкнулся с трудностями. Он попробовал несколько продвинутых моделей обработки изображений, но результаты оказались неудовлетворительными. Молодой человек не мог найти точного направления и в течение двух-трёх недель не знал, что сообщить учителю, поэтому находился под давлением.

После этого Сон смело поделился своими идеями со своим инструктором и получил множество советов. Сон следовал им, изучал мировые исследования и снова и снова перепробовал множество моделей.

В результате разработанная Соном модель искусственного интеллекта позволяет рассчитать толщину воротникового пространства на ультразвуковых снимках примерно за 5 секунд, что позволяет врачам проводить измерения многократно, не теряя времени. Веб-сайт и приложение, интегрирующие разработанную Соном модель искусственного интеллекта, также помогают врачам получить больше информации для постановки диагноза плода или использовать её для последующего контроля, минимизируя ошибки при проведении УЗИ.

По словам представителя Ханойского университета науки и технологий, заказчик оценил, что результаты исследования Сона имеют потенциал для практического применения, и рассмотрел возможность их включения в процесс постаудита.

«Это тема, но в ней, вероятно, около 20 подзадач, и предстоит ещё много работы. Сон проявил огромное усердие и успешно справился с задачей, создав вспомогательный инструмент, который выдаёт результаты с такой же точностью, как и диагностика ведущих специалистов УЗИ во Вьетнаме», — сказал г-н Куанг. Оба преподавателя написали статью по этой теме и отправили её в международный журнал биомедицинской информации.

В настоящее время Сон работает инженером по анализу данных в VNPT и всегда благодарен за время, которое он посвятил научным исследованиям в университетские годы. Работая над темой определения толщины воротникового пространства плода, Сон надеется, что созданные им веб-сайт и приложение получат широкое распространение и принесут пользу сообществу.

Дуонг Там

Ссылка на источник