Эту задачу заказала больница Ханойского медицинского университета. Ее выполнил Буй Ван Сон (родился в 2000 году в Тханьхоа), новый инженер Ханойского университета науки и технологий, в течение 3 лет под руководством доктора Нгуен Хонг Куанга, руководителя отдела исследований биомедицинской информатики Международного исследовательского центра искусственного интеллекта (BK.AI).
Буй Ван Сон — студент факультета компьютерной инженерии. Благодаря своей страсти к исследованиям, Сон со второго курса университета подал заявку на вступление в лабораторию биомедицинской информатики доктора Нгуена Хонг Куанга. Здесь студент-мужчина получил возможность узнать о некоторых проблемах применения ИИ в медицинской сфере, таких как расшифровка генов, поиск реакций на лекарства, обработка изображений и т. д.
По словам Сона, в то время как большинство его однокурсников, как правило, работают над веб-сайтами и приложениями, сосредоточение внимания на искусственном интеллекте в области биомедицины также сопряжено со многими трудностями.
«Помимо необходимости проводить исследования и посещать курсы по искусственному интеллекту, мне также пришлось заново изучать знания, связанные с секвенированием генов, ДНК, мРНК, процессом ПЦР-тестирования... для нужд исследования».
Во время своего первого визита в лабораторию под руководством своего учителя Сон участвовал в поиске новых лекарств для реагирования на раковые клетки, их предотвращения и подавления. Кроме того, студент-мужчина также решал задачи по обработке изображений и выявлению неисправных панелей солнечных батарей.
В середине 2022 года учитель предложил Сону принять участие в проекте, заказанном больницей Ханойского медицинского университета, по теме «Определение прозрачности воротникового пространства плода с использованием ультразвуковых изображений».
Чтобы полностью понять технические термины, Сону пришлось провести 2 месяца, общаясь с врачами в больнице, просматривая видеозаписи УЗИ плодов, чтобы понять процесс измерения воротниковой прозрачности. Постепенно Сон понял значение, цель темы и то, как результаты исследования можно применить в реальной жизни.
По словам Сона, определение ширины воротниковой зоны может помочь врачам диагностировать аномалии плода на ранних стадиях до рождения. Однако ультразвуковые измерения воротниковой зоны в настоящее время все еще выполняются вручную. Эта техника зависит от опыта врача, поэтому существует множество потенциальных ошибок.
«Иногда ошибка всего в 0,1–0,2 мм может привести к разным результатам диагностики, что влияет на процесс консультирования беременных женщин», — сказал Сон.
Поэтому студент-мужчина потратил время на изучение набора данных из около 1200 ультразвуковых изображений плода, которые были помечены областью затылочной прозрачности ведущими врачами больницы Ханойского медицинского университета, и в то же время построил и разработал модели глубокого обучения и алгоритмы обработки изображений, подходящие для этой проблемы. Однако поначалу результаты были не очень многообещающими.
«Был период, длившийся 2–3 недели, я перепробовал множество передовых моделей обработки изображений, но так и не смог улучшить результаты. В мире проводились исследования с использованием искусственного интеллекта для измерения затылка, но не было ни одного исследования, которое бы четко показывало затылок и его ширину в мм», — сказал Сон.
Каждый раз, когда они не могли найти новое направление, учитель и ученик должны были сесть вместе, чтобы «распутать» и улучшить каждый шаг алгоритма. По словам доктора Нгуена Хонг Куанга, Сон — упорный и трудолюбивый человек. Чтобы решить эту задачу, Сону фактически пришлось решить около 20 различных подзадач.
«Чем больше он работал, тем больше проблем он находил, которые нужно было решить, и он активно внедрял их, поэтому результаты улучшались с каждым днем», — сказал доктор Куанг.
После почти 2 лет исследований Буй Ван Сон предложил новый метод определения и измерения шейной прозрачности плода с использованием 2D ультразвуковых изображений с погрешностью 0,4 мм по сравнению с ручным методом измерения врача. Этот метод измерения помогает снизить стоимость и усилия врачей при выполнении измерения и служит основой для врачей, чтобы иметь возможность проверить свой процесс ультразвукового измерения.
Результаты исследований Сона также были проверены в больнице Ханойского медицинского университета и оценены как осуществимые. Затем Сон представил эти результаты на студенческом научном исследовательском конкурсе Ханойского университета науки и технологий и занял второе место.
По словам Сона, хотя это было новое исследование, точность метода на тот момент не была абсолютной.
Поэтому после конкурса Сон продолжил разрабатывать и совершенствовать алгоритм. Студент-мужчина создал веб-сайт и приложение прямо на телефоне. Просто загрузите изображение в систему, и модель точно измерит данные о воротниковой прозрачности, пороге безопасности всего за 5-7 секунд. Этот метод также может обрабатывать случаи, которые трудно идентифицировать на размытых, нечетких ультразвуковых изображениях, сводя к минимуму ненужные ошибки в процессе ультразвукового измерения.
Увидев положительные результаты, Буй Ван Сон и его студент завершили научно-исследовательскую работу для представления в международный журнал биомедицинской информатики. Однако Сон также подтвердил, что эта модель не играет роли замены врачей, а является лишь вспомогательным инструментом для врачей, чтобы иметь основу для более точного определения яркости.
Начав работать с Соном на втором году его работы, доктор Нгуен Хонг Куанг оценил Сона как человека, увлеченного научными исследованиями. Первыми задачами, поставленными перед ним в лаборатории, были прикладное программирование и веб-программирование, которые Сон выполнял очень быстро и эффективно. После этого, благодаря своей страсти к ИИ, Сон исследовал, применял и решал поставленные задачи очень хорошо.
«С исследованием «Определение шейной прозрачности плода с использованием ультразвуковых изображений» текущая точность модели эквивалентна точности ведущих врачей УЗИ во Вьетнаме сегодня. Однако ее практическое применение во многом зависит от факторов, связанных с операционными процедурами больницы и процедурами медицинского обследования и лечения Министерства здравоохранения», - оценил доктор Нгуен Хонг Куанг.
Источник
Комментарий (0)