Detta är ett problem som beställdes av Hanois medicinska universitetssjukhus och utfördes av Bui Van Son (född 2000, från Thanh Hoa), en ny ingenjör vid Hanois vetenskapliga och tekniska universitet, inom loppet av 3 år, under ledning av Dr. Nguyen Hong Quang, chef för avdelningen för biomedicinsk informatik, International Research Center for Artificial Intelligence (BK.AI).

Bui Van Son är student i datateknik. På grund av sin passion för forskning sökte Son redan under sitt andra universitetsår till Dr. Nguyen Hong Quangs laboratorium för biomedicinsk informatik. Här får den manliga studenten möjlighet att lära sig om problem med att tillämpa AI inom det medicinska området, såsom avkodning av gener, att hitta läkemedelsresponser, bildbehandling etc.

Medan de flesta av hans klasskamrater tenderar att arbeta med webbplatser och appar, finns det enligt Son också många svårigheter med att fokusera på artificiell intelligens inom det biomedicinska området.

”Förutom att behöva forska och delta i kurser i artificiell intelligens, var jag också tvungen att lära mig om kunskaper relaterade till gensekvensering, DNA, mRNA, PCR-testprocesser... för att tjäna forskningen.”

z5128872607157 11c22f4820fddb63dec840e09be6ea28.jpg
Bui Van Son (född år 2000, från Thanh Hoa ) tog just examen från Hanois vetenskaps- och teknologiska universitet

Under sin första tid i labbet, under ledning av sin lärare, deltog Son i att hitta nya läkemedel för att reagera på, förebygga och hämma cancerceller. Dessutom löste den manliga studenten även problem med bildbehandling och identifierade felaktiga paneler på solpaneler.

I mitten av 2022 föreslogs Son av sin lärare att delta i ett projekt beställt av Hanoi Medical University Hospital, relaterat till "Bestämning av fostrets nackupplösning med hjälp av ultraljudsbilder".

För att helt förstå de tekniska termerna var Son tvungen att spendera två månader med att prata med läkare på sjukhuset och titta på ultraljudsvideor av foster för att förstå processen för att mäta nackupplösning. Gradvis förstod Son innebörden och syftet med ämnet och hur forskningsresultaten kunde tillämpas i verkligheten.

Enligt Son kan bestämning av nackhålans bredd hjälpa läkare att ställa tidiga diagnoser av fosteravvikelser före födseln. Ultraljudsmätning av nackhålans translucens utförs dock fortfarande manuellt. Denna teknik beror på läkarens erfarenhet, så det finns många potentiella fel.

"Ibland kan bara ett fel på 0,1–0,2 mm leda till olika diagnostiska resultat, vilket påverkar rådgivningsprocessen för gravida kvinnor", sa Son.

Därför lade den manliga studenten ner tid på att undersöka en datamängd med cirka 1 200 ultraljudsbilder av foster som hade märkts med nacktranslucensregionen av ledande läkare vid Hanoi Medical University Hospital, och samtidigt byggde och utvecklade han djupinlärningsmodeller och bildbehandlingsalgoritmer lämpliga för problemet. Resultaten var dock inte särskilt lovande i början.

111fwefwe.jpg

”Det var en period på 2–3 veckor, jag provade många avancerade bildbehandlingsmodeller men kunde fortfarande inte förbättra resultaten. Det har funnits studier i världen som använder artificiell intelligens för att mäta det fria utrymmet bakom halsen, men det har inte funnits någon studie som tydligt visar det fria utrymmet bakom halsen och dess bredd i mm”, sa Son.

Varje gång de inte kunde hitta en ny riktning var läraren och eleven tvungna att sätta sig ner tillsammans för att "reda upp" och förbättra varje steg i algoritmen. Enligt Dr. Nguyen Hong Quang är Son en ihärdig och hårt arbetande person. För att lösa det problemet var Son faktiskt tvungen att göra nästan 20 olika delproblem.

”Ju mer Son arbetar, desto fler problem uppstår som behöver lösas och han implementerar dem aktivt, vilket gör att resultaten förbättras dag för dag”, sa Dr. Quang.

Efter nästan två års forskning har Bui Van Son föreslagit en ny metod för att bestämma och mäta fostrets nackupplösning med hjälp av 2D-ultraljudsbilder med ett fel på 0,4 mm jämfört med läkarens manuella mätmetod. Denna mätmetod hjälper till att minska läkarnas kostnader och ansträngning vid mätningen och fungerar som en grund för att läkare ska kunna kontrollera sin ultraljudsmätningsprocess igen.

Sons forskningsresultat testades även vid Hanois medicinska universitetssjukhus och utvärderades som genomförbara. Son presenterade sedan dessa resultat i Hanois vetenskaps- och teknikuniversitets studentforskningstävling och vann andra pris.

1692756927599 1gẻg.png
Bui Van Son och Dr. Nguyen Hong Quang - chef för institutionen för biomedicinsk informatikforskning, föreläsare vid institutionen för datateknik, Hanois universitet för vetenskap och teknik.

Enligt Son var metodens noggrannhet vid den tidpunkten inte absolut, även om detta var en ny studie.

Därför fortsatte Son efter tävlingen att utveckla och förbättra algoritmen. Den manliga studenten byggde en webbplats och applikation direkt i telefonen. Ladda bara upp bilden till systemet, så mäter modellen noggrant data om nackpunktsgenomskinlighet, säkerhetströskeln, på bara 5–7 sekunder. Denna metod kan också hantera fall som är svåra att identifiera i suddiga, otydliga ultraljudsbilder, vilket minimerar onödiga fel under ultraljudsmätningsprocessen.

Efter att ha sett de positiva resultaten har Bui Van Son och hans student slutfört en vetenskaplig forskningsartikel som ska skickas in till den internationella tidskriften Biomedical Informatics. Son bekräftade dock också att denna modell inte ersätter läkare utan bara är ett stödjande verktyg för att läkare ska kunna fastställa ljusräckvidden mer exakt.

Dr. Nguyen Hong Quang började arbeta med Son under hans andra år och bedömde honom som en person med ett passionerat intresse för vetenskaplig forskning. De första uppgifterna som tilldelades honom i labbet var applikationsprogrammering och webbprogrammering, vilket Son utförde mycket snabbt och effektivt. Därefter, på grund av sin passion för AI, forskade, tillämpade och löste Son de tilldelade problemen mycket bra.

”Med studien ”Bestämning av fosternucksgenomskinlighet med hjälp av ultraljudsbilder” är modellens nuvarande noggrannhet likvärdig med den hos de ledande ultraljudsläkarna i Vietnam idag. Att omsätta den i praktisk tillämpning beror dock mycket på faktorer relaterade till sjukhusets operativa rutiner och hälsoministeriets medicinska undersöknings- och behandlingsprocedurer”, bedömde Dr. Nguyen Hong Quang.

Den nye ingenjörens tacksamhetsord till sin mor, som var bond, berörde miljontals hjärtan . Hans far gick bort tidigt och lämnade sin mor ensam med att uppfostra och utbilda sina barn. Tien Anh och hans bror strävade alltid efter att ta en ingenjörsexamen från Hanois universitet för vetenskap och teknologi.