Bu, Hanoi Tıp Üniversitesi Hastanesi tarafından sipariş edilen bir problemdir ve Hanoi Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde yeni bir mühendis olan Bui Van Son (2000 doğumlu, Thanh Hoa'dan) tarafından, Uluslararası Yapay Zeka Araştırma Merkezi (BK.AI) Biyomedikal Bilişim Araştırma Bölümü Başkanı Dr. Nguyen Hong Quang'ın rehberliğinde 3 yıl içinde gerçekleştirilmiştir.

Bui Van Son, Bilgisayar Mühendisliği öğrencisidir. Araştırmaya olan tutkusu nedeniyle, üniversitenin ikinci yılında Dr. Nguyen Hong Quang'ın Biyomedikal Bilişim laboratuvarına katılmak için başvuruda bulunmuştur. Erkek öğrenci burada, genlerin kodunu çözme, ilaç tepkilerini bulma, görüntü işleme gibi yapay zekanın tıp alanında uygulanması gibi bazı problemleri öğrenme fırsatı bulmuştur.

Son, sınıf arkadaşlarının çoğunun web siteleri ve uygulamalar üzerinde çalıştığını ancak biyomedikal alanda yapay zekaya odaklanmanın da birçok zorluğu beraberinde getirdiğini söylüyor.

“Yapay zeka üzerine araştırmalar yapmam ve derslere katılmamın yanı sıra, araştırmaya hizmet edebilmek için gen dizilimi, DNA, mRNA, PCR test süreciyle ilgili bilgileri de yeniden öğrenmem gerekiyordu.”

z5128872607157 11c22f4820fddb63dec840e09be6ea28.jpg
Bui Van Son (2000 yılında Thanh Hoa'da doğdu) Hanoi Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden yeni mezun oldu

Son, laboratuvardaki ilk deneyiminde, öğretmeninin rehberliğinde, kanser hücrelerine yanıt veren, onları önleyen ve engelleyen yeni ilaçlar bulma çalışmalarına katıldı. Ayrıca, erkek öğrenci görüntü işleme konusunda da problemler çözdü ve güneş panellerindeki arızalı panelleri tespit etti.

2022 yılının ortalarında Son, hocası tarafından Hanoi Tıp Üniversitesi Hastanesi'nin sipariş ettiği "Ultrason görüntüleri kullanılarak fetüsün ense kalınlığının belirlenmesi" konulu bir projeye katılması için önerildi.

Teknik terimleri tam olarak anlayabilmek için Son, ense kalınlığı ölçüm sürecini anlamak için hastanedeki doktorlarla 2 ay boyunca konuşup fetal ultrason videoları izlemek zorunda kaldı. Zamanla Son, konunun anlamını, amacını ve araştırma sonuçlarının gerçek hayata nasıl uygulanabileceğini anladı.

Son'a göre, ense kalınlığının genişliğinin belirlenmesi, doktorların doğumdan önce fetal anormallikleri erken teşhis etmelerine yardımcı olabilir. Ancak, ense kalınlığının ultrasonla ölçümü şu anda hala manuel olarak yapılmaktadır. Bu teknik, doktorun deneyimine bağlı olduğundan, birçok olası hataya yol açabilir.

Son, “Bazen sadece 0,1-0,2 mm'lik bir hata bile farklı tanı sonuçlarına yol açabiliyor ve bu da hamile kadınların danışmanlık sürecini etkileyebiliyor” dedi.

Bu nedenle, erkek öğrenci, Hanoi Tıp Üniversitesi Hastanesi'ndeki önde gelen doktorlar tarafından ense kalınlığı bölgesiyle etiketlenmiş yaklaşık 1.200 fetal ultrason görüntüsünden oluşan bir veri setini incelemek için zaman harcadı ve aynı zamanda soruna uygun derin öğrenme modelleri ve görüntü işleme algoritmaları oluşturup geliştirdi. Ancak başlangıçta sonuçlar pek umut verici değildi.

111fwefwe.jpg

Son, "2-3 haftalık bir süre oldu, birçok gelişmiş görüntü işleme modelini denedim ama yine de sonuçları iyileştiremedim. Dünyada yapay zeka kullanarak boyun arkasındaki net alanı ölçen çalışmalar var, ancak boyun arkasındaki net alanı ve genişliğini mm cinsinden net bir şekilde gösteren bir çalışma yok," dedi.

Yeni bir yol bulamadıklarında, öğretmen ve öğrenci algoritmanın her adımını "çözmek" ve geliştirmek için birlikte oturmak zorunda kalıyordu. Dr. Nguyen Hong Quang'a göre Son, azimli ve çalışkan bir insan. Bu problemi çözmek için Son'un neredeyse 20 farklı alt problem çözmesi gerekti.

Dr. Quang, “Son ne kadar çok çalışırsa, çözülmesi gereken o kadar çok sorun ortaya çıkıyor ve bunları aktif olarak uyguluyor, bu sayede sonuçlar her geçen gün daha da iyileşiyor” dedi.

Bui Van Son, yaklaşık 2 yıllık araştırmanın ardından, doktorun manuel ölçüm yöntemine kıyasla 0,4 mm hata payıyla 2 boyutlu ultrason görüntüleri kullanarak fetal ense kalınlığını belirleme ve ölçme konusunda yeni bir yöntem önerdi. Bu ölçüm yöntemi, doktorların ölçüm yaparken harcadıkları maliyet ve çabayı azaltmaya yardımcı oluyor ve doktorların ultrason ölçüm süreçlerini tekrar kontrol edebilmeleri için bir temel oluşturuyor.

Son'un araştırma sonuçları Hanoi Tıp Üniversitesi Hastanesi'nde de test edildi ve uygulanabilir olarak değerlendirildi. Daha sonra bu sonuçları Hanoi Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Öğrenci Araştırma Yarışması'na getirdi ve ikincilik ödülünü kazandı.

1692756927599 1gẻg.png
Bui Van Son ve Dr. Nguyen Hong Quang - Biyomedikal Bilişim Araştırma Bölümü Başkanı, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü öğretim görevlisi, Hanoi Bilim ve Teknoloji Üniversitesi.

Son'a göre bu yeni bir çalışma olsa da o dönemde yöntemin doğruluğu mutlak değildi.

Bu nedenle, yarışmadan sonra Son, algoritmayı geliştirmeye ve iyileştirmeye devam etti. Erkek öğrenci, doğrudan telefonda bir web sitesi ve uygulama oluşturdu. Görüntüyü sisteme yüklemeniz yeterli; model, güvenlik eşiği olan ense kalınlığı verilerini sadece 5-7 saniyede doğru bir şekilde ölçecek. Bu yöntem, bulanık ve net olmayan ultrason görüntülerinde tanımlanması zor vakaları da ele alarak, ultrason ölçüm sürecindeki gereksiz hataları en aza indiriyor.

Olumlu sonuçları gören Bui Van Son ve öğrencileri, uluslararası Biyomedikal Bilişim dergisine sunmak üzere bilimsel bir araştırma makalesi hazırladılar. Ancak Son, bu modelin doktorların yerini almadığını, yalnızca doktorların ışık aralığını daha doğru bir şekilde belirlemelerine yardımcı olacak destekleyici bir araç olduğunu da belirtti.

İkinci yılında Son ile çalışmaya başlayan Dr. Nguyen Hong Quang, Son'u bilimsel araştırmaya tutkulu biri olarak değerlendirdi. Laboratuvarda kendisine verilen ilk görevler, Son'un çok hızlı ve verimli bir şekilde yaptığı uygulama programlama ve web programlamaydı. Sonrasında, yapay zekaya olan tutkusu sayesinde Son, verilen problemleri çok iyi araştırdı, uyguladı ve çözdü.

Dr. Nguyen Hong Quang, "Ultrason görüntüleri kullanılarak fetal ense kalınlığının belirlenmesi" çalışmasıyla, modelin mevcut doğruluğu, bugün Vietnam'daki önde gelen ultrason doktorlarının doğruluğuna eşdeğer. Ancak, pratik uygulamaya konulması büyük ölçüde hastanenin çalışma prosedürleri ve Sağlık Bakanlığı'nın tıbbi muayene ve tedavi prosedürleriyle ilgili faktörlere bağlı," diye değerlendirdi.

Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nin yeni mühendisinin, çiftçi annesine duyduğu minnettarlık sözleri milyonlarca insanın yüreğine dokundu . Babası erken yaşta vefat edince, annesi çocuklarını tek başına büyütmek ve eğitmek zorunda kaldı. Tien Anh ve kardeşi, Hanoi Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden mühendislik diploması almak için her zaman çabaladılar.