Хлопчик з політехнічного факультету використовує штучний інтелект для вирішення проблем із замовленнями в медичній галузі

Коли Сон вступив на факультет комп'ютерної інженерії Ханойського університету науки і технологій, він не думав, що зможе створити інструмент для підтримки діагностики візуалізації плода з такою ж точністю, як провідні лікарі ультразвукової діагностики у В'єтнамі.

23-річний Буй Ван Сон закінчив факультет комп'ютерної інженерії Школи інформаційних та комунікаційних технологій Ханойського університету науки і технологій наприкінці жовтня 2023 року з хорошим дипломом. Середній бал Сона 3,3/4 невисокий порівняно з багатьма його друзями, але це очікуваний результат, оскільки, окрім навчання, він більшу частину часу присвячував науковим дослідженням.

«Дослідження в Лабораторії біомедичної інформатики Міжнародного дослідницького центру штучного інтелекту (BK.AI) – це найпам’ятніша частина моєї юності протягом 5 років навчання в Бах Кхоа», – сказав Сон.

Тут Сон брав участь у дослідницьких проектах із застосування штучного інтелекту для вирішення деяких проблем у медичній галузі, зокрема у проекті «Визначення потиличної прозорості плода за допомогою ультразвукових зображень», замовленому лікарнею Ханойського медичного університету. Цей проект допоміг Сону здобути другий приз у конкурсі студентських наукових досліджень Ханойського університету науки і технологій та нагороду за відмінну презентацію в день захисту його дипломної роботи.

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

Сон навчався у сільській школі в районі Куанг Суонг, провінція Тхань Хоа. Вступивши на факультет комп'ютерної інженерії до Ханойського університету науки і технологій у 2018 році, Сон мріяв вивчати як апаратне, так і програмне забезпечення, а також створювати веб-сайти та додатки, про які він раніше мріяв.

На другому курсі, коли він ознайомився з методом навчання в Політехнічному інституті, Сон дізнався про штучний інтелект (ШІ) та брав участь у наукових дослідженнях. Його напрямок відрізнявся від напрямку його друзів у групі та він не вивчав жодних предметів, пов'язаних зі ШІ, створював Сону багато труднощів.

Молодий чоловік почав з кількох безкоштовних курсів зі штучного інтелекту в школі, потім почав шукати більше онлайн-курсів зі штучного інтелекту, науки про дані, глибокого навчання, а також поєднував роботу в японській компанії стажером зі штучного інтелекту.

Через рік, коли він був більш впевнений у тому, що вивчив, Сон подав заявку на роботу в лабораторію біомедичної інформатики школи. Тут Сон вивчав практичні проблеми в медичній галузі, такі як розшифрування генів, використання штучного інтелекту для прогнозування відповідних ліків від певних захворювань... Окрім знань про штучний інтелект, Сону довелося вивчити більше біомедичних знань, таких як розшифрування послідовностей генів, ДНК, мРНК, процедури ПЛР-тестування...

У 2022 році доктор Нгуєн Хонг Куанг, керівник кафедри біомедичної інформатики Ханойського університету науки і технологій, отримав замовлення від лікарні Ханойського медичного університету на розробку методу автоматичного визначення ширини комірцевої прозорості плода за допомогою 2D-зображень ультразвуку, що допоможе діагностувати вроджені вади розвитку плода до народження.

Отримавши тему, пан Куанг одразу подумав про Сона, бо побачив, що його студент захоплений дослідженнями та добре обробляє зображення. Він розповів, що на початку другого курсу Сон розв'язував задачу з обробки зображень, яка заключалася в виявленні дефектних сонячних панелей на фотографіях, зроблених дронами.

«Коли лікарня медичного університету Ханоя зробила пропозицію, я призначив її Сону, хоча й знав, що це складна проблема», – сказав пан Куанг.

Син сказав, що спочатку він був досить спантеличений, бо не знав, що таке потилична прозорість або потилична прозорість, і яка мета цього вимірювання. Після того, як вчитель порадив йому, лікарі підтримали його, а також йому показали відео УЗД плодів для розуміння процесу УЗД, а також він навчався самостійно, Син зрозумів значення цієї теми.

«Потилична частина шиї – це ділянка рідини, яка накопичується за шийкою плода та з’являється з 11 по 14 тиждень вагітності. Якщо ширина потиличної частини перевищує 3 мм, плід має ризик розвитку синдрому Дауна та багатьох інших вроджених вад розвитку», – пояснив Сон.

Визначення ширини потиличної порожнини допомагає лікарям ставити ранню діагноз аномалій плода, тим самим надаючи рекомендації матері. Однак, за сучасними методами, це робиться вручну вузькоспеціалізованими лікарями. Цей метод залежить від низки суб'єктивних факторів лікаря, що потенційно може містити багато помилок.

Результати вимірювання шийної прозорості плода за ультразвуковими зображеннями з використанням моделей штучного інтелекту. Фото: надано персонажем — Результати вимірювання шийної прозорості плода за ультразвуковими зображеннями з використанням моделей штучного інтелекту. Фото: *надано персонажем*

Отримуючи набір даних, що складався з тисяч зображень ультразвукового дослідження плода, Син спочатку зіткнувся з труднощами. Син спробував деякі передові моделі обробки зображень, але результати були непозитивними. Юнак не міг знайти певного напрямку, і протягом 2-3 тижнів він не знав, що повідомити своєму вчителю, тому він був під тиском.

Після цього Син сміливо поділився своїми знаннями зі своїм інструктором і отримав багато порад. Син дотримувався цих порад, проконсультувався з деякими дослідженнями у світі та знову і знову випробовував багато моделей.

В результаті, модель штучного інтелекту, досліджена Соном, допомагає розрахувати нухальний просвіт за допомогою ультразвукових зображень приблизно за 5 секунд, що дозволяє лікарям проводити вимірювання багато разів, не витрачаючи багато часу. Веб-сайт та додаток, що інтегрують модель штучного інтелекту, створену Соном, також допомагають їм мати більше підстав для постановки діагнозів плоду або використовувати її для подальшої перевірки, мінімізуючи помилки під час процесу ультразвукового дослідження.

За словами представника Ханойського університету науки і технологій, замовник оцінив, що результати дослідження Сона мають потенціал для практичного застосування, і розглянув можливість їх включення до процесу післяаудиту.

«Це тема, але всередині неї, ймовірно, є майже 20 підпроблем і багато роботи, яку потрібно вирішити. Сон дуже старанно впорався з нею та добре її виконав, створивши допоміжний інструмент, який дає результати з такою ж точністю, як і діагноз провідних лікарів ультразвукової діагностики у В'єтнамі», – сказав пан Куанг. Двоє вчителів завершили статтю на цю тему та надіслали її до міжнародного журналу біомедичної інформації.

Сон, який зараз працює інженером з обробки даних у VNPT, завжди вдячний за час, який він присвятив науковим дослідженням під час навчання в університеті. Щодо теми визначення потиличної прозорості плода, Сон сподівається, що створений ним веб-сайт і додаток будуть широко використовуватися та принесуть добрі результати громаді.

Дуонг Там

Посилання на джерело