손 씨는 하노이 과학기술대학의 컴퓨터 공학과에 입학했을 때, 베트남의 선도적인 초음파 의사들과 같은 정확도로 태아 영상 진단을 지원하는 도구를 만들 수 있을 것이라고는 생각하지 못했습니다.
부이 반 손(23세)은 2023년 10월 말 하노이 과학기술대학교 정보통신기술학부 컴퓨터공학과를 우수한 성적으로 졸업했습니다. 아들의 평균 점수는 3.3/4로 친구들 대부분과 비교하면 높지 않지만 예상된 결과였다. 공부 외에 그는 과학 연구에 대부분의 시간을 보내기 때문이다.
손 씨는 "Bach Khoa에서 보낸 5년 동안 국제인공지능연구센터(BK.AI)의 생물의학정보학 연구실에서 연구한 것이 제 청춘 시절 중 가장 기억에 남는 시간"이라고 말했습니다.
이곳에서 손 박사는 하노이 의과대학 병원에서 주문한 "초음파 영상을 이용한 태아의 목덜미 투명대 측정" 프로젝트를 포함하여 의료 산업의 일부 문제를 해결하기 위한 AI 응용 연구 프로젝트에 참여했습니다. 이 프로젝트 덕분에 손 씨는 하노이 과학기술대학 학생 과학 연구 대회에서 2등을 차지했고, 졸업 논문 심사 당일에 우수 발표상을 수상했습니다.
부이반손. 사진: Duong Tam
손은 타인호아성, 꽝쑤엉현의 한 마을 학교 학생이었습니다. 2018년 하노이 과학기술대학 컴퓨터공학과에 입학한 손씨는 하드웨어와 소프트웨어에 대한 지식을 배우고, 이전에 꿈꿔왔던 웹사이트와 애플리케이션을 만들 수 있기를 기대했습니다.
손 씨는 폴리테크닉의 학습 방식에 익숙해진 2학년 때 인공지능(AI)에 대해 배우고 과학 연구에 참여했습니다. 그룹 내 친구들과 방향성이 달랐고, AI 관련 과목을 전혀 공부하지 않은 탓에 손 대표는 많은 어려움을 겪었다.
이 청년은 학교에서 무료 AI 과정을 수강한 후 온라인에서 AI, 데이터 과학, 딥러닝 과정을 더 찾았고, 일본 회사에서 AI 인턴으로 일하기도 했습니다.
1년 후, 배운 내용에 자신감이 생기자 손씨는 학교의 생물의학 정보학 연구실에 지원했습니다. 여기서 손 씨는 유전자 디코딩, AI를 사용하여 특정 질병에 적합한 약물을 예측하는 것과 같은 의학 분야의 실제적인 문제에 대해 배웠습니다. AI에 대한 지식 외에도 손 씨는 유전자 서열, DNA, mRNA, PCR 검사 과정 디코딩과 같은 생물의학 지식에 대해서도 더 많이 배워야 했습니다.
2022년 하노이 과학기술대학교 생물의학 정보학 연구부장인 응웬 홍 꽝 박사는 하노이 의대 병원으로부터 2D 초음파 영상을 통해 태아의 목덜미 투명대 폭을 자동으로 결정하는 방법을 개발하라는 주문을 받았습니다. 이는 태아가 태어나기 전에 선천적 기형을 진단하는 데 도움이 됩니다.
이 주제를 접한 광 선생님은 즉시 손 선생님을 떠올렸습니다. 그는 자신의 학생이 연구에 열정적이고 이미지 처리에 능숙하다는 것을 알았기 때문입니다. 선생님은 손씨가 2학년 초에 드론 사진에서 결함이 있는 태양광 패널을 식별하는 이미지 처리 문제를 풀었다고 말씀하셨습니다.
"하노이 의대 병원이 제안했을 때, 저는 이것이 어려운 문제라는 것을 알고 있었지만 Son에게 맡겼습니다."라고 Quang 씨는 말했습니다.
손씨는 처음에는 목덜미 투명도나 밝기가 무엇인지, 그리고 이 측정의 목적이 무엇인지 몰라서 매우 혼란스러웠다고 말했습니다. 선생님의 지도와 의사의 도움, 초음파 과정을 이해하기 위한 초음파 영상과 자습을 거쳐서 아들은 이 주제의 의미를 이해하게 되었습니다.
"태아의 목 뒤에 축적되는 체액 부위인 목덜미 투명대는 임신 11주에서 14주 사이에 나타납니다. 목덜미 투명대의 폭이 3mm보다 크면 태아는 다운 증후군과 기타 여러 선천적 결함의 위험이 있습니다." 손 박사는 설명했습니다.
태아의 목둘레 투명대의 너비를 확인하면 의사가 태아 이상을 조기에 진단하는 데 도움이 되며, 이를 통해 산모에게 조언을 제공할 수 있습니다. 하지만 현대 기술로는 이 작업은 자격을 갖춘 의사가 직접 수행해야 합니다. 이 기술은 의사의 주관적인 요소에 따라 달라지므로 잠재적으로 많은 오류가 발생할 수 있습니다.
AI 모델을 사용하여 초음파 이미지를 통해 태아의 목덜미 투명대를 측정한 결과입니다. 사진: 캐릭터 제공
최대 수천 장에 달하는 태아 초음파 사진 데이터 세트를 받은 Son은 처음에는 어려움을 겪었습니다. 몇 가지 고급 이미지 처리 모델을 시도했지만 결과가 만족스럽지 않았습니다. 그 청년은 구체적인 방향을 찾지 못했고, 2~3주 동안 선생님께 무엇을 보고해야 할지 몰라서 압박을 받았습니다.
그 후 손씨는 담대하게 스승님께 이야기를 나누었고, 많은 것에서 영감을 얻었습니다. 손 박사는 이러한 제안을 따르고 전 세계를 돌며 연구를 진행했으며, 수많은 모델을 반복적으로 시도했습니다.
그 결과, 손 교수가 연구한 AI 모델은 초음파 영상을 통해 약 5초 안에 안와투과도를 계산해 의사들이 많은 시간을 들이지 않고도 여러 번 측정할 수 있게 됐다. 손 대표가 구축한 AI 모델을 통합한 웹사이트와 애플리케이션은 태아에 대한 진단을 내리거나 사후 검사에 활용할 수 있는 근거를 더 많이 확보하는 데 도움이 되며, 초음파 검사 과정에서 발생하는 오류를 최소화합니다.
하노이 과학기술대학의 한 대표에 따르면, 주문 당사자는 손 씨의 연구 결과가 실제 적용 가능성이 있다고 평가했으며, 사후 감사 절차에 이를 포함시키는 것을 고려했습니다.
"이것은 주제이지만 내부에는 아마도 20개에 가까운 하위 문제가 있고 처리해야 할 일이 많습니다. Son은 매우 부지런히 이를 잘 완료하여 베트남의 선도적인 초음파 의사의 진단과 동일한 정확도로 결과를 제공하는 지원 도구를 만들었습니다." Quang 씨가 공유했습니다. 두 교사와 학생은 이 주제에 관한 논문을 완성하여 국제 생물의학 정보학 저널에 제출했습니다.
현재 VNPT에서 데이터 과학 엔지니어로 일하고 있는 손 씨는 대학 시절 과학 연구에 헌신한 시간에 대해 늘 묵묵히 감사하고 있습니다. 손씨는 태아의 태아 목덜미 투명대를 확인하는 주제를 가지고, 자신이 만든 웹사이트와 애플리케이션이 널리 사용되어 지역 사회에 좋은 결과를 가져오기를 바라고 있습니다.
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