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 вычислительной техники. Из-за своей страсти к исследованиям Сон на втором курсе университета подал заявку на работу в лабораторию биомедицинской информатики доктора Нгуена Хонг Куанга. Здесь студенты мужского пола имеют возможность узнать о некоторых проблемах применения ИИ в области медицины, таких как расшифровка генов, поиск реакции на лекарственные препараты, 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».
В первые дни своей работы в лаборатории Сон под руководством своего учителя участвовал в поиске новых препаратов для реагирования на раковые клетки, их предотвращения и подавления. Кроме того, студент-юноша 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 и просматривая видеозаписи ультразвуковых исследований, чтобы понять процесс измерения воротникового пространства. Постепенно Сон понял смысл, цель темы и то, как результаты исследования можно применить в реальной жизни.
По словам Сона, определение ширины пространства за шеей может помочь врачам диагностировать аномалии плода на ранних стадиях еще до рождения. Однако ультразвуковое измерение воротникового пространства в настоящее время по-прежнему выполняется вручную. Эта методика зависит от опыта врача, поэтому она также может привести к многочисленным ошибкам.
«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 потратил время на исследование набора данных, состоящего из около 1200 ультразвуковых изображений плода, которые были помечены ведущими врачами больницы Ханойского медицинского университета с указанием области воротникового пространства, и одновременно с этим построил и разработал модели глубокого обучения и алгоритмы обработки изображений, подходящие для решения этой проблемы. Однако поначалу результаты были не слишком позитивными.
«В течение 2–3 недель я перепробовал множество самых современных 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 четко показывало бы затылок и его ширину в мм», — сказал Сон.
Каждый раз, когда они не могли найти новое направление, учителю и ученику приходилось садиться вместе, чтобы «распутать» и улучшить каждый шаг алгоритма. По словам доктора Нгуена Хонг Куанга, Сон — упорный и трудолюбивый человек. Чтобы решить эту задачу, Сону 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 двух лет исследований Буй Ван Сон предложил новый метод определения и измерения воротникового пространства плода с использованием двухмерных ультразвуковых изображений с погрешностью 0,4 мм по сравнению с ручным методом измерения, применяемым врачом. Этот метод измерения помогает сократить расходы и усилия врачей при выполнении измерений и служит основой для последующей проверки врачами процесса ультразвуковых измерений.
Результаты исследования Сона также были проверены в больнице Ханойского медицинского университета и признаны осуществимыми. Затем Сон представил этот результат на студенческом научно-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 разработку и совершенствование алгоритма. Студент создал веб-сайт и приложение прямо на своем телефоне. Просто загрузите изображение в систему, и модель точно измерит данные о воротниковой зоне и пороге безопасности всего за 5-7 секунд. Этот метод также позволяет распознавать сложные случаи на размытых, нечетких ультразвуковых изображениях, сводя к минимуму ненужные ошибки во время ультразвуковых измерений.
Увидев положительные результаты, Буй Ван Сон и его ученик завершили научную исследовательскую статью для отправки в международный журнал биомедицинской информатики. Однако Сон также подтвердил, что эта модель не заменяет врачей, а является лишь вспомогательным инструментом для врачей при определении точного расстояния.
Начав работать с Соном со второго года, доктор Нгуен Хонг Куанг оценил Сона как человека, увлеченного научными исследованиями. Первыми задачами, поставленными в лаборатории, были прикладное программирование и веб-программирование. Сон справился с ними очень быстро и эффективно. После этого, благодаря своей страсти к ИИ, Сон очень успешно исследовал, применял и решал поставленные задачи.
«Благодаря исследованию «Определение шейной прозрачности плода с использованием ультразвуковых изображений» текущая точность модели эквивалентна точности ведущих врачей ультразвуковой диагностики во Вьетнаме на сегодняшний день. «Однако реализация этого на практике 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)