Bui Van Son, 23 Jahre alt, schloss Ende Oktober 2023 sein Studium der Computertechnik an der School of Information and Communication Technology der Hanoi University of Science and Technology mit einem guten Abschluss ab. Sohns Durchschnittsnote von 3,3/4 ist im Vergleich zu vielen seiner Freunde nicht hoch, aber es ist das erwartete Ergebnis, da er neben dem Studium die meiste Zeit mit wissenschaftlicher Forschung verbringt.

„Die Forschung am Biomedical Informatics Laboratory, International Artificial Intelligence Research Center – BK.AI ist der denkwürdigste Teil meiner Jugend während meiner fünf Jahre bei Bach Khoa“, sagte Son.

Hier beteiligte sich Son an Forschungsprojekten zur Anwendung künstlicher Intelligenz zur Lösung einiger Probleme in der Medizinbranche, darunter das Projekt „Bestimmung der fetalen Nackentransparenz mithilfe von Ultraschallbildern“, das vom Hanoi Medical University Hospital in Auftrag gegeben wurde. Dank dieses Projekts gewann Son den zweiten Preis im wissenschaftlichen Forschungswettbewerb für Studenten der Hanoi University of Science and Technology sowie den Preis für die beste Präsentation am Tag der Verteidigung seiner Abschlussarbeit.

Sohn war Schüler einer Dorfschule im Bezirk Quang Xuong in der Provinz Thanh Hoa. Als Son 2018 zum Studium der Computertechnik an der Hanoi University of Science and Technology zugelassen wurde, träumte er davon, sowohl etwas über Hardware als auch über Software zu lernen und Websites und Anwendungen erstellen zu können, von denen er bisher geträumt hatte.

In seinem zweiten Jahr, als er mit der Lernmethode am Polytechnikum vertraut war, lernte Son etwas über künstliche Intelligenz (KI) und beteiligte sich an wissenschaftlichen Forschungen. Son hatte eine andere Ausrichtung als seine Freunde in der Gruppe und hatte keine Fächer studiert, die mit KI zu tun hatten. Dadurch stieß er auf viele Schwierigkeiten.

Der junge Mann begann mit einigen kostenlosen KI-Kursen in der Schule, suchte dann online nach weiteren Kursen zu KI, Data Science und Deep Learning und arbeitete parallel dazu als KI-Praktikant bei einem japanischen Unternehmen.

Ein Jahr später, als er sich seines Wissens sicherer war, bewarb sich Son um eine Stelle im Labor für Biomedizinische Informatik der Schule. Hier lernte Son praktische Probleme im medizinischen Bereich kennen, beispielsweise die Entschlüsselung von Genen und die Verwendung von KI zur Vorhersage geeigneter Medikamente für bestimmte Krankheiten. Neben dem Wissen über KI musste Son auch mehr über biomedizinisches Wissen lernen, beispielsweise die Entschlüsselung von Gensequenzen, DNA, mRNA, PCR-Testverfahren usw.

Im Jahr 2022 erhielt Dr. Nguyen Hong Quang, Leiter der Forschungsabteilung für Biomedizinische Informatik an der Hanoi University of Science and Technology, vom Hanoi Medical University Hospital den Auftrag, eine Methode zu entwickeln, mit der die Breite der fetalen Nackentransparenz automatisch durch 2D-Ultraschallbilder bestimmt werden kann, um angeborene Fehlbildungen beim Fötus vor der Geburt zu diagnostizieren.

Als Herr Quang das Thema erhielt, dachte er sofort an Son, da er sah, dass sein Student eine Leidenschaft für die Forschung hatte und gut in der Bildverarbeitung war. Der Lehrer sagte, dass Son zu Beginn seines zweiten Schuljahres eine Bildverarbeitungsaufgabe bearbeitet habe, bei der es darum ging, defekte Solarmodule anhand von Drohnenfotos zu identifizieren.

„Als das Hanoi Medical University Hospital den Vorschlag machte, habe ich Son damit beauftragt, obwohl ich wusste, dass es sich um ein schwieriges Problem handelte“, sagte Herr Quang.

Son sagte, er sei zunächst ziemlich verwirrt gewesen, weil er nicht wusste, was Nackentransparenz oder Helligkeit sei oder was der Zweck dieser Messung sei. Nach der Einweisung durch den Lehrer, der Unterstützung der Ärzte und der Vorführung von Ultraschallvideos zum Verständnis des Ultraschallvorgangs sowie durch Selbststudium verstand Son die Bedeutung dieses Themas.

„Die Nackentransparenz ist ein Flüssigkeitsbereich, der sich hinter dem Hals des Fötus ansammelt und zwischen der 11. und 14. Schwangerschaftswoche auftritt. Wenn die Breite der Nackentransparenz größer als 3 mm ist, besteht für den Fötus das Risiko eines Down-Syndroms und vieler anderer Geburtsfehler“, erklärte Son.

Durch die Bestimmung der Nackentransparenzbreite können Ärzte frühzeitig Fehlbildungen des Fötus diagnostizieren und so der Mutter Ratschläge geben. Mit der aktuellen Technologie wird dies jedoch manuell von hochqualifizierten Ärzten durchgeführt. Diese Technik hängt von einigen subjektiven Faktoren des Arztes ab und kann zu vielen Fehlern führen.

Als Son einen Datensatz mit bis zu Tausenden von Ultraschallbildern des Fötus erhielt, hatte er zunächst Schwierigkeiten. Habe einige erweiterte Bildverarbeitungsmodelle ausprobiert, aber die Ergebnisse waren nicht vielversprechend. Der junge Mann konnte keine konkrete Richtung finden und wusste 2–3 Wochen lang nicht, was er dem Lehrer berichten sollte, sodass er unter Druck stand.

Danach erzählte Son seinem Lehrer mutig davon und wurde zu vielen Dingen inspiriert. Son folgte diesen Vorschlägen, konsultierte einige Studien aus aller Welt und probierte viele Modelle immer wieder aus.

Das von Son erforschte KI-Modell hilft dabei, die Nackentransparenz anhand von Ultraschallbildern in etwa 5 Sekunden zu berechnen, sodass Ärzte mehrere Messungen durchführen können, ohne viel Zeit in Anspruch zu nehmen. Die Website und die Anwendung, die das von Son erstellte KI-Modell integrieren, bieten ihnen außerdem eine bessere Grundlage für die Diagnose des Fötus oder können es für Nachuntersuchungen verwenden, wodurch Fehler während des Ultraschallvorgangs minimiert werden.

Nach Aussage eines Vertreters der Hanoi University of Science and Technology schätzte der Auftraggeber die Forschungsergebnisse von Son als praxistauglich ein und erwog, diese in den Nachprüfungsprozess einzubeziehen.

„Das ist ein Thema, aber es gibt wahrscheinlich fast 20 Unterprobleme darin und eine Menge Arbeit zu bewältigen. Son war sehr gewissenhaft und hat es gut gemacht und ein Hilfsmittel geschaffen, das Ergebnisse mit der gleichen Genauigkeit liefert wie die Diagnose der führenden Ultraschallärzte in Vietnam“, teilte Herr Quang mit. Die beiden Lehrer und Schüler haben einen Artikel zu diesem Thema fertiggestellt und an die internationale Zeitschrift für Biomedizinische Informatik geschickt.

Son arbeitet derzeit als Data Science Engineer bei VNPT und ist im Stillen immer dankbar für die Zeit, die er während seines Studiums der wissenschaftlichen Forschung gewidmet hat. Son hofft, dass die von ihm erstellte Website und Anwendung im Hinblick auf die Bestimmung der Nackentransparenz des Fötus breite Anwendung finden und der Community gute Ergebnisse bringen werden.

Duong Tam