AI chẩn đoán ung thư miễn phí được xây dựng từ 50 chiếc Nvidia Geforce 1080Ti

VNZ-NEWS
Vn-Z.vn Ngày 24 tháng 05 năm 2022, Vn-Z team xin giới thiệu tới bạn đọc nội dung bài viết về Hệ thống chẩn đoán ung thư được xây dựng từ 50 chiếc Nvidia Geforce 1080Ti

Trong một chủ đề tại diễn đàn V2EX, nơi tập hợp các lập trình viên ở Trung Quốc. Nhiều lập trình viên đang bàn tán xôn xao về hệ thống AI chẩn đoán phát hiện ung thư vú

"Một lập trình viên nên trông như thế nào!"

"OP thực sự tuyệt vời, công nghệ giải cứu thế giới"

"So với anh ta, tôi cảm giác mã của mình thật vô nghĩa."

Vào năm 2018, một lập trình viên tên là “coolwulf” đã tạo một chủ đề giới thiệu về trang web do anh ấy tạo ra. Người dùng chỉ cần tải lên hình ảnh chụp X-quang của họ, sau đó AI sẽ tiến hành thực hiện chẩn đoán nhanh bệnh ung thư vú riêng cho họ.

Đặc biệt là độ chính xác trong quá trình xác định khối u lên tới 90%. Tức là trang web của coolwulf được xây dựng có hệ thống AI sẽ giúp bạn "soi phim", và tỷ lệ phán đoán chính xác gần như tương đương với các bác sĩ chuyên nghiệp. Hơn nữa là người dùng có thể sử dụng hoàn toàn miễn phí.


NeuralRad-Malcious-Mass.webp


Như chúng ta đã biết, tỷ lệ chữa khỏi ung thư vú sẽ rất cao nếu người bệnh được phát hiện sớm ở giai đoạn đầu. Tuy nhiên do các triệu chứng ban đầu không rõ ràng nên người bệnh thường bỏ qua thời điểm tốt nhất để chữa bệnh. Khi phát hiện ra bệnh, thường thì lúc đó bệnh tình đã tiến triển tới giai đoạn nặng.

Với việc xây dựng một hệ thống AI đáng tin cậy nhằm phát hiện khối u có thể cho phép một số lượng lớn bệnh nhân không thể tiếp cận với các chẩn đoán y tế đầy đủ kịp thời sẽ biết được tình trạng bệnh sớm hơn cũng như đưa ra ý kiến hỗ trợ. Ngay cả khi cuối cùng thì người bệnh vẫn cần phải có bác sĩ để xác định chẩn đoán, thì hệ thống AI này thực sự là "phương tiện" vô giá trong nhiều lĩnh vực trong khi nguồn lực y tế còn hạn hẹp.


ung-thu-vu.webp

Ung thư vú là một trong những bênh ung thư có tỷ lệ ca mắc bệnh cao nhất

Bài giới thiệu của coolwulf đã thu đượ nhiều phản hồi hiếm có. Trong phần bình luận, có những người hồi hộp chờ đợi kết quả xét nghiệm của "bác sĩ." Nhiều người có thành viên trong gia đình bị ung thư vú , họ luôn lo lắng và sợ hãi. Dự án AI của coolwulf đã mang lại cho họ hy vọng.

Tất nhiên, để xây dựng được hệ thống AI chẩn đoán ,phát hiện sớm ung thư vú cũng làm xuất hiệnnhiều sự tò mò. Lượng dữ liệu lâm sàng khổng lồ và sức mạnh tính toán phần cứng đến từ đâu? Quan trọng hơn, ai là người có đủ "siêu năng lự"c sẵn sàng mở cửa miễn phí?
Nhận được nhiều câu hỏi, nhưng bản thân coolwulf đã không trả lời từng câu một. Anh ấy nhanh chóng rời đi, ẩn mình khỏi" ánh đèn sân khấu", hiếm khi xuất hiện trở lại.

Nhưng vào năm 2022, ông ấy trở lại với "dự án chẩn đoán ung thư não" cũng rất quan trọng và vẫn đầy bí ẩn ? Để xóa tan sương mù cũng như những thắc mắc của cộng đồng , một số chuyên gia đã liên hệ với ông ấy ở miền Trung Tây Hoa Kỳ. Sau một vài vòng phỏng vấn, hôm nay, chúng ta hãy cùng nghe câu chuyện của coolwulf hay còn gọi là Hao Jiang.

Trong thời gian còn là sinh viên, ông theo học đại học và tiến sĩ tại Khoa Vật lý tại trường Đại học Nam Kinh và Khoa Kỹ thuật Hạt nhân, Khoa học Phóng xạ tại Đại học Michigan. Ông chia sẻ và cho biết sự nghiệp của mình bằng những từ ngắn gọn và súc tích: "Mặc dù nghề nghiệp chính của tôi là về "hình ảnh y học", nhưng tôi cũng là một lập trình viên 'tay ngang' tôi thực hiện các dự án mã nguồn mở trong thời gian rảnh rỗi".


Coolwulf-ben-phai.webp

coolwulf (Hao Jiang) bên phải

Ông chia sẻ thêm rằng cha mẹ của mình không phải là chuyên gia y tế, sở thích lập trình của anh ấy đã được nuôi dưỡng từ khi còn nhỏ. Coolwulf dành thời gian rảnh rỗi của mình ở trường để viết code. Trong những ngày trước khi GitHub xuất hiện, ông ấy thường đăng các dự án phụ của mình lên các cộng đồng lập trình viên như sourceforge.net hoặc trên trang web cá nhân của riêng mình.

Ông ấy cũng đóng góp một phần vào dự án mã nguồn mở có tên Mozilla Foundation vào khoảng năm 2001. Thời điểm đó, có hai dự án ban đầu để phát triển công cụ kết xuất Gecko của Mozilla thành các trình duyệt độc lập, một trong số đó là K-Meleon (một trình duyệt web nhẹ, mã nguồn mở dành cho Microsoft Windows , trình duyệt khá phổ biến ở Trung Quốc trong đầu năm) cũng được ông ấy tham gia viết code.

Dự án còn lại, có tên mã Pheonix, là tiền thân của trình duyệt Firefox quen thuộc. Ông ấy cũng được giới truyền thông Trung Quốc phỏng vấn cách đây hơn mười năm trước trong các dự án mà ông ấy tham gia.

pchome-Haoiang.jpg

Ảnh chụp bài trả lời phỏng vấn của Coolwulf với trang PChome Trung Quốc ( được tạm dịch sang tiếng Việt)

Coolwulf cũng viết một trang web từ năm 2009 để giúp mọi người đặt phòng khách sạn với giá rẻ. Tôi nghĩ rằng nhiều sinh viên quốc tế ở Bắc Mỹ có thể đã sử dụng nó. Tất cả những điều này chỉ là những dự án được thực hiện trong thời gian rảnh rỗi và những sở thích cá nhân của anh ấy.


dat-phogn-khach-san-coolwulf.webp

Trang web đạt phòng khách sạn giá rẻ từ năm 2009 của Coolwulf

Sau khi hoàn thành khóa học về hình ảnh y tế tại Đại học Michigan, ông làm Giám đốc R&D về hình ảnh tại Bruker và Siemens, chỉ đạo việc phát triển sản phẩm trong máy dò hình ảnh.

Sau đó, ông và Weiguo Lu, hiện là giáo sư đã tốt nghiệp tại Trung tâm Y tế Tây Nam Đại học Texas, thành lập hai công ty phần mềm nhắm mục tiêu xạ trị và bắt đầu phát triển sản phẩm cho công nghệ xạ trị ung thư với trí tuệ nhân tạo.

(ps: Ông ấy không chỉ có một sự nghiệp nghề phụ mà còn là người bảo vệ điểm xuất phát cho đội bóng rổ trường Đại học Nam Kinh trong những ngày đầu.)


Bruker-Photon.webp

Coolwulf dẫn đầu trong quá trình nghiên cứu và phát triển của Bruker Photon III

Có thể, ông ấy sẽ trở thành một doanh nhân cũng như là nhà khoa học nếu anh ta tiếp tục đi theo cách này. Các sự kiện đó vừa là bước ngoặt trong cuộc đời của coolwulf, vừa là điểm xuất phát đưa anh đến gần hơn với hàng nghìn gia đình.

Một cựu sinh viên 34 tuổi của Đại học Nam Kinh đã qua đời sau và để lại một cậu con trai 4 tuổi vì bỏ lỡ phương pháp điều trị tốt nhất cho bệnh ung thư vú, . Sau khi chứng kiến sự sống và cái chết, và những gia đình bị tàn phá bởi dịch bệnh, coolwulf bày tỏ nhiều sự mất mát. Ông được biết, nhiều bệnh nhân ung thư vú thường thiếu khả năng tiếp cận y tế để phát hiện bệnh nên thường chẩn đoán muộn.


Anh-cu-gia-dinh-cuu-sinh-vien.webp

Ảnh gia đình người sinh viên qua đời


Vì vậy, ý tưởng sử dụng AI phát hiện tia X ra đời bởi coolwulf, ông cũng tình cờ có kinh nghiệm chuyên môn phù hợp. Tuy nhiên, không dễ để tạo ra một AI có thể phát hiện chính xác các khối u.

Lần đầu tiên Coolwulf ải xuống bộ dữ liệu DDSM và MIAS từ trang web của Đại học Florida. Vào thời điểm đó, do định dạng dữ liệu đã cũ và không theo tiêu chuẩn của Dicom và hình ảnh vẫn là bản quét phim, ông phải viết một chương trình đặc biệt để chuyển đổi tất cả thông tin thành dạng có thể sử dụng được.

Sau đó, ông ấy cũng gửi email xin phép để lấy bộ dữ liệu ung thư vú InBreast, nguồn tài liệu không công khai từ Đại học Barcelona. Đồng thời, ông phải tiếp tục đọc nhiều tài liệu và viết mã mô hình tương ứng.

email-xin-du-lieu-ung-thu-vu-coolwulf.webp


Tuy nhiên, điều này là không đủ; để đào tạo mô hình hệ thống chẩn đoán phát hiện ung thư một cách chính thức và hiệu quả, cần phải có sức mạnh phần cứng lớn. Vì vậy, anh ấy đã tự bỏ tiền túi ra chế tạo một cụm GPU gồm 50 chiếc Nvidia GTX 1080ti.


50-GPU-Nvidia.webp


Vào thời điểm xây dựng hệ thống để kiếm được 50 chiếc card đồ họa Nvidia GTX 1080ti thật sự không dễ. Do lúc đó việc khai thác tiền điện tử đang rất phổ bến, GPU bị thiếu trầm trọng và giá rất cao. Coolwulf đã phải nhờ rất nhiều bạn bè của mình giúp anh ta kiểm tra các nhà cung cấp trực tuyến như Newegg / Amazon / Dell và lấy GPU khi họ có sẵn. Sau rất nhiều nỗ lực, cuối cùng anh cũng đã hoàn thành việc chẩn bị mặt bằng.


50-GPU-Nvidia-GTX-1080Ti.webp


Để xây dựng trang web phát hiện ung thư vú miễn phí bằng AI, ông đã mất khoảng ba tháng trong thời gian rảnh rỗi, đôi khi ông còn phải ngủ trong văn phòng của mình để hoàn thành công việc, trước khi trang web cuối cùng đi vào hoạt động vào năm 2018.

Ông nói rằng, ông thực sự không chắc có bao nhiêu người đã sử dụng hệ thống này vì dữ liệu không được lưu trên máy chủ do lo ngại về quyền riêng tư của bệnh nhân. Nhưng trong thời gian đó, ông nhận được rất nhiều email cảm ơn từ các bệnh nhân, trong đó có nhiều người đến từ Trung Quốc. Hơn nữa, người dùng thực sự đã sử dụng trang web để kiểm tra các khối u, đặc biệt là đối với những người ở vùng sâu vùng xa với nguồn lực y tế hạn chế. Nhờ có hệ thống AI này ông đã giúp họ giật thời gian từ tay thần chết.

Một vài năm trước, công nghệ này không phổ biến như bây giờ, vì vậy dự án của coolwulf giống như sự khởi xướng hơn. Trang web cũng nhận được nhiều sự quan tâm của ngành công nghiệp, trong đó nhiều cơ sở y tế tại Trung Quốc và thế giới. Chẳng hạn như Bệnh viện Đại học Phúc Đán, đã bày tỏ lòng biết ơn đối với ông qua email và sẵn sàng hỗ trợ tài chính và kỹ thuật.

Fudan-University.webp

Email từ Trung tâm Ung thư Đại học Phúc Đán
Sau tất cả, toàn bộ quá trình xây dựng đều do coolwulf tự bỏ ra , đó là một số tiền không hề nhỏ. Vì vậy có một câu hỏi đặt ra là Tại sao ông ấy không thương mại hóa trang web và thu một số tiền, ?

Câu trả lời của coolwulf rất lãnh đạm nhưng không ẩn ý: "Bệnh nhân ung thư, cũng như gia đình của họ, đã phải chịu đựng quá nhiều, tôi tin rằng mọi người đều muốn giúp đỡ họ, tôi tình cờ lại có khả năng làm như vậy." Bằng cách này, ông ấy cũng cảm ơn nhiều người nhưng không nhận bất kỳ sự hỗ trợ tài chính nào và tự mình thu xếp mọi thứ .


chuan-doan-ung-thu-vu-ban-may-tinh.webp

Ngoài phiên bảnweb, coolwulf cũng phát triển phiên bản máy tính để bàn m thử nghiệm vào thời điểm đó

Đến năm 2021, coolwulf tiếp tục có thêm bước ngoặt quan trọng thứ hai trong cuộc đời ông. Anh họ của đồng nghiệp bị u não , tuy nhiên tiến trình điều trị trông không được tốt và phải điều trị bằng phương pháp “xạ trị toàn bộ não”. Không may, vài tháng sau khi xạ trị toàn bộ não, khối u tái phát trở lại và không còn cách điều trị nào mà phải nằm chờ cái thần chết.

Xạ trị toàn bộ não là liệu pháp loại bỏ khối u trên diện rộng thông qua bức xạ, không chỉ loại bỏ tế bào ung thư mà còn gây tổn thương cho các mô não bình thường, giảm sự xuất hiện của các tổn thương , làm tổn thương các tế bào ung thư và khiến chúng khó tái tạo Xạ trị có thể gây ra rụng tóc, vùng mà các tia bức xạ chiếu trực tiếp vào.

Nếu nói một cách khác xạ trị toàn bộ não, giống như một "cuộc tấn công bừa bãi". Do đó, nếu xét đến khả năng chịu liều bức xạ đối với các cấu trúc trọng yếu của não như thân não hoặc dây thần kinh quang học, xạ trị toàn bộ não thường là phương pháp điều trị một lần trong đời.


anh-ho.webp


Sau sự kiện người thân ra đi, nó đã thay đổi hoàn toàn quan điểm của coolwulf và ông quyết định vượt qua một thách thức trong ngành - thúc đẩy hơn nữa AI không chỉ trong giai đoạn phát hiện mà còn đưa nó vào xử lý thực tế.

Cần biết rằng phương pháp xạ trị toàn bộ não là phương pháp điều trị u não phổ biến nhất hiện nay. Riêng tại Hoa Kỳ, 200.000 người được xạ trị toàn bộ não mỗi năm. Vì vậy, việc liều lĩnh lựa chọn phương pháp xạ trị toàn bộ não cho bệnh nhân ung thư não đa khối u có thực sự cần thiết?

Không hẳn, bởi vì có một loại điều trị khác - xạ trị lập thể. So với xạ trị toàn bộ não, xạ trị lập thể tập trung hơn và có thể loại bỏ chính xác các mô bị bệnh mà không làm tổn thương các mô bình thường.

Dao-Gamma.webp

Ví dụ như dao gamma, là một loại máy xạ trị lập thể. Liệu pháp này có tác dụng phụ thấp hơn nhiều, ít gây hại cho người bệnh, có thể dùng nhiều lần.

Cũng có sự đồng thuận chung trong cộng đồng học thuật rằng xạ trị lập thể mang lại cho bệnh nhân chất lượng cuộc sống tốt hơn và đồng thời hiệu quả hơn. Vấn đề duy nhất là với phương pháp xạ trị lập thể, nguồn lực y tế trở nên khan hiếm hơn.

Bởi vì một khi quy trình này được thông qua, bác sĩ ung thư hoặc bác sĩ giải phẫu thần kinh phải phác thảo và ghi nhãn chính xác cho từng khối u; nhà vật lý y tế cũng phải lập kế hoạch điều trị chính xác cho từng khối u, như vậy sẽ mất rất nhiều thời gian để cứu một bệnh nhân.

Đó cũng có thể là một trong những lý do , các bác sĩ hầu như luôn thích xạ trị toàn bộ não hơn xạ trị lập thể khi bệnh nhân có từ 5 tổn thương não trở lên.


may-xa-tri-nao.webp


Vì AI có thể chia sẻ khối lượng công việc của các bác sĩ. Nên một lần nữa, coolwulf đang nghiên cứu để cung cấp phương pháp xạ trị lập thể cho nhiều bệnh nhân ung thư não hơn.
Nhưng lần này, vấn đề khó khăn hơn đáng kể, ông ấy không thể tự làm một mình được nữa. Vì vậy, ông tìm kiếm sự hợp tác với Trung tâm Y tế Tây Nam của Đại học Texas, Đại học Stanford.

Với sự giúp đỡ và nỗ lực của nhiều người, ba mô hình AI sau đây đã được phát triển gần đây:
  • Mô hình để tự động phác thảo / dán nhãn cho các di căn não;
  • Mô hình dựa trên SVM-radiomics giúp giảm nhanh các kết quả dương tính giả;
  • Mô hình dựa trên bản đồ liều bức xạ được tối ưu hóa để nhanh chóng phân đoạn nhiều tổn thương thành các liệu trình điều trị khác nhau.
Ba mô hình trên bổ sung cho nhau và tương ứng với quy trình làm việc của bác sĩ, giúp giảm đáng kể khối lượng công việc khi sử dụng phương pháp xạ trị lập thể.
Dự án này, hiện đang được trình bày tại Hội nghị lâm sàng mùa xuân AAPM 2022 và hội nghị thường niên AAPM 2022, một lần nữa đã đạt được sự công nhận rộng rãi trong ngành.

Coolwulf, cùng với các đồng tác giả dự án, cũng đang đẩy nhanh tốc độ cố gắng làm cho toàn bộ cộng đồng xạ trị lập thể nhận thức được thành tựu này để công nghệ có thể được áp dụng nhằm thực sự giúp được nhiều bệnh nhân hơn. Trong các cuộc phỏng vấn, coolwulf đã nhiều lần đề cập rằng ông ấy không thể nào đơn một mình thực hiện và đạt được kết quả như ngày hôm nay.

Coolwulf mong rằng giới truyền thông sẽ công bố danh sách cộng tác viên, vì mọi người ở đây đều là những anh hùng đang âm thầm chiến đấu với căn bệnh ung thư.

danh-sach-ctv-coolwulf.webp


Trong những năm gần đây, tỷ lệ tử vong do ung thư đã giảm 30% so với 30 năm trước. Cứ đà này, có lẽ một ngày không xa, hy vọng ung thư sẽ không còn là căn bệnh nan y nữa.

Nhưng đây không phải là một con đường trải đầy hoa hồng, có vô số người giống như coolwulf và những người khác đang đi trên những con đường đầy khó khăn ,chông gai.

Để kết thúc bài viết, chúng ta hãy mượn câu nói nổi tiếng được chia sẻ trên mạng xã hội.

'Không phải anh hùng nào cũng mặc áo choàng'​

Hiện tại bạn đọc có thể tham khảo dịch vụ AI chẩn đoán ung thư vú hoàn toàn miễn phí tại http://mammo.neuralrad.com:5300 hoặc nhấp vào Mammo AI vào trang chủ http://neuralrad.com để sử dụng.

Vn-Z.vn team tổng hợp tham khảo V2EX
 
Trả lời
Dự án đầy tính nhân văn. Gia đình người bệnh gặp khó khăn y tế sẽ tiếp cận được thêm một phương pháp chẩn đoán mới hiệu quả.
Hy vọng dự án sẽ phát triển.
 

buianhcuongit

Búa Gỗ Đôi
Mình đang ở tỉnh và thấy rằng kinh nghiệm lẫn máy móc của Y Tế quá còn hạn chế :(( mọi lẫn đi khám bệnh cũng k tự tin vì k chắc là kết quả có đúng hay không :(( Mong rằng có những ứng dụng AI trong phát hiện bệnh để có thể biết là kết quả chính xác không ? và có cần đi lên các bệnh viện lớn không ?