VINIF.2020.DA17 – Phát triển hệ thống thời gian thực ứng dụng trí tuệ nhân tạo hỗ trợ phát hiện polyp đại tràng và phân loại các tổn thương có nguy cơ ung thư hóa khi nội soi

Chủ nhiệm dự án
TS. Đinh Viết Sang
Tổ chức chủ trì
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Tính cấp thiết. Ung thư đại trực tràng đứng hàng thứ 5 trong số các bệnh lý ác tính tại Việt Nam và nội soi đại tràng toàn bộ nhằm phát hiện các tổn thương polyp, đặc biệt polyp u tuyến, polyp có nguy cơ cao là phương pháp đóng vai trò cơ bản trong tầm soát bệnh lý này. Tỷ lệ bỏ sót polyp đại tràng theo các nghiên cứu trên thế giới dao động từ 20 – 47% và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kinh nghiệm của bác sĩ, thời gian rút dây soi, chất lượng hệ thống máy móc và việc chuẩn bị nội soi đại tràng. Tại Việt Nam, số lượng bệnh nhân có các bệnh lý tiêu hóa đông cùng mô hình bệnh tật đa dạng tạo áp lực lớn cho các trung tâm nội soi dẫn đến các nguy cơ thời gian rút dây nội soi nhanh, chất lượng hình ảnh nội soi có thể không đảm bảo và sự quá tải cũng như mệt mỏi của các bác sĩ. Trong khi đó các đơn vị y tế hiện không đủ điều kiện trang bị các hệ thống nội soi có công nghệ tiên tiến giúp tăng cường chất lượng hình ảnh hoặc các dụng cụ hỗ trợ phát hiện tổn thương và nhận diện những trường hợp có nguy cơ ác tính. Điều này đặt ra bài toán cần có các giải pháp vừa có thể tăng tỷ lệ phát hiện polyp đại tràng đặc biệt là nhóm nguy cơ ung thư cao vừa đảm bảo được tính hiệu quả về chi phí kinh tế cho cả đơn vị y tế và người bệnh.

Mục tiêu của dự án nhằm phát triển các thuật toán học máy hiệu quả cho phát hiện, khoanh vùng polyp đại tràng và phân loại các tổn thương có nguy cơ ung thư hóa qua ảnh nội soi. Từ đó xây dựng một hệ thống thiết bị tính toán thời gian thực hỗ trợ bác sĩ nội soi phát hiện polyp đại tràng và chẩn đoán các tổn thương có nguy cơ ung thư hóa.

Tác động xã hội. Giải pháp công nghệ hỗ trợ bác sĩ nội soi thông qua hệ thống thiết bị chuyên dụng xử lý ảnh nội soi thời gian thực sẽ được đăng ký bằng độc quyền sáng chế, góp phần khẳng định năng lực và ảnh hưởng ứng dụng công nghệ AI trong chăm sóc y tế. Việc triển khai hệ thống AI thời gian thực hỗ trợ bác sỹ nội soi tại các cơ sở y tế bao gồm cả đơn vị có chức năng đào tạo, bệnh viện tuyến trung ương, tuyến tỉnh sẽ giúp kết nối các bác sĩ nội soi, rút ngắn sự khác biệt về kinh nghiệm tay nghề cũng như hướng đến quyền lợi của người bệnh được thụ hưởng dịch vụ khám chữa bệnh tốt với chi phí không quá cao. Dự án cũng sẽ phát triển nền tảng hỗ trợ đào tạo cho các bác sĩ nội soi dựa trên hình ảnh và ca bệnh lâm sàng thực tế thu thập tại các đơn vị y tế. Điều này sẽ giúp nâng cao toàn diện, cập nhật liên tục và chuẩn hóa kiến thức, các tiêu chí đánh giá, phân loại, nhận định tổn thương đại tràng cho các bác sĩ nội soi ở nhiều cơ sở thuộc nhiều tuyến.

Chủ nhiệm dự án
TS. Đinh Viết Sang
Tổ chức chủ trì
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Tags

Tiến độ dự kiến
01/11/2020
30/06/2021
Giai đoạn 1

Sản phẩm giai đoạn 1:
• Nền tảng thông minh để chú thích và tạo dữ liệu trực quan
• Bộ dữ liệu giai đoạn đầu: 5.000 hình ảnh nội soi có polyp, 5.000 hình ảnh nội soi không có polyp
• Kết quả thử nghiệm các mô hình học máy tiên tiến cho bài toán phát hiện và khoanh vùng polyp
• Kết quả thử nghiệm ban đầu các mô hình học máy tiên tiến cho bài toán xác định polyp có nguy cơ ung thư hóa cao
• Bản thảo/được chấp nhận đăng/được đăng 01 bài báo tại các tạp chí SCI Q1 ngành khoa học máy tính hoặc ngành nội soi – tiêu hóa tại thời điểm đăng bài và/hoặc tại các hội thảo hàng đầu (hạng A hoặc A*)
• Bản thảo/được chấp nhận đăng/được đăng 01 bài báo tại hội thảo quốc tế chuyên ngành

28/02/2022
Giai đoạn 2

Sản phẩm giai đoạn 2:
• Bộ dữ liệu nội soi đại tràng bao gồm 10.000 hình ảnh nội soi có polyp (ít nhất 2000 polyp có nguy cơ ác tính cao), 10.000 hình ảnh nội soi không có polyp và 200 video nội soi có polyp
• Kết quả tối ưu các mô hình học máy tiên tiến cho bài toán phát hiện và khoanh vùng polyp
• Kết quả tối ưu các mô hình học máy tiên tiến cho bài toán xác định polyp có nguy cơ ung thư hóa cao
• Kết quả thử nghiệm ban đầu cho việc triển khai và tối ưu các mô hình trên thiết bị chuyên dụng
• Bản thảo/được chấp nhận đăng/được đăng bài báo thứ hai tại các tạp chí SCI Q1 ngành khoa học máy tính hoặc ngành nội soi – tiêu hóa tại thời điểm đăng bài và/hoặc tại các hội thảo hàng đầu (hạng A hoặc A*)
• Bản thảo/được chấp nhận đăng/được đăng bài báo thứ hai tại hội thảo quốc tế chuyên ngành

31/10/2022
Giai đoạn 3

Sản phẩm giai đoạn 3:
• Hệ thống AI nhúng trên thiết bị chuyên dụng xử lý thời gian thực hỗ trợ bác sĩ trong quá trình nội soi
• 01 Đơn đăng ký sáng chế được chấp nhận
• Hệ thống ứng dụng AI hỗ trợ đào tạo từ xa các bác sỹ chuyên ngành nội soi – tiêu hóa
• 02 Bài báo được đăng hoặc chấp nhận đăng tại các tạp chí SCI Q1 ngành khoa học máy tính hoặc ngành nội soi – tiêu hóa tại thời điểm đăng bài và/hoặc tại các hội thảo hàng đầu (hạng A hoặc A*)
• 02 Bài báo đăng trong kỷ yếu của hội thảo quốc tế chuyên ngành