Khi nói đến việc điều trị ung thư, gần như tất cả các công nghệ đều được con người khai thác để tìm giải pháp điều trị hiệu quả nhất. Nhờ một chương trình (AI) mới do một nhóm các kỹ sư thuộc trường Đại học Florida sáng tạo ra, mà các bác sỹ hiện nay đang có một giải pháp giúp chính họ và các bệnh nhân của mình chống chọi lại căn bệnh chết người này.
Các nhà nghiên cứu thuộc Trung tâm Nghiên cứu Tầm nhìn Máy tính, Đại học Trung tâm Florida, đã sáng tạo ra một hệ thống AI mới với khả năng phát hiện gần như tuyệt đối các khối u cực nhỏ trong các hình ảnh chụp cắt lớp (chụp CT). Các nhà nghiên cứu cũng lưu ý rằng hầu hết các bác sỹ chụp X quang hiện nay chỉ có thể phát hiện chính xác 65% các khối u nhỏ trên hình ảnh chụp X quang. Hệ thống AI mới này có thể phát hiện các khối u có kích thước cực nhỏ với tỷ lệ chính xác lên đến 95%, hứa hẹn sẽ là giải pháp thay thế hiệu quả cho bác sỹ con người.
Dạy hệ thống AI cách phát hiện các khối u
Cũng giống như các hệ thống AI khác, hệ thống AI mới được các nhà nghiên cứu tại Đại học Trung tâm Florida phát triển cần phải học để biết chính xác một khối u trông như thế nào và các khối u này trên các bộ phận khác nhau trong cơ thể người thì khác nhau như thế nào.
“Chúng tôi đã sử dụng não người làm mô hình để tạo ra hệ thống AI này. Chúng ta đều biết các mối liên kết giữa các nơ ron thần kinh trong não chúng ta trở nên vững chắc thế nào trong quá trình phát triển và học tập. Chúng tôi sử dụng mô hình đó để giúp hệ thống AI của mình nắm chắc được cách làm thế nào để tìm thấy những chi tiết trên các hình ảnh chụp CT và tự học cách làm thế nào để tìm thấy các khối u cực nhỏ này”, ông Rodney LaLonde, nghiên cứu sinh tiến sỹ và là kỹ sư khoa học máy tính thuộc đại học Florida cho biết.
Các kỹ sư đã ứng dụng một kỹ thuật từ các thuật toán nhận dạng khuôn mặt đang được sử dụng rất phổ biến hiện nay, giống như công nghệ đang áp dụng trên mẫu smartphone iPhone X, vào hệ thống AI của mình. Hầu hết các phần mềm thuật toán hoạt động theo cơ chế liên tục quét các gương mặt nhằm tìm ra một gương mặt cụ thể khớp với gương mặt đã được cài đặt trong số các gương mặt được quét. Trong trường hợp này, nhóm các nhà nghiên cứu thuộc đại học Florida đã hợp tác với Viện Y tế Quốc gia và Bệnh viện Mayo Clinic để quét hình ảnh chụp CT hàng ngày và lưu vào trong phần mềm AI của họ. Mỗi hình ảnh CT đều dạy cho phần mềm AI cách nhận biết kích thước và hình dáng các khối u, cũng như các dấu hiệu nhận biết u ung thư khác.
Cải tiến công nghệ là cách nâng cao hiệu quả của hệ thống
“Tôi tin rằng hệ thống này sẽ có một tiềm năng ứng dụng rất lớn”, ông Bagci cho biết. Ông Bagci là chuyên gia nghiên cứu chuyên sâu về chụp ảnh y sinh và công nghệ máy học tại Đại học Trung tâm Florida, ông đang nỗ lực để nâng cao hiệu quả của công nghệ chụp ảnh lâm sàng hiện nay.
Ung thư phổi là loại ung thư hàng đầu gây tử vong ở Mỹ và trên toàn thế giới và nếu được phát hiện ở giai đoạn cuối, thì các bệnh nhân mắc ung thư phổi chỉ có tỷ lệ sống sót là 17%. Bằng cách nghiên cứu tìm ra các phương pháp để phát hiện ung thư sớm hơn, tôi cho rằng chúng ta có thể nâng cao được tỷ lệ cứu sống các bệnh nhân”, ông nói.
Ung thư phổi là căn bệnh ung thư gây tử vong cao nhất trong số các bệnh nhân mắc ung thư ở Mỹ, với khoảng 800.000 trường hợp tử vong mỗi năm. Hệ thống AI mới này một ngày nào đó có thể sẽ được ứng dụng để phát hiện chính xác các u ung thư ở các bộ phận khác nhau trong cơ thể người. Ung thư ruột kết và ung thư trực tràng là loại ung thư gây tử vong cao thứ hai và đây là những loại ung thư khi được phát hiện thì thường là ở giai đoạn 4 (giai đoạn cuối).
Chính nhu cầu cải tiến hệ thống AI này là động lực để các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu. Ung thư phổi, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư ruột kết trực tràng và ung thư vú chiếm đến 45% số ca tử vong vì mắc ung thư ở Mỹ. Các kỹ sư muốn đưa hệ thống AI của mình vào thử nghiệm ở một bệnh viện và nhanh chóng phát triển rộng rãi ra.
“Tôi nghĩ tất cả chúng tôi đều mong muốn thiết kế phát triển để tạo ra sự khác biệt và cứu sống cuộc sống con người, đây là động lực cho chúng tôi”, ông LaLonde nói.
