Ứng dụng AI: Hướng đi tiên phong trong lĩnh vực nội soi tiêu hóa

PGS.TS Đào Việt Hằng, Phó Giám đốc Trung tâm Nội soi, BV Đại học Y Hà Nội – người đã công bố gần 70 bài báo khoa học trong nước và quốc tế liên quan đến lĩnh vực nội soi có ứng dụng AI đã trả lời phỏng vấn Báo điện tử Chính phủ về hướng đi rất mới này tại Việt Nam.

Được biết chị và các đồng nghiệp đang thực hiện đề tài cấp Nhà nước về nghiên cứu và xây dựng hệ thống ứng dụng AI trong nội soi đường tiêu hóa nhằm phát hiện các tổn thương. Những kết quả ban đầu đã đạt được của nhóm nghiên cứu là gì, thưa PGS.TS Đào Việt Hằng?

PGS. Đào Việt Hằng: Trong lĩnh vực nội soi tiêu hóa ở nước ta, tôi và các đồng nghiệp là nhóm nghiên cứu tiên phong trong ứng dụng, xây dựng các thuật toán AI nhằm hỗ trợ các bác sĩ phát hiện đúng các tổn thương, tránh bỏ sót và đánh giá đúng, đầy đủ vùng bị tổn thương.

Theo đó, bài toán xác định vị trí các mốc của đường tiêu hóa, độ chính xác đạt kết quả 98-99%. Đối với thuật toán khoanh vùng, phát hiện các tổn thương ung thư đường tiêu hóa trên, độ chính xác cũng đã đạt từ 80-85%.

Hầu hết các thuật toán đều tìm đúng các tổn thương, diện tích khoanh vùng của tổn thương cũng khá chính xác khi so sánh với đánh dấu của chuyên gia.

Đây cũng là hướng nghiên cứu mà trên thế giới đã ứng dụng nhiều trong vài năm gần đây. Đến năm 2021-2022 bắt đầu có những báo cáo đầu tiên liên quan đến thử nghiệm lâm sàng trên người bệnh.

Đa số các nghiên cứu trên thế giới đều cho thấy, sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo có vai trò rất quan trọng trong việc giảm thiểu bỏ sót tổn thương, hỗ trợ bác sĩ nội soi phát hiện tổn thương tăng lên từ 30-40%, giảm chi phí cho hệ thống y tế trong tầm soát sàng lọc ung thư đường tiêu hóa.

Tức là bệnh nhân sẽ được phát hiện các tổn thương ở giai đoạn sớm, như các trường hợp ung thư hoặc các trường hợp tổn thương có nguy cơ ung thư, từ đó sẽ kéo dài thời gian sống của người bệnh và tiết kiệm chi phí cho người bệnh. Một số kết quả của nhóm nghiên cứu do tôi chủ trì cũng nhận được hiệu quả tương tự.

Nhóm nghiên cứu gặp những khó khăn, cản trở gì khi lựa chọn nghiên cứu ứng dụng AI trong nội soi tiêu hóa – một lĩnh vực hoàn toàn mới tại Việt Nam, thưa PGS.TS Đào Việt Hằng?

PGS. Đào Việt Hằng: Chính vì là lĩnh vực tiên phong nên nhóm nghiên cứu cũng gặp phải một số khó khăn, trong đó quan trọng nhất là chưa từng có bộ cơ sở dữ liệu hoặc các nghiên cứu trước đó ở Việt Nam ứng dụng theo hướng này. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã phải xây dựng mọi thứ từ đầu một cách tỉ mỉ và cẩn thận nhất.

Một khó khăn nữa là các hệ thống máy móc ở Việt Nam tại các tuyến y tế khác nhau nên chất lượng khác nhau. Điều này đặt ra bài toán cần xây dựng một thuật toán, một sản phẩm có khả năng ứng dụng triển khai được ở nhiều tuyến với chi phí phù hợp, chạy được trên nhiều hệ thống máy móc khác nhau. Đó là một bài toán thực tế rất lớn và có nhiều thách thức.

Mặt khác, tại các tuyến y tế hiện nay ở nước ta, hệ thống máy móc, trang thiết bị, nguồn nhân lực vẫn còn khoảng cách rõ rệt.

Trước đây, chúng ta có thể suy nghĩ, đầu tư vào công nghệ là đầu tư đòi hỏi số vốn lớn, công sức lớn. Tuy nhiên, sau một thời gian thực hiện đề tài, nhất là sau thời điểm dịch COVID-19 xảy ra, tôi khẳng định đầu tư cho chuyển đổi số và công nghệ chính là cách để rút ngắn khoảng cách chất lượng y tế giữa các tuyến, đồng thời cũng là cách để chúng ta tiết kiệm nguồn lực nhiều nhất.

Xin chị chia sẻ về một số ứng dụng của đề tài nghiên cứu do chị chủ trì?

PGS Đào Việt Hằng: Nhóm nghiên cứu của chúng tôi đã tiếp cận theo 2 hướng chính. Hướng thứ nhất là lấy người bệnh làm trung tâm, thông qua việc triển khai các ứng dụng trên điện thoại thông minh hỗ trợ người bệnh chuẩn bị nội soi đại tràng. Ứng dụng này đã thử nghiệm tại Trung tâm Nội soi (Bệnh viện Đại học Y Hà Nội) để đánh giá mức độ sạch trước khi bệnh nhân soi đại tràng cũng như đánh giá mức hài lòng của người bệnh.

Bước đầu, kết quả rất tốt, người bệnh rất hài lòng, bác sĩ nội soi đánh giá mức độ sạch khi chuẩn bị soi đại tràng ở nhóm được sử dụng ứng dụng tốt hơn nhiều so với nhóm bệnh nhân được hướng dẫn theo cách truyền thông thông thường.

Một ứng dụng khác mới được giới thiệu liên quan đến quản lý bệnh trào ngược dạ dày thực quản – GERDCare. Với ứng dụng này, bệnh nhân sẽ được hướng dẫn cụ thể, tối ưu hóa cho từng người bệnh, từ chế độ ăn uống, sinh hoạt, người bệnh cũng có thể theo dõi được những tiến triển cũng như thay đổi triệu chứng của mình và được nhắc uống thuốc đúng giờ hằng ngày.

Bệnh trào ngược dạ dày thực quản đang có xu hướng tăng nhanh ở Việt Nam thời gian qua, tuy nhiên bệnh nhân thường đến gặp bác sĩ khi cảm thấy các triệu chứng rất khó chịu và thường không tuân thủ được điều trị cũng như ăn uống sinh hoạt như bác sĩ đã hướng dẫn, vì vậy kết quả điều trị không được như mong đợi.

Hướng tiếp cận thứ hai của nhóm nghiên cứu là ứng dụng AI để hỗ trợ các bác sĩ phát hiện tổn thương, đồng thời giảm tải cho các bác sĩ, rút ngắn khoảng các về chất lượng trang thiết bị nội soi giữa các tuyến điều trị.

Hiện nay hệ thống máy móc, trang thiết bị, nhân lực tại các tuyến y tế ở nước ta vẫn còn khoảng cách, vậy làm sao để các ứng dụng AI về nội soi có thể triển khai hiệu quả?

PGS Đào Việt Hằng: Trong 2-3 năm gần đây, các sản phẩm của các hãng khác nhau trên thế giới ứng dụng AI trong nội soi tiêu hóa ra đời rất nhiều nhưng chi phí rất đắt. Đối với các hãng nội soi lớn, chỉ những thế hệ máy tiên tiến nhất mới có chức năng này và chỉ dành riêng cho hệ thống của hãng đó.

Nếu như sử dụng hệ thống ứng dụng AI tích hợp được với nhiều loại máy nội soi thì chi phí có thể lên tới 3000 EURO cho một hệ thống máy trong 1 tháng. Với mức chi phí này thì các cơ sở y tế của Việt Nam hoàn toàn không thể chi trả được.

Trên thế giới cũng có phần mềm đi theo hướng của nhóm nghiên cứu chúng tôi nhưng nội dung hoàn toàn bằng tiếng Anh nên người bệnh ở nước ta cũng khó sử dụng.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu chúng tôi luôn mong muốn và đặt mục tiêu những sản phẩm của mình vừa ứng dụng được trong đào tạo, vừa ứng dụng được trong thực tế với giá thành tương đối rẻ, để các tuyến y tế trên cả nước đều có thể ứng dụng được. Khi đó người dân Việt Nam sẽ được tiếp cận công nghệ theo hướng này một cách hiệu quả nhất.

Khi thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã mời các chuyên gia để gán nhãn, khoanh vùng ảnh rất cẩn thận, tỉ mỉ và đã xây dựng được một bộ cơ sở dữ liệu nội soi vô cùng quý giá, vì số lượng rất nhiều, rất đa dạng.

Chính vì vậy, chúng tôi đã đề xuất và mong muốn, sau khi đề tài kết thúc (cuối năm 2023), nhóm sẽ sử dụng các cơ sở dữ liệu này như một hệ thống đào tạo cho các bác sĩ nội soi ở Việt Nam, trong đó có nhúng thuật toán trí tuệ nhân tạo.

Khi đó các bác sĩ của chúng ta sẽ được đào tạo theo 2 cách: Sử dụng chính những cơ sở dữ liệu mà các chuyên gia đã gán nhãn giống như các thư viện để học về các tổn thương; có thể tải lên các video, hình ảnh nội soi, sau đó thuật toán trên hệ thống sẽ đánh dấu và phát hiện các tổn thương, đó là cách đào tạo từ xa đối với các bác sĩ.

Rõ ràng, việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong y tế nói chung và nội soi đường tiêu hóa nói riêng là hướng đi cần thiết hiện nay vì những lợi ích to lớn mà nó mang lại, như góp phần nâng cao tỉ lệ phát hiện tổn thương, tránh bỏ sót, tích hợp hệ thống báo cáo tự động và tiết kiệm nguồn nhân lực y tế còn đang thiếu hụt một cách hiệu quả nhất.

Hiền Minh