‘Lập trình viên nghiệp dư’ chiến đấu với ung thư vú/u não bằng 50 chiếc GeForce 1080 Ti
(howardchen.substack.com)"Không phải anh hùng nào cũng khoác áo choàng."
- Câu chuyện về coolwulf, người đã công khai một trang web dùng AI để chẩn đoán ung thư vú từ ảnh X-Ray vào năm 2018
- Hoàn toàn miễn phí. Độ chính xác đạt khoảng 90%
- Ung thư vú nếu được phát hiện sớm thì tỷ lệ chữa khỏi cao, nhưng vì triệu chứng ban đầu không rõ rệt nên rất dễ bỏ lỡ thời điểm điều trị
- Dù quyết định cuối cùng vẫn phải do bác sĩ đưa ra, nhưng nếu có một AI đáng tin cậy để phát hiện khối u thì việc giúp phát hiện sớm là hoàn toàn có giá trị
- Bài viết công bố ban đầu nhận được nhiều sự hưởng ứng, nhưng coolwulf sau khi công khai thì không lộ diện và biến mất
- Rồi đến năm 2022, coolwulf quay trở lại với dự án quan trọng hơn là "dự án u não". Vẫn tiếp tục giấu danh tính của mình..
- Nội dung từ vài cuộc phỏng vấn mà một nhà báo đã thực hiện sau khi tìm đến coolwulf, người đang sống ở miền Trung nước Mỹ.
Tên thật của Coolwulf là Hao Jiang
- Hoàn thành chương trình cử nhân và tiến sĩ ngành Vật lý tại Đại học Nam Kinh, sau đó lấy thêm bằng tiến sĩ ngành Kỹ thuật hạt nhân và Khoa học bức xạ tại Đại học Michigan
- Anh tự đánh giá sự nghiệp của mình như sau
Sự nghiệp chính của tôi là 'hình ảnh y khoa', nhưng trong thời gian rảnh tôi cũng là một lập trình viên 'nghiệp dư' phát triển các dự án mã nguồn mở.
- Anh đã lập trình từ thời sinh viên, và trước cả GitHub còn làm các dự án phụ trên SourceForge hoặc website riêng của mình
- Năm 2001, anh tham gia các dự án liên quan đến engine dựng hình Gecko của Mozilla, và cũng góp mặt trong Phoenix, tiền thân của Firefox
- Từ năm 2009, anh còn vận hành trang Exp Deals Hotel giúp đặt khách sạn giá rẻ
- Sau khi hoàn thành việc học về hình ảnh y khoa tại Đại học Michigan, anh dẫn dắt phát triển các sản phẩm detector hình ảnh tại Bruker và Siemens
- Sau đó, cùng với giáo sư Weiguo Lu của Đại học Texas, anh thành lập một công ty phần mềm liên quan đến xạ trị và đang phát triển các sản phẩm về xạ trị ung thư và công nghệ AI
Chứng kiến cái chết
- Nếu mọi việc tiếp diễn như vậy thì có lẽ anh đã trở thành một nhà sáng lập startup khoa học, nhưng
anh đã chứng kiến một cựu sinh viên Đại học Nam Kinh qua đời ở tuổi 34 vì bỏ lỡ thời điểm điều trị ung thư vú, để lại đứa con mới 4 tuổi - Anh nhận ra rằng nhiều bệnh nhân ung thư vú thường bị chẩn đoán muộn vì không có cách tiếp cận để phát hiện ung thư
- Vì vậy, với nền tảng chuyên môn phù hợp, anh nảy ra ý tưởng dùng AI để phát hiện trên ảnh X-Ray
Thu thập bộ dữ liệu
- Coolwulf trước tiên tải xuống các bộ dữ liệu DDSM và MIAS từ website của Đại học Florida
- Thời đó định dạng dữ liệu đã cũ, không phải ảnh Dicom tiêu chuẩn, và ảnh vẫn là bản quét từ phim nên anh phải viết chương trình riêng để chuyển toàn bộ thông tin sang dạng có thể sử dụng được
- Anh cũng yêu cầu bộ dữ liệu ung thư vú InBreast, vốn là tài liệu không công khai, từ Đại học Barcelona
- Đồng thời đọc rất nhiều tài liệu và viết mã cho mô hình
Tự dựng cụm GPU cục bộ
- Để huấn luyện mô hình hiệu quả thì cần phần cứng hiệu năng cao,
nên anh đã tự bỏ tiền dựng một cụm GPU cục bộ với 50 chiếc Nvidia GTX 1080 Ti - Thời đó, vì đào tiền mã hóa nên việc gom đủ 50 card đồ họa không hề dễ
- Anh còn nhờ bạn bè lùng GPU trên Newegg/Amazon/Dell giúp mình
- Sau 3 tháng, website "AI phát hiện ung thư vú miễn phí" đã được hoàn thành và lên sóng vào năm 2018
Phản ứng của mọi người
- Không ai biết chính xác có bao nhiêu người đã sử dụng, vì lý do quyền riêng tư nên dữ liệu không được lưu trên máy chủ
- Nhưng rất nhiều email cảm ơn từ bệnh nhân bắt đầu gửi đến, đặc biệt là từ Trung Quốc
- Người dùng đã dùng website này để phát hiện khối u cho những người ở vùng xa, nơi thiếu thốn tài nguyên y tế
- Vài năm trước, công nghệ này còn chưa phổ biến như bây giờ nên dự án của coolwulf gần như là một trong những người đi đầu
- Website này thu hút rất nhiều sự chú ý trong ngành, và cả những nơi như Bệnh viện Đại học Phục Đán (đại học quốc gia ở Thượng Hải) cũng gửi email cảm ơn và bày tỏ ý định hỗ trợ tài chính, kỹ thuật
- Nhưng toàn bộ việc này đều do coolwulf tự chi tiền, và đó không phải số tiền nhỏ
- Khi được hỏi vì sao không thu phí
"Bệnh nhân ung thư và gia đình họ đã phải chịu đựng quá nhiều, nên tôi nghĩ ai cũng muốn giúp họ. Còn tôi thì có khả năng để làm điều đó"
- Ngoài website còn có cả phiên bản desktop
Bước ngoặt thứ hai của cuộc đời
- Năm 2021, Coolwulf trải qua bước ngoặt lớn thứ hai trong đời
- Em họ của một đồng nghiệp mắc u não khó điều trị nên đã được xạ trị toàn não (WBRT, Whole Brain Radiation Therapy)
- Đáng tiếc là vài tháng sau khi xạ trị toàn não, khối u tái phát và không còn cách nào cứu chữa ngoài chờ đợi cái chết
- WBRT là phương pháp điều trị loại bỏ khối u trên diện rộng bằng bức xạ; nó tiêu diệt tế bào ung thư nhưng cũng gây tổn thương mô não bình thường để giảm sự xuất hiện của tổn thương
- Nói bớt học thuật đi một chút, WBRT gần với một kiểu "tấn công không phân biệt"
- Vì vậy, khi phải tính đến giới hạn liều bức xạ của các cấu trúc quan trọng trong não như thân não (Brainstem) hay dây thần kinh thị giác (Optical Nerve), WBRT thường là 'phương pháp chỉ làm được một lần trong đời (once-in-a-lifetime)'
- Sau sự việc này, coolwulf thay đổi hoàn toàn góc nhìn và quyết định đột phá vào bài toán khó của ngành
→ Không chỉ áp dụng AI ở giai đoạn phát hiện mà còn đưa vào điều trị thực tế
Hiện trạng điều trị u não
- Hiện nay, phương pháp phổ biến nhất để điều trị u não là xạ trị toàn não (WBRT)
- Chỉ riêng tại Mỹ, mỗi năm có 200.000 người được điều trị bằng WBRT
- Vậy có nhất thiết phải chấp nhận rủi ro chọn WBRT cho bệnh nhân đa u não, khi đây là lựa chọn gần như chỉ có thể dùng một lần trong đời hay không?
- Không hẳn, vì còn một phương pháp khác là xạ trị định vị (Stereotactic Radiotherapy, Stereotactic Radiosurgery/SRS)
- So với xạ trị toàn não, xạ trị định vị có độ tập trung cao hơn, cho phép loại bỏ chính xác mô bệnh mà không làm tổn thương mô bình thường
- Ví dụ, Gamma Knife là một dạng máy xạ trị định vị. Phương pháp này có tác dụng phụ ít hơn nhiều, ít gây hại hơn cho bệnh nhân và có thể dùng nhiều lần
- Quan điểm phổ biến trong giới học thuật là xạ trị định vị vừa hiệu quả hơn vừa mang lại chất lượng sống tốt hơn cho bệnh nhân
Để thực hiện xạ trị định vị
- Vấn đề duy nhất là xạ trị định vị lại càng làm tình trạng thiếu tài nguyên y tế trở nên nghiêm trọng hơn
- Bởi nếu áp dụng quy trình này, bác sĩ ung bướu hoặc bác sĩ phẫu thuật thần kinh phải xác định chính xác đường viền của từng khối u và gắn nhãn cho từng khối u
- Nhà vật lý y khoa (medical physicist) cũng phải lập kế hoạch điều trị chính xác cho từng khối u, nên để cứu một bệnh nhân sẽ tốn rất nhiều thời gian
- Vì thế, khi bệnh nhân có hơn 5 tổn thương não, các bác sĩ luôn ưu tiên WBRT hơn xạ trị định vị
- Tuy nhiên, AI có thể chia sẻ khối lượng công việc với bác sĩ
- coolwulf đang nỗ lực để đưa xạ trị định vị đến với nhiều bệnh nhân u não hơn
- Nhưng lần này bài toán khó hơn rất nhiều, đến mức không thể tiếp tục làm một mình. Vì vậy anh hợp tác với trung tâm y tế của Đại học Texas và Stanford
- Với sự giúp sức của nhiều người, gần đây 3 mô hình AI đã được phát triển
- Mô hình tự động khoanh vùng/gắn nhãn di căn não (brain metastases)
- Mô hình dựa trên SVM-radiomics để nhanh chóng giảm false positive
- Mô hình phân chia nhanh nhiều tổn thương theo các quy trình điều trị khác nhau dựa trên bản đồ liều bức xạ đã được tối ưu
- Ba mô hình này bổ trợ cho nhau và phù hợp với workflow của bác sĩ, nên có thể giảm mạnh khối lượng công việc khi áp dụng xạ trị định vị
Công bố kỹ thuật
- "An AI-based stereotactic Radiosurgery Management Web Platform for Brain Metastases"
- Dự án này đã được trình bày tại 2022 AAPM Spring Clinical Meeting và 2022 AAPM annual meeting, một lần nữa được ngành công nhận rộng rãi
- coolwulf cùng các đồng tác giả đang thúc đẩy để toàn bộ cộng đồng xạ trị định vị nhận thức và áp dụng thành quả này, qua đó đẩy nhanh việc giúp đỡ nhiều bệnh nhân hơn trong thực tế
- Trong buổi phỏng vấn, coolwulf nhiều lần nhấn mạnh rằng kết quả này tuyệt đối không phải do một mình anh làm ra
- Anh nói tất cả những người âm thầm chiến đấu với ung thư đều là anh hùng, và đề nghị ghi tên các đồng tác giả
Zi Yang, Mingli Chen, Hao Jiang, Zabi Wardak, Strahinja Stojadinovic, Robert Timmerman, Tu Dan, Weiguo Lu, Xuejun Gu
- Trong vài năm gần đây, tỷ lệ tử vong do ung thư đã giảm 30% so với 30 năm trước
- Nếu tốc độ này tiếp tục, có lẽ đến một ngày nào đó trong tương lai, ung thư sẽ không còn là bệnh giai đoạn cuối nữa
- Nhưng con đường này không phải là một cây cầu cứ thế đi thẳng qua; có vô số người như coolwulf đang tự mình soi sáng lối đi trong vực sâu
- Để khép lại bài viết, trích lại bình luận của một người dùng trên Reddit
Không phải anh hùng nào cũng khoác áo choàng.
“Not all heroes wear capes”
21 bình luận
Cảm ơn bạn rất nhiều vì đã dịch bài viết đầy cảm động này.
Wow.. thật sự rất tuyệt vời
Thật tuyệt vời.
Xin cảm ơn.
Thật sự là một người xứng đáng được gọi là anh hùng. Cảm ơn bạn đã giới thiệu một bài viết hay.
Thật quá tuyệt vời và đáng kính trọng..
Cảm ơn bạn đã dịch bài viết hay này!
Cảm ơn vì bài viết hay.
Cảm ơn bạn đã chia sẻ bài viết tuyệt vời và bản dịch!
Wow..
Cảm ơn bạn đã dịch. Tôi đã đọc rất trân trọng.
Thật cảm động.
Đúng là một bài viết khiến đầu óc tỉnh ra...
Đúng là tôi đã lười biếng.
Tôi xin được truyền thêm chút động lực rồi đi đây.
Nhớ lại dự án beowulf ngày xưa. Cảm ơn vì thông tin hữu ích.
Ồ.. lúc đầu tôi bắt đầu đọc với kiểu thế này.. nhưng rồi lại đọc kỹ hết. Ngoài việc thấy thật tuyệt vời và đúng là người tiên phong, tôi chẳng nghĩ ra từ nào khác. Dĩ nhiên không phải một mình anh ấy xử lý mọi thứ, nhưng tôi muốn dành một tràng pháo tay cho rất nhiều lần thử và sai.. cùng những vất vả đã trải qua.
Tôi chỉ định đọc lướt thôi, nhưng rồi đã ngồi vào bàn và đọc kỹ từng dòng. Từng câu anh/chị dịch đều chạm rất sâu vào lòng người. Nó cũng khiến tôi suy nghĩ rất nhiều… Đây là bài viết đã thắp lên một bóng đèn nhỏ cho sự nghiệp từng tưởng như bị lạc lối của tôi. Xin cảm ơn!
Ôi, thật đáng công khi tôi đã dịch chăm chỉ. Cố lên nhé!
Thật là một người hùng.
Một trí tuệ biết hành động.
Thật sự rất tuyệt. Cảm ơn!
Chính Coolwulf đã tự đăng tin này lên HN. https://news.ycombinator.com/item?id=31449147
Trong phần bình luận có người chê đủ điều như tại sao lại phục vụ bằng http, tiêu chí đánh giá độ chính xác là gì, v.v... nhưng tôi thực sự thấy bài này rất thú vị.
Đây là trang web kiểm tra ung thư vú được nhắc tới trong bài. http://mammo.neuralrad.com:5300/upload
Tôi cũng không rõ ở trong nước, sau khi chụp mammogram (chụp nhũ ảnh), bệnh nhân có thể nhận được ảnh hay không.
Phần lớn các hình ảnh bệnh nhân được chụp tại bệnh viện đều có thể được nhận nếu chính người bệnh muốn. Có lẽ sẽ mất phí (tùy bệnh viện nhưng tôi nhớ là khoảng quanh 10.000 won). Nếu làm thủ tục, bạn có thể nhận chúng trên CD. Có vẻ nếu chuyển ảnh DICOM trong CD này sang jpg thì sẽ có thể sử dụng được.
À, ra là vậy. Cảm ơn bạn!