8 milioane de copii se nasc cu anomalii congenitale anual, iar România ocupă locul al doilea în Europa.
Ideea a pornit de la o experiență personală a tinerei cercetătoare Smaranda Belciug, de la Universitatea Craiova. S-a întâmplat ca medicul său să considere că fătul avea o restricție de creștere intrauterină. „Din fericire, statistica din mintea mea mi-a tras niște semnale de alarmă, iar eu am reușit să demonstrez că era doar o eroare, deoarece din punct de vedere statistic nu erau corect interpretate datele, iar, după o reverificare mai atentă, doctorul a revenit asupra diagnosticului și copilul meu s-a născut la termen”, spune Smaranda Belciug în interviul care urmează și în care explică de ce și cum a ajuns să dezvolte un sistem care folosește Inteligența Artificială în depistarea anomaliilor fetale.
Inovația va putea fi pusă în practică, dacă societatea va fi interesată. „Primul pas ar fi transferul tehnologic către industrie. Obstacolele cele mai mari sunt reprezentate de lipsa finanțării. În rest, cam tot poate fi rezolvat, dar când vine vorba de bani, depinzi de alții și atunci e cel mai greu”, spune tânăra conferențiar.
Smaranda Belciug este conferențiar universitar la Departamentul de Informatică, Facultatea Științe, Universitatea din Craiova și conducător de doctorat în Informatică la Institutul de Matematică al Academiei Române Simion Stoilow. În anul 2022, a primit Premiul Academiei Mihai Drăgănescu pentru două monografii apărute la Springer-Nature și Elsevier. Este membru asociat al Societății Regale de Medicină din Marea Britanie și editor la mai jurnale Springer și Elsevier.
Smaranda Belciug a fost cooptată ca expert în cadrul programului European Commission Horizon Europe Health Research Programme și Expert E-COST. A publicat numeroase studii în jurnale internaționale. Domeniile ei de competență sunt Inteligența Artificială, știința datelor, data mining si biostatistica. Din 2022, este directorul proiectului de cercetare PN-III-P4-PCE-2021-0057 – Recunoașterea formelor și detecția anomaliilor în morfologia fetală utilizând Deep learning și învățare statistică.
– Ați parcurs mare parte din proiectul dvs de cercetare. Vă rog să ne descrieți tema, ce ați realizat și ce aduce nou această inovație în depistarea anomaliilor congenitale?
Ideea noastră a fost de a realiza un sistem inteligent de decizie care să semnaleze potențialele anomalii congenitale ale fătului în trimestrul al doilea de sarcină.
Ceea ce ne propusesem în acest proiect a fost dus la bun sfârșit, și anume să avansăm o idee de la nivelul de maturitate tehnologică 2 (i.e. – formularea conceptului tehnologic) la un nivel de maturitate 3 (i.e. – demonstrarea funcționalității conceptului la nivel analitic si experimental).
Sistemul inteligent îmbină Inteligența Artificială și Învățarea Statistică pentru a răspunde următoarelor cerințe: a) ghidarea sondei doctorului pentru a obține imagini mai bune, b) detectarea, măsurarea și stocarea automată a planurilor fetale (i.e. – abdomen, creier, etc.), c) semnalarea unor potențiale anomalii fetale.
În literatura de specialitate, sistemele dezvoltate se ocupă de o singură parte a fătului în vederea semnalării unor anomalii și nu folosesc un comitet de algoritmi de Inteligență Artificială și Învățare Statistică, care lucrează într-un mod competitiv, colaborativ pentru a asista doctorul. Un astfel de sistem nu există încă pe piață.
– Explicați-ne cum se întâmplă lucrurile acum și care sunt avantajele noului sistem?
În practica actuală un medic experimentat are rata de detecție a anomaliilor fetale 52%, iar un doctor neexperimentat 32.5%. De ce? Din cauza unor factori multiplii precum lipsă de timp, oboseală, mișcarea fătului și caracteristici materne (de exemplu obezitatea).
În cazul în care combo-ul medic plus Inteligență Artificială detectează anomalii, diferite decizii timpurii pot fi luate în cunoștință de cauză.
Trebuie să fim realiști și să recunoaștem că medicii ce pot efectua morfologii fetale cu o acuratețe ridicată sunt destui de puțini și toți lucrează în marile orașe. În orașele mici sau la sate nu întâlnim așa ceva. Și atunci, sistemul de Inteligență Artificială ar fi un instrument foarte folositor. Ar aduce experiența celor mai buni doctori în orice cătun. Orice doctor ar putea să-l utilizeze, iar viitoarea mama să poată să ia o decizie informată.
– Care a fost realitatea de la care a pornit ideea, necesitatea acestui proiect? Cum arată situația screeningului și diagnosticării în sarcină în România? De ce v-ați decis să faceți acest demers de cercetare?
Ideea a pornit de la o experiență personală, în care doctorul a considerat că fătul avea o restricție de creștere intrauterină. Din fericire, statistica din mintea mea mi-a tras niște semnale de alarmă, iar eu am reușit să demonstrez că era doar o eroare, deoarece din punct de vedere statistic nu erau corect interpretate datele, iar după o reverificare mai atentă, doctorul a revenit asupra diagnosticului și copilul meu s-a născut la termen. Cum mi-a spus un prieten doctor, Medicina nu e Matematică, este Matematică Superioară.
În mod evident screening-ul în sarcină în România, și nu numai, poate și trebuie să fie îmbunătățit. 8 milioane de copii se nasc cu anomalii congenitale anual, iar România ocupă locul al doilea în Europa. Sunt mai mulți factori care au dus la decizia de a cerceta acest subiect: 1. pentru că este un subiect foarte sensibil și important, 2. pentru ca am avut noroc să am un colaborator doctor care este îmi este și prieten și astfel am avut acces la date și la explicații. Cred că de fapt asta e cel mai important în aplicarea Inteligenței Artificiale în medicină: să găsești un doctor care chiar să vrea să schimbe ceva, și care, foarte important, să înțeleagă matematica, și în special, statistica. Sau dacă nu chiar să o înțeleagă, să o accepte.
– Explicați-ne pe scurt cum s-a lucrat la acest proiect? Este ușor să faci cercetare în România?
În cercetare sunt trei componente care trebuie să fie îndeplinite:
În primul rând să găsești oamenii potriviți cu care să faci echipa. Am avut noroc de o echipă în care există o anumită chimie. Avem încredere unii în ceilalți, vorbim liber, deschis, glumim, ne certăm, ne împăcăm.
Apoi trebuie să ai finanțare. Dacă ai doar idei, e mai greu să le pui în aplicare. Aici e prima problemă în România. Proiecte puține, apar rar, se evaluează foarte încet, bani puțini.
Și foarte important, instituția în care se desfășoară proiectul trebuie să te susțină. În situația mea, la Universitatea din Craiova lucrurile se desfășoară exact cum trebuie. Pe parcursul proiectului, absolut toată lumea care a fost implicată a fost de un real ajutor.
Deci, dacă cele trei puncte sunt îndeplinite, este ușor să faci cercetare în România. Găsirea finnațării e cel mai greu de îndeplinit.
Echipa este foarte tânără, deci, s-a lucrat foarte dinamic. Discuții interminabile pe WhatsApp la orice oră din zi sau din noapte, mailuri, lucru în laborator etc. De fiecare dată când cineva are o întrebare, o adresează informal pe grup și primește răspuns instant. Nimeni nu a fost formal și asta ajută enorm.
– Care sunt rezultatele la care ați ajuns în cadrul acestui proiect și cum le vedeți implementate? Cum va decurge punerea în practică a soluției propuse?
A fost publicată o monografie în Springer-Nature, care pe parcursul unui an a fost vândută într-un tiraj impresionant. Cartea se regăsește în 121 de biblioteci internaționale printre care: MIT, Stanford, Imperial College London, Johns Hopkins University, ETH-Bibliotek Zurich, Yale, Delft University, The British Library, McGill University, National Library of Scotland, Peking Univeristy, Rutgers University, Universite de Montreal, National Library of Medicine-National Institute of Health. Au fost publicate mai multe capitole în Springer, articole în jurnale indexate ISI Q1 și Q2. Rezultatele au fost diseminate și în cadrul unor conferințe internaționale. Trei membri ai echipei au devenit doctori în științe, iar eu mi-am obținut abilitarea în Informatică, și acum sunt conducător de doctorat în cadrul Școlii de Studii Avansate a Academiei Române, la Institutul de Matematică al Academiei Române Simion Stoilow.
Echipa a depus o cerere de brevet European pentru sistem. Punerea în practică începe prin avansarea la maturitatea tehnologică 4, iar apoi la tranferul tehnologic către industrie.
Citește și: Cine sunt judecătorii care au exclus-o pe Șoșoacă din cursa pentru Cotroceni
– Care etapă vi se pare acum ca fiind mai complicată și de ce?
Dorim să continuăm proiectul și să-l avansăm la alt nivel de maturitate tehnologică. Așadar, acum suntem în procesul de depus proiecte pentru a obține în continuare finanțare. Vom vedea dacă vom avea succes sau nu.
– În parcursul de la descoperirea unei soluții la implementarea ei pe scară largă unde există obstacole și cum se pot ele depăși? Cum ar trebui să se producă trecerea de la descoperirile academice la implementarea și folosirea lor pe scară largă?
Pentru a putea folosi la scară largă descoperirile academice, trebuie parcuse mai multe etape. Eu o să mă refer strict la partea de Inteligență Artificială în medicină. Aici lucrurile sunt mai complicate, deoarece sistemele trebuie să primească anumite aprobări din partea autorităților în domeniu, pentru a putea fi folosite în practică. Primul pas ar fi transferul tehnologic către industrie. Obstacolele cele mai mari sunt reprezentate de lipsa finanțării. În rest, cam tot poate fi rezolvat, dar când vine vorba de bani, depinzi de alții și atunci e cel mai greu.
– Ce i-ați spune unui tânăr care dorește să se dedice cercetării în România?
I-aș spune că dacă e pasionat de cercetare să nu renunțe la primul hop. Să-și găsească un mentor și o instituție care într-adevăr să-l aprecieze. În cercetare, munca este grea, dar satisfacțiile sunt pe măsură. Și i-aș mai spune să mă caute la Universitatea din Craiova. Aici, la Informatică, se fac lucruri frumoase la nivel internațional. În echipa proiectului PARADISE au lucrat foarte mulți studenți masteranzi și doctoranzi. Așa că suntem în căutare de noi talente, și prin urmare începând cu anul 2025/2026 vom avea un program de licență în Inteligență Artificială. Profit de această ocazie și invit toți liceenii să ia în considerare Informatica de la Facultatea de Științe, Universitatea din Craiova, în alegerea continuării studiilor lor.
Urmăriți PressHUB și pe Google News!
