Tầm soát bệnh glôcôm bằng chụp hình màu gai thị với ứng dụng trí tuệ nhân tạo eyedr 2

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 0o0 - SỞ Y TẾ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỆNH VIỆN MẮT 0o0 - CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TẦM SỐT BỆNH GLƠCƠM BẰNG CHỤP ẢNH MÀU GAI THỊ VỚI ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TRÍ TUỆ NHÂN TẠO EYEDR Cơ quan chủ trì : Bệnh viện Mắt Chủ nhiệm nhiệm vụ : TS.BS Phạm Thị Thủy Tiên Thành phố Hồ Chí Minh - 2022 SỞ Y TẾ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỆNH VIỆN MẮT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KH & CN I THÔNG TIN CHUNG Tên nhiệm vụ: Tầm sốt bệnh glơcơm chụp ảnh màu gai thị với ứng dụng phần mềm trí tuệ nhân tạo EyeDr Thuộc: chương trình/ lĩnh vực: Ứng dụng cơng nghệ trí tuệ nhân tạo phục vụ cho lĩnh vực trọng yếu y tế Chủ nhiệm nhiệm vụ: - Họ tên: Phạm Thị Thủy Tiên - Ngày tháng năm sinh: 14 - 08 - 1968 - Học hàm, Học vị: Tiến sĩ Giới tính: Nữ Chuyên ngành: Nhãn khoa Năm đạt học vị: 2016 - Chức danh khoa học: Năm phong chức danh: 2016 - Tên quan công tác: Bệnh viện Mắt - Chức vụ: Trưởng phòng Quản lý chất lượng - Địa quan: 280 Điện Biên Phủ, Phường Võ Thị Sáu, Quận 3, Tp.HCM - Điện thoại quan: (028) 39326732 Fax: (028) 39326163 - Địa nhà riêng: 94 Huỳnh Thiện Lộc, P Hoà Thạnh, Q Tân Phú, Tp.HCM - Điện thoại di động: 0913760363 - E-mail: pham_thuytien2003@yahoo.com Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: - Tên tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Bệnh viện Mắt - Điện thoại: (028) 39326732 Fax: (028) 39326163 - E-mail: eyehospitalhcm@hcm.vnn.vn Website: benhvienmat.com - Địa chỉ: 280 Điện Biên Phủ, Phường Võ Thị Sáu, Quận 3, Tp.HCM - Họ tên thủ trưởng tổ chức: Đỗ Quốc Hiệp - Số tài khoản: 3714.0.1040398.00000 Kho bạc Nhà nước Quận -Tp.HCM - Mã quan hệ ngân sách: 1040398 - Mã số thuế: 0301483745 II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN Thời gian thực nhiệm vụ: - Theo Hợp đồng ký kết: 18 tháng từ tháng 03 năm 2021 đến tháng 09 năm 2022 - Thực tế thực hiện: 18 tháng từ tháng 03 năm 2021 đến tháng 09 năm 2022 - Được gia hạn (nếu có): thời gian giám định nhiện vụ tháng năm 2022 (theo Công văn số 3082/SKHCN-QLKH ngày 30 tháng 12 năm 2021 việc gia hạn thời gian giám định nhiệm vụ nghiên cứu khoa học công nghệ) Kinh phí sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực : 2.210.000.000 đồng, đó: + Kính phí hỗ trợ từ ngân sách khoa học: 2.210.000.000 đồng + Kinh phí từ nguồn khác: đồng Tình hình cấp sử dụng kinh phí từ nguồn ngân sách khoa học: b) Đơn vị tính: Triệu đồng Số Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi TT Thời gian (Tháng, năm) Kinh phí (Tr.đ) Thời gian (Tháng, năm) Kinh phí (Tr.đ) Đợt 1.105 Đợt 1.105 Đợt 884 Đợt 884 Đợt 221 Đợt (Số đề nghị tốn) Kết sử dụng kinh phí theo khoản chi: c) Đơn vị tính: Triệu đồng Số Nội dung TT khoản chi Theo kế hoạch Thực tế đạt Tổng NSKH Nguồn khác Tổng NSKH Nguồn khác Trả công lao động (khoa 1.364 học, phổ thông) 1.364 1.364 1.364 Nguyên, vật liệu, lượng 700 700 98 98 Thiết bị, máy móc 0 0 0 Xây dựng, sửa chữa nhỏ 0 0 0 Chi khác 146 146 131 131 2.210 2.210 1.593 1.593 Tổng cộng - Lý thay đổi (nếu có): Các văn hành trình thực đề tài/dự án: (Liệt kê định, văn quan quản lý từ cơng đoạn xét duyệt, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực có); văn tổ chức chủ trì nhiệm vụ (đơn, kiến nghị điều chỉnh có) Số TT Số, thời gian ban hành văn Tên văn Ghi Quyết định Số 1414/QĐ- Quyết định V/v phê duyệt nhiệm SKHCN ban SKHCN ngày 16/12/2020 vụ nghiên cứu khoa học Công hành văn nghệ Số 10/2021/HĐ -QKHCN Hợp đồng thực nhiệm vụ SKHCN ban ngày 23/03/2021 nghiên cứu Khoa học Công hành văn nghệ Thuyết minh nhiệm vụ Thuyết minh nhiệm vụ KH&CN KH&CN Tờ trình số 01A/TTr- Tờ trình việc xin khai thác sử KTMT ngày 23/7/2021 dụng Máy chủ vật lý để xây dựng hạ tầng cloud phục vụ hoạt động phối hợp NCKH Quyết định 866A/QĐ- Quyết định Về việc điều chỉnh Bệnh viện BVM ngày 17/12/2021 danh sách thành viên thực Mắt ban nghiên cứu đề tài khoa học hành văn cơng nghệ “Tầm sốt bệnh glôcôm chụp ảnh màu gai thị với ứng dụng phần mềm trí tuệ nhân tạo EyeDr” Phụ lục số Phụ lục Hợp đồng thực SKHCN ban 22/2022/PLHĐ-QKHCN nhiệm vụ nghiên cứu khoa học hành văn công nghệ Quyết định 308/QĐ- Quyết định việc thành lập Hội SKHCN ban SKHCN ngày 28/04/2022 đồng tư vấn giám định nhiệm vụ hành văn khoa học công nghệ Quyết định số 657/QĐ- Quyết định việc phê duyệt kế SKHCN ban SKHCN hoạch lựa chọn nhà thầu hành văn nhiệm vụ: Tầm sốt bệnh glơcơm ảnh màu gai thị với ứng dụng trí tuệ nhân tạo EyeDr Trường Đại học CNTT ban hành văn Số Số, thời gian ban hành văn TT Tên văn Ghi Biên họp Hội đồng tư Biên họp Hội đồng tư vấn SKHCN ban vấn giám định giám định nhiệm vụ Khoa học hành văn Công nghệ 10 Quyết định 786/QĐ-BVM Quyết định việc công nhận kết Bệnh viện ngày 22/08/2022 thực đề tài nghiên cứu Mắt ban khoa học hành văn 11 Quyết định Số 723/QĐ- Quyết định việc thành lập Hội SKHCN ban SKHCN đồng tư vấn nghiệm thu nhiệm vụ hành văn khoa học công nghệ Tổ chức phối hợp thực nhiệm vụ Số TT Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức tham gia thực Trường Đại Khoa học Cơng nghệ thuật Thơng tin – tính Đại học Quốc gia Tp.HCM Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt Ghi chú* Kỹ Phối hợp Cho phép khai thác máy nghiên cứu sử dụng Máy chủ vật lý để xây dựng cụm máy chủ cho hạ tầng cloud để phục vụ hoạt động nghiên cứu đề tài (Theo Tờ trình số 01A/TTr-KTMT Hiệu trưởng trường Đại học Công nghệ thông tin ký duyệt ngày 23 tháng năm 2021) - Lý thay đổi (nếu có): Cá nhân tham gia thực nhiệm vụ (Người tham gia thực đề tài thuộc tổ chức chủ trì quan phối hợp, không 10 người kể chủ nhiệm) Số TT Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh Tên cá nhân tham gia thực Nội dung tham gia Quản lý thực tồn TS.BS Phạm TS.BS Phạm nội dung Thị Thủy Tiên Thị Thủy Tiên nghiên cứu đề tài KS.CNTT.Hồ KS.CNTT.Hồ Tổng hợp Phương Thanh Phương Thanh báo cáo kỹ Tài Tài thuật BS.CKII.Đỗ Quốc Hiệp CNĐD CNĐD Nguyễn Nguyễn Trọng Trọng Lộc Lộc TS Nguyễn TS Nguyễn Minh Sơn Minh Sơn BS.CKI.Lê Nhật Minh BS CKI Lâm BS CKI Lâm Hoàng Yến Hoàng Yến Lê Gia Tự Ghi Nghiên cứu quy định công bố Báo cáo đánh đánh giá nội giá dung nghiên cứu BS.CKII.Đỗ Quốc Hiệp BS CKII BS.CKII Trang Nguyễn Minh Thanh Nghiệp Khải Sản phẩm chủ yếu đạt Nghiên cứu cắt ngang, thử nghiệm kết máy học báo cáo tóm tắt Báo cáo tổng hợp chuyên đề báo cáo tổng kết Quyết định số 866A/Q Cố vấn Khoa Nhận xét Đhọc đánh giá BVM ngày 17/12/2 021 Báo cáo kết Thu thập thử liệu, gán nhãn nghiệm Nghiên cứu công nghệ Báo cáo kết đề xuất giải thử pháp công nghiệm nghệ Thu thập Báo cáo kết liệu ảnh gai thử thị, gán nhãn nghiệm Thu thập Báo cáo kết liệu ảnh gai thử thị, gán nhãn nghiệm Nghiên cứu công nghệ Báo cáo kết đề xuất giải thử pháp công nghiệm nghệ BS.CKI.Lê Nhật Minh Lê Gia Tự Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh Nội dung Sản phẩm Ghi tham gia chủ yếu đạt Nghiên cứu cơng nghệ Báo cáo kết 10 Nguyễn Quang Nguyễn Quang đề xuất giải thử Đạt Đạt pháp công nghiệm nghệ Lý thay đổi (nếu có): BS Trang Thanh Nghiệp thực nhiệm vụ thay cho Số TT Tên cá nhân tham gia thực BS Nguyễn Minh Khải xin không tham gia nhiệm vụ nghiên cứu khoa học công nghệ theo Quyết định số 866A/QĐ-BVM ngày 17/12/2021 Tình hình hợp tác quốc tế Số TT Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đồn, số lượng người tham gia ) Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) - Lý thay đổi (nếu có): Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị Số TT Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm) Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm) - Lý thay đổi (nếu có): Tóm tắt nội dung, cơng việc chủ yếu Ghi chú* Ghi chú* (Nêu mục 15 thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát nước nước ngoài) TT Các nội dung, công việc chủ yếu (Các mốc đánh giá chủ yếu) Thời gian (Bắt đầu, kết thúc - tháng … năm) Theo kế hoạch Thực tế đạt Người, quan thực Nội dung 1: Nghiên 03/2021 đến cứu cơng nghệ thuật 09/2021 tốn trí tuệ nhân tạo với bước trình tự sử dụng hình ảnh gai thị để phát (chẩn đốn) glơcơm người trưởng thành 03/2021 đến - Nhóm nghiên cứu thuộc 09/2021 Bệnh viện Mắt đơn vị phối hợp Nội dung 2: Tiến hành 10/2021 đến nghiên cứu cắt ngang 03/2022 để xác định tính giá trị thử nghiệm chẩn đốn 10/2021 đến - Nhóm nghiên cứu thuộc 03/2022 Bệnh viện Mắt đơn vị phối hợp Nội dung 3: Xây dựng 04/2022 đến hạ tầng điện toán đám 09/2022 mây riêng phục vụ hệ thống chẩn đốn bệnh lý đáy mắt hình ảnh Bệnh viện Mắt 04/2022 đến - Nhóm nghiên cứu thuộc 09/2022 Bệnh viện Mắt đơn vị phối hợp - Lý thay đổi (nếu có): III SẢN PHẨM KH&CN CỦA NHIỆM VỤ Sản phẩm KH&CN tạo a) Sản phẩm Dạng I Số TT - Tên sản phẩm tiêu chất lượng chủ yếu Đơn vị đo Số lượng Theo kế hoạch Thực tế đạt Lý thay đổi (nếu có): b) Sản phẩm Dạng II Số Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học TT cần đạt Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi Phần mềm ứng Phần mềm trí tuệ nhân dụng EyeDr tạo EyeDr phát bệnh glơcơm hình ảnh gai thị với độ nhạy độ chuyên biệt >90% Đính kèm tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm thông qua Hội đồng KHCN Bệnh viện Phần mềm trí tuệ nhân tạo EyeDr phát bệnh glơcơm hình ảnh gai thị với độ nhạy 90,3% độ chuyên biệt 95,0% Tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm thông qua Hội đồng Khoa Học Công Nghệ Bệnh viện - Lý thay đổi (nếu có): Sản phẩm Dạng III c) Số TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Theo kế hoạch Thực tế đạt Bài báo hội nghị quốc tế Một báo chấp nhận đăng hội nghị quốc tế có phản biện Một báo chấp nhận đăng hội nghị quốc tế có phản biện (ACOMPA 2022) Bài báo tạp chí nước Một báo chấp nhận đăng tạp chí nước Một báo chấp nhận đăng Tạp chí Y học Cộng đồng 2022 Số lượng, nơi cơng bố (Tạp chí, nhà xuất bản) - Lý thay đổi (nếu có): Kết đào tạo d) Số TT Số lượng Cấp đào tạo, Chuyên ngành đào tạo Theo kế hoạch Thực tế đạt Thạc sỹ 01 Thạc sĩ ngành Công nghệ thông tin 01 Thạc sĩ tốt nghiệp ngành Công nghệ thông tin (Văn số Ghi (Thời gian kết thúc) 227 228 229 230 3.4 Kết đào tạo 01 thạc sỹ ngành công nghệ thông tin Quá trình thực nhiệm vụ đào tạo thành công Thạc sĩ Công nghệ thông tin, đăng ký thuyết minh nhiệm vụ 3.5 Kết tiếp nhận hồ sơ đăng ký quyền tác giả Cục Bản quyền tác giả Quá trình thực nhiệm vụ đạt kết tiếp nhận hồ sơ đăng ký quyền tác giả Cục Bản quyền tác giả, đăng ký thuyết minh nhiệm vụ 231 232 3.6 Đánh giá hiệu nhiệm vụ mang lại Mục tiêu nhiệm vụ xây dựng thuật tốn trí tuệ nhân tạo, gọi tên EYEDR có khả phát bệnh glơcơm cộng đồng người trưởng thành cách sử dụng hình ảnh gai thị có sẵn kho liệu nguồn bệnh sẵn có Chỉ cần trang bị máy chụp hình đáy mắt chụp ảnh gai thị, bệnh viện ngồi cơng lập, bệnh viện tuyến quận huyện, trung tâm y tế phường xã có nhu cầu khám tầm sốt sớm bệnh lý đáy mắt cho bệnh nhân hình ảnh gai thị sử dụng phần mềm mà khơng cần chun gia glơcơm đáy mắt Khách hàng cịn gọi bệnh nhân người sử dụng cuối (end user) phần mềm bao gồm người 40 tuổi, có yếu tố nguy cận thị nặng, viễn thị nặng, tiền sử gia đình có người mắc bệnh glơcơm, đái tháo đường, cao huyết áp,… Nhóm khách hàng mong muốn tầm soát mắt định kỳ hàng năm Ước tính nhóm tuổi từ +40t chiếm khoảng 40 triệu dân (Tổng điều tra dân số 2019), giả sử tất dân số nhóm tuổi tầm sốt glơcơm chụp hình đáy mắt đọc kết với phần mềm EyeDr (100,000đ/ lần tầm soát /năm) quy mơ thị trường 4000 tỷ đồng/ năm, tương đương 173 triệu USD/ năm Đây thị trường tiềm Giá thành cho sản phẩm hợp lý, cạnh tranh với sản phẩm nước ngoài, đặc biệt xây dựng tập liệu mang đặc điểm người Việt Nam Khả kêu gọi đầu tư, liên kết với Sở Y tế, Bộ Y tế, tổ chức ORBIS từ doanh nghiệp tư nhân kinh doanh máy chụp hình đáy mắt tính ứng dụng thực tế nghiên cứu Khả kêu gọi đầu tư từ doanh nghiệp tư nhân cao tính ứng dụng thực tế nghiên cứu Đối với lĩnh vực KH&CN, nhiệm vụ đóng góp vào phát triển y học Việt Nam nói chung ngành nhãn khoa nói riêng phục vụ nhu cầu tầm sốt sớm bệnh lý đáy mắt, giúp bác sĩ khám điều trị sớm cho bệnh nhân nước Nâng cao uy tín, trách nhiệm, vai trị bệnh viện Mắt công tác khám điều trị bệnh lý Mắt cho nhân dân nước Nâng cao khả ứng dụng CNTT công tác nghiên cứu bệnh lý chuyên khoa Mắt Đối với kinh tế - xã hội môi trường, nhiệm vụ nâng cao vai trị bệnh viện Mắt, đóng góp vào phát triển ngành y tế TPHCM nói riêng nước nói chung cơng tác tầm soát sớm bệnh lý đáy mắt người trưởng thành Việt Nam 233 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 4.1 Kết luận Nhiệm vụ thực đầy đủ 03 nội dung tiến độ đăng ký Nội dung 1: Xây dựng thuật tốn trí tuệ nhân tạo để phát glơcơm người trưởng thành hình ảnh gai thị Đã nghiên cứu xây dựng thành công phần mềm thuật tốn trí tuệ nhân tạo với bước trình tự sử dụng hình ảnh gai thị để phát glôcôm người trưởng thành với tên gọi EYEDR - Xây dựng liệu gồm 2456 ảnh màu đĩa thị gồm: tập huấn luyện (Training dataset) gồm 1966 ảnh dùng cho trình huấn luyện nhận diện phân loại vùng đĩa thị Optic disc, Optic cup tập đánh giá (Validation dataset) gồm 490 ảnh Nội dung 2: Xác định tính giá trị tin cậy thuật tốn phát glơcơm người trưởng thành hình ảnh gai thị Phần mềm trí tuệ nhân tạo EYEDR có độ nhạy 90,30%, độ chuyên biệt 95,06%, diện tích đường cong AUC 0,93 ± 0,01 (0,92 - 0,95; độ tin cậy 95%), Tỉ lệ tiên đoán dương 90,80%, tỉ lệ tiên đoán âm 94,70%, tỉ số dương (PPV) 18,27, độ chuẩn xác (Accuracy) 86,8%, độ xác 90,81% Kết Kappa thể tính đồng thuận kết đọc cùa máy học bác sĩ glôcôm đạt 0.86 ± 0.02 với p