Publicat: Fri, Feb 27th, 2015

Dragoş Şerban, elevul care a creat alternativa la biopsia tumorilor cerebrale

DSC_0667Dacă majoritatea elevilor de clasa a XI-a aleg să-şi petreacă week-end-urile prin cluburi sau la diferite distracţii, alţii decid că e mai bine să-şi dedice timpul liber pentru a dezvolta metode inovative care ar putea schimba viitorul medicinei şi al tehnologiile medicale. Este cazul lui Dragoş Şerban, elev în clasa a XI-a la Liceul Teoretic Internațional de Informatică, care, prin proiectul elaborat, „A non-invasive approach to brain tumors classification based on their textured pattern in MR images and CT scans”, a venit cu o alternativă la biopsia tumorilor cerebrale. Propria experienţă l-a determinat să caute un răspuns mai rapid în ceea ce priveşte rezultatul unei biopsii. Dragoș a realizat un program în sistemul de operare Phyton, care dă verdictul imediat cu privire la statutul canceros sau benign al unei tumori. Elevul spune, însă, că mai are mult de lucrat la acurateţea programului şi speră în rezultate care l-ar putea propulsa pe lista inovatorilor în sistemul medical.

Elevul a primit deja confirmarea reușitei sale prin obținerea premiului I şi a medaliei de aur la Concursul Național de Științe și Tehnologii FirSTep, de la începutul lunii februarie. Totodată, el s-a calificat la cel mai mare concurs de proiecte internaționale, ISWEEP, la categoria „Environment health disease prevention”. Acesta va avea loc în luna mai, în Houston, Statele Unite ale Americii

Care este secretul reuşitei tale, cum ai putut să realizezi ceea ce nimeni nu a făcut până acum?

Secretul reuşitei este perseverenţa şi determinarea mea. Dacă nu aş fi fost perseverent, având în vedere obstacolele pe care le-am întâlnit în a crea acest algoritm, m-aş fi putut da bătut.

Cum funcţionează algoritmul pe care l-ai creat?

Algoritmul creat de mine în cadrul acestui proiect preia o imagine medicală ale unei tumori cerebrale, un RMN sau o tomografie, pe care o trece printr-un algoritm care funcţionează în mai multe etape. Prima dintre ele este de preprocesare, când eu încerc să îmbunătăţesc imaginea, să o pregătesc pentru faza următoare, care este segmentarea. Segmentarea reprezintă, pe înţelesul tuturor, decuparea imaginii tumorii, mai exact a regiunii de interes, pentru ca, mai apoi să trec în etapa următoare şi să fac nişte calcule matematice. Este vorba despre 13 trăsături ale modelului textural, adică nişte numere pe care eu le calculez folosind formule pentru a trece în etapa următoare, pentru a face clasificarea. Acestea îmi definesc modelul textural din zona tumorii.

Ca să reuşeşti să obţii acest rezultat ai beneficiat şi de ajutorul profesorilor?

Nu am avut nevoie decât de un calculator pentru că a fost nevoie să citesc studii ştiinţifice. Profesorii nu m-au putut ajuta chiar dacă doreau asta. Procesarea medicală de imagine este un domeniu care, de obicei, este studiat la doctorat aşa că este cam greu să mă poată ajuta cineva. Aşa că a fost nevoie doar de mult studiu individual.

Până să am această problemă medicală nici nu ştiam ce înseamnă cu adevărat o tumoare. Până am aflat rezultatul nu ştiam exact ceea ce se va întâmpla cu mine, dacă voi avea cancer sau dacă voi putea duce o viaţă normală în continuare. Am făcut o operaţie, după care a trebuit să se facă o biopsie care a durat aproape o lună, timp în care nu am ştiut exact ce am, iar medicii nu ştiau exact ce tratament să îmi aplice, dacă să înceapă chimioterapia sau nu. De aici mi-a venit ideea că s-ar putea face ceva, o alternativă non-invazivă şi să se primească rezultatul pe loc. Astfel, mi-am dat seama că se poate face ceva cu ajutorul matematicii şi, cel mai mult, al informaticii.

Ai folosit algoritme asemănătoare cu alte tehnici aflate pe piaţă până acum?

Nu, există doar pe segmentare, doar pe faze, dar niciunul complet. Pentru a putea realiza acest proiect a trebuit să le citesc pe acelea. Am citit sute şi le-am notat pe cele mai bune şi m-am inspirat din ele. Nu pot spune că toţi algoritmii folosiţi în această formulă sunt ai mei pentru că, dacă ar fi aşa, ar trebui să iau premiul Nobel pentru cel mai inteligent om din lume. Sunt lucruri care s-au făcut pe perioade întinse de timp.

Te gândeşti să predai studiul tău pentru a putea fi pus în aplicare, la nivel practic, în spitale?

În primul rând, îmi doresc să-l public într-un jurnal ştiinţific internaţional, undeva în vară, însă mai întâi aştept rezultatele concursului şi apoi mă voi gândi. S-a înţeles totuşi un lucru greşit. Eu nu sunt inventator şi nici ceea ce am făcut nu este o invenţie. Ca să poată fi considerată o invenţie trebuie să fie dusă la bun sfârşit. Momentan este la stadiul de idee. Eu, cu 90% acurateţe, nu pot înscrie această idee. Gândiţi-vă că 10 rezultate din 100 sunt greşite, ceea ce înseamnă că vieţile a zece oameni sunt în pericol. Dacă nu obţin cel puţin 99% nu pot face ceva clar cu această idee. Plănuiesc să îmbunătăţesc această idee, de la 13 caracteristici să ajung la un număr mai mare. Vreau să iau în considerare şi caracteristici legate de formă, dar şi de altele.

Cui ai arătat prima dată algoritmul?

Părinţilor mei le-am spus prima dată şi au fost optimişti, apoi profesorului meu coordonator, Ali Cabas. A fost puţin uimit de ceea ce am făcut şi mi-a spus că vede rezultate foarte bune cu acest proiect, mai ales că nu am scris tot codul într-un limbaj de programare convenţional, gen C++ sau Pascal, Java sau altele, ci am folosit Python, un limbaj de programare care a apărut în 2007 şi care nu este atât de accesibil. A fost uimit şi de faptul că poate fi folosit atât pe telefon, pe orice calculator care nu trebuie să aibă resurse foarte puternice, în orice mediu.

Te-ai consultat şi cu medici în acest sens?

Încă nu, însă, din comentariile pe care le-am văzut par optimişti.

Poate fi implementat sistemul descoperit de tine în sistemul medical autohton? Cum crezi că i-ar ajuta pe oamenii bolnavi?

Ar putea, dar cel mai probabil va merge în paralel cu biopsia. Să fie o metodă alternativă şi de siguranţă acolo unde nu sunt rezultate concludente, în care rezultatele nu sunt egale, se poate folosi biopsia pentru a ajuta dezvoltarea ulterioară a acestui program. Adică, imaginea se poate adăuga în baza de date şi se îmbunătăţesc acele caracteristici. Eu acolo lucrez, la acele caracteristici, la o precizie de 13 zecimale. Ceea ce înseamnă foarte mult pentru aceste limite, de malign – benign.


Care este opinia ta în ceea ce priveşte viitorul medicinei raportat la dezvoltarea din ce în ce mai rapidă a sistemelor informatice?

Tehnologia se dezvoltă, iar în domeniul medicinei se poate observa o evoluţie mai mult în nanotehnologie. Se face un research mai intens în această ramură, ceea ce înseamnă că peste 15-20 de ani s-ar putea folosi nişte mici roboţi care să fie introduşi în organism prin intermediul unei pastile şi, mai apoi, să fie controlaţi să ajungă la creier, de exemplu, să se facă diverse operaţii. Sunt optimist în ceea ce priveşte viitorul medicinei.

Ai mai avut în trecut încercări de a obţine diferite rezultate cu ajutorul informaticii?

Am mai creat proiecte, dar nu în domeniul medicinei. Am creat proiecte educaţionale, dar şi un material izolator pentru pereţi, în clasa a noua. Este vorba despre proiecte bazate pe animaţie, nimic extraordinar. Anul trecut am creat, spre exemplu, o aplicaţie prin care se poate preda elevilor de liceu sau chiar de facultate algoritmi de sortare

Cum îţi vezi viitorul?

În primul rând, îmi doresc să se sfârşească acest an cu bine, să pot să fac tot ce-mi propun în ceea ce priveşte concursurile. Vreau să public acest proiect iar apoi să mă pregătesc intensiv pentru bacalaureat şi să ajung la facultate unde îmi doresc, în Statele Unite ale Americii sau în Anglia, în domeniul computer science. Mă văd în viitor fiind programator, nu ştiu exact ce voi programa. Nu mă văd în România, aici voi veni bineînţeles cu ideile, pentru a le putea aplica. Aici nu m-aş putea dezvolta la nivel maxim. Şi la acest liceu am venit special pentru şansa de a participa la proiecte internaţionale, iar acest liceu m-a ajutat foarte mult că mi-a oferit această posibilitate. Dacă eram la un liceu de stat, chiar şi la unul dintre cele mai bune, nu aş fi putut duce la bun sfârşit ceea ce îmi doresc, pentru că acolo se axează cel mai mult pe olimpiade, care se referă cel mai mult pe partea teoretică. Aici este încurajată partea practică, atât la ore, cât şi în activităţile extracuriculare.

Cum te privesc colegii după ce ai ajuns să fii vizibil în mass-media cu proiectul tău ?

Zic eu că se comportă normal, nu văd nicio diferenţă, bineînţeles că nu se va exterioriza nimeni. Se comportă ca şi cum sunt acelaşi Dragoş Şerban care am fost şi până acum.

Ce alte pasiuni mai ai?

Îmi place să citesc. Citesc cam tot ceea ce este literatură, biografii, nu ficţiune, îmi plac lucrurile reale.

Claudia PINTILIE

Despre Autor