O programador "amador" que lutou contra o câncer de mama e tumores cerebrais com 50 Geforce 1080Ti
(howardchen.substack.com)"Nem todo herói usa capa."
- A história de coolwulf, que em 2018 lançou um site que diagnostica câncer de mama com IA a partir do envio de imagens de raio-X
- Totalmente gratuito. A precisão chegava a 90%
- O câncer de mama tem alta taxa de cura quando descoberto cedo, mas como os sintomas iniciais não são claros, é fácil perder o momento ideal do tratamento
- No fim, a decisão deve ser do médico, mas se uma IA confiável puder detectar tumores, há valor suficiente nisso por possibilitar a descoberta precoce
- O texto publicado no início recebeu muita atenção, mas coolwulf desapareceu sem se expor
- Então, em 2022, coolwulf voltou com um projeto ainda mais importante: o "projeto de tumor cerebral". Ainda escondendo a própria identidade...
- Conteúdo de várias entrevistas feitas pelo repórter com coolwulf, que vive no centro dos Estados Unidos.
O nome verdadeiro de Coolwulf é Hao Jiang
- Concluiu a graduação e o doutorado em Física na Universidade de Nanjing e depois obteve outro doutorado em Engenharia Nuclear e Ciências Radiológicas na Universidade de Michigan
- Ele avalia a própria carreira assim
Minha carreira principal é em "imagens médicas", mas no tempo livre também sou um programador "amador" que desenvolve projetos open source.
- Programava desde os tempos de estudante e, antes do GitHub, tocava projetos paralelos no SourceForge e no próprio site
- Em 2001, participou de projetos ligados ao motor de renderização Gecko da Mozilla e também do codinome Pheonix, antecessor do Firefox
- A partir de 2009, também operou um site chamado Exp Deals Hotel para reservar hotéis baratos
- Depois de concluir os estudos em imagens médicas na Universidade de Michigan, liderou o desenvolvimento de produtos de detectores de imagem na Bruker e na Siemens
- Depois disso, abriu com Weiguo Lu, professor da Universidade do Texas, uma empresa de software relacionada à radioterapia, onde desenvolve produtos de tratamento radioterápico contra o câncer e tecnologias de IA
Ver a morte
- Se tivesse seguido nesse caminho, ele provavelmente teria se tornado um fundador científico, mas
viu uma ex-colega da Universidade de Nanjing morrer aos 34 anos por ter perdido o momento de tratar o câncer de mama, deixando para trás apenas uma criança de 4 anos - Ele percebeu que muitos pacientes com câncer de mama acabam sendo diagnosticados tarde porque muitas vezes não têm meios de acesso para detectar a doença
- Então, para alguém com a experiência técnica adequada como ele, surgiu a ideia de usar IA para detectar imagens de raio-X
Reunindo o dataset
- Primeiro, Coolwulf baixou os datasets DDSM e MIAS no site da Universidade da Flórida
- Na época, o formato dos dados era antigo e não seguia o padrão Dicom; além disso, as imagens ainda eram digitalizações de filme, então ele escreveu um programa especial para converter tudo em um formato utilizável
- Também solicitou à Universidade de Barcelona o dataset privado de câncer de mama InBreast
- Nesse processo, leu muitos documentos e escreveu o código do modelo
Montando um cluster local de GPUs
- Para treinar o modelo com eficiência, era necessário hardware de alto desempenho e, com o próprio dinheiro, ele montou um cluster local com 50 Nvidia GTX 1080 Ti
- Na época, não era fácil montar 50 placas de vídeo por causa da mineração de criptomoedas
- Ele até pediu ajuda aos amigos para vasculhar Newegg/Amazon/Dell atrás de GPUs
- Ao longo de 3 meses, o site de "detecção gratuita de câncer de mama com IA" foi criado e entrou no ar em 2018
A reação das pessoas
- Não se sabe quantas pessoas usaram, porque por questão de privacidade os dados não eram armazenados no servidor
- Mas começaram a chegar muitos e-mails de agradecimento de pacientes, especialmente da China
- Usuários usaram o site para detectar tumores em pessoas de regiões distantes com escassez de recursos médicos
- Há poucos anos essa tecnologia ainda não era tão popular quanto hoje, então o projeto de coolwulf foi praticamente pioneiro
- O site recebeu muita atenção do setor, e lugares como o Hospital da Universidade Fudan (uma universidade nacional em Xangai) enviaram e-mails agradecendo e até demonstrando intenção de oferecer apoio financeiro e técnico
- Mas tudo isso foi bancado sozinho por coolwulf, e não era pouco dinheiro
- Quando perguntaram por que ele não cobrava
"Pacientes com câncer e suas famílias já suportaram coisas demais, então acho que todo mundo quer ajudá-los. Eu tenho a capacidade de fazer isso."
- Além do site, também existe uma versão desktop
A segunda mudança de vida
- Em 2021, Coolwulf passou por uma segunda grande mudança de vida
- A prima de um colega teve um tumor cerebral difícil de tratar e recebeu "radioterapia cerebral total (WBRT, Whole Brain Radiation Therapy)"
- Infelizmente, alguns meses após a radioterapia cerebral total, o tumor voltou, e já não havia mais nada a fazer além de esperar a morte
- A WBRT é um tratamento que remove tumores em larga escala por meio de radiação; elimina células cancerígenas, mas também causa danos ao tecido cerebral normal, sendo um tratamento que reduz o aparecimento de lesões à custa desse impacto
- Em termos menos técnicos, a WBRT é algo próximo de um "ataque indiscriminado"
- Por isso, considerando os limites de dose de radiação em estruturas importantes do cérebro, como o tronco encefálico (Brainstem) e o nervo óptico (Optical Nerve), a WBRT em geral é um 'tratamento que só pode ser feito uma vez na vida (once-in-a-lifetime)'
- Depois disso, coolwulf mudou completamente sua perspectiva e decidiu enfrentar um desafio do setor
→ aplicar a IA não apenas à etapa de detecção, mas ao tratamento real
O estado atual do tratamento de tumores cerebrais
- Hoje, o tratamento mais comum para tumores cerebrais é a radioterapia cerebral total (WBRT)
- Só nos Estados Unidos, 200 mil pessoas recebem WBRT todos os anos
- Então, para pacientes com múltiplos tumores cerebrais, é mesmo necessário aceitar o risco de escolher a WBRT, já que ela só pode ser feita uma vez na vida?
- Não necessariamente, porque existe outro tratamento: a radioterapia estereotáxica (Stereotactic Radiotherapy, Stereotactic Radiosurgery/SRS)
- Em comparação com a radioterapia cerebral total, a radioterapia estereotáxica é mais focalizada, permitindo remover com precisão apenas o tecido doente sem danificar o tecido normal
- Por exemplo, o Gamma Knife é um tipo de equipamento de radioterapia estereotáxica. Esse tratamento tem muito menos efeitos colaterais, é menos nocivo ao paciente e pode ser usado várias vezes
- A visão predominante no meio acadêmico é que a radioterapia estereotáxica oferece melhor qualidade de vida ao paciente e, ao mesmo tempo, é mais eficaz
Para fazer radioterapia estereotáxica
- O único problema é que a radioterapia estereotáxica exige ainda mais recursos médicos
- Isso porque, quando esse protocolo é adotado, oncologistas ou neurocirurgiões precisam identificar com precisão o contorno de cada tumor e atribuir um rótulo a cada um deles
- O físico médico também precisa montar um plano de tratamento preciso para cada tumor, e salvar um único paciente consome muito tempo
- Por isso, quando o paciente tem mais de 5 lesões cerebrais, os médicos quase sempre preferem a radioterapia cerebral total à radioterapia estereotáxica
- No entanto, a IA pode dividir a carga de trabalho dos médicos
- coolwulf está trabalhando para levar a radioterapia estereotáxica a mais pacientes com tumor cerebral
- Mas desta vez o problema era muito mais difícil e já não dava para fazer sozinho. Por isso, ele passou a colaborar com o centro médico da Universidade do Texas e com Stanford
- Com a ajuda de muitas pessoas, recentemente foram desenvolvidos 3 modelos de IA
- um modelo para delinear/rotular automaticamente metástases cerebrais (brain metastases)
- um modelo baseado em SVM-radiomics para reduzir rapidamente falsos positivos
- um modelo que, com base em mapas de dose otimizados, divide rapidamente múltiplas lesões em diferentes processos de tratamento
- Esses três modelos se complementam e se alinham ao fluxo de trabalho dos médicos, portanto podem reduzir drasticamente a carga de trabalho no uso da radioterapia estereotáxica
Apresentação técnica
- "An AI-based stereotactic Radiosurgery Management Web Platform for Brain Metastases"
- Esse projeto foi apresentado no 2022 AAPM Spring Clinical Meeting e no 2022 AAPM annual meeting, recebendo mais uma vez amplo reconhecimento do setor
- Junto com os coautores, coolwulf está acelerando o reconhecimento e a adoção desse resultado por toda a comunidade de radioterapia estereotáxica para ajudar de fato mais pacientes
- Na entrevista, coolwulf repetiu várias vezes que esse resultado de forma alguma foi alcançado sozinho
- Dizendo que todos que lutaram silenciosamente contra o câncer são heróis, ele pediu que os coautores fossem citados
Zi Yang, Mingli Chen, Hao Jiang, Zabi Wardak, Strahinja Stojadinovic, Robert Timmerman, Tu Dan, Weiguo Lu, Xuejun Gu
- Nos últimos anos, a taxa de mortalidade por câncer caiu 30% em comparação com 30 anos atrás.
- Nesse ritmo, talvez um dia no futuro o câncer deixe de ser uma doença terminal
- Mas isso não é uma ponte que basta seguir em linha reta; há inúmeras pessoas como coolwulf iluminando seu próprio caminho a partir do abismo
- Para encerrar a matéria, fica a citação de um comentário postado no Reddit
Nem todo herói usa capa.
“Not all heroes wear capes”
21 comentários
Muito obrigado por traduzir esse texto tão comovente.
Uau... realmente impressionante.
Incrível mesmo.
Obrigado.
É realmente alguém que não seria exagero chamar de herói. Obrigado por apresentar um texto tão bom.
Muito legal e admirável mesmo..
Obrigado por traduzir esse ótimo texto!
Obrigado pelo ótimo artigo.
Obrigado por compartilhar este ótimo texto e pela tradução!
Uau..
Obrigado pela tradução. Li com muito apreço.
Emocionante.
É um texto que faz a gente despertar...
No fim das contas, eu estava mesmo sendo preguiçoso.
Vou levar isso como um incentivo a mais.
Isso me faz lembrar do antigo projeto Beowulf. Obrigado pelas boas informações.
Nossa... comecei a ler assim... e acabei lendo com toda a atenção. Fora "impressionante" e "pioneiro", não me vem nenhuma outra palavra à cabeça. Claro, ele não fez tudo sozinho, mas quero aplaudir os muitos erros e acertos... e todo o esforço envolvido.
Comecei a ler de leve e acabei me sentando à mesa para ler com toda a atenção. Cada frase que você traduziu toca fundo no coração. Também me fez pensar muito… Este texto acendeu uma pequena lâmpada na minha carreira, que parecia ter perdido o rumo. Obrigado!
Ah, valeu a pena ter traduzido com tanto empenho. Força!
Você é um herói.
Uma inteligência que age.
Realmente incrível. Obrigado!
O próprio Coolwulf postou a notícia no HN. https://news.ycombinator.com/item?id=31449147
Nos comentários, há quem reclame perguntando por que o serviço usa http, qual é o critério de precisão etc., mas... eu realmente achei a leitura muito interessante.
Este é o site de exame de câncer de mama mencionado no texto. http://mammo.neuralrad.com:5300/upload
Não sei ao certo se, aqui na Coreia também, depois de fazer um exame de mammogram (mamografia), o paciente consegue obter as imagens.
A maioria das imagens de pacientes feitas no hospital pode ser obtida pelo próprio paciente, se ele quiser. Provavelmente há um custo (varia de hospital para hospital, mas acho que ficava em torno de 10 mil won). Se solicitar, é possível recebê-las em um CD. Se as imagens DICOM desse CD forem convertidas para jpg, parece que dá para utilizá-las.
Ah, entendi. Obrigado!