ภารกิจ "AI" ช่วยประเมินวัดความก้าวหน้าการฟื้นฟูผู้ป่วยมะเร็งศีรษะและลำคอ

07 ก.ย. 2566 10:57:32จำนวนผู้เข้าชม : 167 ครั้ง

ลำพังการทำงานที่แยกส่วนกัน ไม่อาจนำไปสู่ภาพ "จิ๊กซอแห่งความสำเร็จ"
                     เช่นเดียวกับการรักษาผู้ป่วยโรคมะเร็งศีรษะและลำคอที่ต้องได้รับการรักษาและฟื้นฟูอย่างมีประสิทธิภาพ และจำเป็นต้องอาศัย "ทีมสหสาขาวิชา” เพื่อลดภาวะการกลืนลำบาก ซึ่งจะต้องมีการทำงานร่วมกันของทีมสหสาขาวิชาชีพ ตั้งแต่ "บุคลากรด่านหน้า" ที่ให้บริการผู้ป่วยโดยตรง จนถึง "ผู้อยู่เบื้องหลัง" ซึ่งทำหน้าที่สร้างความรู้ และผลิตอุปกรณ์ที่นำมาใช้กับผู้ป่วย ซึ่งเปรียบเหมือน "ฟันเฟือง" นำไปสู่ความสำเร็จ
                    เป็นที่มาของผลงานวิจัยลิขสิทธิ์ "FTrehab" ที่รวมเอาสุดยอด 2 นวัตกรทางการแพทย์อันดับต้น ๆ ของเมืองไทย ซึ่งเป็นคณาจารย์นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมหิดล ผู้สามารถคว้ารางวัลในงาน "วันนักประดิษฐ์" จากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) อย่างต่อเนื่องที่ผ่านมา ได้โคจรมาประสานร่วมมือกับแพทย์เวชศาสตร์ฟื้นฟูจาก คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล เพื่อการบรรลุภารกิจที่จะทำให้ผู้ป่วยโรคมะเร็งศีรษะและลำคอได้พบกับความหวังที่จะกลับมา "กลืนอาหารได้อีกครั้ง”
                   โดยได้แจ้งข้อมูลลิขสิทธิ์และรับหนังสือรับรองแล้วจากกรมทรัพย์สินทางปัญญา ดำเนินการโดย สถาบันบริหารจัดการเทคโนโลยีและนวัตกรรม (iNT) มหาวิทยาลัยมหิดล และได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการในระดับนานาชาติถึง 3 ฉบับ ภายใน 3 ปี ดังปรากฏในวารสารวิชาการนานาชาติ "Applied Computing and Informatics" "Medical and Biological Engineering and Computing" และ "Multimedia Tools and Applications"
                    รศ.ดร.ปัณรสี ฤทธิประวัติ อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล รับหน้าที่ผู้วิจัยหลักของโครงการ ในฐานะ "ปัญญาของแผ่นดิน" โดยที่ผ่านมาเป็นผู้มีผลงานโดดเด่นจากการออกแบบเทคโนโลยีเพื่อยกระดับคุณภาพชีวิตผู้ที่มีความต้องการพิเศษ และฝึกทักษะการเรียนรู้เพื่อการใช้ประโยชน์จากปัญญาประดิษฐ์ (AI) โดยในการตีพิมพ์ผลงานวิจัย "FTrehab" ได้มีส่วนผลักดันและสนับสนุนงานวิจัยได้ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ (Q1) ทั้ง 3 ฉบับ
                    จากที่ได้หารือสร้างนวัตกรรมทางการแพทย์ ร่วมกับ ศูนย์นวัตกรรมทางการแพทย์ คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล (MIND CENTER - Medical Innovations Development Center) และได้เยี่ยมสำรวจภาควิชาเวชศาสตร์ฟื้นฟู สู่แนวทางการออกแบบและพัฒนาเทคโนโลยีช่วยแพทย์ประเมินวัดความก้าวหน้าในการฟื้นฟูโรคใน "คลินิกฟื้นฟูการกลืน" จนสามารถค้นพบแนวทางการประยุกต์ใช้กล้องเว็บแคม หรือกล้องที่ใช้ต่อคอมพิวเตอร์และระบบออนไลน์ ซึ่งหาได้โดยทั่วไป และไม่เป็นการเพิ่มภาระค่าใช้จ่ายให้กับผู้ป่วย เข้ากับการทำงานของ AI ที่ได้ออกแบบและพัฒนาโปรแกรม "FTrehab" (Face and Tongue Rehabilitation) ขึ้น เพื่อแก้ไขข้อจำกัดของโกนิโอมิเตอร์ (Goniometer) หรือไม้บรรทัดที่แพทย์ใช้วัดการอ้าปาก แลบลิ้น และหันคอ เพื่อดูความรุนแรงของโรค ซึ่งมีความเที่ยงตรงและแม่นยำขึ้นอยู่กับความชำนาญของผู้วัด ตลอดจนข้อมูลที่ได้ไม่สามารถดูเปรียบเทียบความก้าวหน้าในการรักษา และจัดเก็บข้อมูลได้โดยอัตโนมัติเช่น AI
                     ด้วยเทคโนโลยี "Deep Learning Technology and Computer Vision" ที่ใช้ทำให้อาจกล่าวได้ว่าเป็นการนำเทคโนโลยีจัดการเคลื่อนไหวของใบหน้า และลำคอมาประยุกต์ใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพทางการช่วยประเมินวัดความก้าวหน้าในการฟื้นฟูของแพทย์เป็นครั้งแรก ซึ่ง "FTrehab" จะประสบผลสำเร็จไม่ได้หากขาด "จิ๊กซอว์ชิ้นสำคัญ" จากเทคโนโลยี AI ที่สร้างสรรค์ขึ้นเพื่อการฝึกและติดตามการเคลื่อนไหวของลิ้น (Tongue Rehabilitation) โดย รศ.ดร.วรพันธ์ คู่สกุลนิรันดร์ อาจารย์ประจำกลุ่มวิทยาการคอมพิวเตอร์ คณะเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร (ICT) มหาวิทยาลัยมหิดล ผู้คว้ารางวัลในงาน "วันนักประดิษฐ์" สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) จากผลงานที่โดดเด่นด้านการประยุกต์ใช้ AI เพื่อประโยชน์ต่อเศรษฐกิจและสังคมของชาติ ทั้งในทางการแพทย์ และการเกษตร
                    โดยเทคนิคที่ใช้เป็นการประมวลผลภาพ โดยใช้อัลกอริทึม 2 แบบ แบบแรกได้แก่ การแยกส่วน (Segmentation) บริเวณพื้นที่ลิ้นออกจากภาพพื้นหลัง (Background) เพื่อตรวจจับ (Detect) ในกระบวนการทำงานอีกแบบที่ใช้ดูการเคลื่อนไหว (Motion) ของลิ้นใน 5 ทิศทาง บน-ล่าง-ซ้าย-ขวา-หน้า-หลัง โดยขณะเคลื่อนที่โปรแกรม "FTrehab" จะวัดความยาว ตลอดจนมุมการเคลื่อนที่ของลิ้นออกมาเป็นตัวเลข เพื่อให้แพทย์ผู้ทำการรักษาใช้เทียบเคียงตามเกณฑ์การวัดในแต่ละระดับ เพื่อติดตามความก้าวหน้าในการรักษา
                    จุดท้าทายอยู่ที่ จะทำอย่างไรให้สามารถแก้ไขข้อจำกัดในการวัด เนื่องจากลิ้นเป็นอวัยวะที่เล็กกว่าใบหน้าและลำคอ ซึ่งผู้ป่วยมีขนาดของลิ้นที่เล็ก หรือสามารถแลบลิ้นออกมาได้น้อย จะทำให้ได้ข้อมูลภาพที่ยากต่อการนำไปดูผลในอัตราส่วนขยายพิเศษ ตัวอย่างเช่น หากวัดจริงได้เพียง 0.3 เซนติเมตร แต่เมื่อนำไปใช้เพื่อการดูผลที่มีความละเอียดสูง จะต้องเป็นภาพขนาด 1 เซนติเมตรขึ้นไป เป็นต้น
                   ซึ่งเทคโนโลยีที่สามารถต่อยอดพัฒนานอกจากทางการแพทย์ ได้แก่ ในส่วนของการแยกส่วน (Segmentation) ด้วยหลักการเดียวกันอาจใช้ในการเกษตรเพื่อคัดแยกผลผลิตที่มีลักษณะสมบูรณ์ และตรงตามข้อกำหนดของการส่งออก เพื่อส่งเสริมเศรษฐกิจชาติได้ต่อไปอีกด้วย
                   อ.พญ.พิมพ์ชนก เทือกต๊ะ อาจารย์แพทย์ประจำภาควิชาเวชศาสตร์ฟื้นฟู คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล ได้ให้ข้อมูลเพิ่มเติมในฐานะ "ผู้ใช้นวัตกรรม" ว่า ในการช่วยประเมินการวัดความก้าวหน้าในการฟื้นฟูผู้ป่วยโรคมะเร็งศีรษะและลำคอ นอกจากนักวิศวกรรมชีวการแพทย์ และนักเทคโนโลยีสารสนเทศผู้เชี่ยวชาญดังกล่าวแล้ว จำเป็นต้องอาศัยทั้งแพทย์ พยาบาล กายภาพบำบัด นักกิจกรรมบำบัด นักกายอุปกรณ์ ฯลฯ เพื่อร่วมให้การดูแล จึงจะได้ผลที่มีประสิทธิภาพ
                    ซึ่งผู้ป่วยโรคมะเร็งศีรษะและลำคอที่ได้รับการช่วยประเมินการวัดความก้าวหน้าในการฟื้นฟูด้วยโปรแกรม "FTrehab" จะได้รับการประเมินหาสาเหตุของอาการ วิธีฟื้นฟู ฝึกกิจกรรมบำบัด และปรับท่าทางกลืน สู่การมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น โดยเปรียบเทียบกับการวัดแบบเดิมที่ใช้ไม้บรรทัด และบันทึกข้อมูลเพื่อใช้เป็นฐานข้อมูลในการพัฒนา
                   โดยโปรแกรม "FTrehab" ได้ผ่านการทดสอบ และเสนอแนะเพื่อพัฒนาต่อเนื่องในเบื้องต้นกับผู้ป่วยโรคมะเร็งศีรษะและลำคอของโรงพยาบาลรามาธิบดี คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล ซึ่งก่อนทดสอบจริงในเบื้องต้นกับผู้ป่วย ได้มีการยื่นขอพิจารณาจริยธรรมการวิจัยในมนุษย์ เพื่อดูแลสิทธิและคุ้มครองความปลอดภัย โดยหลีกเลี่ยงการกระทำที่ไม่จำเป็นต่ออาสาสมัคร เพื่อจะได้ไม่เป็นเหตุให้ต้องรับความเสี่ยง และเมื่อทดสอบจนได้ผลแม่นยำแล้ว จะพร้อมขยายผลสู่การใช้จริงในโรงพยาบาลต่อไป