ม.มหิดลพัฒนา AI ช่วยประเมินวัดความก้าวหน้าในการฟื้นฟูผู้ป่วยมะเร็งศีรษะและลำคอ

ลำพังการทำงานที่แยกส่วนกัน ไม่อาจนำไปสู่ภาพ “จิ๊กซอแห่งความสำเร็จ“

เช่นเดียวกับการรักษาผู้ป่วยโรคมะเร็งศีรษะและลำคอที่ต้องได้รับการรักษาและฟื้นฟูอย่างมีประสิทธิภาพ และจำเป็นต้องอาศัย “ทีมสหสาขาวิชา” เพื่อลดภาวะการกลืนลำบาก ซึ่งจะต้องมีการทำงานร่วมกันของทีมสหสาขาวิชาชีพ ตั้งแต่ “บุคลากรด่านหน้า“ ที่ให้บริการผู้ป่วยโดยตรง จนถึง “ผู้อยู่เบื้องหลัง“ ซึ่งทำหน้าที่สร้างความรู้ และผลิตอุปกรณ์ที่นำมาใช้กับผู้ป่วย ซึ่งเปรียบเหมือน “ฟันเฟือง“ นำไปสู่ความสำเร็จ

เป็นที่มาของผลงานวิจัยลิขสิทธิ์ “FTrehab” ที่รวมเอาสุดยอด 2 นวัตกรทางการแพทย์อันดับต้นๆ ของเมืองไทย ซึ่งเป็นคณาจารย์นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมหิดล ผู้สามารถคว้ารางวัลในงาน “วันนักประดิษฐ์“ จากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) อย่างต่อเนื่องที่ผ่านมา ได้โคจรมาประสานร่วมมือกับแพทย์เวชศาสตร์ฟื้นฟู จาก คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล เพื่อการบรรลุภารกิจที่จะทำให้ผู้ป่วยโรคมะเร็งศีรษะและลำคอได้พบกับความหวังที่จะกลับมา “กลืนอาหารได้อีกครั้ง”

โดยได้แจ้งข้อมูลลิขสิทธิ์และรับหนังสือรับรองแล้วจากกรมทรัพย์สินทางปัญญา ดำเนินการโดย สถาบันบริหารจัดการเทคโนโลยีและนวัตกรรม (iNT) มหาวิทยาลัยมหิดล และได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการในระดับนานาชาติถึง 3 ฉบับภายใน 3 ปี ดังปรากฏในวารสารวิชาการนานาชาติ “Applied Computing and Informatics” “Medical and Biological Engineering and Computing” และ “Multimedia Tools and Applications”

รองศาสตราจารย์ ดร.ปัณรสี ฤทธิประวัติ อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล รับหน้าที่ผู้วิจัยหลักของโครงการฯ ในฐานะ “ปัญญาของแผ่นดิน“

โดยที่ผ่านมาเป็นผู้มีผลงานโดดเด่นจากการออกแบบเทคโนโลยีเพื่อยกระดับคุณภาพชีวิตผู้ที่มีความต้องการพิเศษ และฝึกทักษะการเรียนรู้เพื่อการใช้ประโยชน์จากปัญญาประดิษฐ์ (AI) โดยในการตีพิมพ์ผลงานวิจัย “FTrehab” ได้มีส่วนผลักดันและสนับสนุนงานวิจัยได้ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ (Q1) ทั้ง 3 ฉบับ

จากที่ได้หารือสร้างนวัตกรรมทางการแพทย์ร่วมกับ 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 “จิ๊กซอชิ้นสำคัญ“ จากเทคโนโลยี AI ที่สร้างสรรค์ขึ้นเพื่อการฝึกและติดตามการเคลื่อนไหวของลิ้น (Tongue Rehabilitation) โดย รองศาสตราจารย์ 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 ได้แก่ในส่วนของการแยกส่วน (Segmentation) ด้วยหลักการเดียวกันอาจใช้ในการเกษตรเพื่อคัดแยกผลผลิตที่มีลักษณะสมบูรณ์ และตรงตามข้อกำหนดของการส่งออก เพื่อส่งเสริมเศรษฐกิจชาติได้ต่อไปอีกด้วย

อาจารย์ แพทย์หญิงพิมพ์ชนก 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 โดยเปรียบเทียบกับการวัดแบบเดิม ที่ใช้ไม้บรรทัด และบันทึกข้อมูลเพื่อใช้เป็นฐานข้อมูลในการพัฒนา

โดยโปรแกรม “FTrehab” ได้ผ่านการทดสอบ และเสนอแนะเพื่อพัฒนาต่อเนื่องในเบื้องต้นกับผู้ป่วยโรคมะเร็งศีรษะและลำคอของโรงพยาบาลรามาธิบดี คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล ซึ่งก่อนทดสอบจริงในเบื้องต้นกับผู้ป่วย ได้มีการยื่นขอพิจารณาจริยธรรมการวิจัยในมนุษย์ เพื่อดูแลสิทธิและคุ้มครองความปลอดภัย โดยหลีกเลี่ยงการกระทำที่ไม่จำเป็นต่ออาสาสมัคร เพื่อจะได้ไม่เป็นเหตุให้ต้องรับความเสี่ยง และเมื่อทดสอบจนได้ผลแม่นยำแล้ว จะพร้อมขยายผลสู่การใช้จริงในโรงพยาบาลต่อไป

ติดตามข่าวสารที่น่าสนใจจากมหาวิทยาลัยมหิดลได้ที่ www.mahidol.ac.th

ข่าวได้รับการเผยแพร่ทางสื่อมวลชน

1.เมดิคอลไทม์ 10-8-66 http://www.medi.co.th/news_detail41.php?q_id=2609

2.LINE TODAY 10-8-66 https://liff.line.me/1454988218-NjbXbq18/v2/article/7NoOJzm?utm_source=copyshare

3.The Reporters 10-8-66 https://www.thereporters.co/knowledge/1008231822/

4.ThaiPR.NET 10-8-66 https://www.thaipr.net/education/3368156

5.RYT9.COM 10-8-66 https://www.ryt9.com/s/prg/3443630

6.newswit 10-8-66 https://www.newswit.com/th/ifpf8dzquxycwwhpgqp1ady4lrmrwxx0

7.นิตยสารสาระวิทย์ 14-8-66 https://www.nstda.or.th/sci2pub/hololens-nsc2023/

8.นสพ.กรุงเทพธุรกิจ 16-8-66 หน้า 22 https://op.mahidol.ac.th/ga/wp-content/uploads/twitter/news-2023-8-16-2.pdf

9.คอลัมน์เด็กมอขอแจม นสพ.มติชน 28-9-66 หน้า 7 https://op.mahidol.ac.th/ga/wp-content/uploads/twitter/news-2023-9-28-3.pdf

10.มติชนออนไลน์ 28-9-66 https://www.matichon.co.th/education/news_4200308