AI จับไข่พยาธิ 34 ชนิด: ก้าวกระโดดใหม่ของวงการแพทย์เขตร้อนไทย

AI บุกห้องแล็บ ตรวจไข่พยาธิได้ทีเดียว 34 ชนิด

มหาวิทยาลัยมหิดล โดยคณะเวชศาสตร์เขตร้อน ในฐานะสถาบันโรคเขตร้อนระดับนานาชาติ ได้พัฒนานวัตกรรมตรวจหาไข่หนอนพยาธิและซีสต์โปรโตซัวด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่ครอบคลุมได้มากถึง 34 ชนิด ถือเป็นหนึ่งในฐานข้อมูลด้านนี้ที่ใหญ่และครอบคลุมที่สุด

ผลงานนี้ต่อยอดจากความเชี่ยวชาญด้านปรสิตวิทยาและโรคเขตร้อน ผสานกับเทคโนโลยี AI สมัยใหม่ เพื่อนำข้อมูลภาพที่มีประสิทธิภาพไปใช้ต่อในการวิจัยและพัฒนาต่อเนื่องในอนาคต

ฐานข้อมูลที่สร้างขึ้นยังเปิดโอกาสให้ทั้งคนไทยและนานาชาติสามารถเข้าถึงภาพไข่หนอนพยาธิและซีสต์โปรโตซัว 34 ชนิดได้อย่างเป็นระบบ ครอบคลุมชนิดที่พบบ่อย เช่น

• พยาธิไส้เดือน

• พยาธิปากขอ

• พยาธิแส้ม้า

• พยาธิตัวตืด

• พยาธิใบไม้ในตับ ซึ่งเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงโรคมะเร็งท่อน้ำดี โดยเฉพาะในผู้ที่มีพฤติกรรมกินอาหารสุกๆ ดิบๆ

เบื้องหลังนวัตกรรม: เมื่อหมอจับมือวิศวกร

การสร้างระบบ AI ให้รู้จักไข่หนอนพยาธิและซีสต์โปรโตซัวแต่ละชนิด ไม่ใช่แค่เอาภาพไปป้อนแล้วจบ แต่ต้องเริ่มจากการเตรียมข้อมูลอย่างจริงจัง

ทีมแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านปรสิตและทีมวิศวกรจากสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง ร่วมกันคัดเลือกและเตรียมภาพตัวอย่างของไข่พยาธิและซีสต์โปรโตซัว อย่างน้อย 500 ภาพต่อ 1 ชนิด เพื่อสร้างฐานข้อมูลตั้งต้นที่แข็งแรงพอสำหรับการสอน AI

เมื่อได้ภาพตัวอย่างจำนวนมากแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการป้อนข้อมูลเหล่านี้เข้าไปในโปรแกรม CiRa CORE เพื่อฝึกให้ AI สามารถตรวจหาผลิตผลของเชื้อพยาธิในตัวอย่างอุจจาระได้อย่างแม่นยำ

เทคนิคลับ: ขยายข้อมูลภาพให้ AI เก่งขึ้น

เพื่อให้ AI ฉลาดและรับมือกับภาพได้หลายรูปแบบ ทีมวิจัยใช้เทคนิค Data Augmentation หรือการขยายข้อมูลภาพ ช่วยเพิ่มปริมาณและความหลากหลายของภาพจากชุดข้อมูลเดิม

เทคนิคที่ใช้หลักๆ มี 4 แบบ ได้แก่

• Rotation: หมุนภาพจากต้นฉบับ เพื่อให้ AI คุ้นเคยกับไข่พยาธิในหลายมุมมอง

• Contrast: ปรับสภาพแสงและความเปรียบต่างของภาพ เพื่อจำลองสภาพแสงในห้องแล็บที่แตกต่างกัน

• Blur: ปรับความชัดของภาพ ให้ AI รับมือกับภาพที่หลุดโฟกัสหรือไม่คมได้ดีขึ้น

• Noise: ใส่สัญญาณรบกวนลงในภาพ เพื่อฝึกให้ AI ทนต่อสิ่งรบกวนและแยกแยะวัตถุเป้าหมายได้แม่นยำ

เมื่อใช้เทคนิคเหล่านี้ ภาพหนึ่งภาพสามารถแตกแขนงกลายเป็นข้อมูลภาพใหม่ได้อีกหลายแบบ เมื่อนำมารวมกับภาพชุดเดิมแล้วใช้ฝึก AI ผลการทดลองพบว่า

• การขยายข้อมูลช่วยให้การเรียนรู้เชิงลึกมีประสิทธิภาพมากขึ้น

• AI มีความสามารถในการจัดการกับภาพที่หลากหลายสภาพได้ดีขึ้น

• ระบบสามารถจำแนกและแยกแยะวัตถุเป้าหมาย (เช่น ไข่พยาธิแต่ละชนิด) ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น

พูดง่ายๆ คือ ยิ่ง AI ได้เห็นภาพในสถานการณ์หลากหลายเท่าไร เวลาลงสนามจริงก็ยิ่งพลาดยากเท่านั้น

AI เก่งแล้ว แต่พฤติกรรมการกินก็ยังสำคัญ

แม้เทคโนโลยีจะก้าวไปไกล แต่โรคพยาธิจากพฤติกรรมการกินก็ยังเป็นปัญหาใกล้ตัว โดยเฉพาะในกลุ่มคนที่ชอบอาหารแบบสุกๆ ดิบๆ ที่เพิ่มโอกาสรับเชื้อพยาธิและตัวอ่อนโดยไม่รู้ตัว

หลายเคส ผู้ป่วยมีอาการผิดปกติที่ซับซ้อน แพทย์ต้องใช้เวลาในการหาสาเหตุ แต่สุดท้ายพบว่าต้นตอมาจากการติดเชื้อปรสิตในระบบทางเดินอาหาร

หนึ่งในความเข้าใจผิดที่พบได้บ่อยคือ เรื่อง อาหารทะเล

หลายคนเชื่อว่า

• ความเค็มของน้ำทะเลจะทำให้เชื้อโรคและปรสิตอยู่ไม่ได้

แต่ความจริงคือ

• อาหารทะเลที่ทำไม่สุก หรือรับประทานแบบสุกๆ ดิบๆ ยังเสี่ยงติดเชื้อได้ โดยเฉพาะ พยาธิอะนิซาคิส (Anisakis spp.)

พยาธิชนิดนี้สามารถทำให้เกิดอาการปวดท้องจากการไชเคลื่อนที่ของตัวพยาธิ อาการอาจคล้ายกระเพาะอาหารอักเสบ ทำให้เข้าใจผิดว่าเป็นโรคทางเดินอาหารทั่วไป ทั้งที่จริงแล้วเป็นการติดเชื้อปรสิต

จากแล็บสู่เตียงคนไข้: บทบาทของโรงพยาบาลเขตร้อน

โรงพยาบาลเขตร้อน คณะเวชศาสตร์เขตร้อน มหาวิทยาลัยมหิดล เป็นด่านสำคัญในการรับมือโรคจากปรสิตและโรคเขตร้อนหลากหลายชนิด พร้อมทำหน้าที่เป็น “ปัญญาของแผ่นดิน” ตามปณิธานของมหาวิทยาลัย

บริการของโรงพยาบาลประกอบด้วย

• การตรวจวินิจฉัยโรคติดเชื้อและปรสิตอย่างครบวงจร

• การรักษาโดยทีมแพทย์เฉพาะทางด้านโรคเขตร้อนและปรสิตวิทยา

• การให้คำปรึกษาสำหรับทั้งประชาชนทั่วไปและบุคลากรทางการแพทย์

ทั้งหมดนี้ช่วยเชื่อมโยงงานวิจัยและนวัตกรรมอย่าง AI ตรวจไข่พยาธิ เข้ากับการดูแลคนไข้จริงในระบบสาธารณสุข

สรุป: AI ไม่ได้มาแทนหมอ แต่มาเป็นเพื่อนร่วมทีมที่แม่นยำมาก

นวัตกรรมตรวจหาไข่หนอนพยาธิและซีสต์โปรโตซัวด้วย AI ที่ครอบคลุมถึง 34 ชนิด เป็นตัวอย่างชัดเจนของการนำ AI เข้าไปอยู่ในเวชปฏิบัติจริง

• ด้านหนึ่งช่วยให้กระบวนการตรวจวินิจฉัยมีความรวดเร็วและแม่นยำมากขึ้น

• อีกด้านหนึ่งช่วยสร้างฐานข้อมูลขนาดใหญ่เพื่อใช้ต่อยอดงานวิจัยในอนาคต

แต่อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีไม่อาจทดแทนการป้องกันตัวเองพื้นฐานได้ โดยเฉพาะเรื่องสำคัญอย่าง

• กินอาหารที่ปรุงสุกสะอาด

• เลี่ยงสุกๆ ดิบๆ โดยเฉพาะเนื้อสัตว์และอาหารทะเล

• ใส่ใจอาการผิดปกติของร่างกาย และพบแพทย์เมื่อสงสัยการติดเชื้อปรสิต

เมื่อ AI ที่แล็บทำงานอย่างเต็มที่ และพฤติกรรมของเราหน้าจานปรับตัวอย่างมีสติ โลกที่ปลอดภัยจากโรคพยาธิก็เข้าใกล้ความจริงมากขึ้นทุกที