การใช้เทคนิค Deep Learning ในการวัดค่า Cardiothoracic ratio และ วินิจฉัยสภาวะความผิดปกติของหัวใจ

อัลกอรึทึมที่ทำการวัดอัตราส่วนความกว้างของหัวใจเทียบกับปอด (Cardiothoracic ratio) จากภาพถ่ายเอกซเรย์ทรวง เพื่อใช้ในการวินิจฉัยสภาวะผิดปกติของหัวใจ หรือ หัวใจโตนั่นเอง เราประยุกต์ใช้เทคนิคของโมเดล Deep Learning ที่มีพื้นฐานมาจากโมเดลของ U-Net เพื่อทำการ segment ปอดกับหัวใจจากภาพถ่ายเอกซเรย์ทรวงอกก่อน และคำนวณหาอัตราส่วนความกว้างของหัวใจเทียบกับปอด โมเดลได้ผ่านการตรวจสอบจากผู้เชี่ยวชาญรังสี สามารถวัดและคำนวณผลลัพธ์ได้แม่นยำถึง 80% โดยที่แพทย์ผู้ใช้งานไม่จำเป็นต้องปรับแก้หรือคำนวณใหม่อีกรอบ ซึ่งโมเดลนี้จะช่วยลดงานแพทย์ได้มากและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของแพทย์ รวมถึงความเร็วและความถูกต้องที่เพิ่มขึ้นอีกด้วย อ่านรายละเอียดเพิ่มเติม

การทดสอบและพัฒนา Deep Learning Algorithm เพื่อตรวจวินิจฉัยภาวะผิดปกติในภาพเอกซเรย์ทรวงอก

ในงานวิจัยนี้ เราเสนอผลการพัฒนาและทดสอบโมเดล Deep Learning สำหรับการวินิจฉัยสภาวะผิดปกติจากภาพเอ็กซ์เรย์ทรวงอกในประชากรไทย โมเดลนี้ถูกสอนโดย ภาพฟิล์มเอ็กซ์เรย์ปอดจากโรงพยาบาลและศูนย์การแพทย์ต่างๆจากทั่วโลกจำนวน 705,184 ภาพเพื่อจำแนกสภาวะผิดปกติในภาพฟิล์มเอ็กซ์เรย์ปอดออกเป็น 13 สภาวะ (Reference Model) เมื่อนำมาทดสอบกับภาพฟิล์มเอ็กซ์เรย์ปอดในประชากรไทย พบว่ามีประสิทธิภาพลดลง โดยค่า AUROC เฉลี่ยลดลงจาก 0.899 เหลือ 0.849 เพื่อทำให้โมเดลมีความเหมาะสมกับการใช้งานในประชากรประเทศไทยมากขึ้น เรานำโมเดลข้างต้นมาสอนเพิ่มเติมด้วยภาพจากโรงพยาบาลศิริราชจำนวน 421,859 ภาพ (Locally Adapted Model) โดยเมื่อทำการวัดค่า AUROC ของโมเดลใหม่พบว่าโมเดลนี้มีค่า AUROC สูงถึง 0.914 เมื่อนำโมเดลนี้สามารถนำไปช่วยแพทย์ในการทำ triage หรือการจัดลำดับความสำคัญของเคสที่มีความเสี่ยงสูงไปยังความเสี่ยงต่ำ ปรากฎว่าโมเดลสามารถลดงานแพทย์ได้ถึง 55.9% งานวิจัยนี้นับว่าเป็นการศึกษาปัญญาประดิษฐ์เพื่อวินิจฉัยโรคจากภาพเอกซเรย์ปอดที่มีขนาดชุดข้อมูลใหญ่ที่สุดในประเทศไทย