โปรแกรมเมอร์ 'สมัครเล่น' ที่ต่อสู้กับมะเร็งเต้านม/เนื้องอกสมองด้วย Geforce 1080Ti 50 ตัว
(howardchen.substack.com)"ไม่ใช่วีรบุรุษทุกคนที่จะสวมผ้าคลุม"
- เรื่องราวของ coolwulf ผู้เปิดตัวเว็บไซต์ที่ให้อัปโหลดภาพ X-Ray แล้วใช้ AI วินิจฉัยมะเร็งเต้านมในปี 2018
- ฟรีทั้งหมด และมีความแม่นยำสูงถึง 90%
- มะเร็งเต้านมหากตรวจพบตั้งแต่ระยะแรกมีโอกาสรักษาหายสูง แต่เพราะอาการระยะแรกไม่ชัดเจน จึงพลาดช่วงเวลารักษาได้ง่าย
- แม้ท้ายที่สุดแพทย์จะต้องเป็นผู้ตัดสินใจ แต่หากมี AI ที่เชื่อถือได้ในการตรวจพบเนื้องอก ก็มีคุณค่าเพียงพอเพราะช่วยให้พบได้ตั้งแต่เนิ่น ๆ
- โพสต์แรกที่เปิดเผยออกมาได้รับการตอบรับอย่างมาก แต่ coolwulf ผู้เผยแพร่กลับหายไปโดยไม่เปิดเผยตัวตน
- แล้วในปี 2022 coolwulf ก็กลับมาพร้อมกับ "โครงการเนื้องอกสมอง" ที่สำคัญยิ่งกว่าเดิม โดยยังคงซ่อนตัวตนไว้เช่นเดิม
- เนื้อหาจากการที่นักข่าวตามไปพบ coolwulf ซึ่งอาศัยอยู่แถบมิดเวสต์ของสหรัฐฯ และสัมภาษณ์หลายครั้ง
ชื่อจริงของ Coolwulf คือ Hao Jiang
- จบทั้งปริญญาตรีและปริญญาเอกจากภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยหนานจิง และสำเร็จปริญญาเอกด้านวิศวกรรมนิวเคลียร์และวิทยาศาสตร์รังสีจากมหาวิทยาลัยมิชิแกน
- เขาประเมินเส้นทางอาชีพของตัวเองไว้แบบนี้
อาชีพหลักของผมคือ 'การถ่ายภาพทางการแพทย์' แต่ในเวลาว่างผมก็เป็น โปรแกรมเมอร์ 'สมัครเล่น' ที่พัฒนาโอเพนซอร์สโปรเจกต์ด้วย
- เขาเขียนโค้ดมาตั้งแต่สมัยเรียน และก่อนยุค GitHub ก็ทำโปรเจกต์ข้างเคียงบน SourceForge หรือเว็บไซต์ของตัวเอง
- ในปี 2001 เขาเข้าร่วมโครงการที่เกี่ยวข้องกับ Gecko rendering engine ของ Mozilla และยังมีส่วนร่วมกับ Pheonix ซึ่งเป็นโค้ดเนมเดิมของ Firefox
- ตั้งแต่ปี 2009 เขายังเคยเปิดเว็บไซต์ชื่อ Exp Deals Hotel สำหรับจองโรงแรมราคาประหยัด
- หลังเรียนด้าน medical imaging ที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน เขานำการพัฒนาผลิตภัณฑ์ imaging detector ที่ Bruker และ Siemens
- หลังจากนั้นเขาร่วมกับ Weiguo Lu ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยเท็กซัส ก่อตั้งบริษัทซอฟต์แวร์ด้านรังสีรักษา เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์เทคโนโลยี AI และการรักษามะเร็งด้วยรังสี
ได้เห็นความตาย
- หากดำเนินไปตามเส้นทางนี้ เขาอาจกลายเป็นผู้ก่อตั้งสตาร์ทอัพสายวิทยาศาสตร์
แต่เขาได้เห็นศิษย์เก่าร่วมมหาวิทยาลัยหนานจิงคนหนึ่งเสียชีวิตในวัย 34 ปี เพราะพลาดช่วงเวลารักษามะเร็งเต้านม ทิ้งลูกวัย 4 ขวบไว้เบื้องหลัง - เขาตระหนักว่าผู้ป่วยมะเร็งเต้านมจำนวนมากมักวินิจฉัยช้า เพราะไม่มีวิธีเข้าถึงการตรวจพบโรคได้ง่าย
- ด้วยประสบการณ์เฉพาะทางที่เหมาะสม เขาจึงเกิดไอเดียใช้ AI เพื่อตรวจจับภาพ X-Ray
การรวบรวมชุดข้อมูล
- Coolwulf ดาวน์โหลดชุดข้อมูล DDSM และ MIAS จากเว็บไซต์ของมหาวิทยาลัยฟลอริดาก่อน
- ในเวลานั้นฟอร์แมตข้อมูลล้าสมัย ไม่ใช่ภาพ Dicom มาตรฐาน และภาพยังเป็นการสแกนจากฟิล์ม เขาจึงต้องเขียนโปรแกรมพิเศษเพื่อแปลงข้อมูลทั้งหมดให้อยู่ในรูปแบบที่ใช้งานได้
- เขายังร้องขอชุดข้อมูลมะเร็งเต้านม InBreast ซึ่งเป็นข้อมูลไม่เปิดเผยจากมหาวิทยาลัยบาร์เซโลนา
- ระหว่างนั้นก็อ่านเอกสารจำนวนมากและเขียนโค้ดโมเดลไปด้วย
ประกอบ local GPU cluster
- เพื่อฝึกโมเดลอย่างมีประสิทธิภาพ เขาจำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์สมรรถนะสูง และจึงใช้เงินของตัวเองประกอบ local GPU cluster ด้วย Nvidia GTX 1080 Ti จำนวน 50 ตัว
- ในยุคนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะหาการ์ดจอ 50 ใบมาประกอบ เพราะกระแสขุดคริปโต
- เขายังขอให้เพื่อนช่วยค้นหา GPU จาก Newegg/Amazon/Dell
- ตลอด 3 เดือน เว็บไซต์ "AI ตรวจจับมะเร็งเต้านมฟรี" ก็ถูกสร้างขึ้นและเปิดใช้งานจริงในปี 2018
ปฏิกิริยาจากผู้คน
- ไม่มีใครรู้ว่ามีคนใช้งานมากแค่ไหน เพราะด้วยเหตุผลด้านความเป็นส่วนตัว ข้อมูลจะไม่ถูกเก็บไว้บนเซิร์ฟเวอร์
- แต่เริ่มมีอีเมลขอบคุณจากผู้ป่วยจำนวนมาก โดยเฉพาะจากจีน
- ผู้ใช้ใช้เว็บไซต์นี้เพื่อตรวจหาเนื้องอกให้ผู้คนในพื้นที่ห่างไกลที่ขาดแคลนทรัพยากรทางการแพทย์
- เมื่อไม่กี่ปีก่อน เทคโนโลยีนี้ยังไม่แพร่หลายเท่าปัจจุบัน ดังนั้นโปรเจกต์ของ coolwulf จึงแทบถือเป็นผู้บุกเบิก
- เว็บไซต์นี้ได้รับความสนใจอย่างมากในวงการ และแม้แต่โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยฟู่ตั้น (มหาวิทยาลัยแห่งชาติในเซี่ยงไฮ้) ก็ส่งอีเมลมาขอบคุณ พร้อมแสดงเจตนาว่าจะให้การสนับสนุนด้านเงินทุนและเทคนิค
- แต่ทั้งหมดนี้ coolwulf เป็นคนจ่ายเองคนเดียว และไม่ใช่เงินจำนวนน้อย
- เมื่อถูกถามว่าทำไมไม่เก็บเงิน
"ผู้ป่วยมะเร็งและครอบครัวของพวกเขาต้องอดทนผ่านอะไรมามากเกินไป ผมคิดว่าทุกคนล้วนอยากช่วยพวกเขา และผมมีความสามารถพอที่จะทำได้"
- นอกจากเว็บไซต์แล้ว ยังมีเวอร์ชันเดสก์ท็อปด้วย
การเปลี่ยนแปลงครั้งที่สองของชีวิต
- ในปี 2021 Coolwulf ได้เผชิญการเปลี่ยนแปลงครั้งที่สองของชีวิต
- ลูกพี่ลูกน้องของเพื่อนร่วมงานคนหนึ่งป่วยเป็นเนื้องอกสมองที่รักษาได้ยาก และได้รับ "การฉายรังสีสมองทั้งก้อน (WBRT, Whole Brain Radiation Therapy)"
- น่าเศร้าที่ไม่กี่เดือนหลังการฉายรังสีสมองทั้งก้อน เนื้องอกกลับมาเป็นซ้ำ และสุดท้ายก็ทำอะไรไม่ได้อีก นอกจากรอความตาย
- WBRT เป็นวิธีรักษาที่กำจัดเนื้องอกในวงกว้างด้วยรังสี กำจัดเซลล์มะเร็งได้ก็จริง แต่ก็สร้างความเสียหายต่อเนื้อสมองปกติด้วย จึงเป็นวิธีที่ลดการเกิดรอยโรคไปพร้อมกัน
- หากพูดแบบไม่เป็นทางการนัก WBRT ก็ใกล้เคียงกับ "การโจมตีแบบไม่เลือกเป้า"
- ดังนั้น เมื่อคำนึงถึงขีดจำกัดปริมาณรังสีของโครงสร้างสำคัญในสมอง เช่น ก้านสมอง (Brainstem) หรือเส้นประสาทตา (Optical Nerve) โดยทั่วไป WBRT จึงเป็น 'การรักษาที่ทำได้เพียงครั้งเดียวในชีวิต (once-in-a-lifetime)'
- หลังจากเหตุการณ์นี้ coolwulf ตัดสินใจเปลี่ยนมุมมองโดยสิ้นเชิง และมุ่งฝ่าข้อท้าทายของวงการ
→ ไม่ใช่แค่ใช้ AI ในขั้นตอนตรวจจับ แต่ นำไปใช้กับการรักษาจริง
สถานะปัจจุบันของการรักษาเนื้องอกสมอง
- ปัจจุบันวิธีรักษาเนื้องอกสมองที่ใช้กันมากที่สุดคือการฉายรังสีสมองทั้งก้อน (WBRT)
- ในสหรัฐฯ เพียงประเทศเดียว มีผู้ได้รับ WBRT ปีละ 200,000 คน
- เช่นนั้นแล้ว จำเป็นจริงหรือที่ผู้ป่วยเนื้องอกสมองหลายจุดต้องยอมรับความเสี่ยงของการเลือก WBRT ซึ่งทำได้เพียงครั้งเดียวในชีวิต?
- ไม่จำเป็นเสมอไป เพราะยังมีอีกวิธีคือ stereotactic radiotherapy (Stereotactic Radiotherapy, Stereotactic Radiosurgery/SRS)
- เมื่อเทียบกับการฉายรังสีสมองทั้งก้อน stereotactic radiotherapy มีความแม่นยำและโฟกัสสูงกว่า จึงกำจัดเฉพาะเนื้อเยื่อที่ป่วยได้อย่างแม่นยำโดยไม่ทำลายเนื้อเยื่อปกติ
- ตัวอย่างเช่น Gamma Knife คือเครื่องมือรักษาแบบ stereotactic radiotherapy ชนิดหนึ่ง วิธีนี้มีผลข้างเคียงน้อยกว่ามาก อันตรายต่อผู้ป่วยน้อยกว่า และสามารถใช้ได้หลายครั้ง
- โดยทั่วไปวงวิชาการมองว่า stereotactic radiotherapy ให้คุณภาพชีวิตที่ดีกว่าแก่ผู้ป่วย และมีประสิทธิภาพมากกว่า
หากจะทำ stereotactic radiotherapy
- ปัญหาเดียวคือ stereotactic radiotherapy จะทำให้ทรัพยากรทางการแพทย์ตึงตัวมากขึ้น
- เพราะเมื่อใช้โปรโตคอลนี้ ผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้องอกหรือศัลยแพทย์ระบบประสาทต้องระบุขอบเขตของเนื้องอกแต่ละก้อนอย่างแม่นยำ และติดเลเบลให้แต่ละก้อน
- นักฟิสิกส์การแพทย์ (medical physicist) ก็ต้องวางแผนการรักษาอย่างแม่นยำสำหรับเนื้องอกแต่ละก้อนด้วย ทำให้การช่วยผู้ป่วยหนึ่งคนใช้เวลามาก
- ดังนั้น แพทย์จึงมัก เลือกการฉายรังสีสมองทั้งก้อนมากกว่า stereotactic radiotherapy เสมอ หากผู้ป่วยมี รอยโรคในสมองมากกว่า 5 จุด
- อย่างไรก็ตาม AI สามารถแบ่งเบาภาระงานของแพทย์ได้
- coolwulf กำลังพยายามทำให้ผู้ป่วยเนื้องอกสมองจำนวนมากขึ้นเข้าถึง stereotactic radiotherapy
- แต่คราวนี้ปัญหายากกว่ามากจนไม่อาจทำคนเดียวได้อีกต่อไป เขาจึงร่วมมือกับศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยเท็กซัสและ Stanford
- ด้วยความช่วยเหลือจากคนมากมาย ล่าสุดจึงได้ พัฒนา AI 3 โมเดล
- โมเดลสำหรับสรุปขอบเขต/ติดเลเบล brain metastases โดยอัตโนมัติ
- โมเดลบนพื้นฐาน SVM-radiomics สำหรับลด False Positive ได้อย่างรวดเร็ว
- โมเดลที่อิงแผนที่ปริมาณรังสีที่ปรับให้เหมาะสม เพื่อแบ่งหลายรอยโรคออกเป็นกระบวนการรักษาที่หลากหลายได้อย่างรวดเร็ว
- ทั้งสามโมเดลนี้เสริมกันและสอดคล้องกับ workflow ของแพทย์ จึง ช่วยลดภาระงานได้อย่างมากเมื่อใช้ stereotactic radiotherapy
การเผยแพร่ผลงาน
- "An AI-based stereotactic Radiosurgery Management Web Platform for Brain Metastases"
- โปรเจกต์นี้ถูกนำเสนอใน 2022 AAPM Spring Clinical Meeting และ 2022 AAPM annual meeting และได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในวงการอีกครั้ง
- coolwulf และผู้เขียนร่วมกำลังเร่งให้ชุมชน stereotactic radiotherapy ทั้งหมดรับรู้และนำผลงานนี้ไปใช้ เพื่อช่วยผู้ป่วยได้จริงมากขึ้น
- ในการสัมภาษณ์ coolwulf ย้ำซ้ำ ๆ ว่าผลลัพธ์นี้ไม่เคยเป็นสิ่งที่เขาทำได้เพียงลำพัง
- เขาขอให้ระบุชื่อผู้เขียนร่วม โดยบอกว่าทุกคนที่ต่อสู้กับมะเร็งอย่างเงียบ ๆ ล้วนเป็นวีรบุรุษร่วมกัน
Zi Yang, Mingli Chen, Hao Jiang, Zabi Wardak, Strahinja Stojadinovic, Robert Timmerman, Tu Dan, Weiguo Lu, Xuejun Gu
- ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อัตราการเสียชีวิตจากมะเร็งลดลง 30% เมื่อเทียบกับเมื่อ 30 ปีก่อน
- หากยังดำเนินต่อไปด้วยความเร็วนี้ สักวันหนึ่งในอนาคต มะเร็งอาจไม่ใช่โรคระยะสุดท้ายอีกต่อไป
- แต่นี่ไม่ใช่สะพานที่เพียงเดินตรงไปก็ถึง หากยังมีผู้คนนับไม่ถ้วนที่คอยส่องสว่างเส้นทางของตนเองจากห้วงลึกเช่นเดียวกับ coolwulf
- เพื่อปิดท้ายบทความนี้ ขอยกคำพูดของผู้ใช้คนหนึ่งบน Reddit
ไม่ใช่วีรบุรุษทุกคนที่จะสวมผ้าคลุม
“Not all heroes wear capes”
21 ความคิดเห็น
ขอบคุณมากจริงๆ ที่แปลบทความที่ชวนประทับใจนี้ให้
ว้าว.. สุดยอดจริงๆ
น่าทึ่งมากครับ
ขอบคุณครับ
เป็นคนที่เรียกได้ว่าเป็นฮีโร่จริง ๆ เลยครับ/ค่ะ ขอบคุณที่แนะนำบทความดี ๆ นี้
เจ๋งและน่านับถือมากจริง ๆ..
ขอบคุณที่แปลบทความดี ๆ ให้ครับ!
ขอบคุณสำหรับบทความดี ๆ ครับ
ขอบคุณสำหรับการแบ่งปันบทความดีๆ และคำแปลครับ!
ว้าว..
ขอบคุณที่ช่วยแปลให้นะครับ/ค่ะ อ่านอย่างตั้งใจและรู้สึกมีคุณค่ามากครับ/ค่ะ
น่าประทับใจมากเลย
เป็นบทความที่ชวนให้สมองตื่นตัวจริง ๆ ...
เห็นได้ชัดว่าผมขี้เกียจจริง ๆ
ขอรับแรงกระตุ้นเพิ่มอีกหน่อยแล้วกัน
ทำให้นึกถึงโปรเจกต์ beowulf ในอดีตเลยครับ ขอบคุณสำหรับข้อมูลดี ๆ
โอ้.. ตอนเริ่มอ่านก็คิดแค่นั้น.. แต่สุดท้ายกลับอ่านอย่างตั้งใจจนจบเลยครับ ไม่มีคำไหนผุดขึ้นมาได้ชัดเจนนอกจากคำว่าเท่มากและเป็นผู้บุกเบิก แน่นอนว่าไม่ได้จัดการทุกอย่างด้วยตัวคนเดียวทั้งหมด แต่ก็อยากปรบมือให้กับความลองผิดลองถูกมากมายและความเหน็ดเหนื่อยเหล่านั้นครับ
ตอนแรกกะว่าจะอ่านผ่าน ๆ แต่สุดท้ายก็นั่งลงอ่านอย่างตั้งใจทีละบรรทัดเลยครับ แต่ละประโยคที่คุณแปลมาช่างแทงลึกถึงใจจริง ๆ ทำให้ผมได้คิดอะไรหลายอย่างด้วย… เป็นบทความที่เหมือนได้จุดหลอดไฟดวงเล็ก ๆ ให้กับเส้นทางอาชีพของผมที่เคยรู้สึกเหมือนหลงทางอยู่ ขอบคุณครับ!
ว้าว รู้สึกคุ้มค่ากับการแปลอย่างตั้งใจเลยนะครับ สู้ ๆ ครับ!
เป็นฮีโร่จริง ๆ
ปัญญาชนที่ลงมือทำ
เจ๋งมากจริงๆ ครับ ขอบคุณครับ!
ดูเหมือนว่า Coolwulf จะโพสต์ข่าวนี้บน HN ด้วยตัวเองเลยนะครับ https://news.ycombinator.com/item?id=31449147
ในคอมเมนต์ก็มีคนตั้งคำถามกันว่าทำไมถึงให้บริการผ่าน http เกณฑ์ความแม่นยำคืออะไร ฯลฯ แต่ผมอ่านแล้วรู้สึกว่าน่าสนใจมากจริงๆ
นี่คือเว็บไซต์ตรวจมะเร็งเต้านมที่บทความพูดถึงครับ http://mammo.neuralrad.com:5300/upload
ในเกาหลีก็ไม่แน่ใจเหมือนกันว่าหลังจากตรวจ Mammogram (การถ่ายภาพเต้านมด้วยแมมโมแกรม) แล้ว ผู้ป่วยจะสามารถขอรับภาพได้หรือไม่
ภาพถ่ายทางการแพทย์ของผู้ป่วยส่วนใหญ่ที่ถ่ายในโรงพยาบาลสามารถขอรับได้หากเจ้าตัวต้องการ อาจมีค่าใช้จ่ายอยู่บ้าง (แตกต่างกันไปตามแต่ละโรงพยาบาล แต่เท่าที่จำได้จะอยู่แถว ๆ 10,000 วอน) หากยื่นคำขอก็จะได้รับเป็นแผ่น CD และหากแปลงภาพ DICOM ในแผ่น CD นี้เป็น jpg ก็น่าจะนำไปใช้งานได้
อ๋อ เข้าใจแล้วครับ ขอบคุณครับ!