രോഗനിർണയ രംഗത്ത് വിപ്ലവകരമായ മുന്നേറ്റം, പ്രാഥമിക ആരോഗ്യ കേന്ദ്രങ്ങളിൽ വ്യാപക ഉപയോഗ സാധ്യത, എ.ഐ നിയന്ത്രിത സ്മാർട്ട് മൈക്രോസ്കോപ്പുമായി എൻ.ഐ.ടി കാലിക്കറ്റ്

വൈദ്യശാസ്ത്ര രംഗത്ത് രോഗനിർണയം കൂടുതൽ വേഗത്തിലും കൃത്യതയുള്ളതുമാക്കാൻ അത്യാധുനിക എ.ഐ (AI) സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സഹായത്തോടെ സ്മാർട്ട് മൈക്രോസ്കോപ്പി സിസ്റ്റം വികസിപ്പിച്ച് കോഴിക്കോട് നാഷണൽ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജിയിലെ (NIT Calicut) ഗവേഷകർ. നിലവിലുള്ള പരമ്പരാഗത മൈക്രോസ്കോപ്പുകളോടൊപ്പം ഘടിപ്പിച്ചു പ്രവർത്തിക്കാവുന്ന ഈ പുതിയ സംവിധാനം രോഗനിർണയ രംഗത്ത് ഡോക്ടർമാർക്ക് വലിയ സഹായമാകും.

ആരതി മേനോൻ, റിസർച്ച് സ്കോളർ, കമ്പ്യൂട്ടർ സയൻസ് വിഭാഗം, എൻ.ഐ.ടി കാലിക്കറ്റ്; ഡോ. ജയരാജ് പി.ബി, അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസർ, കമ്പ്യൂട്ടർ സയൻസ് വിഭാഗം, എൻ.ഐ.ടി കാലിക്കറ്റ്; ഡോ. പൗർണമി പി.എൻ, അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസർ, കമ്പ്യൂട്ടർ സയൻസ് വിഭാഗം, എൻ.ഐ.ടി കാലിക്കറ്റ്; ഡോ. സിമി എസ്. അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസർ, പത്തോളജി വിഭാഗം, ഗവൺമെന്റ് മെഡിക്കൽ കോളേജ്, കോഴിക്കോട്; ഡോ. സ്വാതി ശങ്കർ, അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസർ, പത്തോളജി വിഭാഗം, കെ.എം.സി.ടി മെഡിക്കൽ കോളേജ്, കോഴിക്കോട് എന്നിവരടങ്ങുന്ന ടീമാണ് ഈ കണ്ടുപിടിത്തത്തിന് പിന്നിലുളളത്.

മൈക്രോസ്കോപ്പി സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രധാന നേട്ടങ്ങൾ

പരമ്പരാഗത പാത്തോളജി പരിശോധനകളിൽ (ശരീരദ്രവങ്ങളോ കോശങ്ങളോ പരിശോധനയ്ക്ക് വിധേയമാക്കുന്ന പ്രക്രിയ) പത്തോളജിസ്റ്റുകൾ നേരിടുന്ന കണ്ണിന്റെ കടുത്ത ആയാസവും (Eye strain) കഠിനമായ ജോലിഭാരവും സമയനഷ്ടവും ലഘൂകരിക്കുക എന്നതാണ് പുതിയ ഡിവൈസിന്റെ പ്രധാന ലക്ഷ്യമെന്ന് ഡോ. ജയരാജ് പി.ബി ധനം ഓണ്‍ലൈനോട് പറഞ്ഞു. ഇതിനു മുൻപ് പത്തോളജിസ്റ്റുകൾക്ക് മൈക്രോസ്കോപ്പിലെ ഐപീസിലൂടെ (Eyepiece) ദീർഘനേരം ഓരോ സ്ലൈഡും സൂക്ഷ്മമായി നോക്കിയായിരുന്നു രോഗബാധയുള്ള കോശങ്ങൾ കണ്ടെത്തേണ്ടിയിരുന്നത്. ഇത് വളരെ കഠിനമായ ഒരു പ്രക്രിയയാണ്.

പ്രൈമറി ഹെൽത്ത് സെന്ററുകൾക്ക് എങ്ങനെ പ്രയോജനപ്പെടും?

ഗ്രാമീണ മേഖലകളിലെ പ്രാഥമിക ആരോഗ്യ കേന്ദ്രങ്ങളിൽ (PHCs) ഡോക്ടർമാരുടെയോ വിദഗ്ദ്ധരായ പത്തോളജിസ്റ്റുകളുടെയോ അഭാവവും രോഗികളുടെ അമിത ലോഡും വലിയൊരു വെല്ലുവിളിയാണ്. ഈ സ്മാർട്ട് മൈക്രോസ്കോപ്പ് തികച്ചും ഓട്ടോമാറ്റിക് ആയി എ.ഐയുടെ സഹായത്തോടെ സ്ക്രീനിങ് നടത്തുന്നതിനാൽ ഒരു ലാബ് ടെക്നീഷ്യന് പോലും ഇത് എളുപ്പത്തിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യാനാകുമെന്നും ഡോ. ജയരാജ് പറഞ്ഞു. എ.ഐ തന്നെ പ്രാഥമിക സ്ക്രീനിംഗ് നടത്തി സംശയാസ്പദമായ അബ്നോർമൽ കോശങ്ങളെ ലോക്കലൈസ് ചെയ്തു തരുന്നതിനാൽ കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ വേഗത്തിൽ കണ്ടെത്താനാകും.

ഇന്റർനെറ്റ് ആവശ്യമില്ലാത്തതിനാൽ വൈദ്യുതിയും മികച്ച കണക്റ്റിവിറ്റിയും ഇല്ലാത്ത ഉൾനാടൻ പ്രദേശങ്ങളിലെ ആശുപത്രികളിലും സി.എച്ച്.സികളിലും ഇത് സുഗമമായി ഉപയോഗിക്കാം. കൂടാതെ പരിശോധനകളുടെ ദൃശ്യങ്ങൾ വീഡിയോ ഫ്രെയിമുകളായി സൂക്ഷിച്ചുവെക്കാൻ സാധിക്കുന്നതിനാൽ ടെലിപാത്തോളജി വഴി ദൂരെയുള്ള മറ്റ് വിദഗ്ദ്ധരായ പത്തോളജിസ്റ്റുകൾക്ക് അയച്ചു നൽകി രോഗനിർണയം സ്ഥിരീകരിക്കാനും സാധിക്കും.

ബിസിനസ് സാധ്യതകളും വാണിജ്യവൽക്കരണവും

എൻ.ഐ.ടി കാലിക്കട്ടിലെ ഇൻക്യൂബേഷൻ സെന്ററിൽ രജിസ്റ്റർ ചെയ്തിട്ടുള്ള 'ഹീൽഫോർജ് എ.ഐ പ്രൈവറ്റ് ലിമിറ്റഡ്' (HealForge AI Private Limited) എന്ന സ്റ്റാർട്ടപ്പ് കമ്പനി വഴിയാണ് ഈ ഉൽപ്പന്നം വാണിജ്യവൽക്കരിക്കാൻ പദ്ധതിയിട്ടിരിക്കുന്നത്. ഈ കണ്ടുപിടിത്തത്തിന്റെ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് വികസിപ്പിക്കുന്നതിനായി കേന്ദ്ര വിദ്യാഭ്യാസ മന്ത്രാലയത്തിന്റെ സ്പാർക്ക് (SPARC) പദ്ധതിയിലൂടെ 2 ലക്ഷം രൂപ ഫണ്ടിംഗ് ലഭിച്ചിരുന്നു. ആകെ 3.5 ലക്ഷം രൂപയോളമാണ് ഈ സിംഗിൾ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് നിർമ്മിക്കാൻ ചെലവായത്. വിപണിയിൽ ഇതിന്റെ മാസ് പ്രൊഡക്ഷൻ നടത്തുമ്പോൾ നിർമ്മാണച്ചെലവ് ഇനിയും കുറയ്ക്കാനാകും. ഈ പ്രോഡക്റ്റിന്റെ സാങ്കേതികവിദ്യാ കൈമാറ്റത്തിനും (Technology Transfer) മാസ് പ്രൊഡക്ഷനുമായി പുതിയ നിക്ഷേപകരെ കമ്പനി ക്ഷണിക്കുന്നുണ്ട്. എൻ.ഐ.ടി കാലിക്കറ്റിൽ ഇന്ന് (സെപ്റ്റംബര്‍ 1) മുതല്‍ ആരംഭിക്കുന്ന 'ഏകസ്വ' (EKASVA) പേറ്റന്റ് മേളയിൽ ഉൽപ്പന്നം പൊതുജനങ്ങൾക്കും ഇൻവെസ്റ്റർമാർക്കുമായി പ്രദർശിപ്പിക്കും.

പ്രവര്‍ത്തനം ഇങ്ങനെ

പുതിയ സ്മാർട്ട് മൈക്രോസ്കോപ്പിൽ വച്ചിരിക്കുന്ന സ്ലൈഡിനെ എക്സ്-വൈ-സെഡ് (X-Y-Z) ദിശകളിലേക്ക് പതുക്കെ ഓട്ടോമാറ്റിക് ആയി നീക്കാൻ ഒരു മോട്ടോർ ഡ്രൈവ് ഉണ്ട്. ഇങ്ങനെ ലെഫ്റ്റ് ടു റൈറ്റ് സ്കാൻ ചെയ്യുമ്പോൾ ലഭിക്കുന്ന ഇമേജ് ഫ്രെയിമുകളെ ക്രെഡിറ്റ് കാർഡിന്റെ വലിപ്പമുള്ള റാസ്ബെറി പൈ (Raspberry Pi), ജെറ്റ്സൺ നാനോ (Jetson Nano) പോലുള്ള എംബഡഡ് കമ്പ്യൂട്ടിങ് ബോർഡുകളിലേക്ക് കടത്തിവിടുന്നു. ഈ ബോർഡിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള കംപ്രസ് ചെയ്ത യോളോ (YOLO) അധിഷ്ഠിത മെഷീൻ ലേണിങ് എ.ഐ മോഡൽ ഉപയോഗിച്ച് കോശങ്ങൾ നോർമൽ ആണോ അതോ അബ്നോർമൽ ആണോ എന്ന് തത്സമയം വിശകലനം ചെയ്യുന്നതായും അബ്നോർമൽ കോശങ്ങളെ 'ബൗണ്ടിങ് ബോക്സുകൾ' (Bounding boxes) വഴി കണ്ടെത്തി ലോക്കലൈസ് ചെയ്യുന്നതായും ഡോ. ജയരാജ് പറഞ്ഞു.

രോഗനിർണയ വിവരങ്ങൾ കൺമുന്നിലെ എൽസിഡി സ്ക്രീനിൽ തന്നെ വ്യക്തമായി കാണിക്കുന്നതിനാൽ ഡോക്ടർമാർക്ക് ഐപീസിലൂടെ നോക്കേണ്ട ആവശ്യമില്ല. കൂടാതെ ഈ ദൃശ്യങ്ങൾ ഭാവിയിലെ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി അല്ലെങ്കിൽ മറ്റൊരു സമയത്തു ചെക്ക് ചെയ്യാനായി സ്റ്റോർ ചെയ്യാനും സാധിക്കും. നിലവിൽ ബ്ലാഡർ കാൻസർ നിർണയത്തിനായുള്ള യൂറിൻ സൈറ്റോളജി പരിശോധനയ്ക്കാണ് ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നതെങ്കിലും, ഭാവിയിൽ ഹെമറ്റോളജി (ബ്ലഡ്), ഹിസ്റ്റോപത്തോളജി (ടിഷ്യു), ഹെപ്പറ്റോപത്തോളജി (ലിവർ) തുടങ്ങിയ പാത്തോളജിയുടെ മറ്റ് ശാഖകളിലേക്കും ഇത് വ്യാപിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഇന്റർനെറ്റോ ക്ലൗഡ് സംവിധാനങ്ങളോ ഇല്ലാതെ തന്നെ പൂർണമായും ഓഫ്‌ലൈൻ ആയി എ.ഐ വിശകലനം നടത്താൻ കഴിയും എന്നതാണ് ഇതിന്റെ മറ്റൊരു വലിയ സവിശേഷത.

എ.ഐ നിയന്ത്രിത രോഗനിർണയ രംഗത്ത് ഡോക്ടർമാർക്കും സാധാരണക്കാർക്കും ഒരുപോലെ മുതൽക്കൂട്ടാണ് എൻ.ഐ.ടി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ഈ സ്മാർട്ട് മൈക്രോസ്കോപ്പി സിസ്റ്റം.