ពីខ្មៅ និងសទៅ AI៖ តើមានអ្វីផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងម៉ាស៊ីនអ៊ុលត្រាសោន?

ជាច្រើនទស្សវត្សរ៍មុន រូបភាពដំបូងដែលឪពុកម្តាយបានឃើញអំពីកូនរបស់ពួកគេ ប្រហែលជាគ្រាន់តែជារូបភាពសខ្មៅមិនច្បាស់។ ថ្ងៃនេះ ពួកគេអាចទទួលបានរូបភាព 4D ក្នុងពេលជាក់ស្តែង និងថាមវន្ត សូម្បីតែឃើញទម្រង់មុខដែលគូសបញ្ជាក់ដោយ AI ក៏ដោយ។ តើការផ្លាស់ប្តូរនេះមកពីណា? តើវេជ្ជបណ្ឌិតបានផ្លាស់ប្តូរ ឬថាម៉ាស៊ីនបាន 'វិវត្ត'? ចម្លើយ​គឺ​ច្បាស់​ជា​ក្រោយ​មក។

ដូច្នេះពីដំបូង រូបភាព​ស​ខ្មៅ ​ដល់​សព្វ​ថ្ងៃ ការ​វិនិច្ឆ័យ​ដោយ​ជំនួយ AI តើ​មាន​អ្វី​ផ្លាស់​ប្តូរ​យ៉ាង​ប្រាកដ​អំពី​ម៉ាស៊ីន​អ៊ុលត្រាសោន? ដើម្បីយល់ពីរឿងនេះ ដំបូងយើងត្រូវត្រលប់ទៅការចាប់ផ្តើមវិញ។

តើម៉ាស៊ីនអ៊ុលត្រាសោនគឺជាអ្វី ហើយតើវាចាប់ផ្តើមដោយរបៀបណា?

ក ម៉ាស៊ីនអ៊ុលត្រាសោន គឺជាឧបករណ៍រូបភាពវេជ្ជសាស្រ្តដែលប្រើរលកសំឡេងប្រេកង់ខ្ពស់ដើម្បីបង្កើតរូបភាពពេលវេលាជាក់ស្តែងនៃផ្នែកខាងក្នុងនៃរាងកាយរបស់មនុស្ស។ មិនដូច កាំរស្មីអ៊ិច ឬការស្គេន CT វាមិនប្រើវិទ្យុសកម្មអ៊ីយ៉ូដទេ ធ្វើឱ្យវាជាឧបករណ៍ដែលមានសុវត្ថិភាព និងអាចប្រើប្រាស់បានច្រើនសម្រាប់ការសង្កេតលើជាលិកាទន់ សរីរាង្គ លំហូរឈាម និងការលូតលាស់គភ៌។

របៀបដែលវាដំណើរការ៖

គោលការណ៍ស្នូលរបស់វាគឺ អេកូឡូស ដែលស្រដៀងនឹងវិធីសាស្ត្ររុករកដែលប្រើដោយសត្វប្រចៀវ ឬនាវាមុជទឹក។

បន្ទាប់ពីលាបជែលទៅឧបករណ៍ប្តូរវាត្រូវបានដាក់នៅលើស្បែក។ ការស៊ើបអង្កេតបញ្ចេញសំឡេងប្រេកង់ខ្ពស់ចូលទៅក្នុងរាងកាយ។ ប្រសិនបើវាជួបប្រទះនឹងព្រំប្រទល់នៃជាលិកា (ដូចជាជញ្ជាំងសរីរាង្គ ដុំពកដែលពោរពេញដោយសារធាតុរាវ ឬកោសិកាឈាមផ្លាស់ទី) ជីពចរនឹងត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងទៅកាន់ការស៊ើបអង្កេតក្នុងកម្រិត និងល្បឿនខុសៗគ្នា។ បន្ទាប់មកកុំព្យូទ័រនឹងគណនាទិន្នន័យពីចម្ងាយ និងអាំងតង់ស៊ីតេនៃអេកូនីមួយៗ ដោយបង្កើត និងបន្តធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពរូបភាពលម្អិតពីរវិមាត្រ (ឬសូម្បីតែបីវិមាត្រ) នៅលើអេក្រង់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យគ្រូពេទ្យសង្កេតមើលរចនាសម្ព័ន្ធជាលិកា ចលនា និងមុខងារក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង។

តើវាចាប់ផ្តើមដោយរបៀបណា៖

ការអភិវឌ្ឍន៍នៃអ៊ុលត្រាសោនវេជ្ជសាស្រ្តគឺជាប្រវត្តិសាស្រ្តនៃការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យាសម័យសង្គ្រាមដើម្បីបុព្វហេតុសន្តិភាព និងការសង្គ្រោះជីវិតដ៏អស្ចារ្យ។

ដំណើរ​នេះ​បាន​ចាប់​ផ្ដើម​ដោយ​ការ​សិក្សា​អំពី​សំឡេង និង​សូរស័ព្ទ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរៀនអេកូឡូស៊ីពីសត្វប្រចៀវ ដែលនាំទៅដល់ការវិវត្តនៃសូណា។ បន្ទាប់ពីសង្គ្រាមលោកលើកទី 2 ពេទ្យសម្ភពស្កុតឡេន Ian Donald បានចាប់ផ្តើមប្រើឧបករណ៍ចាប់កំហុស ultrasonic ឧស្សាហកម្មដើម្បីពិនិត្យដុំសាច់។ នៅឆ្នាំ 1958 គាត់ និងក្រុមរបស់គាត់បានបោះពុម្ភក្រដាសសម្គាល់មួយដែលបង្ហាញពីសក្ដានុពលនៃការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យដ៏ធំសម្បើមនៃអ៊ុលត្រាសោនដោយប្រើវាដើម្បីបែងចែករវាងដុំសាច់ និងដុំសាច់រឹង។ ឧបករណ៍អ៊ុលត្រាសោនដំបូងបំផុតអាចបង្កើតទម្រង់រលកមួយវិមាត្រសាមញ្ញ (A-mode) ប៉ុណ្ណោះ។

នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 និង 70 ភាពជឿនលឿននៃល្បឿនកុំព្យូទ័រ និងការច្នៃប្រឌិតឧបករណ៍ប្តូរអារេ polycrystalline បាននាំឱ្យម៉ាស៊ីនស្កែនអ៊ុលត្រាសោនតាមពេលវេលាជាក់ស្តែងដំបូងគេបង្អស់ដែលទទួលបានជោគជ័យដោយអនុញ្ញាតឱ្យគ្រូពេទ្យមើលឃើញរូបភាពផ្នែកឆ្លងកាត់នៃរាងកាយមនុស្ស។

ចាប់ពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ដល់បច្ចុប្បន្ន បច្ចេកវិទ្យាបានរីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ការលេចឡើងនៃ Doppler អ៊ុលត្រាសោននិង អ៊ុលត្រាសោន 3D/4D បានផ្លាស់ប្តូរការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនស្កែនអ៊ុលត្រាសោនក្នុងការវិនិច្ឆ័យវេជ្ជសាស្ត្រ។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ទំហំរបស់ម៉ាស៊ីនបានធ្លាក់ចុះពីឧបករណ៍សំពីងសំពោង ទៅជាឧបករណ៍យួរដៃដែលអាចភ្ជាប់ទៅស្មាតហ្វូនបាន។ សព្វថ្ងៃនេះ ការរួមបញ្ចូលនៃ AI គឺជាបច្ចេកវិទ្យាទំនើបចុងក្រោយបង្អស់ ដែលជួយឱ្យការវាស់វែងដោយស្វ័យប្រវត្តិ កែលម្អគុណភាពរូបភាព និងជួយកំណត់អត្តសញ្ញាណភាពមិនប្រក្រតីដែលអាចកើតមាន។

តើ​អ្វី​ដែល​បាន​ផ្លាស់​ប្តូ​រ​និង​បញ្ហា​អ្វី​ដែល​វា​បាន​ដោះស្រាយ​?

ការវិវត្តន៍របស់ ឧបករណ៍អ៊ុលត្រាសោន គឺជារឿងសំខាន់នៃការយកឈ្នះលើបញ្ហាវិនិច្ឆ័យសំខាន់ៗចំនួនបី។ ការលោតទៅមុខនីមួយៗមិនត្រឹមតែធ្វើឱ្យរូបភាពកាន់តែច្បាស់ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងបានបើកនូវវិមាត្រថ្មីសម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យគ្លីនិកផងដែរ។

ការវិវត្តន៍នៃរូបភាពប្រផេះ

អ៊ុលត្រាសោនដំបូងស្រដៀងនឹងឧបករណ៍ស្តាប់ ដែលតម្រូវឱ្យវេជ្ជបណ្ឌិតពឹងផ្អែកលើបទពិសោធន៍ដើម្បី 'បកស្រាយ' កម្ពស់ និងទីតាំងនៃទម្រង់រលក ដើម្បីសន្និដ្ឋានជម្រៅ និងធម្មជាតិនៃដំបៅ។ វាបានឆ្លើយសំណួរថា 'មានភាពមិនប្រក្រតី' ប៉ុន្តែមិនអាចបង្ហាញ 'តើភាពមិនធម្មតានេះមើលទៅដូចម្ដេច។'

ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃបច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រ និងស៊ើបអង្កេត អ៊ុលត្រាសោនបានលោតចេញពី 'អេកូនៃការស្តាប់' ទៅជា 'ការមើលឃើញរូបភាព។' ខ្លឹមសារនៃការអាប់ដេតនេះគឺបំប្លែងសញ្ញាអេកូទៅជាពន្លឺនៃពន្លឺខុសៗគ្នា បន្ទាប់មកបញ្ចូលពួកវាទៅលើអេក្រង់ដើម្បីបង្កើតជារូបភាពផ្នែកឆ្លងកាត់ពីរវិមាត្រដែលបានធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពតាមពេលវេលាជាក់ស្តែង។ ចាប់ពីពេលនោះមក គ្រូពេទ្យលែងត្រូវការបកស្រាយទម្រង់រលកអរូបីទៀតហើយ។ ពួកគេអាចសង្កេតដោយផ្ទាល់នូវរចនាសម្ព័ន្ធសរីរាង្គ ដូចជាបំណែកកាយវិភាគវិទ្យា។

ការវិភាគលើរូបភាពចលនា និងលំហូរឈាម

ខណៈពេលដែលអ៊ុលត្រាសោនមាត្រដ្ឋានប្រផេះផ្តល់នូវរូបភាពកាយវិភាគសាស្ត្រច្បាស់លាស់ ទីបំផុតវាបង្ហាញរូបភាព 'mimetic' ឋិតិវន្ត។ គ្រូពេទ្យនៅតែមិនអាចវាយតម្លៃការលោត និងមុខងារបូមរបស់បេះដូង។ ពួកគេអាចរកឃើញដុំសាច់ ប៉ុន្តែពិបាកក្នុងការកំណត់អត្តសញ្ញាណសរសៃឈាមដែលផ្គត់ផ្គង់វា។

របកគំហើញនៅក្នុងវិមាត្រវិនិច្ឆ័យសំខាន់នៃចលនា និងលំហូរឈាមស្ថិតនៅក្នុងការអនុវត្តដ៏ប៉ិនប្រសប់នៃ 'ឥទ្ធិពល Doppler ។' នៅពេលដែលរលកសំឡេងជួបប្រទះនឹងវត្ថុដែលមានចលនា (ដូចជាកោសិកាឈាមហូរ) ប្រេកង់អេកូរបស់ពួកគេផ្លាស់ប្តូរ។ ដោយការចាប់យក និងវិភាគការផ្លាស់ប្តូរប្រេកង់នេះ ម៉ាស៊ីនអ៊ុលត្រាសោនអាចគណនាល្បឿន និងទិសដៅនៃលំហូរឈាម។ បច្ចេកវិទ្យានេះបាននាំមកនូវការធ្វើឱ្យប្រសើរសំខាន់ៗចំនួនពីរ៖

• Spectral Doppler៖ កំណត់បរិមាណយ៉ាងជាក់លាក់នូវល្បឿនលំហូរឈាមនៅទីតាំងជាក់លាក់ជាទម្រង់រលក។

• ការថតរូបភាពពណ៌ Doppler៖ អ៊ិនកូដព័ត៌មានលំហូរឈាមទៅជាពណ៌ក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង (ជាធម្មតាពណ៌ក្រហមសម្រាប់លំហូរឆ្ពោះទៅរកការស៊ើបអង្កេត ពណ៌ខៀវសម្រាប់លំហូរចេញពីការស៊ើបអង្កេត) ហើយលាបលើរូបភាពពណ៌ប្រផេះ។

របកគំហើញនេះបានធ្វើឱ្យម៉ាស៊ីនអ៊ុលត្រាសោនក្លាយជាប្រព័ន្ធវាយតម្លៃដ៏មានអានុភាព ដោយបើកទ្វារថ្មីសម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យច្បាស់លាស់នៅក្នុងវិស័យវេជ្ជសាស្ត្រជាច្រើន រួមទាំង ថ្នាំសរសៃឈាមបេះដូង, វេជ្ជសាស្ត្រសម្ភព និងទារក និងការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យដុំសាច់។

ការរួមបញ្ចូលនៃភាពវៃឆ្លាត និងស្វ័យប្រវត្តិកម្ម

ជាមួយនឹងរូបភាពមាត្រដ្ឋានប្រផេះនិយមន័យខ្ពស់ និងព័ត៌មានលំហូរឈាមថាមវន្តក្លាយជាស្តង់ដារ ការពឹងផ្អែកលើបទពិសោធន៍បានក្លាយជាឧបសគ្គថ្មី៖ ពីការស្វែងរកផ្នែកស្តង់ដារ រហូតដល់ការវាស់ស្ទង់ទិន្នន័យសំខាន់ៗ និងការកំណត់អត្តសញ្ញាណលក្ខណៈពិសេសៗ អ្វីគ្រប់យ៉ាងអាស្រ័យលើបច្ចេកទេស និងបទពិសោធន៍របស់វេជ្ជបណ្ឌិត។ ដំណើរការទាំងមូលគឺពិបាក ចំណាយពេលវេលា និងពិបាកក្នុងការកំណត់ស្តង់ដារទាំងស្រុង។

បច្ចេកវិទ្យា AI និង Automation បានដោះស្រាយបញ្ហានេះ ដោយអនុញ្ញាតឱ្យម៉ាស៊ីនចាប់ផ្តើមទទួលយកភារកិច្ច 'ការសង្កេត ការវាស់វែង និងការគិត' មួយចំនួន។

• ការកែលម្អរូបភាព៖ ក្បួនដោះស្រាយអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពគុណភាពរូបភាពក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង ដូចជាការទប់ស្កាត់សំឡេងរំខានដោយស្វ័យប្រវត្តិ និងការពង្រឹងព្រំដែនជាលិកា កាត់បន្ថយតម្រូវការដ៏តឹងរ៉ឹងលើបច្ចេកទេសនៃការទទួលបានរូបភាពដំបូង។

• លំហូរការងារដោយស្វ័យប្រវត្តិ៖ ប្រព័ន្ធអាចកំណត់អត្តសញ្ញាណយន្តហោះកាយវិភាគសាស្ត្រស្តង់ដារដោយស្វ័យប្រវត្តិសម្រាប់ការកំណត់ទីតាំងរហ័ស និងសម្រេចបាននូវការវាស់វែងដោយស្វ័យប្រវត្តិដោយចុចតែម្តង ដោយដោះលែងវេជ្ជបណ្ឌិតពីការថតដោយដៃធុញទ្រាន់។

• ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យជំនួយឆ្លាតវៃ៖ ផ្អែកលើគំរូទិន្នន័យធំ វាបង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃការវិនិច្ឆ័យដ៏មានសក្តានុពល ដែលដើរតួជា 'រ៉ាដាព្រមាន' និង 'មតិទីពីរ' សម្រាប់វេជ្ជបណ្ឌិត។

របកគំហើញនេះបានលើកឡើងនូវមូលដ្ឋានគុណភាពនៅក្នុងការពិនិត្យសុខភាពបឋម ខណៈពេលដែលការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព។

ទស្សនវិស័យនាពេលអនាគត

ក្រឡេកមើលការវិវត្តន៍នៃអ៊ុលត្រាសោនពីគ្រោងសខ្មៅ ទៅជាការយល់ដឹងដ៏ឆ្លាតវៃ កម្លាំងជំរុញស្នូលរបស់វាតែងតែមានបំណងប្រាថ្នាចង់ស្វែងយល់ពីអាថ៌កំបាំងនៃជីវិតមុននេះ កាន់តែត្រឹមត្រូវ និងសុវត្ថិភាពជាងមុន។

ការវិវត្តន៍នាពេលអនាគតនៃឧបករណ៍អ៊ុលត្រាសោននឹងឃើញទម្រង់តូចតាចបន្ថែមទៀតនៅក្នុងទម្រង់ ដោយសូម្បីតែការស៊ើបអង្កេតខ្នាតតូចបំផុតនៅកម្រិតនៃ biosensors ដែលអាចលេចឡើង។ ទាំងនេះនឹងអាចពាក់បាន និងអាចផ្សាំបាន ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការត្រួតពិនិត្យរយៈពេលវែង និងថាមវន្តនៃសូចនាកររាងកាយ។ តាមមុខងារ ពួកវានឹងវិវឌ្ឍពីការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យជំនួយអកម្ម ទៅជាការរកឃើញសកម្ម និងការវាយតម្លៃថាមវន្ត។ តើ​ការ​ធ្វើ​ឱ្យ​ប្រសើរ​អ្វី​បន្ថែម​ទៀត​ដែល​អ៊ុលត្រាសោន​អាច​សម្រេច​បាន​នៅ​ពេល​អនាគត? ចំលើយប្រហែលជាលែងផ្តោតលើបច្ចេកវិទ្យាតែមួយទៀតហើយ ប៉ុន្តែផ្តោតលើការផ្លាស់ប្តូរគំរូជាមូលដ្ឋាន និងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង។