भारतीय वैज्ञानिकों ने तंत्रिका विकारों के लिए AI टूल विकसित किया

नई दिल्ली (आईएनएस): भारतीय विज्ञान संस्थान (आईआईएससी) के शोधकर्ताओं ने एस्टर-सीएमआई अस्पताल के सहयोग से एक एआई उपकरण विकसित किया है जो अल्ट्रासाउंड वीडियो में मध्य तंत्रिका की पहचान कर सकता है और कार्पल टनल सिंड्रोम (सीटीएस) का पता लगा सकता है - एक सामान्य स्थिति जो हाथ और बांह में सुन्नता, झुनझुनी और दर्द का कारण बनती है।

सीटीएस तब उत्पन्न होता है जब मध्यिका तंत्रिका, जो बांह के अग्र भाग से हाथ तक जाती है, कलाई के कार्पल टनल भाग पर संकुचित हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप सुन्नता, झुनझुनी या दर्द होता है। यह सबसे आम तंत्रिका-संबंधित विकारों में से एक है, विशेष रूप से उन व्यक्तियों को प्रभावित करता है जो बार-बार हाथ हिलाते हैं, जैसे कार्यालय कर्मचारी जो कीबोर्ड के साथ काम करते हैं, असेंबली लाइन कर्मचारी और खिलाड़ी।

डॉक्टर वर्तमान में मध्यिका तंत्रिका को देखने और उसके आकार, आकार और किसी भी संभावित असामान्यता का आकलन करने के लिए अल्ट्रासाउंड का उपयोग करते हैं।

"लेकिन एक्स-रे और एमआरआई स्कैन के विपरीत, यह पता लगाना कठिन है कि अल्ट्रासाउंड छवियों और वीडियो में क्या हो रहा है," आईआईएससी के कम्प्यूटेशनल और डेटा साइंसेज (सीडीएस) विभाग में पहले लेखक और पूर्व एमटेक छात्र करण आर गुजराती ने कहा।

"कलाई पर, तंत्रिका काफी दिखाई देती है, इसकी सीमाएँ स्पष्ट हैं, लेकिन यदि आप कोहनी क्षेत्र में नीचे जाते हैं, तो कई अन्य संरचनाएँ हैं, और तंत्रिका की सीमाएँ स्पष्ट नहीं हैं।"

मध्यिका तंत्रिका को ट्रैक करना उन उपचारों के लिए भी महत्वपूर्ण है जिनके लिए डॉक्टरों को दर्द से राहत प्रदान करने के लिए अग्रबाहु में स्थानीय एनेस्थीसिया देने या मध्यिका तंत्रिका को अवरुद्ध करने की आवश्यकता होती है।

अपने टूल को विकसित करने के लिए, टीम ने ट्रांसफॉर्मर आर्किटेक्चर पर आधारित एक मशीन लर्निंग मॉडल की ओर रुख किया, जो चैटजीपीटी को पावर देने वाले मॉडल के समान है।

उन्होंने मॉडल को प्रशिक्षित करने के लिए स्वस्थ प्रतिभागियों और सीटीएस वाले लोगों दोनों से अल्ट्रासाउंड वीडियो एकत्र करने और एनोटेट करने के लिए एस्टर-सीएमआई अस्पताल में लीड कंसल्टेंट न्यूरोलॉजिस्ट लोकेश बाथला के साथ सहयोग किया। एक बार प्रशिक्षित होने के बाद, मॉडल अल्ट्रासाउंड वीडियो के अलग-अलग फ़्रेमों में मध्य तंत्रिका को खंडित करने में सक्षम था।

अल्ट्रासोनिक्स, फेरोइलेक्ट्रिक्स और फ्रीक्वेंसी कंट्रोल पर आईईईई ट्रांजेक्शन जर्नल में वर्णित मॉडल, तंत्रिका के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को स्वचालित रूप से मापने में भी सक्षम था, जिसका उपयोग सीटीएस के निदान के लिए किया जाता है। यह माप एक सोनोग्राफर द्वारा मैन्युअल रूप से किया जाता है। "उपकरण इस प्रक्रिया को स्वचालित करता है। यह वास्तविक समय में क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को मापता है," बाथला ने बताया। शोधकर्ताओं ने कहा कि यह कलाई क्षेत्र में 95 प्रतिशत से अधिक सटीकता के साथ मध्य तंत्रिका के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र की रिपोर्ट करने में सक्षम था।

हालाँकि सीटी और एमआरआई स्कैन की स्क्रीनिंग के लिए कई मशीन लर्निंग मॉडल विकसित किए गए हैं, लेकिन अल्ट्रासाउंड वीडियो, विशेष रूप से तंत्रिका अल्ट्रासाउंड के लिए बहुत कम मॉडल विकसित किए गए हैं।

बाथला ने कहा, "शुरुआत में, हमने मॉडल को एक तंत्रिका पर प्रशिक्षित किया। अब हम इसे ऊपरी और निचले अंगों की सभी नसों तक विस्तारित करने जा रहे हैं।" वह कहते हैं कि इसे पहले ही अस्पताल में पायलट परीक्षण के रूप में तैनात किया जा चुका है।

"हमारे पास एक अल्ट्रासाउंड मशीन है जो एक अतिरिक्त मॉनिटर से जुड़ी है जहां मॉडल चल रहा है। मैं तंत्रिका को देख सकता हूं, और साथ ही, सॉफ्टवेयर टूल तंत्रिका को चित्रित भी कर रहा है। हम वास्तविक समय में इसका प्रदर्शन देख सकते हैं।"

बाथला ने कहा कि अगला कदम अल्ट्रासाउंड मशीन निर्माताओं की तलाश करना होगा जो इसे अपने सिस्टम में एकीकृत कर सकें।

वे कहते हैं, "इस तरह का उपकरण किसी भी डॉक्टर की सहायता कर सकता है। यह अनुमान लगाने के समय को कम कर सकता है।" "लेकिन निश्चित रूप से, अंतिम निदान चिकित्सक द्वारा ही किया जाना आवश्यक होगा।"