การจำแนกโรคอัลไซเมอร์จากภาพเอ็มอาร์ไอโดยใช้การเรียนรู้เชิงลึก

Main Article Content

ธงชัย พจน์เสถียร
ฐิติพร สุทธิกุล
วรพงศ์ ตั้งศรีรัตน์

บทคัดย่อ

เนื่องจากประชากรมีอายุที่ยืนยาวมากขึ้นทำให้ปัจจุบันประเทศไทยได้เข้าสู่สังคมผู้สูงอายุ และในปี พ.ศ. 2563 พบว่ามีจำนวนประชากรที่มีอายุ 60 ปีขึ้นไปทั้งหมด 11.627 ล้านคนคิดเป็นอัตราส่วนร้อยละ 17.57 ของประชากรทั้งหมดในประเทศไทย และจะมีประชากรอายุ 60 ปีขึ้นไปในอัตราส่วนร้อยละ 28 ของประชากรทั้งหมดในประเทศไทยภายในปี พ.ศ. 2573 โดยปกติร่างกายของทุกคนจะเสื่อมลงตามอายุที่มากขึ้นและหนึ่งในอาการป่วยที่มีอัตราการเกิดมากขึ้น คือ อาการสมองเสื่อม โดยเฉพาะโรคอัลไซเมอร์ยิ่งอายุมากขึ้นก็จะพบผู้ป่วยด้วยโรคนี้เพิ่มมากขึ้นในอัตราส่วนเกือบสองเท่าในทุก 5 ปี โดยโรคนี้ไม่สามารถป้องกันและไม่สามารถรักษาให้หายขาดได้ แต่ถ้าสามารถตรวจเจอโรคอัลไซเมอร์ได้ก่อนก็จะยิ่งมีโอกาสรักษาให้อาการดีขึ้นหรือเสื่อมช้าลง งานวิจัยนี้เป็นการนำโครงข่ายประสาทเทียมแบบลึกมาพัฒนาเพื่อทำการจำแนกโรคอัลไซเมอร์โดยใช้ข้อมูลรูปภาพจากเครื่องตรวจด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือเอ็มอาร์ไอ และวิธีในการเตรียมข้อมูลอย่างง่าย ข้อมูลที่ใช้ในงานวิจัยนี้ประกอบด้วยรูปเอ็มอาร์ไอของสมองปกติจำนวน 2,560 รูป และรูปเอ็มอาร์ไอของสมองที่เป็นโรคอัลไซเมอร์จำนวน 2,561 รูป รวมรูปเอ็มอาร์ไอที่ใช้ในงานวิจัยนี้ทั้งหมดจำนวน 5,121 รูป ผลการวิจัยพบว่ามีค่าความถูกต้องเท่ากับร้อยละ 97.56 ความแม่นยำเท่ากับร้อยละ 98.22 ค่าความระลึกเท่ากับร้อยละ 96.89 และค่าเฉลี่ยเท่ากับร้อยละ 97.54

Article Details

ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

S. Trakulsithichoke, “Prevention of Dementia in older persons,” (in Thai), J. Nursing and Health Care, vol. 36, no. 4, pp. 6–14, 2018.

S. Mangmee and S. Monkong, “Relationships between mutuality, preparedness, and predictability to care, and caregiver role strain from caregiving activities for older people with Dementia,” (in Thai), J. Thailand Nursing and Midwifery Council, vol. 36, no. 3, pp. 151–164, 2021.

S. Pornudomthap, C. Somthawinpongsai, and P. Piphitpakdee, “The application development of Dementia / Alzheimer patients in daily life,” (in Thai), J. Manage. Sci., Ubon Ratchathani Univ., vol. 11, no. 1, pp. 60–85, 2022.

L. Inklab, “Understanding & approaching the Alzheimer patients,” (in Thai), Christian Univ. Thailand J., vol. 20, no. 3, pp. 439–447, 2014.

W. Kongin, O. Thammson, S. Thipsrinuan, and S. Kaewborrisuth, “How can we help an Alzheimer’s patient and caregivers?,” (in Thai), The Thai J. Nursing Council, vol. 15, no. 3, pp. 65–77, 2001.

P. Anundilokrit, “Dementia,” (in Thai), Regional Health Promotion Center 9 J., vol. 15, no. 37, pp.392–398, 2021.

M. Prince, M. Guerchet, and M. Prina, “Policy brief for heads of government: The global impact of dementia 2013–2050,” Alzheimer's Disease International (ADI), London, U.K., Dec. 1, 2013, [Online]. Available: https://www.alzint.org/u/2020/08/GlobalImpactDementia2013.pdf

P. Prasartkul and N. Satchanawakul, “The essential of ageing in place in Thailand,” (in Thai), Thammasat Rev., vol. 40, no. 2, pp. 1–23, 2021.

C. Kavitha, V. Mani, S. R. Srividhya, O. I. Khalaf, and C. A. Tavera Romero, “Early-stage Alzheimer’s disease prediction using machine learning models,” Frontiers in Public Health, vol. 10, Mar. 2022, Art. no. 853294.

C. Pamarapa, T. Ekjeen, W. Shoombuatong, and Y. Vichianin, “Alzheimer’s disease classification and prediction using T1- weighted MR brain imaging based on SVM algorithm,” The Thai J. Radiological Technol., vol. 46, no. 1, pp. 69–79, 2021.

I. Beheshti, H. Demirel, and H. Matsuda, “Classification of Alzheimer’s disease and prediction of mild cognitive impairment-to-Alzheimer’s conversion from structural magnetic resource imaging using feature ranking and a genetic algorithm,” Comput. Biol. Med., vol. 83, pp. 109–119, Apr. 2017.

A. Farooq, S. Anwar, M. Awais, and S. Rehman, “A deep CNN based multi-class classification of Alzheimer's disease using MRI,” in Proc. IEEE Int. Conf. Imaging Syst. and Techniques (IST), Beijing, China, Oct. 2017, pp. 1–6.

S. Liu et al. “Generalizable deep learning model for early Alzheimer’s disease detection from structural MRIs,” Sci. Rep., vol. 12, pp. 17106–17118, Oct. 2022.

S. S. Kundaram and K. C. Pathak, “Deep learning-based Alzheimer disease detection,” in Proc. 4th Int. Conf. Microelectronics, Comput. and Commun. Syst., Ranchi, India, May 2019, pp. 587–597.

R. Maskeliunas, R. Damasevicius, and T. Krilavicius, “Analysis of features of Alzheimer’s disease: detection of early stage from functional brain changes in magnetic resonance images using a finetuned ResNet18 network,” Diagnostics, vol. 11, no. 6, pp. 1071, Jun. 2021.

E. Mggdadi, A. Al-Aiad, M. S. Al-Ayyad, and A. Darabseh, “Prediction Alzheimer's disease from MRI images using deep learning,” in Proc. 12th Int. Conf. Inform. and Commun. Syst. (ICICS), Valencia, Spain, May 2021, pp. 120–125.

J. Heaton. “The number of hidden layers.” HEATONRESEARCH.com. https://www.heatonresearch.com/2017/06/01/hidden-layers.html (accessed Jan. 19, 2023).

S. Srithongchai, “A PM2.5 prediction model using LSTM neural network in Bangkok area,” J. Eng. Digit. Technol. (JEDT), vol. 10, no. 1, pp. 1–9, 2022.

Y. Bengio, “Practical Recommendations for Gradient-Based Training of Deep Architectures,” in Neural Networks: Tricks of the Trade, G. Montavon, G. B. Orr, and K.-R. Müller, Eds. Berlin, Germany: Springer, 2012, pp. 437–478.