ที่มา/ความสำคัญของปัญหา

ในปัจจุบันมีผู้ป่วยที่เป็นโรคเกิดจากความผิดปรกติของเม็ดเลือดจำนวนมากขึ้น เช่น โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวโดย เฉพาะอย่างยิ่งกลุ่มมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลัน (Acute Leukemia) โรคที่เกิดจากความบกพร่องของ ไขกระดูก เช่น โรคไขกระดูกฝ่อ และยังรวมไปถึงโรคทางพันธุกรรมที่เป็นความผิดปรกติตั้งแต่กำเนิด เช่น โรคโลหิต จางธาลัสซีเมีย ผู้ป่วยที่เป็นโรคเหล่านี้จำเป็นที่ต้องได้รับการตรวจวินิจฉัยหาความผิด ปรกติและได้รับการรักษาอย่าง เหมาะสมตามความผิดปรกติเพื่อให้สามารถควบคุมโรคได้

สำหรับการตรวจทางโลหิตวิทยาเพื่อวินิจฉัยโรคนั้น ห้องปฏิบัติการพยาธิวิทยาจะทำการตรวจนับเม็ดเลือดอย่างสมบูรณ์ (Complete Blood Count : CBC) โดยตรวจนับองค์ประกอบต่างๆ ได้แก่ ขนาด รูปร่าง การติดสี การเรียงตัวของเม็ดเลือดแดง เม็ดเลือดขาว และเกร็ดเลือด วิธีการตรวจ CBC ที่ใช้ในปัจจุบันมีอยู่สองวิธีหลัก คือ การตรวจด้วยเครื่อง Automatic Blood Analyzer ซึ่งใช้เซนเซอร์ในการตรวจนับจำนวนเซลล์และบ่งชี้ชนิดของเซลล์เม็ดเลือดที่ เรียกว่า เทคนิค Flow Cytometry การตรวจด้วยเครื่องอัตโนมัติมีข้อดีคือรวดเร็ว ผิดพลาดน้อยใช้เป็นการ Screening เบื้องต้นได้ดีเหมาะกับโรงพยาบาลใหญ่หรือศูนย์การแพทย์ที่มีจำนวนคนไข้ที่ ต้องตรวจจำนวนมาก แต่มีข้อเสียคือค่าใช้จ่ายสูงกว่าวิธีแบบดั้งเดิม (Conventional) ที่ตรวจโดยให้ผู้เชี่ยวชาญส่องแผ่นสไลด์เลือดด้วยกล้องจุลทรรศน์เพราะว่าตัว เครื่องวิเคราะห์ทางโลหิตวิทยาแบบอัตโนมัติและน้ำยาที่ต้องใช้ในการตรวจมี ราคาแพง เฉพาะโรงพยาบาลขนาดใหญ่หรือห้องปฏิบัติการบางแห่งเท่านั้นที่มีเครื่องตรวจ แบบอัตโนมัติ ข้อเสียที่สำคัญของเครื่องตรวจอัตโนมัติคือหากผลการตรวจบ่งชี้ว่ามีความผิด ปรกติ ต้องตรวจซ้ำโดยวิธีแบบดั้งเดิม เพื่อตรวจดูรูปร่างลักษณะของเม็ดเลือด (Blood Cells Morphology) ดังนั้นวิธีดั้งเดิมจึงยังมีความจำเป็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตรวจนับเม็ด เลือดที่มีความผิดปรกติ ซึ่งวิธีการตรวจสไลด์เลือดด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบดั้งเดิมนี้มีข้อดีคือเป็น วิธีที่ประหยัดที่สุด แต่ก็มีข้อด้อยคือการวินิจฉัยโรคบางชนิด เช่น โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวแบบเฉียบพลันบางประเภทมีความคล้ายคลึงกัน เช่น มีสีและขนาดที่ไม่แตกต่างกันมากนัก ผู้ตรวจที่ขาดประสบกาณ์อาจเกิดการสับสน ดังนั้นจึงต้องอาศัยผู้เชียวชาญทางด้านโลหิตวิทยาที่มีประสบการณ์มาช่วยตรวจ วิเคราะห์เพื่อความแม่นยำ ซึ่งในประเทศไทยและหลายๆ ประเทศมีผู้เชี่ยวชาญทางด้านนี้จำนวนจำกัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งโรงพยาบาลทั่วไป ในต่างจังหวัด

2. แนวทางการแก้ปัญหา

เมื่อได้ทราบถึงปัญหาดังที่กล่าวมาแล้วจึงได้เกิดแนว คิดที่จะศึกษาหากระบวนการที่ทำให้การตรวจแบบวิธีดั้งเดิมเป็นแบบกึ่ง อัตโนมัติที่นำมาใช้กับกล้องจุลทรรศน์ที่มีอยู่แล้วในโรงพยาบาลหรือห้อง ปฏิบัติการพยาธิวิทยาคลินิก เพื่ออำนวยความสะดวกให้กับผู้ตรวจโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่ไม่มีประสบการณ์ งานวิจัยนี้จะอาศัยเทคโนโลยีการวิเคราะห์และประมวลผลภาพดิจิตอลมาประยุกต์ ใช้ร่วมกับองค์ความรู้จากผู้เชี่ยวชาญทางโลหิตวิทยา โดยเริ่มทำการเก็บข้อมูลภาพถ่ายของสไลด์เลือดที่มีความผิดปรกติเพื่อนำมา วิเคราะห์และใช้เป็นฐานข้อมูล ในงานวิจัยนี้เราเริ่มจากการตรวจวิเคราะห์เพื่อแยกชนิดมะเร็งเม็ดเลือดขาว ที่เป็นแบบเฉียบพลันก่อนเนื่องจากมีความรุนแรงของโรคมากกว่า หากผู้ป่วยที่เป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลันตรวจพบอาการในระยะเริ่ม ต้นและได้รับการรักษาที่เหมาะสมทำให้ผู้ป่วยมีคุณภาพชีวิตดีขึ้น นอกจากนี้ถ้าการตรวจสามารถทำได้ที่โรงพยาบาลขนาดเล็กเพื่อช่วยลดค่าใช้จ่าย ในการส่งต่อผู้ป่วย ลดค่าเดินทางและลดความกระทบกระเทือนจากการเดินทางของผู้ป่วย

วัตถุ ประสงค์ของโครงการ

ศึกษา และวิจัยเพื่อหากระบวนการที่นำไปใช้ในการพัฒนาระบบช่วยให้การตรวจวิเคราะห์ โรคเกิดจากความผิดปรกติของเม็ดเลือดขาวแบบวิธีดั้งเดิมด้วยกล้องจุลทรรศน์ เป็นแบบกึ่งอัตโนมัติเพื่อให้การตรวจมีความสะดวกมากยิ่งขึ้น โดยเริ่มจากการเก็บข้อมูลภาพถ่ายสไลด์เลือดเป็นรูปแบบดิจิตอล จากนั้นประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวิเคราะห์และประมวลผลภาพประกอบกับองค์ความ รู้จากผู้เชียวชาญด้านโลหิตวิทยาเพื่อหาอัลกอริทึมที่สามารถตรวจวิเคราะห์ เพื่อคัดแยกกลุ่มความผิดปรกติของมะเร็งเม็ดเลือดขาวแบบเฉียบพลันเป็นการช่วย ในตัดสินใจ ซึ่งจะเป็นประโยชน์กับผู้ตรวจสไลด์เลือดที่ขาดประสบกาณ์

บท คัดย่อ

มะเร็ง เม็ดเลือดขาว (Leukemia) เป็นมะเร็งที่เกิดจากการที่เซลล์เม็ดเลือดขาวในไขกระดูกมีการเจริญเติบโตที่ ผิดปกติ จนทำให้มีการสร้างเซลล์เม็ดเลือดขาวออกมามากในกระแสเลือด มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลันเป็นมะเร็งชนิดที่พบบ่อยที่สุดในเด็ก ในประเทศไทยสถิติอุบัติการณ์ของมะเร็งเม็ดเลือดขาวในเด็กจากรายงานของสถาบัน มะเร็งแห่งชาติล่าสุดปีพ.ศ. 2546 ทั้งประเทศพบผู้ป่วยเด็กรายใหม่ 529 รายคิดเป็น 53% ของมะเร็งในเด็กทั้งหมด หรือคิดเป็นAge Standardized Rate (ASR) เท่ากับ 42.6 ต่อประชากรหนึ่งล้านคนต่อปี การตรวจวินิจฉัยมะเร็งเม็ดเลือดขาวนั้นทำได้โดยการตรวจสเมียร์เลือดและไข กระดูก หากพบความผิดปกติจำเป็นต้องให้ผู้เชี่ยวชาญตรวจดูด้วยกล้องจุลทรรศน์เพื่อดู รูปร่าง (Morphology) และลักษณะการติดสี Wright’s Giemsa stain ของเม็ดเลือดที่ผิดปกติ ในกรณีที่ไม่สามารถจำแนกชนิดความผิดปกติของเซลล์จากการดู Morphology ของเซลล์ได้ การตรวจพิเศษต่าง ๆ ได้แก่ การตรวจหา Immunophenotype และ Cytogenetic จะใช้ในการตรวจวินิจฉัย ซึ่งการตรวจพิเศษนี้มีค่าใช้จ่ายที่สูงกว่าการตรวจเสมียร์เลือดด้วยกล้อง จุลทรรศน์ ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วการตรวจวินิจฉัยโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในประจำวัน จะทำการตรวจพื้นฐานโดยตรวจดูเสมียร์เลือดก่อนว่ามีเซลล์มะเร็งหรือไม่ กรณีตรวจพบว่ามีเซลล์มะเร็งผู้ตรวจจะทำการแยกชนิดของมะเร็งเม็ดเลือดขาวตาม ระบบ French American British Corporative Group (FAB) ซึ่งเป็นระบบที่ยอมรับกันทั่วโลก การแบ่งชนิดหลักๆ แบ่งเป็นประเภท Lymphoid และ Myeloid ซึ่งแต่ละกลุ่มแบ่งเป็นชนิดเฉียบพลัน (Acute) และชนิดเรื้อรัง (Chronic) ซึ่งแต่ละกลุ่มยังมีกลุ่มย่อย (Subtype) อีก เมื่อผู้เชี่ยวชาญทำการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์แล้ว อาจทำการย้อม Antigen เพื่อแยกชนิดตาม Immunochemotypes ยืนยันผลอีกรอบ

การตรวจเสมียร์เลือดด้วยกล้องจุลทรรศน์นั้นถือว่าเป็นวิธีที่ประหยัด แต่ก็จำเป็นต้องอาศัยผู้ตรวจเสมียร์เลือดที่มี ความชำนาญจึงสามารถวินิจฉัยได้ถูกต้องและแม่นยำ ซึ่งในประเทศไทยนั้นมีจำนวนผู้เชี่ยวชาญจำกัดโดยเฉพาะ อย่างยิ่งในโรงพยาบาลขนาดเล็กและโรงพยาบาลในต่างจังหวัด ดังนั้นจึงได้เกิดแนวคิดที่จะศึกษาหากระบวนการที่ ทำให้การตรวจแบบวิธีดั้งเดิมเป็นแบบกึ่งอัตโนมัติที่นำมาใช้กับกล้อง จุลทรรศน์ที่มีอยู่แล้วในโรงพยาบาล เพื่ออำนวย ความสะดวกให้กับผู้ตรวจโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่ไม่มีประสบการณ์ งานวิจัยนี้อาศัยเทคโนโลยีการวิเคราะห์และ ประมวลผลภาพดิจิตอลมาประยุกต์ใช้ร่วมกับองค์ความรู้จากผู้เชี่ยวชาญทางโลหิต วิทยา ในงานวิจัยนี้เราเน้นกลุ่ม มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลันก่อนเนื่องจากมีความรุนแรงของโรคมากกว่า

ระยะ เวลาดำเนินโครงการ : 2 พฤษภาคม พ.ศ.2554 ถึง 26 เมษายน พ.ศ.2555

คณะผู้ วิจัย
หัวหน้าโครงการ :     นางสาวดวงรัตน์ แก่นสวัสดิ์
ผู้ร่วมวิจัย :     รศ.ดร.ปานทิพย์ วัฒนวิบูลย์, นายนิธิพัฒน์ ศิริคันธะมาต