50 GeForce 1080 Ti के साथ स्तन कैंसर/ब्रेन ट्यूमर से लड़ने वाला 'अमैच्योर' प्रोग्रामर
(howardchen.substack.com)"हर हीरो केप नहीं पहनते।"
- 2018 में coolwulf की कहानी, जिसने एक ऐसी साइट जारी की जहाँ X-Ray इमेज अपलोड करने पर AI स्तन कैंसर का निदान करता था
- पूरी तरह मुफ़्त। सटीकता 90% तक पहुँचती थी
- स्तन कैंसर यदि शुरुआती चरण में पकड़ में आ जाए तो पूरी तरह ठीक होने की संभावना अधिक होती है, लेकिन शुरुआती लक्षण स्पष्ट न होने के कारण इलाज का सही समय निकल जाना आसान है
- अंतिम निर्णय तो डॉक्टर को ही लेना चाहिए, लेकिन यदि कोई भरोसेमंद AI ट्यूमर का पता लगा सके, तो उसे जल्दी पहचानने में मदद मिल सकती है और यह अपने आप में काफ़ी मूल्यवान है
- शुरुआत में प्रकाशित पोस्ट को बहुत प्रतिक्रिया मिली, लेकिन इसे जारी करने वाले coolwulf ने अपनी पहचान उजागर नहीं की और गायब हो गया
- फिर 2022 में coolwulf एक और ज़्यादा महत्वपूर्ण "ब्रेन ट्यूमर प्रोजेक्ट" के साथ लौटा। अब भी अपनी पहचान छिपाए हुए..
- यह लेख उस coolwulf के बारे में है, जो अमेरिका के मध्य भाग में रहता है, और जिसे पत्रकार ने ढूँढकर कई बार इंटरव्यू किया
Coolwulf का असली नाम Hao Jiang है
- Nanjing University के भौतिकी विभाग से स्नातक और PhD पूरी की, और फिर University of Michigan से nuclear engineering और radiological sciences में PhD प्राप्त की
- वह अपने करियर का मूल्यांकन इस तरह करता है
मेरा मुख्य करियर 'medical imaging' में है, लेकिन खाली समय में मैं open source projects विकसित करने वाला एक 'अमैच्योर' प्रोग्रामर भी हूँ।
- छात्र जीवन से ही कोडिंग करता था, और GitHub से पहले SourceForge या अपनी वेबसाइट पर side projects चलाता था
- 2001 में Mozilla के Gecko rendering engine से जुड़े प्रोजेक्ट्स में भाग लिया, और Firefox के पूर्ववर्ती codename Pheonix पर भी काम किया
- 2009 से Exp Deals Hotel नाम की एक साइट भी चलाता था, जो कम दाम में होटल बुक करने में मदद करती थी
- University of Michigan में medical imaging की पढ़ाई पूरी करने के बाद Bruker और Siemens में imaging detector products के विकास का नेतृत्व किया
- उसके बाद University of Texas के प्रोफेसर Weiguo Lu के साथ मिलकर radiotherapy software कंपनी शुरू की, जहाँ कैंसर radiation treatment और AI तकनीक पर आधारित products विकसित किए जा रहे हैं
मौत को सामने से देखना
- अगर सब कुछ इसी तरह चलता, तो शायद वह एक science entrepreneur बन जाता, लेकिन
Nanjing University के एक पूर्व छात्र को 34 साल की उम्र में स्तन कैंसर के इलाज का सही समय चूक जाने के कारण मरते देखा; पीछे केवल 4 साल का बच्चा रह गया - उसे पता चला कि कई स्तन कैंसर मरीज़ों के पास अक्सर कैंसर का पता लगाने के लिए सुलभ साधन नहीं होते, इसलिए निदान देर से होता है
- इसलिए, अपने उपयुक्त पेशेवर अनुभव के आधार पर उसके मन में AI से X-Ray इमेज डिटेक्ट करने का विचार आया
डेटा सेट इकट्ठा करना
- Coolwulf ने सबसे पहले University of Florida की वेबसाइट से DDSM और MIAS डेटा सेट डाउनलोड किए
- उस समय डेटा फ़ॉर्मेट पुराने थे, वे standard Dicom images नहीं थे, और इमेज अभी भी film scans थीं, इसलिए उसने एक ख़ास प्रोग्राम लिखकर सारी जानकारी को उपयोग योग्य रूप में बदला
- उसने University of Barcelona से non-public InBreast breast cancer डेटा सेट भी माँगा
- इसी दौरान उसने बहुत सारे दस्तावेज़ पढ़े और model code लिखा
लोकल GPU क्लस्टर बनाना
- मॉडल को प्रभावी ढंग से train करने के लिए high-performance hardware की ज़रूरत थी,
इसलिए उसने अपने पैसों से 50 Nvidia GTX 1080 Ti का एक local GPU cluster बनाया - उस समय cryptocurrency mining के कारण 50 graphics cards जुटाना आसान नहीं था
- उसने दोस्तों से भी Newegg/Amazon/Dell खंगालकर GPU ढूँढने में मदद माँगी
- 3 महीनों में "मुफ़्त AI breast cancer detection" वेबसाइट बनकर तैयार हुई और 2018 में live हो गई
लोगों की प्रतिक्रिया
- कितने लोगों ने इसका इस्तेमाल किया, यह पता नहीं है। privacy issues के कारण डेटा सर्वर पर store नहीं किया जाता था
- लेकिन मरीज़ों से बहुत से धन्यवाद वाले emails आने लगे। ख़ास तौर पर चीन से बहुत आए
- users ने medical resources की कमी वाले दूरदराज़ इलाक़ों के लोगों के लिए इस वेबसाइट के ज़रिए ट्यूमर का पता लगाया
- कुछ साल पहले तक यह तकनीक आज जितनी आम नहीं थी, इसलिए coolwulf का प्रोजेक्ट लगभग शुरुआती प्रयासों में से था
- इस वेबसाइट ने industry में काफ़ी ध्यान खींचा, और Fudan University Hospital (शंघाई की एक national university) जैसी जगहों से धन्यवाद और वित्तीय व तकनीकी सहायता देने की इच्छा जताते हुए emails भी आए
- लेकिन यह सब coolwulf ने अकेले अपने पैसे से किया, और रकम छोटी नहीं थी
- जब उससे पूछा गया कि वह इसे paid क्यों नहीं करता, तो उसने कहा
"कैंसर मरीज़ और उनके परिवार पहले ही बहुत कुछ झेल चुके होते हैं, इसलिए मुझे लगता है कि हर कोई उनकी मदद करना चाहता है। मेरे पास ऐसा करने की क्षमता है।"
- वेबसाइट के अलावा desktop version भी है
जीवन का दूसरा मोड़
- 2021 में Coolwulf ने जीवन का दूसरा बड़ा मोड़ देखा
- उसके एक सहकर्मी के चचेरे भाई को ऐसा ब्रेन ट्यूमर हुआ जिसका इलाज करना कठिन था, और उसे "whole brain radiation therapy (WBRT)" दिया गया
- दुर्भाग्य से, whole brain radiation therapy के कुछ महीनों बाद ट्यूमर फिर लौट आया, और फिर कुछ भी करने की गुंजाइश नहीं बची; बस मौत का इंतज़ार रह गया
- WBRT ऐसा उपचार है जिसमें radiation से बड़े स्तर पर ट्यूमर हटाने की कोशिश की जाती है; यह कैंसर cells को नष्ट करता है, लेकिन सामान्य brain tissue को भी नुकसान पहुँचाता है, और इस तरह lesions के उभरने को कम करने का प्रयास करता है
- थोड़ा कम औपचारिक ढंग से कहें तो, WBRT लगभग "अंधाधुंध हमला" जैसा है
- इसलिए brainstem और optical nerve जैसी मस्तिष्क की महत्वपूर्ण संरचनाओं की radiation dose limit को देखते हुए, WBRT आम तौर पर 'ज़िंदगी में केवल एक बार किया जा सकने वाला इलाज (once-in-a-lifetime)' माना जाता है
- इस घटना के बाद coolwulf ने अपना नज़रिया पूरी तरह बदल लिया और उद्योग की कठिन चुनौतियों को तोड़ने का फ़ैसला किया
→ AI को केवल detection stage तक सीमित न रखकर वास्तविक इलाज में लागू करना
ब्रेन ट्यूमर उपचार की वर्तमान स्थिति
- वर्तमान में ब्रेन ट्यूमर के लिए सबसे आम उपचार whole brain radiation therapy (WBRT) है
- केवल अमेरिका में ही हर साल 2 लाख लोग WBRT करवाते हैं
- तो क्या multiple brain tumors वाले मरीज़ों के लिए WBRT चुनने का यह जोखिम उठाना ज़रूरी है, जबकि इसे जीवन में एक ही बार किया जा सकता है?
- ज़रूरी नहीं, क्योंकि एक और उपचार है: stereotactic radiotherapy (Stereotactic Radiotherapy, Stereotactic Radiosurgery/SRS)
- whole brain radiation therapy की तुलना में stereotactic radiotherapy ज़्यादा केंद्रित होती है, इसलिए यह सामान्य ऊतकों को नुकसान पहुँचाए बिना केवल बीमार ऊतक को सटीक रूप से हटाने में सक्षम है
- उदाहरण के लिए Gamma Knife, stereotactic radiotherapy मशीन का एक प्रकार है। इस उपचार के side effects बहुत कम होते हैं, यह मरीज़ के लिए कम हानिकारक है, और इसे कई बार इस्तेमाल किया जा सकता है
- अकादमिक जगत की सामान्य राय है कि stereotactic radiotherapy मरीज़ों को बेहतर quality of life देने के साथ-साथ अधिक प्रभावी भी है
stereotactic radiotherapy करने के लिए
- एकमात्र समस्या यह है that stereotactic radiotherapy से medical resources पर और दबाव बढ़ जाता है
- क्योंकि इस protocol को अपनाने पर oncologist या neurosurgeon को हर ट्यूमर की outline सटीक रूप से तय करनी होती है और हर ट्यूमर को label करना पड़ता है
- medical physicist को भी हर ट्यूमर के लिए सटीक treatment plan बनाना पड़ता है, और एक मरीज़ को बचाने में बहुत समय लग जाता है
- इसलिए, यदि मरीज़ में 5 से अधिक brain lesions हों, तो डॉक्टर लगभग हमेशा stereotactic radiotherapy की बजाय whole brain radiation therapy को प्राथमिकता देते हैं
- लेकिन AI डॉक्टरों के workload को बाँट सकती है
- coolwulf ज़्यादा ब्रेन ट्यूमर मरीज़ों तक stereotactic radiotherapy पहुँचाने की कोशिश कर रहा है
- लेकिन इस बार समस्या कहीं ज़्यादा कठिन थी, इसलिए अब अकेले यह संभव नहीं था। इसी वजह से उसने University of Texas Medical Center और Stanford के साथ सहयोग किया
- कई लोगों की मदद से हाल ही में 3 AI models विकसित किए गए
- brain metastases को अपने आप outline/label करने वाला मॉडल
- false positives को तेज़ी से कम करने के लिए SVM-radiomics आधारित मॉडल
- optimized radiation dose map पर आधारित मॉडल, जो कई lesions को अलग-अलग treatment courses में तेज़ी से विभाजित करता है
- ये तीनों मॉडल एक-दूसरे के पूरक हैं, और डॉक्टरों के workflow से मेल खाते हैं, इसलिए stereotactic radiotherapy के उपयोग में workload को काफ़ी कम कर सकते हैं
तकनीकी प्रस्तुति
- "An AI-based stereotactic Radiosurgery Management Web Platform for Brain Metastases"
- यह प्रोजेक्ट 2022 AAPM Spring Clinical Meeting और 2022 AAPM annual meeting में प्रस्तुत किया गया, और एक बार फिर industry में व्यापक मान्यता मिली
- coolwulf अपने co-authors के साथ मिलकर इस उपलब्धि को पूरी stereotactic radiotherapy community द्वारा पहचाने और अपनाए जाने, और वास्तव में ज़्यादा मरीज़ों की मदद तेज़ करने के लिए काम कर रहा है
- इंटरव्यू में coolwulf ने बार-बार कहा कि इस परिणाम तक पहुँचना उसने कभी अकेले नहीं किया
- उसने अनुरोध किया कि उन co-authors के नाम ज़रूर लिखे जाएँ, क्योंकि शांति से कैंसर से लड़ने वाले सभी लोग मिलकर हीरो हैं
Zi Yang, Mingli Chen, Hao Jiang, Zabi Wardak, Strahinja Stojadinovic, Robert Timmerman, Tu Dan, Weiguo Lu, Xuejun Gu
- हाल के वर्षों में कैंसर मृत्यु दर 30 साल पहले की तुलना में 30% कम हुई है
- यदि यही रफ़्तार बनी रही, तो शायद भविष्य में किसी दिन कैंसर अब terminal disease नहीं रहेगा
- लेकिन यह कोई ऐसा पुल नहीं है जिस पर बस सीधा चलते जाएँ; coolwulf जैसे अनगिनत लोग हैं जो गहराई के बीच अपना रास्ता स्वयं रोशन कर रहे हैं
- लेख को समाप्त करने के लिए Reddit पर पोस्ट की गई एक user comment का उद्धरण
हर हीरो केप नहीं पहनते।
“Not all heroes wear capes”
21 टिप्पणियां
इस भावुक लेख का अनुवाद करने के लिए आपका सचमुच बहुत धन्यवाद।
वाह.. सच में कमाल है
वाकई कमाल है।
धन्यवाद।
वाकई इन्हें हीरो कहना भी कम होगा। इतना अच्छा लेख साझा करने के लिए धन्यवाद।
बहुत शानदार है और बेहद सम्मानजनक भी..
अच्छा लेख अनुवाद करके साझा करने के लिए धन्यवाद!
अच्छे लेख के लिए धन्यवाद।
बेहतरीन लेख साझा करने और अनुवाद के लिए धन्यवाद!
वाह..
अनुवाद करने के लिए धन्यवाद। मैंने इसे बहुत आदर के साथ पढ़ा।
काफ़ी भावुक कर देने वाला है।
यह वाकई दिमाग को झकझोर देने वाला लेख है ...
लगता है, मैं भी वाकई आलसी था।
यह देखकर थोड़ी और प्रेरणा लेकर जा रहा हूँ।
मुझे पुराने beowulf project की याद आ गई। अच्छी जानकारी के लिए धन्यवाद।
ओह.. ऐसे ही पढ़ना शुरू किया था.. लेकिन फिर पूरा ध्यान लगाकर पढ़ा। शानदार है, अग्रणी है—इसके अलावा कोई और शब्द सूझ ही नहीं रहा। बेशक उन्होंने सब कुछ अकेले नहीं किया होगा, लेकिन इतने सारे trial and error.. और मेहनत के लिए मैं उन्हें दिल से सलाम करना चाहता हूँ।
हल्के-फुल्के मन से पढ़ना शुरू किया था, लेकिन फिर मेज़ पर बैठकर पूरी तल्लीनता से पढ़ गया/गई। आपने अनुवाद की जो-जो पंक्तियाँ लिखी हैं, उनमें हर एक सीधे दिल को चीरती हुई लगी। बहुत-सी बातें मन में उठने लगीं… यह लेख मेरी उस करियर-यात्रा में एक छोटा-सा बल्ब जला गया, जिसमें मुझे लग रहा था कि मैं रास्ता भटक गया/गई हूँ। धन्यवाद!
अरे, इतनी मेहनत से अनुवाद करने का फल मिला। हिम्मत बनाए रखिए!
आप सचमुच एक नायक हैं।
बुद्धिमत्ता जो कर्म में दिखती है।
वाकई शानदार है। धन्यवाद!
Coolwulf ने यह खबर खुद HN पर पोस्ट की है। https://news.ycombinator.com/item?id=31449147
कॉमेंट्स में लोग यह कहकर आलोचना कर रहे हैं कि सेवा http पर क्यों चल रही है, accuracy का आधार क्या है वगैरह... लेकिन मुझे यह सच में बहुत दिलचस्प लगा।
यह वह breast cancer screening साइट है जिसका ज़िक्र लेख में किया गया है। http://mammo.neuralrad.com:5300/upload
मुझे यह अच्छी तरह नहीं पता कि कोरिया में Mammogram (स्तन मैमोग्राफी) जांच के बाद मरीज़ तस्वीरें प्राप्त कर सकते हैं या नहीं।
अस्पतालों में ली जाने वाली ज़्यादातर मरीजों की इमेज, अगर व्यक्ति चाहे, तो प्राप्त की जा सकती हैं। शायद इसके लिए कुछ शुल्क लगता है (अस्पताल के हिसाब से अलग होता है, लेकिन मेरा खयाल है कि यह लगभग 10,000 won के आसपास था)। आवेदन करने पर इसे CD में लिया जा सकता है। इस CD के अंदर मौजूद DICOM इमेजों को jpg में बदल दिया जाए, तो लगता है कि उनका उपयोग किया जा सकता है।
अच्छा, समझ गया। धन्यवाद!