МУИС-ийн ХШУИС-ийн Электроник, холбооны инженерчлэлийн тэнхимийн багш Ө.Батбаяртай судалгааны ажлынх нь талаар ярилцлаа. Тэрбээр Япон Улсын Токио метрополитан их сургуульд докторын судалгааны ажлаа хийж байгаа юм.
Сайн байна уу, сайхан хаваржиж байна уу? Таны судалгааны ажил маш амжилттай байгаа тухай сайхан мэдээ авлаа. Яг өнөөдрийн нөхцөлд дэлхий нийтэд тулгараад буй цар тахлын үед таны бүтээсэн уушгины өвчтэй хүмүүсийг илрүүлэх систем үнэхээр хэрэгтэй зүйл болжээ. Та судалгааны ажлаа манай уншигчдад танилцуулаач.
-Сайн байна уу, сайхан хаваржиж байна уу? Баярлалаа, би одоо докторын судалгааны ажлаа хийгээд Япон улсад байна. Миний докторын судалгааны чиглэл бол хүний амин үзүүлэлтүүдийг, тодруулбал: зүрхний лугшилт, амьсгалын тоо, биеийн хэм, цусан дахь хүчилтөрөгчийн хувь зэргийг, камерын дүрс боловсруулалт ашиглан хүрэлцэхгүйгээр хэмжих ба түүний клиник хэрэглээ юм. Өнгөрсөн хугацаанд олон төрлийн камер ашиглан амин үзүүлэлтүүдийг зайнаас хэмжих аргачлалуудыг боловсруулж түүнийгээ клиник хэрэглээнд нэвтрүүлэх туршилтуудыг хийсэн байдаг. Миний эхний эрдэм шинжилгээний өгүүлэл бол жирийн веб камер ашиглан хүнд хэлбэрийн сэтгэл гутралд орсон хүмүүсийг оношлох систем байсан (DOI: 10.3389/fphys.2021.642986).
Одоо уушгины халдварт өвчтэй хүмүүсийг илрүүлэх системийг хөгжүүлж байна. Энэхүү судалгаа маань төхөөрөмжөө баталгаажуулах, клиник өгөгдөл цуглуулах шатандаа явж байна. Системийн талаар тодруулбал, энгийн өнгөт камер, гүний (depth) буюу 3 хэмжээст дүрс үүсгэж харах камер, дулааны (thermal) камер гэсэн 3 дүрсийн мэдрүүлүүдийг ашиглан хүний зүрхний лугшилт, амьсгалын тоо, биеийн дулаан гэсэн 3 амин үзүүлэлтийг хэмжиж, энэ хэмжилтүүд дээр үндэслэн тухайн хүнийг уушгины халдвартай эсэхийг хиймэл оюуны машин сургалтын аргад тулгуурлан тодорхойлох систем юм. Энэхүү оношлуурыг хэмжээний хувьд авсаархан, зөөврийн (portable), хөдөлгөөнт (mobile) зарчимд суурилж хийсэн.
Энгийн өнгөт камер, гүний (depth) буюу 3 хэмжээст дүрс үүсгэж харах камер, дулааны (thermal) камер гэсэн 3 дүрсийн мэдрүүлүүдийг ашиглан хүний зүрхний лугшилт, амьсгалын тоо, биеийн дулаан гэсэн 3 амин үзүүлэлтийг хэмжиж, энэ хэмжилтүүд дээр үндэслэн тухайн хүнийг уушгины халдвартай эсэхийг хиймэл оюуны машин сургалтын аргад тулгуурлан тодорхойлох систем юм. Энэхүү оношлуурыг хэмжээний хувьд авсаархан, зөөврийн (portable), хөдөлгөөнт (mobile) зарчимд суурилж хийсэн.
Би Монгол-Японы хамтарсан “Инженер, технологийн дээд боловсрол” төсөлд хамрагдан докторын судалгаа хийхээр Япон улсын Токио метрополитан сургуульд сурч байгаа бөгөөд удирдагчаар Токио метрополитан их сургуулийн профессор Такеми Мацуй, МУИС-ийн Эрдэм шинжилгээ, хамтын ажиллагаа хариуцсан дэд захирал, профессор Ч.Лодойравсал нар ажиллаж байна. Миний хийж байгаа судалгаа нь Мацуй профессорын лаборатори болон Лодойравсал багшийн удирддаг МУИС-ийн машин оюуны лабораторийн хамтарсан судалгаа юм. Мөн судалгааны багт маань Улсын нэгдүгээр төв эмнэлгийн Уламжлалт эмчилгээний тасгийн их эмч А.Гэрэлтуяа клиник туршилтуудыг хийж, МУИС-ийн Мэдээллийн технологийн газрын электроник, автоматжуулалтын мэргэжилтэн П.Отгонбат 3D загварчлал, техник хангамжийн угсралт зэрэг ажлуудыг хийн оролцож байгаа.
Өөрөөр хэлбэл таблет маягийн төхөөрөмж гэж ойлгож болох уу? Тэгэхээр энэ төхөөрөмж буюу оношлуураар уушгины өвчтэй хүмүүсийг оношлох боломжтой гэж ойлголоо. Өнөөдрийн нөхцөлд гэвэл ковид-19 туссан хүнийг энэ оношлуураар оношлох боломжтой гэсэн үг үү? Энэ оношлуур хэрхэн ажилладаг юм бэ?
-Тиймээ, таблет шиг харагдана. Хэмжээ нь ч тийм. Ковид-19 нь нэг төрлийн уушгины халдварт өвчин учир бидний зохион бүтээсэн төхөөрөмж энэ халдварыг илрүүлэх боломжтой. Гэхдээ яг Ковид-19-ийн халдвартай байна гэдгийг хэлэх боломжгүй. Харин ямар нэг уушгины халдвар авсан байгаа эсэхийг таамаглана. Гол асуудал гэвэл дийлэнх Ковид-19-өөр халдварласан хүмүүс халуурах шинж тэмдэг илрэхгүй байна (DOI: https://doi.org/10.1093/ofid/ofaa603). Гэхдээ хэрэв хүн халдвар авсан байвал тухайн хүний биеийн физиологи нь автоматаар өөрчлөгддөг. Бидний бүтээсэн систем нь энэ үзэгдэлд тулгуурлан ажилладаг бөгөөд хиймэл оюуны тусламжтай хүний нүдээр ажиглах боломжгүй шинж тэмдгүүдийг илрүүлэх боломжтой болж байгаа юм. Үүнийг батлах жишээ гэвэл бидний эхний байдлаар хийсэн туршилтаар 300 орчим хүний (~150-н эрүүл хүмүүс, ~150-н Ковид-19-өөр өвчилсөн өвчтөнүүд) өгөгдөл дээр манай систем 90-ээс дээш хувиар халдвартай хүмүүсийг зөв илрүүлсэн үр дүн гарсан. Дээр дурдсанчлан эдгээр өвчтөнүүдийн хэм нь бүгд 37С-ээс доош байсан буюу халуурах шинж тэмдэггүй байсан ба үүнийг манай систем 90-ээс дээш хувьтай илрүүлж байгаа нь бидний судалгааны гол ололт юм.
Төхөөрөмжийн гаднаас харагдах байдал.
Төхөөрөмжөөр хэмжилт хийж буй байдал.
Энгийнээр тайлбарлавал, бидний зохион бүтээсэн систем нь өнгөт камераар хүний зүрхний лугшилт, гүний камераар амьсгалын тоо, дулааны камераар биеийн дулааныг тодорхойлно. Эдгээр амин үзүүлэлтүүдийг үндэслэн хэвийн бус шинж тэмдгүүдийг тодорхойлж, хүнийг уушгины халдвар авсан байх магадлалтай эсэхийг таамаглах юм. Гар утсаар зураг авахад зураг авч байгаа болон авхуулж байгаа 2 хүний хөдөлгөөнөөс хамааран зургийн чанарт нөлөөлдгийг бид мэднэ шүү дээ. Тэгвэл энэ асуудал манай системд ч тулгарсан. Үүнийг бид системдээ шийдэж өгсөн нь бидний судалгааны бас нэгэн ололт юм. Ингэхдээ төхөөрөмж нь өөрийн хэмжих зайд (ойролцоогоор 50 см) хүн байгаа эсэхийг автоматаар шалгаж, дараа нь хэмжих хүн ба төхөөрөмжийн харьцангуй хөдөлгөөн тогтвортой байгаа эсэх, мөн камераар авч буй дүрсийн чанар сайн байгаа эсэхийг үнэлнэ. Хэрэв уг үнэлгээний дүн хэмжилт хийх зөвшөөрөгдсөн түвшинд байвал амин үзүүлэлтүүдийг автоматаар хэмжиж, халдвар авсан эсэхийг тодорхойлон дэлгэцэд харуулдаг. Ингэж хүрэлцэхгүйгээр хэмжихдээ маш богино хугацаанд буюу ердөө 10 секундэд хэмжиж үр дүнг боловсруулаад хэрвээ халдварын шинж тэмдэг илэрвэл анхааруулна.
Төхөөрөмжийн ажиллагааны зарчим.
Түүнчлэн энэхүү систем нь интернэтэд холбогдон ажиллах чадвартай бөгөөд энэ нь нэг дор халдварын шинж тэмдэг бүхий олон хүн байгаа эсэхийг хоромхон зуурт мэдэх боломжийг олгох юм. Цар тахлын үед энэ мэдээллийг ашигласнаар тархалтын голомтыг ч шуурхай тодорхойлох боломжтой юм.
Дэлхий нийт шинэ төрлийн гоц халдварт өвчнийг дарахын тулд 2 төрлийн арга хэмжээ байгааг бид харж байна. Эхнийх нь вакцин, энэ бол хамгийн сайн арга боловч хөгжүүлэхэд хугацаа их зарцуулдаг, үүсэж болох ирээдүйн сөрөг үр дагаврыг богино хугацаанд тодорхойлоход хүндрэлтэй, нийт хүн амыг хамруулахад удаан хугацаа зарцуулдаг зэрэг олон хүндрэл байдаг юм байна. Тэгэхээр вакцин бэлэн болтол дараагийн арга хэмжээ буюу хувийн ариун цэвэр сахих, зай барих, хөл хорих, халдвартай хүмүүсийг эрт илрүүлж олон нийтийн дунд халдвар тархахаас урьдчилан сэргийлэх зэрэг байна. Миний судалгаа сүүлийн дурдсан буюу халдвар авсан хүмүүсийг эрт илрүүлж олон нийтийн дунд халдвар тархахаас урьдчилан сэргийлэх зорилготой. Миний судалгааны ажлаараа зохион бүтээсэн төхөөрөмж нь ПСР зэрэг лабораторийн нөхцөлд хийгддэг оношилгооны аргуудтай харьцуулахад оновч муутай, яг тодорхой вирусийн халдварыг илрүүлэхгүй ч, хэн ч, хаана ч (өрөөний нөхцөлд) хэрэглэх боломжтой, маш хурдан үр дүн нь гардаг зэрэг давуу талуудтай юм. Дэлхий даяар вакцинжуулалтын хүртээмж муу байгаа, хүмүүс хөл хорио зэргээс залхаад байгаа энэ үед бидний судалгааны үр дүн хүмүүст, ялангуяа эмч, эмнэлгийн ажилчдад халдварыг тараахгүй байхад тус болно гэдэгт итгэж байна.
Энэхүү төхөөрөмжийн өөр нэг зорилго нь зөвхөн халдвартай хүнийг илрүүлээд зогсохгүй яг одоо эмнэлгийн ажилтнуудад тохиолдож буй бэрхшээл болох Ковид-19-ийн халдвараас сэргийлэхийн тулд өвчтөнтэй шууд хүрэлцэхгүй, зай барихад туслах юм.
Энэхүү төхөөрөмжийн өөр нэг зорилго нь зөвхөн халдвартай хүнийг илрүүлээд зогсохгүй яг одоо эмнэлгийн ажилтнуудад тохиолдож буй бэрхшээл болох Ковид-19-ийн халдвараас сэргийлэхийн тулд өвчтөнтэй шууд хүрэлцэхгүй, зай барихад туслах юм. Зарим амин үзүүлэлт буюу зүрхний цохилт, амьсгалын тоог хэмжихэд заавал тухайн хүний биед хүрэх, хэрэв хүрэлцсэн бол тухайн багаж, хэрэгслийг халдваргүйжүүлэх шаардлагатай болж байна. Тодруулбал нэг хүнд анхан шатны үзлэг хийхэд дунджаар 4 минут зарцуулдаг байна (DOI: https://doi.org/10.1101/2020.12.09.20246355). Энэ нь эмнэлгийн эмч, ажилтнууд халдварын өндөр эрсдэлтэй орчинд ажиллаж байгааг харуулж байна (DOI: 10.1016/j.ijid.2020.10.064). Үүнээс үүдэн эмч, эмнэлгийн ажилтнуудад сэтгэл зүй болон бие физиологийн асуудлууд үүсэж байна (DOI:https://doi.org/10.1016/S2213-2600(21)00068-0). Энэ асуудлуудыг бид энэхүү судалгаагаараа мөн шийдэхийг зорьсон юм.
Одоо бол бараг бүх байгууллага үүдэндээ халуун хэмжигч байршуулсан байна. Үүдэнд нэг ажилтан заавал орж, гарч буй хүмүүсийн халууныг хэмжиж, тэмдэглэн авах гэх мэт ажил хийж байна л даа.
-Яг тийм. Олон хүнд үйлчилдэг байгууллагууд хүнийг биеийн дулааны бүртгэх нь одоо бараг стандарт болсон байна. Гэхдээ одоогийн аргачлал нь бичиж, тэмдэглэх зэрэг гар ажиллагаа ихтэй, мөн зөвхөн халуун хэмжих нь үр дүн багатай гэдгийг зарим судалгаагаар харуулсан (DOI: 10.1186/1471-2334-11-111). Тодруулбал тухайн нэг байгууллага руу орж буй хүмүүсийн зөвхөн халууныг шалгахад халдвартай хүмүүсийн 60-70 орчим хувийг л илрүүлэх боломжтой юм. Харин 3 үзүүлэлтээр буюу зүрхний лугшилт, амьсгалын тоо, биеийн дулааныг хамтад нь шалгаснаар энэ хувь 90-ээс дээш байж болохыг манай лабораторийн өмнөх судалгаа харуулсан (DOI: 10.1109/TBME.2015.2479716). Харин одоо хийж байгаа судалгааны ажил маань энэхүү үр дүнг сайжруулахаас гадна хэрэглээнд нэвтрүүлж байгаагаараа шинэлэг юм.
Үнэхээр сайхан мэдээ байна. Ийм төрлийн систем, төхөөрөмж урьд өмнө нь байсан уу, таны систем, төхөөрөмжийг нийтэд хэрэглэх боломжтой болов уу?
–Энэхүү төхөөрөмж нь гурван өөр төрлийн дүрс боловсруулалтыг бодит хугацаанд нэгэн зэрэг хийж, хүний биед хүрэлцэхгүйгээр дээр дурдсан амин үзүүлэлтүүдийг хэмждэг, хиймэл оюун ухаанд суурилсан, бас зөөврийн анхны төхөөрөмж юм. Системийг хэн ч хэрэглэж чаддаг байхаар бодож зохион бүтээсэн учир нийтэд хэрэглэж болно гэж бодож байна. Гэхдээ яг одоогоор төхөөрөмж маань баталгаажуулах шатандаа байна. Хэрвээ систем маань үр дүнтэй ажиллаж байгаа нь нотлогдвол олон хүн хэрэглэж, халдварт өвчнөөс олон хүнийг хамгаалаасай гэж хүсэж байна. Төхөөрөмжийг баталгаажуулах эрүүл хүний өгөгдлийг өнгөрсөн 3-р сард Япон улсад цуглуулсан. Харин одоо судалгааны багийн гишүүн А.Гэрэлтуяа эмч 4 дүгээр сараас эхлэн эрүүл болон халдвартай хүмүүсийг хэмжин баталгаажуулах өгөгдлийг Улсын нэгдүгээр төв эмнэлэг дээр зохион бүтээсэн төхөөрөмжөөрөө цуглуулж байна. Энэ дашрамд бидний судалгааны ажлыг дэмжиж туршилтын хэмжилт хийх боломж олгосон Б.Хишигжаргал захиралтай Улсын нэгдүгээр төв эмнэлгийн хамт олонд талархал илэрхийлье. Мөн бидний хувьд урам өгч байгаа бас нэг зүйл бол бидний зохион бүтээсэн төхөөрөмжийг ажиллаж байгааг харсан японы болон монголын эмнэлгийн ажилчид, зарим нэг байгууллагууд худалдан авах хүсэлтээ илэрхийлж байгаа явдал юм. Эндээс бид урам авч, хүнд хэрэгтэй зүйл хийж байгаадаа баяртай байгаа.
Ингэхэд таны үндсэн мэргэжил юу вэ? Сүүлийн үеийн судалгааны ажлууд тань эрүүл мэндийн салбарын ажлууд байсан байна.
-Би электроникийн инженер мэргэжилтэй. Миний судалгааны чиглэл бол хөдөлгөөнт робот, тоон дүрс боловсруулалт юм. Харин докторын судалгаагаараа анагаах ухааны инженерчлэл, тоон дүрс боловсруулалт чиглэлээр ажиллаж байна. Дунд сургууль байхдаа би электроникийн инженер гэхээр телевиз засдаг хүн гэж боддог байсан. Харин мэргэжлээ эзэмших явцдаа буруу бодож байснаа ойлгосон. Өмнө нь электроникийн инженерүүд бараг л программ гэх зүйлтэй харьцдаггүй байсан бол одоо бүх зүйл өөрчлөгдөж электрон төхөөрөмж зохион бүтээхэд программ хангамж зайлшгүй хэрэгтэй болсон. Электроникийн инженер хүн техник хангамж болон программ хангамжгэсэн орчин үеийн мэдээллийн технологийн хамгийн чухал хоёр чадварыг эзэмшдэг. Үүнээс улбаалаад ямар ч салбарт хөрвөж ажиллах, тухайн салбарын асуудлыг шийдэж, судалгаа хийх, зохион бүтээх боломжтой болдог. Бас манай мэргэжлийн онцлог нь заавал ажлын байранд гараад биш, оюутан байхаасаа туршилт хийж, туршлага хуримтлуулж болдог мэргэжил юм. Дашрамд хэлэхэд энэ чиглэлээр сурч, ажиллах сонирхолтой залуучуудад бидний судалгааны ажилд оролцох, хамтрах үүд хаалга үргэлж нээлттэй байгааг та бүхнээр дамжуулан хэлэхийг хүсэж байна.
