কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ও সিগন্যাল প্রসেসিং ব্যবহার করে স্নায়বিক রোগের প্রাথমিক সনাক্তকরণ:ডঃ মোঃ আব্দুল মতিন

আমরা সাক্ষাৎকার নিয়েছি ডঃ মোঃ আব্দুল মতিন এর। ডঃ মোঃ আব্দুল মতিন, রাজশাহী প্রকৌশল ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়ের (RUET) তড়িৎ ও ইলেক্ট্রনিক কৌশল বিভাগের সহকারী অধ্যাপক। তিনি ইউনিভার্সিটি অফ মেলবোর্ন, অস্ট্রেলিয়া থেকে তড়িৎ ও ইলেক্ট্রনিক কৌশল বিষয়ে ডক্টরেট ডিগ্রি অর্জন করেন। তার শিক্ষাজীবন শুরু হয়েছিল রাজশাহী প্রকৌশল ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়ে, যেখানে তিনি তড়িৎ ও ইলেক্ট্রনিক কৌশল বিভাগে বিএসসি এবং এমএসসি ইঞ্জিনিয়ারিং সম্পন্ন করে। বিস্তারিত জানার জন্য তার সাক্ষাৎকারটি পড়ুন:

প্রথমেই আপনার সম্বন্ধে আমরা জানতে চাই?

আমি ডঃ মোঃ আব্দুল মতিন, রাজশাহী প্রকৌশল ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়ের তড়িৎ ও ইলেক্ট্রনিক কৌশল বিভাগের সহকারী অধ্যাপক হিসেবে কর্মরত আছি। আমি ইউনিভার্সিটি অফ মেলবোর্ন, ভিক্টোরিয়া, অস্ট্রেলিয়া থেকে তড়িৎ ও ইলেক্ট্রনিক কৌশল বিষয়ে ডক্টরেট ডিগ্রি অর্জন করেছি। এছাড়াও, আমি ডিকিন ইউনিভার্সিটি, আরএমআইটি ইউনিভার্সিটি, অস্ট্রেলিয়া এবং নটিংহাম ট্রেন্ট ইউনিভার্সিটি, যুক্তরাজ্যে রিসার্চ ফেলো এবং ভিজিটিং রিসার্চ ফেলো হিসেবে কাজ করেছি। আমি রাজশাহী প্রকৌশল ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয় থেকে তড়িৎ ও ইলেক্ট্রনিক কৌশল বিভাগে বিএসসি এবং এমএসসি ইঞ্জিনিয়ারিং সম্পন্ন করেছি।

আপনার গবেষনার বিষয় কি?

সহজ ভাষায় বললে, আমার কাজ হলো কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা এবং সিগন্যাল প্রসেসিং কৌশল ব্যবহার করে স্বল্পমূল্যের পরিধানযোগ্য ইলেক্ট্রনিক ডিভাইস থেকে প্রাপ্ত সিগন্যালের মাধ্যমে স্নায়বিক রোগের প্রাথমিক সনাক্তকরণ এবং শ্রেণীবিভাজন করা।
সাধারণত প্রচলিত ক্লিনিক্যাল পদ্ধতিতে রোগ নির্ণয় কিছুক্ষেত্রে ইনভেসিভ (অস্ত্রোপচার বা শরীরে কোনো যন্ত্র প্রবেশ করানোর মাধ্যমে) এবং কিছুক্ষেত্রে নন-ইনভেসিভ (অস্ত্রোপচার বা শরীরে কোনো যন্ত্র প্রবেশ করানো ছাড়াই) হয়। এসব পদ্ধতিতে বিশেষজ্ঞের সহায়তা প্রয়োজন, যা ব্যয়বহুল এবং সময়সাপেক্ষ। এর ফলে, অনেক সময় রোগীরা চিকিৎসকের কাছে যান তখনই যখন রোগটি বেশ অগ্রসর হয়ে যায় এবং এই ধরনের স্নায়বিক রোগগুলি তখনই সনাক্ত হয় যখন খুব দেরি হয়ে যায়। আমার গবেষণার মূল লক্ষ্য হলো কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা এবং মেশিন লার্নিং প্রযুক্তির সাহায্যে এই জটিল স্নায়বিক রোগগুলির প্রাথমিক পর্যায়ে সনাক্তকরণের জন্য স্বয়ংক্রিয় পদ্ধতি তৈরি করা। এই পদ্ধতিগুলি কম খরচে, পরিধানযোগ্য নন-ইনভেসিভ ডিভাইস থেকে প্রাপ্ত সিগন্যাল বিশ্লেষণ করে, যা রোগীদেরকে ঘরে বসেই এসব রোগ পর্যবেক্ষণের সুযোগ করে দিতে পারে।

আপনার গবেষনার কাজগুলি কিভাবে আমাদের উপকৃত করছে কিংবা করবে?

পার্কিনসন, আলঝেইমার, স্লিপ ডিসঅর্ডার বা মৃগীর মতো স্নায়বিক রোগগুলি জটিল এবং সাধারণত অনেক দেরিতে নির্ণয় করা হয়, এমন এক পর্যায়ে যখন চিকিৎসা কার্যকর হওয়ার সম্ভাবনা কম থাকে। স্নায়বিক রোগ ব্যবস্থাপনার সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জগুলোর একটি হলো রোগ নির্ণয়ে বিলম্ব হওয়া। বেশিরভাগ রোগী তখনই চিকিৎসকের কাছে যান যখন লক্ষণগুলি স্পষ্ট এবং বেশ অগ্রসর হয়ে যায়, যা চিকিৎসার সাফল্যকে সীমিত করে দেয়। এর মূল কারণ হলো, প্রাথমিক লক্ষণগুলো সূক্ষ্ম এবং উন্নত সরঞ্জাম ও বিশেষজ্ঞের সাহায্য ছাড়া সেগুলো শনাক্ত করা কঠিন। দুঃখজনকভাবে, যখন রোগটি ধরা পড়ে, তখন অনেক সময় অপূরণীয় ক্ষতি হয়ে যায়।
আমার গবেষণার মূল লক্ষ্য হলো কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (AI), মেশিন লার্নিং (ML) এবং সিগন্যাল প্রসেসিং ব্যবহার করে এই জটিল স্নায়বিক রোগগুলির প্রাথমিক সনাক্তকরণের জন্য স্বয়ংক্রিয় পদ্ধতি তৈরি করা। এর ফলে এমন একটি সিস্টেম তৈরি হবে যা স্বল্পমূল্যের পরিধানযোগ্য ডিভাইস থেকে প্রাপ্ত সিগন্যাল বিশ্লেষণ করবে এবং প্রাথমিক সনাক্তকরণের জন্য ব্যয়বহুল ও ইনভেসিভ পদ্ধতির একটি বিকল্প হিসেবে কাজ করবে। আমি মনে করি, এই গবেষণা স্বাস্থ্যসেবার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য উপকার বয়ে আনতে সক্ষম হবে।
১. স্বল্পমূল্যের ঘরে বসে মনিটরিং
সস্তা পরিধানযোগ্য ডিভাইসের ব্যবহার মানে নিয়মিত স্নায়বিক স্বাস্থ্যের পর্যবেক্ষণ এখন ঘরে বসেই সম্ভব। রোগীদের প্রায়শই হাসপাতালে গিয়ে ব্যয়বহুল এবং সময়সাপেক্ষ পরীক্ষার প্রয়োজন হবে না। এটি স্নায়বিক রোগের স্ক্রিনিং আরও বেশি মানুষের জন্য উপলব্ধ করে তুলবে, বিশেষত গ্রামীণ বা নিম্ন-আয়ের এলাকায় যেখানে স্বাস্থ্যসেবা অবকাঠামো সীমিত।
২. প্রাথমিক সনাক্তকরণ, প্রাথমিক চিকিৎসা
প্রাথমিক পর্যায়ে রোগের লক্ষণগুলি সনাক্ত করার মাধ্যমে, এই AI-চালিত পদ্ধতিগুলি সময়মতো চিকিৎসা নিশ্চিত করবে। প্রাথমিক সনাক্তকরণের মাধ্যমে দ্রুত চিকিৎসার সুযোগ সৃষ্টি হবে, যা রোগের গতি কমিয়ে রোগীদের জীবনের মান উন্নত করতে পারে। পার্কিনসন বা আলঝেইমারের মতো রোগের ক্ষেত্রে, প্রাথমিক চিকিৎসা গুরুতর লক্ষণগুলির সূচনা বিলম্বিত করতে পারে, যা ব্যক্তিদের আরও দীর্ঘ সময়ের জন্য সুস্থ থাকতে সাহায্য করবে।
৩. স্বাস্থ্যসেবা ব্যবস্থার ওপর চাপ কমানো
একটি পদ্ধতি যা রোগীদের ঘরে বসে পর্যবেক্ষণ করে এবং শুধুমাত্র উদ্বেগজনক লক্ষণগুলি আরও বিশ্লেষণের জন্য নির্দেশ করে, তা স্বাস্থ্যসেবা ব্যবস্থার ওপরের চাপ উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে। চিকিৎসক এবং বিশেষজ্ঞদের আর নিয়মিত পর্যবেক্ষণের জন্য সময় ব্যয় করতে হবে না, যার ফলে তারা জরুরি রোগীদের জন্য তাদের সময় আরও বেশি ফোকাস করতে পারবেন। এটি শুধু সময় বাঁচাবে না, স্বাস্থ্যসেবার খরচও কমাবে।
৪. ব্যক্তিগতকৃত চিকিৎসা
AI এবং ML এর একত্রিত ব্যবহার ব্যক্তিগত মডেল তৈরি করতে পারে, যা প্রতিটি রোগীর স্বতন্ত্র স্নায়বিক প্রোফাইল অনুযায়ী রোগ সনাক্ত করতে সক্ষম। এই পদ্ধতিগুলি রোগীর স্বাভাবিক আচরণের প্যাটার্ন থেকে শিখতে পারে এবং রোগের অগ্রগতির সামান্যতম লক্ষণও সনাক্ত করতে পারে। এই ব্যক্তিগতকৃত পদ্ধতির মাধ্যমে রোগ নির্ণয় এবং চিকিৎসার পরিকল্পনার সঠিকতা বাড়বে।
৫. রোগীদের রোগ প্রতিরোধমূলক পদক্ষেপে ক্ষমতায়ন
আরেকটি বড় সুবিধা হল রোগীরা তাদের স্বাস্থ্য পরিচালনায় আরও সক্রিয় ভূমিকা নিতে পারবেন। পরিধানযোগ্য ডিভাইসের মাধ্যমে রিয়েল-টাইম ফিডব্যাক এবং পর্যবেক্ষণ রোগীদের স্নায়বিক স্বাস্থ্য সম্পর্কে অবহিত রাখবে। এটি রোগীদের রোগ প্রতিরোধমূলক পদক্ষেপ নিতে, স্বাস্থ্যকর জীবনযাপন করতে এবং কোনও অস্বাভাবিকতা ধরা পড়লে দ্রুত চিকিৎসা নিতে উৎসাহিত করবে।

একজন বিজ্ঞানীর কি কি গুণ থাকা প্রয়োজন বলে মনে করেন? 

১. নতুন কিছু জানার মাধ্যমে আনন্দ খুঁজে পাওয়া
একজন বিজ্ঞানী সবসময় নতুন কিছু জানার এবং অনুসন্ধানের প্রতি আগ্রহী থাকেন। তাদের মধ্যে একটি তীব্র জিজ্ঞাসা থাকে, যা নতুন প্রশ্ন সৃষ্টি করে এবং নতুন তথ্য সন্ধানের জন্য উৎসাহিত করে। কিন্তু একজন নবীন শিক্ষার্থী কিংবা নবীন গবেষক যদি নতুন তথ্য সন্ধান বা নতুন সৃষ্টির মাঝে আনন্দ খুঁজে না পাই তাহলে একজন নবীন বিজ্ঞানী ও গবেষক হিসেবে তার পথচলা ক্রমেই কঠিন হয়ে ওঠে।
২. সৃজনশীল, সৃষ্টিশীল ও বিশ্লেষণাত্মক চিন্তা
বিজ্ঞানী হওয়ার জন্য সৃজনশীলতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। নতুন তত্ত্ব উদ্ভাবন করা বা সমস্যার সমাধানের নতুন উপায় বের করা সৃজনশীল ও সৃষ্টিশীল চিন্তার ওপর নির্ভর করে। যেকোনো সমস্যার সৃজনশীল এবং সৃষ্টিশীল সমাধান নির্ভর করে, সেই সমস্যাটির গভীরভাবে এবং যুক্তিপূর্ণভাবে বিশ্লেষণ করতে পারার দক্ষতার ওপর। তথ্যের ভিত্তিতে যৌক্তিক এবং সৃজনশীল সিদ্ধান্ত নেওয়ার ক্ষমতাই একজন গবেষককে অন্যদের থেকে আলাদা করে তোলে।
3. মনোযোগ, ধৈর্য ও কষ্ট সহিষ্ণুতা
বিজ্ঞানী হিসেবে কাজ করার সময় বিভিন্ন পরীক্ষার ফলাফল পেতে ধৈর্য ধরে রাখা খুবই জরুরি। দীর্ঘ সময়ের জন্য জটিল কাজ করতে হয়, তাই মনোযোগ ধরে রাখা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এছাড়া গবেষণায় ব্যর্থতা একটি স্বাভাবিক অংশ। তাই একজন বিজ্ঞানীর জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ যে তারা ব্যর্থতা থেকে শিক্ষা নিয়ে নতুন করে চেষ্টা করার ক্ষমতা রাখা এবং কষ্ট সহিষ্ণু হওয়া অত্যাবশ্যক।

বাংলাদেশের তরুণ শিক্ষার্থী যারা বিজ্ঞানে কাজ করতে চায় – তাদের জন্য আপনার কোন ম্যাসেজ কিংবা বার্তা কি?

তরুণ শিক্ষার্থী যারা বিজ্ঞানে কাজ করতে চায়, তাদের অবশ্যই বিজ্ঞানের যে শাখায় গবেষণা করতে ইছুক সেই শাখার জন্য প্রয়োজনীয় স্কিলগুলো ডেভেলপ করা। অনেক সময় দেখা যায়, শিক্ষার্থীরা প্রয়োজনীয় দক্ষতা অর্জনের পরিবর্তে স্বল্পমেয়াদি সাফল্যের পেছনে ছুটে, যা একেবারেই সঠিক নয়। গবেষণা প্রকাশনার ক্ষেত্রে সংখ্যার চেয়ে গুণগত মানকে বেশি গুরুত্ব দেওয়া উচিত এবং নিম্নমানের প্রকাশনা থেকে বিরত থাকা প্রয়োজন।

আপনার ইমেইল: [email protected]

আপনার লিংকডইন: https://www.linkedin.com/in/mohammod-abdul-motin-1935385b/

আপনার ওয়েবসাইট, গবেষনাকাজের লিংক: https://sites.google.com/view/drmamotin

বিজ্ঞানী অর্গের পক্ষ থেকে আমরা ডঃ মোঃ আব্দুল মতিনের অসামান্য সাফল্যের জন্য আন্তরিক শুভেচ্ছা জানাচ্ছি। তিনি তাঁর কঠোর পরিশ্রম এবং গবেষণার মাধ্যমে আমাদের নবীন বিজ্ঞানীদের জন্য এক আলোকবর্তিকা হয়ে উঠেছেন। তাঁর নিরলস প্রচেষ্টা এবং গবেষণার গুণগত মান ভবিষ্যতে আরও অনেককে অনুপ্রাণিত করবে। আমরা বিশ্বাস করি, তাঁর এই সাফল্য আগামী দিনে আরও বড় কৃতিত্বের দিকে এগিয়ে যাবে এবং দেশের বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির উন্নয়নে নতুন দিশা দেখাবে।

Early detection of neurological diseases using artificial intelligence and signal processing:

Could you please introduce yourself?

I am Dr. Md. Abdul Matin, currently serving as an Assistant Professor in the Department of Electrical and Electronic Engineering (EEE) at Rajshahi University of Engineering & Technology (RUET), Bangladesh. I completed my Ph.D. in Electrical and Electronic Engineering from the University of Melbourne, Australia. I have also worked as a Research Fellow and Visiting Research Fellow at Deakin University, RMIT University, Australia, and Nottingham Trent University, UK. Additionally, I hold a B.Sc. and M.Sc. in Engineering in EEE from RUET.

What is the focus of your research?

In simple terms, my research focuses on using Artificial Intelligence (AI) and signal processing techniques to develop methods for early detection and classification of neurological disorders using low-cost, wearable electronic devices.

Traditionally, clinical methods for diagnosis are either invasive (involving surgery or instruments inserted into the body) or non-invasive (without entering the body). These methods often require specialists, making them costly and time-consuming. As a result, patients sometimes only seek medical help when their condition is advanced, and neurological disorders are diagnosed at a late stage. My goal is to develop an automated system using AI and Machine Learning (ML) that can detect these complex neurological diseases in their early stages. This system will be low-cost, non-invasive, and will use data from wearable devices, enabling patients to monitor their conditions at home.

How does your research benefit people?

 Neurological disorders like Parkinson’s, Alzheimer’s, sleep disorders, or epilepsy are complex and often diagnosed late when effective treatment becomes challenging. Delays in diagnosis are a significant hurdle in managing neurological diseases. Many patients only consult doctors when symptoms become evident and have already progressed, limiting treatment success.

My research aims to leverage AI, ML, and signal processing to create automated methods for early detection of these neurological disorders. This approach will use data from affordable, wearable devices as an alternative to costly and invasive methods. The benefits of this research include:

1. Low-cost Home Monitoring: Wearable devices allow for regular monitoring at home, reducing the need for frequent, costly, and time-consuming hospital visits. This will make neurological disease screening more accessible, especially in rural or low-income areas where healthcare infrastructure is limited.
2. Early Detection and Treatment: AI-powered methods ensure timely treatment by identifying early-stage symptoms, allowing faster intervention. For conditions like Parkinson’s or Alzheimer’s, early treatment can delay severe symptoms, helping individuals maintain a good quality of life for longer.
3. Reduced Strain on Healthcare Systems: A system that monitors patients at home and flags only concerning symptoms for further examination can reduce the strain on healthcare systems. Doctors can focus more on urgent cases rather than routine monitoring, saving time and reducing costs.
4. Personalized Treatment: Combining AI and ML enables the development of personalized models, which can detect diseases based on each patient’s unique neurological profile. These models learn from an individual’s normal behavior patterns, making them highly accurate in diagnosing and planning treatments.
5. Empowering Patients with Preventive Measures: Wearable devices provide real-time feedback, allowing patients to take an active role in managing their health. This technology encourages individuals to adopt preventive measures, live healthier lifestyles, and seek treatment promptly if any abnormalities arise.

What qualities do you think are essential for a scientist?

A scientist should possess several key qualities:

1. Curiosity and a Joy for Learning: Scientists are always eager to learn and explore. Curiosity drives them to ask questions and seek new information. For young scientists or researchers, if they don’t find joy in discovery, their journey may become challenging.
2. Creative, Analytical, and Critical Thinking: Creativity is vital for scientists. Innovating new theories or finding novel solutions to problems relies on creative thinking. Effective problem-solving requires analyzing issues deeply and logically. The ability to make logical and inventive decisions based on data sets researchers apart.
3. Patience, Perseverance, and Resilience: In scientific work, patience is crucial, as experiments often take time to yield results. Science involves handling complex tasks for extended periods, so focus is essential. Moreover, failure is a normal part of research. Scientists must be resilient, learning from setbacks and pushing forward.

Do you have any message for young students in Bangladesh who want to pursue a career in science?

For young students interested in science, it’s essential to develop the skills needed for the specific field they wish to research. Often, students chase short-term success instead of acquiring the necessary expertise, which is not advisable. When publishing research, focus on quality rather than quantity, and avoid low-standard publications. Prioritizing skill development and maintaining high standards in research will lead to a meaningful scientific journey.

Thank you very much for taking the time to share your insights with us, Dr. Matin. Your work in AI and neurological research is truly inspiring, and I believe our readers will benefit greatly from your knowledge and advice. We appreciate your dedication to advancing healthcare accessibility and your guidance for young scientists. Thank you again for your invaluable contribution to biggani.org !