สจล. คิดค้นเครื่องจ่ายออกซิเจน high flow ช่วยผู้ป่วยโควิดระบบหายใจล้มเหลว

สจล. คิดค้นเครื่องจ่ายออกซิเจน high flow ช่วยชีวิตผู้ป่วยโควิดระบบหายใจล้มเหลวที่มีเพิ่มมากขึ้น ราคาถูกกว่านำเข้า 4 เท่า กำลังยื่นจดสิทธิบัตรสู่เชิงพาณิชย์ และอนาคตอันใกล้จะพัฒนาตู้เก็บวัคซีนด้วย

วันที่ 5 กรกฎาคม 2564 ผู้สื่อข่าวรายงานว่า สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) พัฒนาต้นแบบเครื่องจ่ายออกซิเจนในอัตราการไหลสูง KMITL High Flow ที่มาพร้อมระบบมอนิเตอร์ทางไกล เพื่อรับมือโควิด-19 ระลอกใหม่ในประเทศไทย โดยมีราคาถูกกว่านําเข้า 3-4 เท่า

ต้องการเครื่องช่วยหายใจเพิ่มขึ้น

รศ.นพ.ประเสริฐ ตรีวิจิตรศิลป์ รองอธิการบดีฝ่ายการแพทย์และเทคโนโลยีสุขภาพ สถาบันเทคโนโลยี พระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง และผู้อํานวยการโรงพยาบาลพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร (KMCH) กล่าวว่า จากรายงานตัวเลขผู้ป่วยโควิดสะสมในประเทศไทยที่สูงถึง 254,204 ราย (ตั้งแต่ 1 เม.ย. 2564) โดยส่วนหนึ่งเป็นผู้ป่วยอาการหนัก 2,147 ราย ผู้ป่วยที่ต้องใส่เครื่องช่วยหายใจ 616 ราย และมีผู้เสียชีวิต 44 ราย (ที่มา: กรมควบคุมโรค กระทรวงสาธารณสุข หรือ สธ. ณ วันที่ 4 ก.ค. 2564) ซึ่งมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง

“ผู้ป่วยทุก ๆ 1 พันรายจะมีการใช้เครื่องช่วยหายใจ 30 ราย ทำให้ต้องการใช้เครื่องช่วยหายใจและเตียงผู้ป่วยวิกฤตจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะขณะนี้ที่มีความขาดแคลนอย่างหนัก อีกทั้งการใช้เครื่องจ่ายออกซิเจนในอัตราการไหลสูงสำหรับผู้ป่วยสถานะสีแดงถึงแดงเข้ม คือ เสี่ยงต่อการหายใจล้มเหลวจนต้องใช้เครื่องช่วยหายใจ จะยังสามารถพยุงการหายใจโดยผู้ป่วยสามารถหายใจได้ด้วยตัวเอง ในรายที่พยาธิสภาพปอดดีขึ้นจะลดระดับการให้ออกซิเจนในรูปแบบของหน้ากากหรือท่อจมูกตามปกติ ซึ่งลดความจำเป็นของการใช้เตียงผู้ป่วยวิกฤต

คิดค้นนวัตกรรมต่อเนื่อง

ศ.ดร.สุชัชวีร์ สุวรรณสวัสดิ์ อธิการบดี สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง เปิดเผยว่า สจล.ได้เดินหน้าพัฒนานวัตกรรมทางการแพทย์เพื่อรองรับวิกฤตโควิด-19 นับตั้งแต่ระลอกแรกจนถึงปัจจุบัน โดยเฉพาะการคิดค้น และลงมือสร้างเครื่องช่วยหายใจ ที่มีความจำเป็นอย่างยิ่งในผู้ป่วยอาการหนัก ผ่านการผนวกรวมศาสตร์ความรู้ทางการแพทย์และวิศวกรรม

“เริ่มที่เครื่องช่วยหายใจในภาวะฉุกเฉิน (Mini Emergency Ventilator) เพื่อรองรับผู้ป่วยติดเชื้อในปอดในภาวะฉุกเฉิน ทั้งอยู่ระหว่างการส่งตัวหรือรอเข้ารับการรักษาด้วยเครื่องช่วยหายใจของโรงพยาบาล และต่อเนื่องกับเครื่องช่วยหายใจในภาวะฉุกเฉินขนาดเล็ก (Transport Ventilator – KNIN) ที่ออกแบบให้สามารถใช้งานง่าย สะดวกต่อการเคลื่อนย้ายในกรณีฉุกเฉิน อีกทั้งยังรองรับการทำงานได้หลายโหมด ซึ่งในปัจจุบันได้พัฒนาออกมารวม 4 รุ่น ทั้งนี้ ที่ผ่านมา สจล. ได้ส่งมอบนวัตกรรมทางการแพทย์แก่โรงพยาบาลและหน่วยงานสาธารณสุขทั่วประเทศมากกว่า 350 แห่ง เป็นจำนวนกว่า 1,000 ชิ้น”

ล่าสุด นักวิจัย สจล. ได้คิดค้นและพัฒนาต้นแบบเครื่องจ่ายออกซิเจน KMITL High Flow เครื่องจ่ายออกซิเจนในอัตราการไหลสูงเป็นครั้งแรก ที่มาพร้อมระบบมอนิเตอร์ทางไกล มุ่งลดอัตราการเสียชีวิตของผู้ป่วยโควิด-19 ให้น้อยลง ลดภาระงานและลดความเสี่ยงต่อการติดเชื้อของบุคลากรทางการแพทย์ที่ต้องเดินเข้า-ออกบริเวณหอผู้ป่วย ช่วยให้สามารถปฏิบัติหน้าที่ในส่วนอื่นได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ

ในอนาคตอันใกล้นี้ สจล. จะพัฒนา “ตู้เก็บวัคซีน” ที่สามารถควบคุมอุณหภูมิและคงประสิทธิภาพของวัคซีน โดยที่บุคลากรทางการแพทย์หรือเจ้าหน้าที่สามารถติดตามอุณหภูมิภายในตู้ได้ 24 ชั่วโมง

ควบคุมเครื่องมือทางไกล

นพ.อนวัช เสริมสวรรค์ รองคณบดี คณะแพทยศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร ลาดกระบัง ซึ่งเป็นนักวิจัยร่วมพัฒนาเครื่องจ่ายออกซิเจน KMITL High Flow กล่าวว่า เครื่องดังกล่าวมีคุณสมบัติเพื่อช่วยพยุงการหายใจของผู้ป่วย โดยแพทย์จะกำหนดอัตราไหลเวียนอากาศ ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ต้องการ ควบคุมอุณหภูมิและความชื้น ก่อนปล่อยผ่านทางจมูก (Nasal Cannula) ได้อย่างเหมาะสมและสม่ำเสมอ เพื่อให้ผู้ป่วยได้รับอากาศที่มีความเข้มข้นของออกซิเจนที่แน่นอนและถูกต้อง ป้องกันการหายใจซ้ำจากอากาศที่ค้างอยู่ในทางเดินหายใจส่วนบน ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานเครื่องจ่ายออกซิเจนอัตราการไหลสูง

“มีความพิเศษเพิ่มเติมคือ ได้พัฒนาเทคโนโลยีไอโอที (IoT) เข้ามาทำงานร่วม ซึ่งช่วยให้บุคลากรทางการแพทย์สามารถควบคุม และติดตามการเปลี่ยนแปลงของผู้ป่วยทางไกลได้ตลอดเวลา โดยสามารถปรับเปลี่ยนการช่วยการหายใจได้ทันทีผ่านแอปพลิเคชัน โดยไม่ต้องเดินไปถึงข้างเตียง ซึ่งนอกจากจะประเมินผู้ป่วยได้ตลอดเวลา ยังลดการใช้ชุด PPE และลดความเสี่ยงของบุคลากรต่อการติดเชื้อทางอากาศเมื่อเดินเข้าหอผู้ป่วย นอกจากนี้ เครื่องดังกล่าว ยังมาพร้อมระบบเสียงแจ้งเตือนเมื่อผู้ป่วยมีภาวะออกซิเจนต่ำเกินไป”

ในอนาคตอันใกล้ ทีมวิจัยเตรียมพัฒนาเครื่องดังกล่าว ให้สามารถวิเคราะห์หรือปรับความความเข้มข้นของออกซิเจนได้ ตามการเปลี่ยนแปลงของภาวะออกซิเจนในเลือด ซึ่งเป็นแนวคิดที่จะใช้ระบบปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence: AI) ในเครื่องมือแพทย์อนาคตของ สจล. ทุกชิ้น เพื่อรองรับการแพทย์ทางไกล (telehealth)

ถูกกว่านําเข้า 4 เท่า

รศ. ดร.สมยศ เกียรติวนิชวิไล คณบดี คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร ลาดกระบัง กล่าวเสริมว่า การพัฒนาเครื่องจ่ายออกซิเจน KMITL High Flow เน้นการออกแบบให้ตอบโจทย์การใช้งานได้ทั้งในโรงพยาบาลสนาม และโรงพยาบาลเฉพาะทาง โดยมีหลักการนำอากาศจากแหล่งกำเนิดออกซิเจนไม่ว่าจะเป็นท่อนำออกซิเจนหรือแทงค์ออกซิเจน 100% มาผสมกับอากาศสะอาด (ออกซิเจน 21%) ผสมกันได้ความเข้มข้นที่ต้องการในห้องผสมอากาศ (Air Tank)

หากใช้อากาศจากในหอผู้ป่วยจะมีแผ่นกรองอากาศ HEPA Filter ซึ่งเมื่ออากาศถูกดูดเข้าสู่ห้องผสมอากาศ จะมีวาล์วจ่ายออกซิเจนที่ถูกควบคุมแบบป้อนกลับเพื่อควบคุมให้อัตราออกซิเจนคงที่เป็นไปตามการรักษา โดยปรับได้ในช่วง 21-100% ความแรงของพัดลมจะถูกควบคุมด้วยเซนเซอร์วัดอัตราการไหล ซึ่งจะถูกควบคุมให้อยู่ในช่วง 10-80 ลิตรต่อนาที

นอกจากนี้ ค่าพารามิเตอร์ดังกล่าว สามารถตั้งค่าได้ทั้งทางหน้าจอแอลซีดี (LCD) แบบสัมผัส (Touch Screen) และแอปฯ ผ่านการเชื่อมต่อด้วยระบบ Wi-Fi

ทั้งนี้ เครื่องดังกล่าวมีต้นทุนการพัฒนาที่ 55,000 บาท ซึ่งถูกกว่าการนําเข้า 3-4 เท่า หรือประมาณ 200,000 – 300,000 บาท โดยปัจจุบันมีความพร้อมในการถ่ายทอดเทคโนโลยีเป็นที่เรียบร้อยแล้ว และอยู่ระหว่างการยื่นจดสิทธิบัตรสู่เชิงพาณิชย์กับสำนักบริหารงานวิจัยและนวัตกรรมพระจอมเกล้าลาดกระบัง (KRiS) ผู้สนใจขอรับการถ่ายทอดเทคโนโลยีสามารถติดต่อได้ที่ สำนักบริหารงานวิจัยและนวัตกรรมพระจอมเกล้าลาดกระบัง (KRiS) โทร. 086-825 5420, 085-382 0960