สจล.คว้าเหรียญทองโลก เครื่องผลิตออกซิเจนกำลังสูงแบบเคลื่อนที่

เครื่องผลิตออกซิเจน

นับเป็นเรื่องน่ายินดีอย่างยิ่ง คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) สามารถคิดค้นนวัตกรรม “เครื่องผลิตออกซิเจนการแพทย์กำลังสูง…แบบเคลื่อนที่ได้” จนสร้างชื่อเสียงให้แก่ประเทศไทย โดยคว้ารางวัลเหรียญทองระดับโลกจากงานสิ่งประดิษฐ์นานาชาติ เจนีวา 2023 ณ สมาพันธรัฐสวิส และล่าสุดคว้ารางวัลการวิจัยแห่งชาติ ประจำปี 2567 ด้านวิทยาศาสตร์การแพทย์ จากสำนักงานวิจัยแห่งชาติ (วช.)

ที่ไม่เพียงจะเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของคนไทยจากโควิดขั้นวิกฤต และโรคระบบทางเดินหายใจ หากยังเสริมศักยภาพโรงพยาบาลขนาดกลาง-เล็กในภูมิภาคให้พึ่งพาตนเองอีกด้วย

ผศ.ดร.ณัฐพล ฤกษ์เกษมสันติ์
ผศ.ดร.ณัฐพล ฤกษ์เกษมสันติ์

“รศ.ดร.คมสัน มาลีสี” อธิการบดี สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) กล่าวว่า ทีมวิจัยคณะวิศวกรรมศาสตร์ ซึ่งมี “ผศ.ดร.ณัฐพล ฤกษ์เกษมสันติ์” เป็นหัวหน้าโครงการได้คิดค้นนวัตกรรมเป็นครั้งแรกของโลก คือเครื่องผลิตออกซิเจนการแพทย์กำลังสูง…แบบเคลื่อนที่ได้ (Mobile High-Flow Oxygen Concentrator)

ซึ่งได้รับการสนับสนุนทุนวิจัยจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) โดยคว้ารางวัลเหรียญทองระดับโลกจากงานสิ่งประดิษฐ์นานาชาติ เจนีวา 2023 ทั้งยังได้รับรางวัลงานวิจัยแห่งชาติ ปี 2567 ด้านวิทยาศาสตร์การแพทย์ จาก วช.ด้วย

นวัตกรรมต้นแบบนี้ออกแบบมาเชื่อมต่อตรงกับเครื่องจ่ายออกซิเจนแก่ผู้ป่วย ทั้งแบบอัตราการไหลสูง (High Flow), แบบ Positive Pressure Ventilator รวมถึงเครื่องช่วยหายใจประเภทต่าง ๆ ในโรงพยาบาล ด้วยประสิทธิภาพและมีต้นทุนต่ำ จึงตอบโจทย์สำหรับโรงพยาบาลขนาดกลาง และขนาดเล็กในภูมิภาค ที่มีจำนวนเตียงน้อย หรืองบประมาณน้อย

พร้อมยกระดับคุณภาพบริการทางการแพทย์สู่ยุคใหม่ และตอบรับอุตสาหกรรมการแพทย์ครบวงจร (Medical Hub) ของไทย ตลอดจนการพัฒนาที่ยั่งยืนตาม SDG3 การมีสุขภาพและความเป็นอยู่ดี โดยเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของคนไทยจากโรคทางระบบทางเดินหายใจอีกมาก และ SDG10 ลดความเหลื่อมล้ำเพื่อให้ประชาชนได้เข้าถึงเทคโนโลยีการบำบัดรักษา

จากข้อมูลทางการแพทย์ ประเทศไทยยังมีผู้ป่วยโรคระบบทางเดินหายใจอีกหลายโรคที่จำเป็นต้องใช้ “เครื่องผลิตออกซิเจนการแพทย์กำลังสูง…แบบเคลื่อนที่ได้” ในการบำบัดรักษาอาการวิกฤต เช่น โรคไอกรน ที่กำลังระบาดในหลายจังหวัด, โรควัณโรคปอด, โรคปอดอักเสบ, โรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง, ผู้ป่วยติดเชื้อเรื้อรังของเยื่อหุ้มกระดูก,

โลหิตจางเนื่องจากเสียเลือดมาก, โรคคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นพิษ, การสำลักควันไฟ รวมถึงอาการกล้ามเนื้อปอดเป็นอัมพาตชั่วคราวจากการติดเชื้อคลอสทรีเดียม โบทูลินัมที่เกิดจากการกินอาหารที่มีเชื้อปนเปื้อน เช่น หน่อไม้ปี๊บ เป็นต้น

โรคกลุ่มนี้มักจะเป็นกับผู้ป่วยต่างจังหวัด ทำให้การเข้าสู่ระบบการรักษาในโรงพยาบาลขนาดใหญ่ที่มีระบบอุปกรณ์พร้อมในตัวเมืองเป็นไปล่าช้า ซึ่งทำให้ผู้ป่วยมักเสียชีวิตในช่วงการนำส่งโรงพยาบาล

“ผศ.ดร.ณัฐพล ฤกษ์เกษมสันติ์” อาจารย์ประจำภาควิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) และหัวหน้าโครงการวิจัย กล่าวว่า จากการแพร่ระบาดของเชื้อไวรัสโควิด-19 ต่อเนื่องมา และโรคระบบทางเดินหายใจที่เพิ่มสูงขึ้นจากพฤติกรรมในการใช้ชีวิต

มลพิษทางอากาศ PM 2.5 การประกอบอาชีพที่มีความเสี่ยง และโรคระบาด เช่น โรคไอกรน ในขณะนี้ทำให้ความต้องการใช้ออกซิเจนทางการแพทย์พุ่งสูงขึ้น เกิดปัญหาการขาดแคลนออกซิเจนสำหรับดูแลผู้ป่วยในโรงพยาบาล

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ป่วยขั้นวิกฤตที่ไวรัสทำลายเนื้อเยื่อในปอดจนเหลือน้อยลงมาก ไม่สามารถหายใจด้วยตนเองได้ จำเป็นต้องใช้เครื่องช่วยหายใจอัตราการไหลสูง (High-Flow Nasal Cannula) กับระบบออกซิเจนเหลว ซึ่งจะมีใช้กันในโรงพยาบาลขนาดใหญ่ที่มีจำนวนเพียง 20% เท่านั้นที่สามารถลงทุนสร้างระบบในการติดตั้งถังเก็บออกซิเจนเหลว เดินท่อก๊าซความดันสูง

และต้องพึ่งพาบริษัทผู้ผลิตมาส่งออกซิเจนเหลวให้ รวมทั้งต้องจัดตั้งสถานีทำความเย็นขนาดใหญ่ ซึ่งใช้พลังงานสูงสำหรับระบบทำความเย็นเพื่อรักษาอุณหภูมิในถังให้ต่ำกว่าจุดเดือดของออกซิเจนอยู่ตลอดเวลา

สำหรับอุปสรรคของโรงพยาบาลขนาดกลาง และขนาดเล็กในหลายภูมิภาคของไทยจำนวนกว่า 700 แห่ง ไม่สามารถดูแลรักษาผู้ป่วยขั้นวิกฤตโรคระบบทางเดินหายใจได้ เนื่องจากมีงบฯการลงทุนน้อย ดังนั้น นวัตกรรมนี้จึงเป็นทางเลือกสำหรับโรงพยาบาลขนาดกลาง และเล็กทดแทนการใช้ระบบออกซิเจนเหลว

รศ.ดร.สมยศ เกียรติวนิชวิไล-ผศ. ดร.ณัฐพล ฤกษ์เกษมสันติ์-รศ.ดร.คมสัน มาลีสี
รศ.ดร.สมยศ เกียรติวนิชวิไล-ผศ. ดร.ณัฐพล ฤกษ์เกษมสันติ์-รศ.ดร.คมสัน มาลีสี

ทีมวิจัยคณะวิศวกรรมศาสตร์ สจล. ประสบความสำเร็จในการค้นคว้าวิจัย ออกแบบ และผลิตนวัตกรรมต้นแบบ “เครื่องผลิตออกซิเจนการแพทย์กำลังสูง…แบบเคลื่อนที่ได้” (Mobile High-Flow Oxygen Concentrator) ด้วยหลักการเทคโนโลยีการดูดซับสลับความดัน (Molecular Sieve) มีระบบเก็บสำรองออกซิเจนภายในเพื่อให้สามารถผลิตออกซิเจนบริสุทธิ์แก่ผู้ป่วยอย่างต่อเนื่องในอัตราการผลิต และแรงดันที่สูงขึ้นเพียงพอกับการใช้ร่วมกับเครื่องช่วยหายใจอัตราการไหลสูงในการใช้งาน

ทั้งยังเชื่อมต่อสายออกซิเจนบนหัวจ่ายออกซิเจนที่มีมาตรฐานเดียวกับหัวจ่ายออกซิเจนเหลวของโรงพยาบาล ด้วยการสั่งการผ่านหน้าจอ และแสดงผลแบบ Real-Time ทันที ใช้งานง่าย ไม่ซับซ้อน ประหยัดพลังงาน ปลอดภัย เคลื่อนย้ายง่าย ทำงานได้ตลอด 24 ชม. จึงเพิ่มความสะดวกในการใช้งานแก่บุคลากรทางการแพทย์และโรงพยาบาล

เพราะจากการใช้งานจริงในโรงพยาบาลภูมิพลอดุลยเดชพบว่า เครื่องผลิตออกซิเจนการแพทย์กำลังสูง…แบบเคลื่อนที่ได้ มีจุดเด่นในประสิทธิภาพการผลิตออกซิเจนได้ที่ความบริสุทธิ์มากกว่าร้อยละ 85 โดยปริมาตรที่อัตราการไหลมากกว่า 40 ลิตรต่อนาที และที่แรงดันไม่น้อยกว่า 3.7 บรรยากาศ สามารถเคลื่อนย้ายสะดวกด้วยบุคลากรเพียง 1 คน เพื่อรองรับกับการปฏิบัติงานในโรงพยาบาลขนาดกลางและโรงพยาบาลขนาดเล็ก

“รศ.ดร.สมยศ เกียรติวนิชวิไล” คณบดีคณะวิศวกรรมศาสตร์ สจล. กล่าวเสริมว่า ประโยชน์ของนวัตกรรมนี้จะช่วยเสริมสร้างความมั่นคงทางสาธารณสุข และสุขภาพที่ดีทั่วไทยด้วยนวัตกรรม เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีต้นทุนต่ำที่จะสนับสนุนโรงพยาบาลขนาดกลางและขนาดเล็กทั้งในกรุงเทพฯและต่างจังหวัดให้สามารถพึ่งพาตนเองในการผลิตออกซิเจนทางการแพทย์ได้เอง ประหยัดการลงทุน ช่วยลดการนำเข้าอุปกรณ์ราคาแพง ลดปัญหาการขาดแคลนออกซิเจน ช่วยให้แพทย์และบุคลากรได้ใช้เทคโนโลยีพัฒนาคุณภาพชีวิตของคนไทยในภูมิภาค


นับว่าน่าสนใจทีเดียว