โควิด-19 : เครื่องช่วยหายใจฝีมือคนไทย ช่วยคนไข้ได้จริงหรือ ฟังเสียงผู้สร้างกับผู้ใช้

ท่ามกลางสภาวะการระบาดของโรคโควิด-19 ที่ยอดผู้ป่วยกำลังเพิ่มขึ้นแทบจะทั่วทุกมุมโลก "อุปกรณ์ทางการแพทย์" คือสิ่งจำเป็น ทั้งหน้ากากอนามัย อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล รวมไปถึง "เครื่องช่วยหายใจ" ซึ่งต้องใช้ในผู้ป่วยรายที่มีอาการรุนแรงจนไม่สามารถหายใจได้ด้วยตัวเอง และปัจจุบันหลายประเทศไม่มีเครื่องช่วยหายใจไม่เพียงพอรองรับผู้ป่วย

เมื่อต้นเดือน เม.ย.ที่ผ่านมา สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) ประกาศว่าสามารถประดิษฐ์เครื่องช่วยหายใจ เพื่อช่วยผู้ป่วยโควิด- 19 ในระยะเบื้องต้นได้ โดยเครื่องช่วยหายใจที่วิศวกรของสถาบันฯ ประดิษฐ์นี้มีต้นทุนต่ำเพียง 5,000 -10,000 บาทต่อเครื่อง ซึ่งถูกกว่าเครื่องช่วยหายใจที่นำเข้าจากต่างประเทศ สถาบันฯ ต้องการระดมทุนรับเงินบริจาคเพื่อการนี้

อย่างไรก็ดี มีเสียงสะท้อนจากแพทย์ผู้เชี่ยวชาญว่าหลักการทำงานของเครื่องช่วยหายใจไทยนี้จะเหมาะสมต่อผู้ป่วยโรคโควิด-19 เพียงใด

รศ.นพ.นิธิพัฒน์ เจียรกุล นายกสมาคมอุรเวชช์แห่งประเทศไทย บอกบีบีซีไทยว่าไทยไม่มีปัญหาขาดแคลนเครื่องช่วยหายใจสำหรับผู้ป่วยวิกฤต โดยในกรุงเทพฯ และปริมณฑลมีอยู่รวมกันราว 5,000 เครื่อง และในเขตบริการสุขภาพ 12 เขตทั่วประเทศมีอีกราว 10,000 เครื่อง

โดยสามารถจำแนกเครื่องช่วยหายใจในประเทศไทยได้ 3 กลุ่ม คือ กลุ่มพื้นฐาน ซึ่งมีหลักการทำงานไม่ซับซ้อน วัดพารามิเตอร์ในการทำงานได้ไม่มาก สองกลุ่มขีดความสามารถสูง สามารถวัดพารามิเตอร์ได้มากขึ้น แสดงผลการใช้งานได้หลากหลาย และกลุ่มขีดความสามารถสูงสุด สามารถประมวลผลเพื่อช่วยแพทย์ตัดสินใจเปลี่ยนแปลงการดูแลรักษาฉุกเฉินของผู้ป่วยวิกฤตได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ

รศ.นพ.นิธิพัฒน์ มองว่าลักษณะเครื่องช่วยหายใจที่มีรายงานว่ากำลังพัฒนาในไทยนั้นไม่น่าเหมาะสมในการรักษาผู้ป่วยวิกฤตจากโรคโควิด-19 ที่มีอาการประกอบหลายอย่าง มีเสมหะในท่อหายใจ มีน้ำท่วมปอด และอาการซับซ้อนอื่น ๆ ซึ่งจำเป็นต้องใช้เครื่องช่วยหายใจที่สามารถวัดค่าพลศาสตร์การหายใจของคนไข้ บอกแนวโน้มการรักษาได้ และวัดค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ ได้ ซึ่งการพัฒนาเครื่องประเภทที่ต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูงนี้ต้องใช้เวลานับปี

นพ.เดชอาจิณ ชุณหสวัสดิกุล สาขาวิชาโรคระบบการหายใจและเวชบำบัดวิกฤตระบบหายใจ คณะแพทย์ศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล ที่อธิบายผ่านช่องยูทิวบ์ส่วนตัวว่า ผู้ที่มีอาการปอดอักเสบรุนแรงในผู้ป่วยโรคโควิด-19 นั้น จัดว่าอยู่ในภาวะหายใจล้มเหลวเฉียบพลัน ส่งผลให้หายใจเร็วผิดปกติและมีอาการหอบเหนื่อย จำเป็นต้องใช้เครื่องช่วยหายใจที่สามารถกำหนดความดันและเวลาในการพองตัวตามต้องการ ซึ่งต้องตั้งค่าอย่างเหมาะสมสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย เพื่อลดความเสี่ยงที่จะบาดเจ็บรุนแรง ดังนั้นคนไข้จึงต้องใช้เครื่องที่มีความแม่นยำ แสดงข้อมูลได้ละเอียดทั้งกราฟและตัวเลข

ทำความรู้จัก KMITL Mini Emergency Ventilator

รศ.ดร.ชูชาติ ปิณฑรุจน์ ประธานหลักสูตรวิศวกรรมชีวการแพทย์ (นานาชาติ) คณะวิศวกรรมศาสตร์ สจล. อธิบายว่าเครื่องช่วยหายใจที่เขาและคณะพัฒนาใช้แนวคิดมาจากเครื่องช่วยหายใจชนิดบีบมือ (Ambu bag) โดยมีส่วนประกอบสำคัญคือมอเตอร์ ซึ่งจะใช้ขับเคลื่อน "ลูกเบี้ยว" ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับแผ่นกลม ๆ ที่เจาะรูเบี้ยวไปข้างใดข้างหนึ่ง เมื่อหมุนแล้วจะเกิดรัศมีขึ้นลงที่ไปผลักดันขากรรไกรที่ติดกับเครื่องช่วยหายใจชนิดบีบมือ ทำให้เครื่องดังกล่าวบีบเป็นจังหวะไปเรื่อย ๆ

นอกจากนี้ยังมีหน่วยควบคุมที่เรียกว่า Arduino microcontroller ซึ่งเปรียบเหมือนสมองของเครื่องที่ใช้ควบคุมมอเตอร์และตัวขับซึ่งมีหน้าที่จ่ายกระแสไฟฟ้าเพื่อหมุนกลไกของเครื่องช่วยหายใจดังกล่าว อีกทั้งยังควบคุมจอแสดงผลที่สามารถให้บุคลากรทางการแพทย์ใช้ในการควบคุมการทำงานตามโปรแกรมที่ตั้งไว้

"อยากให้มอเตอร์หมุนกี่รอบต่อนาที อยากให้ขากรรไกรบีบตัวเท่าไหร่ อยากให้ช่วงการบีบและการคายมีส่วนอย่างไร...ซึ่งจะเป็นลักษณะเดียวกันกับเครื่องช่วยหายใจทั่วไป ที่ก่อนจะต้องกำหนดว่าผู้ใช้จะหายใจในอัตราส่วนเท่าไหร่ ต้องการปริมาตรอากาศเข้าไปเท่าไหร่ ต้องการให้อัตราส่วนเข้าและออกเท่าไหร่ ใส่ข้อมูลเสร็จ เริ่มเดินเครื่อง ปั้มทำงาน"

รศ.ดร.ชูชาติ เชื่อว่าเครื่องช่วยหายใจที่ประดิษฐ์ขึ้นตอบโจทย์ตัวแปรสามอย่างคือ

อัตราการหายใจต่อนาที ปริมาตรการหายใจ และสัดส่วนการหายใจเข้า-ออก ของผู้ป่วย และมี ตัว "เซนเซอร์" ที่ใช้ตรวจจับความดันภายในท่อส่งอากาศให้ผู้ป่วย ซึ่งจะช่วยให้ทราบจังหวะการหายใจเข้าออกผู้ป่วยทำให้เครื่องทำงานได้สอดคล้องกัน คล้ายกับรูปแบบการทำงานในเครื่องช่วยหายใจราคาแพง

"รถกระบะกับรถสปอร์ต การเดินทางอาจจะสะดวกสบายต่างกัน แต่พาไปถึงจุดหมายเหมือนกัน"

รศ.ดร.ชูชาติ เล่าถึงระยะเวลากว่า 1 เดือนในการคิดเครื่องช่วยหายใจชิ้นนี้ ในขณะที่ได้เห็นอัตราการผู้เสียชีวิตของผู้ป่วยโรคโควิด-19 ในต่างประเทศเพิ่มสูงจนน่าตกใจ ในฐานะผู้ที่เรียนมาด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์จึงตั้งใจใช้ความรู้ที่มีให้เกิดประโยชน์

"เครื่องช่วยหายใจเป็นเครื่องที่ต้องใช้กับคนไข้ ถือเป็นเครื่องอันตราย สามารถทำให้คนไข้ตายได้ อะไรที่เกี่ยวข้องกับคนไข้นักวิจัยจึงไม่ค่อยเข้าไปยุ่ง เพราะมีปัญหาการฟ้องร้องกันมากมายซึ่งมันไม่คุ้ม" นี่เป็นเหตุผลที่รศ.ดร.ชูชาติ อธิบายว่าเหตุใดเครื่องช่วยหายใจจึงมีราคาแพง เพราะบริษัทรายใหญ่ต่างต้องแบกรับ "ค่าความเสี่ยง" และต้นทุนการวิจัยที่ซับซ้อน รวมทั้ง "ค่าความคิด"

รศ.ดร.ชูชาติ ย้ำว่าเครื่องช่วยหายใจที่ประดิษฐ์นี้อ้างอิงจากชุดช่วยหายใจแบบมือบีบที่ได้มาตรฐานอยู่แล้ว เขาเปรียบเทียบเครื่องช่วยหายใจราคาแพงว่าไม่ต่างจาก "รถสปอร์ต" ที่มีฟังก์ชันการทำงานครบครัน ส่วนเครื่องหายที่คิดค้นขึ้นมานี้ก็คล้าย "รถกระบะเก่า" ซึ่งสามารถนำทุกคนไปสู่จุดหมายที่เดียวกัน เพียงแต่เครื่องมืออำนวยความสะดวกอาจจะต่างกัน

ใช้ยาม "ฉุกเฉิน" ไม่ใช่ "ทดแทน"

ศ.นพ.อนันต์ ศรีเกียรติขจร คณบดีคณะแพทยศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง ให้ข้อมูลว่า เครื่องช่วยหายใจชนิดนี้ถูกคิดค้นขึ้นบนพื้นฐานความขาดแคลนของทรัพยากร เพราะฉะนั้นหากไม่ใช่กรณีจำเป็นการใช้เครื่องช่วยหายใจแบบมาตรฐานก็ยังเหมาะสมที่สุด

"เครื่องมือแบบนี้ไม่สามารถเทียบเคียงเครื่องช่วยหายใจแบบมาตรฐานได้ แต่เป็นประโยชน์ในบางสถานการณ์ เช่น กรณีอยู่ในที่ที่ไม่มีเครื่องช่วยหายใจมาตรฐาน เครื่องเหล่านั้นไม่ว่างแล้ว หรือช่วงของการเคลื่อนย้ายผู้ป่วย ซึ่งถ้าเราใช้คนบีบก็อาจจะเสี่ยงในการกระจายของเชื้อโรค"

โดยในการใช้เครื่องช่วยหายใจยามปกติกับผู้ป่วยที่มีอาการปอดอักเสบรุนแรงนั้น ศ.นพ.อนันต์ เล่าว่ามีโอกาสที่จะทำให้เกิดปอดฉีกขาด หรือมีการรั่วเกิดขึ้นในช่องปอดก็เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นได้อยู่แล้วว่า ไม่ว่าเครื่องมือนั้นจะมีความพิเศษเพียงใดก็ตาม แต่อย่างไรเสียคนที่อาการหนักก็ย่อมต้องใช้เครื่องมือที่มีความละเอียดสูง ขณะที่คนที่อาการน้อยก็สามารถใช้เครื่องที่รายละเอียดลดหลั่นไปได้ "มันไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อจะรองรับคนไข้ที่มีอาการรุนแรง"