เนคเทค สวทช. พัฒนาระบบคัดกรองภาวะโลหิตจางอัตโนมัติแบบใช้เลือดน้อย

          อย่าวางใจ ! กับภาวะโลหิตจางในเด็กปฐมวัยและเด็กวัยเรียน เพราะนอกจากส่งผลให้เด็กมีภาวะตัวซีด อ่อนเพลียง่าย และพัฒนาการล่าช้าแล้ว ยังมีผลต่อระดับไอคิวและการเรียนรู้ในระยะยาว ปัจจุบันการตรวจคัดกรองภาวะโลหิตจางเชิงป้องกันยังไม่สามารถทำได้อย่างทั่วถึง เนื่องด้วยขั้นตอนและวิธีการตรวจยังมีข้อจำกัด ดังนั้นการพัฒนาระบบตรวจคัดกรองภาวะโลหิตจางเชิงป้องกัน จึงมีความสำคัญและจำเป็นอย่างมาก

นางสาวน้ำฝน เข็มทองเจริญ ทีมวิจัยเทคโนโลยีโฟโทนิกส์ (PHT) ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กล่าวว่า ภาวะโลหิตจางพบได้ในทุกช่วงวัย ตั้งแต่เด็กปฐมวัย เด็กวัยเรียน หญิงวัยเจริญพันธุ์ หญิงตั้งครรภ์ และผู้สูงอายุ ส่วนใหญ่มีสาเหตุจากได้รับ “ธาตุเหล็กไม่เพียงพอ” ปัจจุบันขั้นตอนที่ใช้ตรวจคัดกรองภาวะโลหิตจางยังมีข้อจำกัด เช่น การเก็บตัวอย่างเลือดทำได้ยาก ยิ่งเฉพาะในกลุ่มเด็กเล็กและเด็กวัยเรียน โดยเจ้าหน้าที่สาธารณสุขจะใช้หลอดแก้วคาปิลลารีในการเก็บตัวอย่างเลือดจากปลายนิ้วประมาณ 50-70 ไมโครลิตร แล้วจึงอุดปลายหลอดด้านหนึ่งด้วยดินน้ำมันซึ่งการเก็บและเตรียมตัวอย่างด้วยการใช้หลอดแก้วคาปิลลารีมีขั้นตอนยุ่งยาก ไม่เหมาะกับการให้บริการตรวจคัดกรองผู้รับบริการจำนวนมากในหน่วยบริการชุมชน

“อีกสาเหตุหนึ่งที่ทำให้การตรวจคัดกรองภาวะโลหิตจางยังไม่สามารถขยายผลในวงกว้าง คือ การเตรียมตัวอย่างเลือดต้องอาศัยเครื่องปั่นตกตะกอนความเร็วรอบสูง โดยเครื่องมีขนาดใหญ่ ทำให้ยากต่อการเคลื่อนย้ายหรือพกพาไปตามสถานที่ต่าง ๆ  เจ้าหน้าที่ต้องเก็บตัวอย่างเลือดกลับมาตรวจในห้องปฏิบัติการซึ่งมีกระบวนการที่ยุ่งยาก ระหว่างกระบวนการมักพบอุบัติเหตุจากดินน้ำมันอุดปลายหลอดหลุดรั่ว หรือหลอดแก้วแตกหักจากการปั่นเหวี่ยงด้วยเครื่องปั่นความเร็วสูง ทำให้เกิดการสูญเสียตัวอย่าง ที่สำคัญการใช้หลอดแก้วคาปิลลารีเก็บตัวอย่างเลือดจากผู้รับบริการจำนวนมากยังติดฉลากหรือเขียนระบุตัวตนบนหลอดได้ยาก ทำให้เกิดปัญหาสลับตัวอย่างได้ง่าย ความยุ่งยากของกระบวนการดังกล่าวเป็นอุปสรรคสำคัญที่ทำให้การตรวจคัดกรองไม่สามารถทำได้ทั่วถึงในหมู่ประชากรโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มเด็กวัยเรียน ดังนั้นแนวทางควบคุมภาวะโลหิตจางที่ผ่านมาจะใช้วิธีแจกธาตุเหล็กรับประทานเพื่อป้องกันไว้ก่อน เด็กที่ได้รับธาตุเหล็กไปอาจไม่ได้มีภาวะโลหิตจาง ขณะที่เด็กมีภาวะโลหิตจางไม่ได้รับยาอย่างเหมาะสม กลายเป็นแก้ปัญหาไม่ตรงจุด”

กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดย ทีมวิจัยเทคโนโลยีโฟโทนิกส์ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สวทช.) พัฒนา ระบบคัดกรองภาวะโลหิตจางอัตโนมัติแบบใช้เลือดน้อย เพื่อใช้เป็นเครื่องมือดูแล “สุขภาพเด็ก” และสนับสนุนเจ้าหน้าที่บุคลากรทางการแพทย์ให้มีเครืองมือตรวจคัดกรองที่ใช้ง่าย ประหยัดเวลา ผลิตได้ในประเทศ เพิ่มการเข้าถึงการตรวจคัดกรองภาวะโลหิตจางในกลุ่มประชากรได้มากขึ้น โดยได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยจากสถาบันวิจัยระบบสาธารณสุข (สวรส.)

นางสาวน้ำฝนอธิบายว่า แบบคัดกรองภาวะโลหิตจางอัตโนมัติที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วย แผ่นเก็บตัวอย่างเลือด เครื่องเตรียมตัวอย่างเลือด และเครื่องวัดค่าความเข้มข้นของเลือดหรือฮีมาโตคริต (Hematocrit) โดยแผ่นเก็บตัวอย่างเลือดพัฒนาขึ้นด้วยเทคโนโลยีไมโครฟลูอิดิก (microfluidic) ซึ่งเป็นความเชี่ยวชาญของศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC) สวทช. ออกแบบให้ใช้งานง่าย ใช้สำหรับเก็บเลือดจากปลายนิ้วเพียงครั้งเดียว เก็บตัวอย่างเลือดในการตรวจเพียง 5 ไมโครลิตร ใช้เลือดน้อยลงจากวิธีเดิมกว่า 10 เท่า ดังนั้นจึงสามารถใช้เข็มเจาะเลือดขนาดเล็กไปจนถึงเข็มเจาะเลือดที่มีขนาดเล็กที่สุด (ขนาด30G/0.32 mm) โดยไม่จำเป็นต้องบีบเค้นให้เลือดออกมากขึ้น ทำให้เก็บเลือดได้สะดวกรวดเร็ว ลดความเจ็บปวดจากการเก็บเลือด เหมาะกับการตรวจในเด็กเล็ก อีกทั้งบนแผ่นเก็บเลือดยังมีคิวอาร์โค้ดเพื่อระบุตัวตนของเด็กหรือผู้ป่วยได้ ช่วยให้ระบุตัวตนได้ชัดเจน ลดปัญหาการสลับตัวอย่างเลือด

“เมื่อได้ตัวอย่างเลือดแล้วต้องนำมาเข้าเครื่องปั่นตกตะตอนเม็ดเลือด ซึ่งทีมวิจัยได้พัฒนาอุปกรณ์ปั่นตกตะกอนเลือดด้วยความเร็วรอบต่ำ มีความปลอดภัยในการใช้งานสูง ลดการสูญเสียตัวอย่างจากการแตกหักของอุปกรณ์ อีกทั้งยังทำให้อุปกรณ์มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา สะดวกต่อการนำไปใช้งานกับหน่วยบริการเคลื่อนที่และหน่วยบริการปฐมภูมิ ช่วยเพิ่มขีดความสามารถให้แก่หน่วยบริการปฐมภูมิ ลดภาระงานของผู้ชำนาญการ เพิ่มการเข้าถึงการตรวจคัดกรองในกลุ่มประชากร นอกจากนี้ยังได้พัฒนาเครื่องตรวจวัดค่าฮีมาโตคริตอัตโนมัติที่มีความถูกต้องและแม่นยำสูง ตัวอย่างเลือดที่ผ่านการปั่นตกตะกอนแล้วนำมาเข้าเครื่องตรวจวัดได้ทันที สามารถตรวจได้หลายตัวอย่างพร้อมกัน และไม่ต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญในการวิเคราะห์ผล อีกทั้งระบบยังออกรายงานผลพร้อมการบันทึกและเก็บข้อมูลในรูปแบบดิจิทัล สามารถเชื่อมต่อระบบ IoT เพื่อการบริหารจัดการข้อมูลเชิงประชากรได้ทันที โดยไม่ต้องอาศัยอุปกรณ์เพิ่มเติม” ทั้งนี้ ทีมวิจัยได้ร่วมกับคณะเทคนิคการแพทย์ มหาวิทยาลัยหัวเฉียวเฉลิมพระเกียรติ ในการทดสอบประสิทธิภาพของต้นแบบระบบคัดกรองภาวะโลหิตจางแบบใช้เลือดน้อยเปรียบเทียบกับการตรวจคัดกรองด้วยวิธีมาตรฐานพบว่า ระบบคัดกรองภาวะโลหิตจางแบบใช้เลือดน้อยให้ผลการตรวจที่ถูกต้องและแม่นยำไม่แตกต่างจากวิธีมาตรฐานอย่างมีนัยสำคัญ

ปัจจุบันทีมวิจัยพัฒนาระบบคัดกรองภาวะโลหิตจางแบบใช้เลือดน้อยจนได้อุปกรณ์ต้นแบบในระดับห้องปฏิบัติการ และอยู่ระหว่างเตรียมการถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่การผลิตในภาคอุตสาหกรรม เนื่องจากต้นแบบที่ผลิตในห้องปฏิบัติการอาจมีบางชิ้นส่วนหรือกระบวนการที่ยังไม่เหมาะสมกับการผลิตในภาคอุตสาหกรรม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องออกแบบการผลิตร่วมกับภาคอุตสาหกรรม เพื่อให้ได้ต้นแบบผลิตภัณฑ์จากภาคอุตสาหกรรมสำหรับส่งทดสอบความถูกต้องแม่นยำในการตรวจวัดและการทดสอบความปลอดภัยต่าง ๆ ตามมาตรฐานเครื่องมือแพทย์ก่อนการขอขึ้นทะเบียนเครื่องมือแพทย์จากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (อย.) และขออนุญาตผลิตเพื่อการจำหน่าย จ่ายแจก เพื่อให้ผู้ที่สนใจไม่ว่าจะเป็นหน่วยบริการสาธารณสุขแบบเคลื่อนที่ โรงพยาบาลส่งเสริมสุขภาพตำบล (รพ.สต.) หน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนานวัตกรรมบริการสุขภาพปฐมภูมิ หรือโรงพยาบาลเอกชนต่อไป จากแผนการดำเนินงานดังกล่าวจึงทำให้มั่นใจได้ว่าต้นแบบผลิตภัณฑ์ที่ได้จะมีความพร้อมในการขยายกำลังการผลิตในระดับอุตสาหกรรมได้จริงเมื่อสิ้นสุดกระบวนการวิจัยและพัฒนาของโครงการ

เทคโนโลยีคัดกรองภาวะโลหิตจางไม่เพียงเป็นความหวังในการดูแลสุขภาพเด็กไทยให้ได้รับการตรวจคัดกรองและได้รับการดูแลรักษาที่ทันการณ์ แต่เทคโนโลยีทั้งหมดผลิตได้ด้วยเทคโนโลยีในประเทศ จึงช่วยเพิ่มความสามารถในการพึ่งพาตนเอง และเพิ่มศักยภาพของอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือแพทย์ที่มีมูลค่าสูงของประเทศด้วย

“ทีมวิจัยหวังเป็นอย่างยิ่งว่าแบบคัดกรองโลหิตจางอัตโนมัติแบบใช้เลือดน้อยจะมีส่วนช่วยให้การตรวจคัดกรองภาวะโลหิตจางเข้าถึงประชาชนได้ง่ายและมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ส่งผลให้ประชาชนได้รับการวินิจฉัยและการดูแลรักษาอย่างเหมาะสมมากยิ่งขึ้น และหากสามารถผลักดันให้เป็นนโยบายด้านสาธารณสุขในการนำไปใช้คัดกรองภาวะโลหิตจางในเด็กได้ จะเป็นเครื่องมือสำคัญและแนวทางมาตรฐานในการส่งเสริมการดูแล “สุขภาพในทุกช่วงวัย” โดยเฉพาะการดูแลสุขภาพเด็กวัยเรียน ตั้งแต่ช่วงอายุ 6–12 ปี อันเป็นรากฐานสำคัญของการมีพัฒนาการและคุณภาพชีวิตที่ดีในระยะยาว และหวังว่าโครงการนี้จะเป็นต้นแบบในการเชื่อมโยงงานวิจัย ภาคอุตสาหกรรม และภาคการใช้งาน เพื่อสนับสนุนการสร้างระบบนิเวศในการผลิตเครื่องมือแพทย์ภายในประเทศอย่างยั่งยืน”

ภาคเอกชนที่สนใจร่วมพัฒนาผลิตภัณฑ์ หรือหน่วยงานที่สนใจร่วมทดสอบและให้ข้อมูลเพื่อการวิจัยพัฒนา สามารถติดต่อขอข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ ฝ่ายพัฒนาเครือข่ายเชิงกลยุทธ์และประเมินผล เนคเทค สวทช. โทรศัพท์ 0 2564 6900 อีเมล business@nectec.or.th

เรียบเรียงโดย วัชราภรณ์ สนทนา และ วีณา ยศวังใจ ฝ่ายสร้างสรรค์สื่อและผลิตภัณฑ์ สวทช.
อาร์ตเวิร์กโดย ฉัตรทิพย์ สุริยะ ฝ่ายผลิตสื่อสมัยใหม่ สวทช.
ภาพประกอบโดย ภัทรกร กลิ่นหอม ฝ่ายผลิตสื่อสมัยใหม่ สวทช. และ ทีมวิจัยเทคโนโลยีโฟโทนิกส์ เนคเทค สวทช.