การขาดแคลนวัคซีน ประสิทธิภาพการป้องกันการติดต่อของวัคซีนแต่ละยี่ห้อ รวมไปถึงการกลายพันธุ์ของไวรัส ทำให้ “สถานการณ์โรคระบาดโควิด-19 ในปัจจุบันยังถือว่าอยู่ในระดับที่มีความเสี่ยงและเปราะบางสูง” อีกทั้งยังไม่สามารถคาดการณ์ถึงแนวโน้มที่ดีขึ้นได้ในเวลาอันใกล้ การรับมือที่สำคัญมากคือ “ลดความเสี่ยงการติดเชื้อของบุคลากรด่านหน้า และผู้ป่วยที่จำเป็นต้องรับบริการจากสถานพยาบาลอย่างไม่อาจหลีกเลี่ยง”
ไพศาล ขันชัยทิศ หัวหน้าทีมวิจัยเข็มระดับนาโนกลุ่มวิจัยวัสดุตอบสนองและเซ็นเซอร์ระดับนาโน นาโนเทคสวทช. ริเริ่มพัฒนา “nSPHERE หมวกแรงดันบวก-ลบ”ขึ้น โดยเป็นหมวกที่สามารถป้องกันการแพร่กระจายเชื้อไวรัสโคโรนา ได้ด้วยระบบการกรองประสิทธิภาพสูงร่วมกับการควบคุมความดันภายในหมวกให้สูงหรือต่ำกว่าภายนอกแล้วแต่กรณี เพื่อตัดโอกาสการเล็ดลอดละอองไอจามซึ่งเป็นแหล่งที่อยู่ของเชื้อไวรัสโคโรนา
ในการออกแบบ ทีมวิจัยได้กำหนดให้อากาศที่เข้าและออกจากหมวกถูกกรองด้วยการดูดอากาศผ่านฟิลเตอร์ แต่มีความแตกต่างระหว่าง nSPHERE ลบและบวก คือ หมวกแบบลบ เน้นให้อากาศขาออกจากหมวกสะอาดที่สุด เพราะผู้สวมใส่มีหรืออาจมีเชื้อ แต่ในทางกลับกัน หมวกแบบบวก จะเน้นให้อากาศขาเข้าสะอาดที่สุด เนื่องจากต้องป้องกันเชื้อแพร่กระจายจากภายนอกสู่ผู้สวมใส่
โครงการนี้ถือว่ามีความท้าทายมาก เมื่อพยายามพัฒนาให้เป็นอุปกรณ์สวมใส่ส่วนบุคคลโดยเฉพาะกับ nSPHERE(-) ที่เป็นแนวคิดใหม่ สร้างความดันให้เป็นลบ ทำงานตรงกันข้ามกับ PAPR (Powered Air Purifying Respirator) ที่แพทย์มักจะเป็นผู้ใช้ แต่ด้วยมีแนวคิดว่าหากทั้งผู้ติดเชื้อและผู้ดูแลได้ใช้ก็จะมีประโยชน์กับทั้งสองฝ่ายในภายหลังจึงพัฒนาทั้งบวกและลบ เพื่อสร้างกลไกการป้องกันที่แน่นหนา ลดโอกาสแพร่เชื้อได้มากยิ่งขึ้นไป
และเพื่อให้ประสิทธิภาพสูงสุด ทีมวิจัยนาโนเทคเลือกใช้ฟิลเตอร์กรองอากาศประสิทธิภาพสูง หรือ HEPA ซึ่งต้องมีการออกแบบให้เหมาะสมต่อการใช้งานในลักษณะสวมใส่เป็นอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล ความยากจึงตกไปอยู่ที่ประสิทธิภาพและราคา ที่จะสะท้อนความคุ้มค่าของ nSPHERE ทีมวิจัยจึงพยายามหาเกณฑ์การพิจารณาเปรียบเทียบ (benchmark) ในการพัฒนาเชิงความคุ้มค่า
เช่น สำหรับ nSPHERE(-) ซึ่งเปรียบเทียบการใช้งานกับการลงทุนสร้างห้องแรงดันลบ ส่วน nSPHERE(+) อาศัยการเทียบค่าใช้จ่ายในการทำความสะอาด PAPR แต่ละครั้งกับการใช้งานหมวกแบบใช้แล้วทิ้ง เพื่อให้ความมั่นใจว่า ฟิลเตอร์ไม่รั่วระหว่างการใช้งาน และไม่เป็นที่สะสมเชื้อไวรัส แต่เมื่อนำไปใช้จริง แพทย์และพยาบาลเสนอว่าสามารถใช้ซ้ำได้ แต่ทีมวิจัยก็ได้กำหนดระยะเวลาสะสมต่อหมวกหนึ่งใบไว้ โดยมีชุดทำความสะอาดด้วย UV/Ozone ให้ด้วยในกรณีที่มีการใช้งานจำนวนมาก
“ภายใน nSPHERE ยังมีเซ็นเซอร์วัดความดัน ซึ่งมาจากขั้นตอนทดสอบประสิทธิภาพการทำงานของหมวกแล้วพบว่า บรรยากาศภายนอกหมวกมีความดันขึ้นลงตลอดเวลา จึงติดเซ็นเซอร์วัดค่าเอาไว้แล้วพบว่าค่าความแตกต่างความดันที่อยากได้ ควบคุมได้ลำบาก อีกทั้งการออกแบบก็ทำได้ยาก หากความดันในหมวกสูงหรือต่ำเกินไปก็จะทำให้อึดอัดไม่สะดวกสบาย อาจหูอื้อหรือขาดอากาศหายใจ
ดังนั้นจึงเสนอแนวคิดระบบการเตือนเมื่อความดันภายในหมวกไม่เป็นไปตามกำหนด โดยให้มีการวัดความดันภายในและภายนอกหมวกเปรียบเทียบกันตลอดเวลา จึงกลายเป็นจุดเด่นของ nSPHERE ทำให้การเคลื่อนย้ายผู้ติดเชื้อทำได้จริงในเชิงปฏิบัติ เนื่องจากการเข้า-ออกจากห้อง การเข้าลิฟต์ หรือพาหนะโดยสาร มีความแตกต่างความดันอยู่ตลอดเวลา ระบบเดิมจะไม่มีสัญญาณเตือน แต่ nSPHERE ให้ความสำคัญ ณ จุดนี้มากเป็นพิเศษ” ไพศาล กล่าว
หัวหน้าทีมวิจัยเข็มระดับนาโน กลุ่มวิจัยวัสดุตอบสนองและเซ็นเซอร์ระดับนาโน นาโนเทค สวทช. ยังเล่าอีกว่า ความท้าทายอย่างหนึ่งคือ โดยได้นวัตกรรม nSPHERE นี้ไปทดสอบมาตรฐานที่มีความท้าทายสูง เนื่องจากการทดสอบยังไม่มีมาตรฐานรองรับชัดเจน เพราะมีลักษณะเป็นนวัตกรรมที่มีข้อบ่งใช้ใหม่ จึงต้องมีการประยุกต์ใช้มาตรฐานใกล้เคียงตามข้อมูลที่ทาง CDC และ OSHA กำหนดเป็นไกด์ไลน์เอาไว้ อาทิ มาตรฐาน ISO 14644-3 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่ใช้กับห้อง Clean Room ที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่ แต่หมวกนี้มีปริมาตรช่องอากาศไม่ถึงลูกบาศก์ฟุต
ดังนั้นในทางปฏิบัติจริง จึงต้องขอความร่วมมือจากผู้ทดสอบ และต้องใช้กรอบที่กำหนดขึ้นเฉพาะเป็นกรณีพิเศษ ซึ่ง “สามารถผ่านมาตรฐานในระดับที่สูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดจาก CDC หลายเท่าตัว” สร้างความเชื่อมั่นเรื่อง ความปลอดภัยที่มีข้อกังวลมาก่อนหน้านี้ นอกจากนี้ยังได้นำหมวกไปทดสอบความปลอดภัยด้านไฟฟ้า และการแผ่รังสีรบกวน ที่ศูนย์ทดสอบผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (PTEC) ในมุมของวัสดุเพิ่มเติม เพื่อสร้างความเชื่อมั่นให้กับโครงสร้างกระดาษเคลือบกันน้ำ
เมื่อรวบรวมผลการทดสอบมาตรฐานเหล่านี้ไปใช้อ้างอิงพร้อมกับการทดสอบที่นาโนเทค สวทช. สร้างขึ้นเองเช่น เทคนิคการใช้การกระเจิงแสงเลเซอร์ต่อละอองฝุ่นจำลองและการใช้กล้อง Thermal Camera ช่วยระบุตำแหน่งจุดอับทำให้ร้อนเมื่อสวมใส่ ก็ทำให้สร้างความเชื่อมั่นในนวัตกรรมนี้ได้มากยิ่งขึ้น ทำให้ปัจจุบัน มีการนำไปใช้งาน รวมถึงการใช้ในเชิงสาธิตกว่า 900 ชุด ใน 37 หน่วยงานและสถานพยาบาลทั่วประเทศ
อาทิ คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล, ศูนย์บริการการแพทย์ฉุกเฉินกรุงเทพมหานคร (ศูนย์เอราวัณ), โรงพยาบาลกลาง,โรงพยาบาลเวชการุณย์รัศมิ์, โรงพยาบาลสิรินธร, โรงพยาบาลลาดกระบัง, โรงพยาบาลนครพิงค์ จังหวัดเชียงใหม่, โรงพยาบาลกำแพงเพชร เป็นต้น ส่วนเรื่องต้นทุนนั้น ทีมวิจัยเห็นว่า“ต้นทุนนั้นประนีประนอมได้ แต่ความปลอดภัยไม่อาจประนีประนอม”จุดนี้ทำให้ทีมวิจัยต้องหาวิธีการผลิตและเลือกใช้วัสดุราคาประหยัด ซึ่งจริงๆ แม้จะยากมาก แต่ก็เล็งเห็นว่าจะเป็นประโยชน์ระยะยาว
เนื่องจากหากกระบวนการผลิตหมวกสามารถทำได้ง่าย ลงทุนไม่สูงเกินไป ก็จะสามารถ่ายทอดเทคโนโลยีได้ง่าย นำไปสู่การใช้ประโยชน์ในวงกว้างได้อย่างทันท่วงที โดย nSPHERE ครบชุด (หมวกเเละคอนโทรลเลอร์) มีมูลค่ารวม 2,500 บาท แบ่งออกเป็นคอนโทรลเลอร์ 2,000 บาท (ใช้ซ้ำได้) และหมวก 500 บาท ซึ่งเป็นแบบใช้แล้วทิ้ง ระยะเวลาการใช้สะสม 24 ชั่วโมง
ความท้าทายต่อมาคือ กำลังการผลิต ที่ไม่เพียงพอ เมื่อเทียบกับจำนวนผู้ป่วยที่มีจำนวนมาก ด้วยทีมวิจัยมองว่า หากจะใช้นวัตกรรมนี้ให้ได้ประสิทธิภาพ ต้องผลิตให้เพียงพอต่อความต้องการใช้งาน ซึ่งการออกแบบให้สามารถประกอบได้เองแก้ปัญหานี้ได้ แต่ก็มีความกังวลเรื่องของประสิทธิภาพหากนำไปประกอบเอง ในช่วงแรก จึงรวมทีมทั้งนักวิจัย และกลุ่มพ่อบ้านแม่บ้าน ตลอดจนอาสาสมัครมาช่วยประกอบหมวกไปแจกจ่ายตามสถานพยาบาล
จากเริ่มแรกผลิตได้ไม่กี่สิบใบต่อวัน ปัจจุบันสามารถทำได้กว่า 100 ใบ ทีมวิจัยเผยว่า กำลังขยายกำลังผลิตสู่พันธมิตร เช่น วิทยาลัยเทคนิคในแต่ละภูมิภาค เช่น วิทยาลัยเทคนิคสุราษฎร์ธานี, วิทยาลัยเทคนิคเชียงใหม่, วิทยาลัยเทคนิคหนองคาย, วิทยาลัยเทคนิคอยุธยา โดยตั้งเป้าไว้ที่ 800 ใบต่อวัน นอกจากนี้ มีผู้ติดต่อเข้ามาเพื่อรับการถ่ายทอดเทคโนโลยีแล้วหลายราย ซึ่งจะพยายามทำให้เป็นนวัตกรรมที่ราคาไม่แพง และเปิดถ่ายทอดสิทธิแบบ Non Exclusive เพื่อให้เกิดการกระจาย เพิ่มจำนวนการผลิตไปสู่ผู้ใช้ได้มากและเร็ว ทันสถานการณ์และความต้องการ
“รางวัลของงานนี้ ไม่ใช่เงินทองหรือชื่อเสียง แต่เป็นคำขอบคุณจากบุคลากรด่านหน้า และผู้เกี่ยวข้อง ที่ใช้หมวก nSPHERE แล้วมั่นใจ อยู่รอดปลอดภัยเมื่อเกิดความเสี่ยงติดเชื้อ มีหลายครั้งที่คุณหมอ พยาบาล โทรฯมาบอกว่า ถ้าไม่ได้หมวกน่าจะติดไปแล้ว เป็นการยืนยันเบื้องต้นว่า นวัตกรรมที่เราทำน่าจะมีประโยชน์จริงๆ และสิ่งที่เราคิดก็เป็นจริงได้” ไพศาล กล่าวในท้ายที่สุด
SCOOP@NAEWNA.COM
โปรดอ่านก่อนแสดงความคิดเห็น
1.กรุณาใช้ถ้อยคำที่ สุภาพ เหมาะสม ไม่ใช้ ถ้อยคำหยาบคาย ดูหมิ่น ส่อเสียด ให้ร้ายผู้อื่น สร้างความแตกแยกในสังคม งดการใช้ถ้อยคำที่ดูหมิ่นหรือยุยงให้เกลียดชังสถาบันชาติ ศาสนา พระมหากษัตริย์
2.หากพบข้อความที่ไม่เหมาะสม สามารถแจ้งได้ที่อีเมล์ online@naewna.com โดยทีมงานและผู้จัดทำเว็บไซด์ www.naewna.com ขอสงวนสิทธิ์ในการลบความคิดเห็นที่พิจารณาแล้วว่าไม่เหมาะสม โดยไม่ต้องชี้แจงเหตุผลใดๆ ทุกกรณี
3.ขอบเขตความรับผิดชอบของทีมงานและผู้ดำเนินการจัดทำเว็บไซด์ อยู่ที่เนื้อหาข่าวสารที่นำเสนอเท่านั้น หากมีข้อความหรือความคิดเห็นใดที่ขัดต่อข้อ 1 ถือว่าเป็นกระทำนอกเหนือเจตนาของทีมงานและผู้ดำเนินการจัดทำเว็บไซด์ และไม่เป็นเหตุอันต้องรับผิดทางกฎหมายในทุกกรณี