คอมพิวเตอร์เพื่องานวิศวกรรมชีวการแพทย์

ศูนย์ความเป็นเลิศในการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์เพื่องานวิศวกรรมชีวการแพทย์ 
     สวทช. โดยโปรแกรมบริหารจัดการคลัสเตอร์การแพทย์และสาธารณสุข ร่วมกับสถาบันการแพทย์ชั้นนำของไทย ผลักดันการใช้เทคโนโลยีการสร้างต้นแบบรวดเร็ว (Rapid Prototyping) สู่ภูมิภาค โดยตั้งหน่วยเทคโนโลยีเครือข่ายช่วยเหลือผู้ป่วยในจังหวัดต่างๆ
นับตั้งแต่มีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการสร้างต้นแบบรวดเร็วตั้งแต่ปี 2542 พบว่าศัลยแพทย์ไทยให้การตอบรับเป็นอย่างดี และมีแนวโน้มใช้งานเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยมีการนำเทคโนโลยีต้นแบบรวดเร็วมาประยุกต์ใช้กับผู้ป่วยแล้วกว่า 140 ราย
     เทคโนโลยีการสร้างต้นแบบรวดเร็วถูกนำมาประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการผ่าตัดเพื่อแก้ไขความบกพร่องบริเวณกะโหลกศีรษะ ใบหน้า และขากรรไกร โดยนำมาสร้างหุ่นจำลองทางการแพทย์ 3 มิติ ที่สามารถใช้ในการวินิจฉัยและวางแผนการผ่าตัดล่วงหน้า ตลอดจนการออกแบบและสร้างวัสดุฝังในโดยอาศัยข้อมูลพื้นฐานภาพถ่ายทางการแพทย์ ซึ่งสามารถเพิ่มคุณภาพและความปลอดภัยในการผ่าตัดรักษาได้อย่างมาก รวมถึงลดเวลาในการผ่าตัดและลดความเสี่ยงที่เกิดขึ้นกับผู้ป่วยลงได้
     โครงการศูนย์ความเป็นเลิศในการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์เพื่องานวิศวกรรมชีวการแพทย์ มุ่งเน้นถ่ายทอดเทคโนโลยีและจัดตั้งหน่วยเทคโนโลยีเครือข่ายในส่วนภูมิภาค โดยในระยะแรกเริ่มที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ และขยายสู่ภาคเหนือและภาคใต้ในระยะต่อไป เพื่อช่วยเหลือผู้ป่วยในส่วนภูมิภาคให้มีคุณภาพชีวิตสูงขึ้น ตลอดจนส่งเสริมและพัฒนาวงการแพทย์ไทยให้มีศักยภาพแขนงหนึ่งที่สามารถแข่งขันและเป็นศูนย์กลางในระดับภูมิภาคได้
     การดำเนินงานในปี 2550 โครงการสามารถสร้างเครือข่ายและพันธมิตรเทคโนโลยีการสร้างต้นแบบรวดเร็ว เพื่อช่วยเหลือในการศัลยกรรมทางการแพทย์ จำนวน 28 แห่ง ดำเนินโครงการวิจัยเพื่อลดความพิการ ความบกพร่องของสภาพร่างกายผู้ป่วยโดยการประยุกต์ใช้เทคนิคการสร้างต้นแบบรวดเร็วช่วยในการผ่าตัดศัลยกรรมกะโหลกศีรษะและใบหน้า รวมถึงให้บริการผู้ป่วยในเขตกรุงเทพฯ และต่างจังหวัด จำนวน 77 ราย
โครงการการประยุกต์ใช้ต้นแบบรวดเร็วทางการแพทย์ ซึ่งเป็นหนึ่งในภาระงานของศูนย์ความเป็นเลิศในการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์เพื่องานวิศวกรรมชีวการแพทย์ ได้รับคัดเลือกให้เป็นโครงการดีเด่นแห่งชาติ สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ประจำปี 2550 โดยคณะกรรมการอนุรักษ์เอกลักษณ์ของชาติ สำนักนายกรัฐมนตรี 

ชุดตรวจโรคฝีมือคนไทย
     ในปี 2550 คณะนักวิจัยไทยโดยการสนับสนุนของ สวทช. โดยโปรแกรมบริหารจัดการคลัสเตอร์การแพทย์และสาธารณสุข ประสบความสำเร็จในการคิดค้นและพัฒนาชุดตรวจรักษาโรคที่สำคัญ ได้แก่ ชุดตรวจอย่างง่ายเพื่อคัดกรองผู้เป็นพาหะแอลฟ่าธาลัสซีเมีย ชุดน้ำยาตรวจนับเม็ดเลือดขาว น้ำยาคอนจูเกตสำหรับตรวจวินิจฉัยเชื้อไวรัสโรคพิษสุนัขบ้า และชุดตรวจวินิจฉัยไข้หวัดนกแบบไบโอเซ็นเซอร์
     * ชุดตรวจอย่างง่ายเพื่อคัดกรองผู้เป็นพาหะแอลฟ่าธาลัสซีเมีย
     การตรวจหาผู้ที่เป็นพาหะของโรคธาลัสซีเมียนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย จำเป็นต้องมีการคิดค้นและพัฒนาชุดตรวจที่ช่วยให้การตรวจไม่ยุ่งยากและเสียค่าใช้จ่ายน้อย อีกทั้งสามารถนำมาใช้กับประชากรจำนวนมากได้
     คณะนักวิจัยจากศูนย์วิจัยเทคโนโลยีชีวการแพทย์ คณะเทคนิคการแพทย์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ จึงได้ศึกษาและพัฒนาชุดตรวจอย่างง่ายนี้ขึ้น โดยพัฒนาวิธีการผลิตน้ำยาหรือแอนติบอดีที่มีความจำเพาะต่อฮีโมโกลบินบาร์ด ซึ่งน้ำยาดังกล่าวสามารถจับกับฮีโมโกลบินบาร์ดที่พบในตัวอย่างเลือดของบุคคลที่เป็นพาหะแอลฟ่าธาลัสซีเมีย
     ชุดทดสอบนี้ใช้เวลาทดสอบเพียง 3 นาที มีความสะดวกในการใช้งาน ราคาถูก และมีความแม่นยำสูงถึง 99% ขณะนี้ไบโอเทคได้ถ่ายทอดเทคโนโลยีการผลิตชุดทดสอบนี้ให้กับบริษัทเอกชน โดยสามารถผลิตออกจำหน่ายในราคาชุดละ 100 บาท

     * ชุดน้ำยาตรวจนับเม็ดเลือดขาว สำหรับเครื่องวิเคราะห์เม็ดเลือดอัตโนมัติ
     การตรวจนับจำนวนเม็ดเลือดขาวชนิด CD 4 จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการบ่งบอกสถานะของผู้ติดเชื้อเอชไอวีและผู้ป่วยเอดส์ โดยใช้ในการพยากรณ์ความรุนแรงของโรค และใช้กำหนดการให้ยาต้านไวรัสแก่ผู้ติดเชื้อเอดส์ ซึ่งในปัจจุบันการตรวจนับจำนวนเม็ดเลือดขาวชนิด CD 4 คือ การใช้เครื่อง Flow Cytometry ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงและมีวิธีการที่ซับซ้อน นอกจากนี้เครื่องดังกล่าวยังมีจำนวนจำกัดเฉพาะโรงพยาบาลบางแห่งเท่านั้น
     นักวิจัยไทยจากคณะเทคนิคการแพทย์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ จึงได้พัฒนานวัตกรรมใหม่ในการตรวจนับเม็ดเลือดขาว โดยพัฒนาเป็นชุดตรวจนับจำนวนเม็ดเลือดขาว ชนิด CD 4 ซึ่งไม่ต้องใช้เครื่องโฟว์ ไซโตเมทรี แต่ใช้เครื่องวิเคราะห์เม็ดเลือดอัตโนมัติ (Automatic Blood Cell Analyzer) ที่มีใช้ในโรงพยาบาลทุกแห่ง
     ชุดน้ำยาดังกล่าวนี้ให้ผลการตรวจที่แม่นยำ มีความสะดวกรวดเร็วกว่าวิธีเดิม เพราะเพียง 1 ชั่วโมงก็ทราบผลการตรวจได้ อีกทั้งยังมีราคาถูก ซึ่งไบโอเทคได้ถ่ายทอดเทคโนโลยีนี้ให้กับบริษัทเอกชนดำเนินการผลิตและจำหน่ายเพื่อให้ชุดน้ำยานี้เข้าถึงผู้ป่วยได้อย่างทั่วถึง

     * น้ำยาคอนจูเกตสำหรับตรวจวินิจฉัยเชื้อไวรัสโรคพิษสุนัขบ้า
     ไบโอเทคสนับสนุนสถานเสาวภา สภากาชาดไทย ศึกษาวิธีการเตรียมและผลิตน้ำยาคอนจูเกตสำหรับการตรวจวินิจฉัยเชื้อไวรัสโรคพิษสุนัขบ้า ซึ่งเป็นโรคติดเชื้อไวรัสร้ายแรงที่ไม่มีทางรักษา ในแต่ละปีมีผู้เสียชีวิตจากโรคดังกล่าวทั่วโลกประมาณ 60,000 ราย วิธีมาตรฐานที่ใช้ตรวจวินิจฉัยสัตว์ที่เป็นโรค คือ การใช้เทคนิคอิมมูโนฟลูโอเรสเซ้นต์ ซึ่งต้องใช้น้ำยาคอนจูเกตที่ติดฉลากด้วยสารเรืองแสง เป็นตัวย้อมให้เห็นไวรัสที่ติดเชื้อในสมอง เมื่อนำสมองที่ย้อมไปส่องดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ฟลูโอเรสเซ้นต์ จะเห็นแสงเรืองตรงตำแหน่งที่มีเชื้อไวรัส ความไวและความจำเพาะของเทคนิคขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำยาคอนจูเกตเป็นสำคัญ
     นักวิจัยจากสถานเสาวภาได้ศึกษาวิธีการเตรียมและผลิตน้ำยาคอนจูเกตจากกระต่ายที่ถูกกระตุ้นด้วยโปรตีนนิวคลีโอโปรตีนของเชื้อไวรัสโรคพิษสุนัขบ้า โดยแยกเฉพาะส่วนโปรตีนโกลบูลินจากซีรั่มแล้วนำไปติดฉลากด้วยสารเรืองแสง คือ fluorescein isothiocyanate น้ำยาที่ได้ผ่านการทดสอบการใช้งานในหน่วยงานชันสูตรโรคพิษสุนัขบ้า 5 แห่งทั่วประเทศ พบว่า ผลการทดสอบไม่แตกต่างจากการย้อมด้วยน้ำยาจากต่างประเทศที่จำหน่ายในเชิงพาณิชย์
     ไบโอเทคได้ถ่ายทอดเทคโนโลยีดังกล่าวให้สถานเสาวภา สภากาชาดไทย และอนุญาตให้ใช้สิทธิประโยชน์ในผลงานวิจัยเพื่อผลิตน้ำยาคอนจูเกตสำหรับการตรวจวินิจฉัยเชื้อไวรัสโรคพิษสุนัขบ้า รวมทั้งจำหน่ายผลิตภัณฑ์ภายในประเทศและต่างประเทศ ซึ่งในปัจจุบันมีห้องปฏิบัติการตรวจชันสูตรโรคพิษสุนัขบ้าของไทยทั้งสิ้น 33 แห่ง

     * ชุดตรวจวินิจฉัยไข้หวัดนกโดยใช้หลักการไบโอเซนเซอร์
     หนึ่งในโครงการที่ประสบความสำเร็จในการสนับสนุนการวิจัยและพัฒนาด้านไข้หวัดใหญ่ไข้หวัดนกของไบโอเทค คือ การพัฒนาชุดตรวจวินิจฉัยไข้หวัดนกโดยใช้หลักการไบโอเซนเซอร์ ซึ่งมีประสิทธิภาพและความแม่นยำสูงกว่าเทคนิคเดิมถึง 100 เท่า สามารถทดสอบได้ง่าย ทราบผลเร็วภายใน 15 นาที และยังใช้กับสัตว์ที่ยังไม่แสดงอาการได้ด้วย
     ชุดตรวจวินิจฉัยไข้หวัดนกรุ่นใหม่นี้เป็นการต่อยอดงานวิจัยโมโนโคลนัลแอนติบอดีที่ใช้ตรวจไวรัสไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ต่างๆ โดยนำโมโนโคลนัลแอนติบอดีมาพัฒนาเป็นชุดตรวจไข้หวัดนกสายพันธุ์ H5 สำหรับตรวจในสัตว์ ซึ่งชุดตรวจนี้อาศัยอนุภาคแม่เหล็กนาโนเชื่อมกับแอนติบอดี เคลือบบนแถบชุดตรวจทำให้ตรวจวัดความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งจะมีความเข้มเพิ่มขึ้นเมื่อเกิดปฏิกิริยาระหว่างแอนติเจนของเชื้อไวรัสไข้หวัดนกกับแอนติเจนที่มีความจำเพาะต่อเชื้อไข้หวัดนก โดยชุดตรวจ 1 ชุด ประกอบด้วย แถบตรวจพร้อมน้ำยาสกัดเชื้อไข้หวัดนก H5
     จากการทดสอบประสิทธิภาพของชุดตรวจไบโอเซนเซอร์ พบว่าใช้เวลาเพียง 15 นาทีและให้ผลความแม่นยำสูงกว่าการตรวจแบบเดิมที่เป็นเทคนิคอิมมูโนโครมาโตกราฟี ซึ่งใช้เวลานานและต้องวิเคราะห์ผลด้วยตาเปล่า นอกจากนี้การตรวจแบบเดิมจำเป็นต้องมีเชื้อไข้หวัดนกในตัวอย่างที่ส่งตรวจในปริมาณมากพอจึงเหมาะต่อการตรวจสัตว์ที่ติดเชื้อและแสดงอาการแล้ว ซึ่งการตรวจโดยใช้ไบโอเซนเซอร์สามารถตรวจพบเชื้อในปริมาณน้อยกว่าการตรวจแบบเดิมถึง 100 เท่า ทำให้ตรวจสัตว์ที่คาดว่าจะติดเชื้อไข้หวัดนกแต่ยังไม่แสดงอาการได้
     ปัจจุบันชุดตรวจวินิจฉัยไข้หวัดนกรูปแบบใหม่โดยใช้หลักการไบโอเซนเซอร์นี้ได้ยื่นจดสิทธิบัตรแล้ว และเตรียมขึ้นทะเบียนกับองค์กรในระดับนานาชาติต่อไป โดยบริษัทร่วมทุนอินโนวา ไบโอเทคโนโลยี จะรับถ่ายทอดเทคโนโลยีเพื่อต่อยอดในเชิงพาณิชย์ ในชื่อ INNOVA Platinum? H5 Biosensor และ AIV Biosensor ซึ่งจำเพาะต่อเชื้อ H5 และ avian influenza A (AIV) นับเป็นชุดตรวจไข้หวัดนกแบบไบโอเซนเซอร์ที่ผลิตได้ในเชิงพาณิชย์ชุดแรกของโลก 

ขยายผลงานวิจัยรากฟันเทียม กระจายเอกชนช่วยผลิต
     สวทช. โดยโปรแกรมบริหารจัดการคลัสเตอร์การแพทย์และสาธารณสุข นำ “เทคโนโลยีรากฟันเทียมแบบตัวฝังยึดในกระดูกแบบเกลียวใน” ผลงานวิจัยของศูนย์เทคโนโลยีทางทันตกรรมขั้นสูง (ADTEC) และศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) ขยายผลสู่เชิงพาณิชย์ โดยได้ลงนามสัญญาอนุญาตให้บริษัท พัฒนาวิทย์ จำกัด ใช้สิทธิในการผลิตและจำหน่ายรากฟันเทียมดังกล่าวทั้งในและต่างประเทศ ลดการพึ่งพาเทคโนโลยีจากต่างประเทศ เพิ่มโอกาสให้ผู้ป่วยทางทันตกรรมได้เข้าถึงเทคโนโลยีนี้มากขึ้น
     งานวิจัยรากฟันเทียมแบบตัวยึดในกระดูกแบบเกลียวใน ถือเป็นเทคโนโลยีทันตกรรมขั้นสูงที่สามารถทดแทนการนำเข้าเทคโนโลยีการรักษาและเครื่องมือแพทย์จากต่างประเทศที่มีราคาแพง ซึ่งราคาปัจจุบันสูงกว่า 15,000 บาทต่อซี่ เมื่อนำให้บริษัทพัฒนาวิทย์เป็นผู้ผลิต ได้มีการกำหนดราคาจำหน่ายในประเทศเบื้องต้นไม่เกิน 5,000 บาท
     รากฟันเทียมแบบตัวยึดในกระดูกแบบเกลียวใน มีลักษณะเป็นสกรูที่จะถูกฝังลงในกระดูกขากรรไกรเพื่อเป็นหลักยึดในการทำฟันปลอม โดยผลิตจากไทเทเนียมบริสุทธิ์ ได้รับการออกแบบให้มีประสิทธิภาพในการกระจายความเค้นของฟัน และสามารถเชื่อมติดกับกระดูกโดยรอบได้ดีเทียบเท่ากับของต่างประเทศ นอกจากนี้ยังได้รับการออกแบบให้มีความเหมาะสมกับขนาดและรูปร่างทางกายวิภาคของคนไทยอีกด้วย 
source สวทช.
> http://www.nstda.or.th/th/index.php?option=com_content&task=view&id=1084&Itemid=162

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s


%d bloggers like this: