เปิดผลงาน นศ.รังสีเทคนิค 'จุฬาภรณ์ฯ' คว้าวิจัยชนะเลิศ เครื่องจำลอง 'MRI' แก้ปัญหาการตรวจกลุ่มเด็ก-ช่วยลดต้นทุน

การตรวจคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Magnetic Resonance Imaging) หรือที่เราคุ้นชินกันในชื่อ "MRI" เป็นการตรวจที่ใช้เวลานานและต้องอาศัยการนอนนิ่งของผู้เข้ารับการตรวจ นี่จึงกลายเป็นปัญหาอย่างมากสำหรับผู้เข้ารับการตรวจในกลุ่ม "เด็ก" ที่ไม่สามารถอยู่นิ่งได้นาน

เนื่องด้วยปัญหาการตื่นกลัวต่อการตรวจด้วยเครื่อง MRI ซึ่งมี "เสียงดัง" และลักษณะของเครื่องที่เป็น "อุโมงค์แคบ" จึงทำให้ผู้เข้ารับการตรวจกลุ่มเด็กเกิดอาการกลัวและไม่สามารถเข้ารับการตรวจได้ หรือหากตรวจก็จะก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแปลกปลอมหรือความเบลอขึ้นในภาพ MRI ที่อาจนำไปสู่ความยากในการวินิจฉัยให้ถูกต้อง

แม้ปัจจุบันจะมีวิธีการแก้ปัญหาหนึ่งที่มีอัตราความสำเร็จสูง นั่นคือการใช้อุปกรณ์จำลองการตรวจด้วยเครื่อง MRI หรือ "MRI mock-scanner" หากแต่ยังมีข้อจำกัดเนื่องด้วยการที่ต้อง "นำเข้า" และมี "ราคาที่สูงมาก"

ทว่าปัญหานี้ก็กำลังจะคลี่คลายลง เมื่อล่าสุดมีผลงานของกลุ่มนักศึกษารังสีเทคนิค คณะเทคโนโลยีวิทยาศาสตร์สุขภาพ วิทยาลัยวิทยาศาสตร์การแพทย์เจ้าฟ้าจุฬาภรณ์ ราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ ที่สามารถประดิษฐ์อุปกรณ์และใช้งานได้เหมือนกัน "ในราคาเพียง 25,000 บาท"

ผลงาน 3 นศ.คว้ารางวัลชนะเลิศ

ผลงานดังกล่าวมาจากงานวิจัย เรื่อง การพัฒนาอุปกรณ์จำลองการตรวจด้วยเครื่อง MRI เพื่อลดการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะ ขณะตรวจด้วยเทคนิค fMRI ในอาสาสมัครเด็ก (MRI mock-scanner for the reduction of head movement in pediatric participants undergoing fMRI scanning)

ผลผลิตที่ได้จากเจ้าของผลงานทั้ง 3 คน ประกอบด้วย น.ส.นันทิกานต์ สงทิพย์ (มะเหมี่ยว), น.ส.พรรษชนก ปันทะรส (ต้นเทียน) และ น.ส.ปิยณิตา กลิ่นจำปา (ปรางค์) เพิ่งได้รับ "รางวัลชนะเลิศ" ในโครงการประชุมวิชาการนักศึกษารังสีเทคนิค ครั้งที่ 3 ประจำปี 2566 อีกด้วย 

สำหรับแนวคิดและจุดเริ่มต้นงานวิจัยนี้ กลุ่มนักศึกษาเล่าว่าเริ่มมาจากปัญหาหลักข้างต้น นั่นก็คือการเกิดสิ่งแปลกปลอมหรือความเบลอขึ้นในภาพ MRI จากการตรวจในกลุ่มเด็กที่ไม่สามารถอยู่นิ่งได้นาน รวมถึงปัญหาการตื่นกลัวต่อเครื่อง MRI ที่ทำให้กลุ่มเด็กไม่สามารถเข้ารับการตรวจได้

ทั้งนี้ จากการศึกษาก็พบว่ามีหลายงานวิจัยที่นำเสนอวิธีการต่างๆ ในการช่วยลดปัญหา เช่น การดูคลิปวิดีโอสาธิต การจำลองสถานการณ์ต่างๆ เป็นต้น แต่วิธีที่มีอัตราความสำเร็จสูง คือการใช้ "MRI mock-scanner" ทว่าก็มีข้อจำกัดในเรื่องของราคาที่สูงมาก

ฉะนั้นจุดประสงค์ของงานวิจัยชิ้นนี้ จึงมีเพื่อพัฒนาอุปกรณ์ "MRI mock-scanner" ที่มีต้นทุนการผลิตต่ำลง ส่งผลให้ "ราคาถูกลง" เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ที่มีขายในท้องตลาด และสามารถใช้เป็นต้นแบบในการเตรียมการตรวจผู้ป่วยกลุ่มเด็กหรือผู้ป่วยกลุ่มอื่นๆ ในอนาคตได้

ขณะเดียวกัน เมื่ออุปกรณ์นี้สามารถช่วยลดการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะของเด็กขณะตรวจด้วย MRI ก็ส่งผลให้ได้ภาพถ่ายทางการแพทย์ที่มีคุณภาพ ช่วยให้รังสีแพทย์สามารถวินิจฉัยได้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

'MRI mock-scanner' จำลองการตรวจเสมือนจริง

การพัฒนาอุปกรณ์ "MRI mock-scanner" ได้ใช้เทคนิคขั้นสูงที่เรียกว่าฟังก์ชันนอลเอ็มอาร์ไอ (Functional MRI) ในอาสาสมัครเด็ก โดยการวิจัยขั้นตอนแรกคือการออกแบบ MRI mock-scanner ให้มีสภาพแวดล้อมเสมือนกับการตรวจเอ็มอาร์ไอจริง แบ่งเป็น 3 องค์ประกอบ ได้แก่

1. เครื่องเอ็มอาร์ไอจำลอง (MRI Simulator) โดยจะมีการออกแบบให้สามารถใช้งานได้กับเตียงผู้ป่วยมาตรฐานและง่ายต่อการติดตั้ง ประกอบด้วย ส่วนของอุโมงค์ ซึ่งจะทำจากแบบหล่อเสากลมขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับเครื่อง MRI จริง คือ 70 เซนติเมตร ส่วนด้านหน้าของเครื่องจะทำจากพลาสวูด (Plaswood) และสกรีนเป็นรูปเครื่อง MRI และส่วนสุดท้ายคือ โครงเหล็ก ซึ่งทำหน้าที่รองรับตัวอุโมงค์และส่วนด้านหน้าของเครื่อง

2. Head coil จำลอง (Head coil simulator) ซึ่งจะใช้เป็น Head coil ที่ไม่ได้ใช้งานแล้ว และในส่วนของกระจกสะท้อนจะออกแบบเป็นลักษณะกล่องอะคริลิคซึ่งสามารถวางครอบ head coil และปรับระยะได้ โดยมีกระจกสะท้อนติดไว้ด้านบน ซึ่งจะสะท้อนภาพจากจอมอนิเตอร์มายังตาของอาสาสมัคร

3. ระบบตรวจจับการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะ (Head motion tracking system) โดยมีอุปกรณ์ประกอบด้วย จอมอนิเตอร์ ลำโพงบลูทูธ คอมพิวเตอร์พกพา และเซนเซอร์ซึ่งจะติดไว้บริเวณหน้าผากของอาสาสมัคร โดยเซนเซอร์จะทำการตรวจจับการเคลื่อนไหวของศีรษะ และนำค่าที่ได้ไปคำนวณเป็นค่า Frame-wise displacement (FD)

ค่า FD นี้จะบ่งบอกถึงการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะ โดยจะแสดงผลบนหน้าจอมอนิเตอร์ในลักษณะวงกลมสีเขียวเหลืองแดง โดยหากแสดงผลเป็นสีเขียวหรือสีเหลือง จะบ่งบอกว่ามีการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะในระดับน้อย (Low motion) หากเป็นสีแดง นั่นคือมีค่า FD มากกว่าหรือเท่ากับ 0.5 มิลลิเมตร จะมีเสียงแจ้งเตือนเกิดขึ้นบอกว่ามีการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะในระดับมาก (High motion) โดยจะมีการแสดงผลทุกๆ 0.2 วินาที เพื่อให้อาสาสมัครสามารถรับรู้การเคลื่อนไหวของตนได้

'ต้นทุนต่ำ' ลดความตื่นกลัว-เพิ่มความแม่นยำ

ทีมนักศึกษาได้ขยายความเพิ่มเติมว่า งานวิจัยนี้ใช้ต้นทุนในการผลิต MRI mock-scanner ที่ต่ำกว่าอุปกรณ์ที่มีขายในท้องตลาด ทั้งในส่วนของ MRI simulator และ Head motion tracking system

ในประเด็นถัดมา งานวิจัยชิ้นนี้จะให้อาสาสมัครเข้ารับการตรวจจริงหลังจากฝึกฝนเสร็จโดยทันที ซึ่งข้อดีคืออาสาสมัครสามารถเข้ารับการตรวจจริงต่อได้โดยไม่ต้องมีการนัดมาเพิ่มอีกหนึ่งวัน แต่ก็พบปัญหาความเหนื่อยล้าของอาสาสมัคร จึงควรให้อาสาสมัครพักก่อนเข้ารับการตรวจจริงอย่างน้อย 1 ชั่วโมง จึงจะสามารถลดปัญหานี้ได้ และช่วยลดภาระในการมาโรงพยาบาลของอาสาสมัคร

ส่วนประเด็นที่สาม พบว่าในขณะฝึกฝน อาสาสมัครมีการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะที่น้อย และมีค่า FD ที่น้อยกว่าทุกกลุ่ม แสดงให้เห็นถึงทิศทางที่ดีในอนาคต และประเด็นสุดท้าย คือพบว่า 100% ของกลุ่มอาสาสมัครเด็กที่ได้รับการฝึกฝนด้วย MRI mock-scanner นั้นสามารถเข้ารับการตรวจได้โดยไม่มีความตื่นกลัว

ทั้งหมดนี้จึงสามารถสรุปได้ว่า MRI mock-scanner ที่พัฒนาขึ้นนี้ สามารถช่วยลดความตื่นกลัวของอาสาสมัครเด็กได้จริง

"นับเป็นเรื่องที่น่าสนใจ สำหรับวิธีการเตรียมพร้อมก่อนที่จะทำการตรวจ เพื่อจะลดการเคลื่อนไหวสำหรับในเด็ก เพราะว่าการตรวจถ้าใช้เวลานานเด็กก็อาจจะไม่ให้ความร่วมมือ โดยเฉพาะการตรวจ MRI ซึ่งเครื่องเป็นอุโมงค์ดูน่ากลัวสำหรับเด็กๆ ฉะนั้นการที่ออกแบบเครื่องคล้ายกันแล้วให้ลองมาทดสอบก่อนเป็นเรื่องดี ป้องกันปัญหาภาพเบลอ ไม่ชัด นำไปสู่การวินิจฉัยที่ถูกต้อง แม้ปัจจุบันในต่างประเทศได้ผลิตเครื่องดังกล่าวแล้ว แต่มีมูลค่าสูงทำให้สถานพยาบาลในพื้นที่ห่างไกลอาจเข้าไม่ถึง" ความเห็นส่วนหนึ่งจากคณะกรรมการ

ท้ายที่สุดจึงไม่แปลก เมื่อเหล่าคณะกรรมการตัดสินผลงานจะให้ "รางวัลชนะเลิศ" ผลงานชิ้นนี้ โดยร่วมกันลงความเห็นว่างานวิจัยชิ้นนี้ จะสามารถผลิตใช้ได้จริง อีกทั้งสามารถต่อยอดได้ มีประโยชน์กับทั้งแพทย์และคนไข้ต่อไป