สูงวัยเช็กด่วน! เครื่องคัดกรองกระดูกพรุนแบบพกพา' ตรวจได้ง่ายๆ ด้วยตนเอง

“การตรวจคัดกรองความหนาแน่นของมวลกระดูก” เป็นประจำจึงจำเป็นในการป้องกันโรคกระดูกพรุน แต่ปัจจุบันเครื่องวัดความหนาแน่นของมวลกระดูกเป็นเครื่องเอกซเรย์ที่มีขนาดใหญ่มีเฉพาะในโรงพยาบาลขนาดใหญ่หรือโรงพยาบาลหัวเมืองเท่านั้น ทำให้ผู้ป่วยที่อยู่ห่างไกลขาดโอกาสในการเข้าถึง

หนึ่งในสาเหตุของกระดูกหัก เกิดจากภาวะกระดูกพรุน หรือกระดูกโปร่งบาง และส่วนใหญ่จะทราบว่ามีภาวะกระดูกโปร่งบางก็ต่อเมื่อประสบอุบัติเหตุจนกระดูกหักและต้องเข้ารับการรักษา ซึ่งหากเป็นผู้สูงอายุจะไม่สามารถฟื้นฟูมวลกระดูกได้และต้องดำเนินชีวิตต่อไปด้วยความเสี่ยงที่กระดูกเปราะและหักได้ง่าย

ในประเทศไทยพบผู้ป่วยโรคกระดูกพรุนมากกว่า 1.5 ล้านคน โดยที่ประเทศไทยมีประชากร 60 - 70 ล้านคน และในจำนวนประชากร 8 - 9 ล้านคน มีผู้สูงอายุรวมอยู่ด้วย ซึ่งผู้สูงอายุ คนไทยที่มีอายุ 60 ปีขึ้นไป ร้อยละ 25 เป็นโรคกระดูกพรุนโดยที่ตัวเองไม่รู้ตัว และหนึ่งในสี่ของผู้สูงอายุเป็นผู้หญิง และพบมากในแถบภาคอีสาน

 

 

ข่าวที่เกี่ยวข้อง:

• 'โรคกระดูกพรุน' ไม่ได้เกิดเฉพาะสูงวัย คนวัยทำงานก็เป็นได้
• เตือนภัยเงียบ ‘โรคกระดูกพรุน’ ปัญหาสาธารณสุข “โรคฮิตผู้สูงวัย”

เครื่องคัดกรองโรคกระดูกพรุนแบบพกพา 

วันนี้ (1 เม.ย.2567) สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ได้จัดงานแถลงข่าว  “NRCT Talk:รางวัลการวิจัยแห่งชาติ ประจำปี 2567 ครั้งที่ 5 แนะนำรางวัลสิ่งประดิษฐ์คิดค้น รางวัลระดับดี สาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์  นวัตกรรมเครื่องแรกของโลก “เครื่องคัดกรองโรคกระดูกพรุน ด้วยการวัดความหนาแน่นของมวลกระดูกแบบพกพาด้วยการเรียนรู้ผ่านปัญญาประดิษฐ์ (AI)” ผลงานวิจัยร่วมระหว่างภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) และมหาวิทยาลัยคานาซาวา (Kanazawa University) ประเทศญี่ปุ่น

ดร.วิภารัตน์ ดีอ่อง ผู้อำนวยการสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ กล่าวว่า วช. จัดกิจกรรม “NRCT Talk รางวัลการวิจัยแห่งชาติ รางวัลสิ่งประดิษฐ์คิดค้น ประจำปี 2567 ครั้งที่ 5” เพื่อเชิดชูผลงานที่มีความโดดเด่น และสร้างคุณูปการให้กับวงวิชาการและประเทศชาติ รวมทั้งเป็นกิจกรรมที่ส่งเสริมการสร้างแรงจูงใจของนักประดิษฐ์ และนักวิจัย ในอันที่จะพัฒนานวัตกรรมทางความคิดและภูมิปัญญาที่เป็นประโยชน์สร้างความก้าวหน้าในศาสตร์แขนงต่าง ๆ โดยในปีนี้ สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เสด็จพระราชดำเนินเป็นการส่วนพระองค์ ทรงเปิดงาน “วันนักประดิษฐ์” ประจำปี 2567 และพระราชทานพระราชวโรกาสให้ผู้ได้รับรางวัลการวิจัยแห่งชาติ เข้าเฝ้ารับพระราชทานเกียรติบัตรรางวัลการวิจัยแห่งชาติ เมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ 2567 ที่ผ่านมา

ผลงาน “เครื่องคัดกรองผู้ป่วยโรคกระดูกพรุนเพิ่มประสิทธิภาพด้วยปัญญาประดิษฐ์” ของ รองศาสตราจารย์ ดร.อนรรฆ ขันธะชวนะ และคณะ แห่ง มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ซึ่งเป็น 1 ในผลงานสิ่งประดิษฐ์คิดค้น สาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์ ที่ได้รับรางวัลการวิจัยแห่งชาติ ประจำปี 2567

"ตรวจคัดกรองกระดูก" ตรวจสุขภาพที่คนไทยควรได้รับ

รศ.ดร.อนรรฆ ขันธะชวนะ อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มจธ. และหัวหน้าห้องปฏิบัติการวัสดุฉลาด (SMART LAB) กล่าวว่า การตรวจวัดมวลกระดูก มีความสำคัญอย่างมาก ยิ่งในขณะนี้ประเทศไทยเข้าสู่สังคมผู้สูงอายุ

"โรคกระดูกพรุน เป็นโรคที่เกิดขึ้นในกลุ่มผู้สูงอายุจำนวนมาก และการจะไปตรวจมวลกระดูก เพื่อทราบถึงความเสี่ยงต่อการมีภาวะกระดูกโปร่งบาง หรือโรคกระดูกพรุน  เพื่อการป้องกันและรักษานั้น จะพบว่า เครื่องวัดมวลกระดูกเป็นเครื่องที่ใช้รังสีเอกซ์ มีขนาดใหญ่ ราคาแพง และมีอยู่เฉพาะในโรงพยาบาลขนาดใหญ่ ทำให้ผู้สูงอายุและกลุ่มเสี่ยงที่มีฐานะยากจน หรืออยู่ในพื้นที่ห่างไกล จะไม่สามารถเข้าถึงบริการเหล่านี้ได้"

จุดเริ่มต้นของงานวิจัยครั้งนี้ เป้าหมายหลัก เพื่อให้กระบวนการตรวจคัดกรองกระดูก เป็นหนึ่งในการตรวจสุขภาพของคนไทย เหมือนกับการตรวจวัดความดัน และต้องการให้คนไทยได้เข้าถึงการตรวจคัดกรองกระดูกพรุนในราคาถูก เข้าถึงได้ง่าย เพื่อลดความเสี่ยง ป้องกัน และรักษาโรค ทีมวิจัยจึงได้คิดค้นพัฒนาเครื่องคัดกรองมวลกระดูกเบื้องต้น ที่มีขนาดเล็ก ใช้งานง่าย ไม่อันตรายต่อสุขภาพ ราคาถูก  สามารถตรวจได้ด้วยตนเอง เพื่อลดต้นทุนและค่าใช้จ่ายให้กับโรงพยาบาล และสามารถกระจายโอกาสการคัดกรองได้ทั่วประเทศ

รศ.ดร.อนรรฆ กล่าวต่อว่า งานวิจัยเริ่มจากการศึกษาเรื่องแสง พบว่า แสง LED ที่มีความยาวคลื่นเฉพาะทางและมีลักษณะพิเศษที่สามารถแทรกซึมเข้าสู่กระดูกของมนุษย์ได้ เป็นคลื่นที่มีความยาวไม่มากนักและเป็นแสงที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เมื่อฉายหรือยิงแสงเข้าไปในกระดูกก็จะมีส่วนหนึ่งสะท้อนออกมาตามหลักแสงทางฟิสิกส์ ทำให้เราสามารถนำค่าที่ได้ไปเทียบกับเครื่องมาตรฐาน และทราบระดับความหนาแน่นของมวลกระดูกหรือปริมาณแคลเซียมสูงหรือต่ำได้ เนื่องจากการดูดซับแสงหรือดูจากการสะท้อนของแสงที่ยิงผ่านกระดูกที่มีความหนาแน่นไม่เท่ากันจะมีความแตกต่างกัน

จากนั้นก็ทำการออกแบบการเปลี่ยนแปลงของระยะทางการยิงของแสง และศึกษาเรื่องการดูดซับของแสง หรือค่าของการสะท้อนของแสงในขณะที่ระยะการยิงแสงนั้นเปลี่ยนไป จนสามารถหาความสัมพันธ์ของข้อมูลที่ได้เปรียบเทียบกับค่ามาตรฐาน จนเกิดเป็นทฤษฎีใหม่ที่เราได้เก็บข้อมูลไว้

 

ทั้งนี้ เครื่องคัดกรองผู้ป่วยโรคกระดูกพรุน เพิ่มประสิทธิภาพด้วยปัญญาประดิษฐ์ AI เป็นเครื่องคัดกรองกระดูกพรุนแบบพกพาด้วยแสงความยาวคลื่นใกล้อินฟาเรดถือเป็นเครื่องชนิดใหม่ที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน เนื่องจากเครื่องแบบเดิมจะใช้หลักการวิธีการฉายรังสี (X-Ray) พลังงานต่ำ ที่มีชื่อเรียกว่า เครื่องวัดความหนาแน่นมวลกระดูก(Dual Energy X-Ray Absorptiometry;DEXA) ซึ่งมีความยุ่งยาก ซับซ้อนในการทำงานสูง และมีราคาที่แพงมาก

โดยนวัตกรรมที่สร้างขึ้นมาใหม่นี้ อาศัยหลักการการดูดกลืนแสงและการกระเจิงแสงที่สะท้อนกลับมา เพื่อนำมาประมวลเป็นค่าความหนาแน่นของมวลกระดูก และหาความเชื่อมโยงกับค่าที่วัดได้จากวิธีปกติ

นอกจากนั้น นวัตกรรมดังกล่าวยังได้เก็บข้อมูลอื่นๆ ได้แก่ เพศ น้ำหนัก อายุ ส่วนสูงของผู้ป่วยเพื่อใช้เป็นข้อมูลสำหับการนำเอา Maching learning มาใช้ในการเข้าร่วมวิเคราะห์เพื่อเพิ่มความแม่นนำในการคัดกรองอีกด้วย

"สิ่งสำคัญของนวัตกรรม คือ เครื่องมือที่มีขนาดเล็ก มีความแม่นยำเพียงพอในการคัดกรองและราคาย่อมเยา และยังสามารถใช้งานโดยผู้ป่วยเองได้โดยไม่จำเป็นต้องให้แพทย์ หรือผู้เชี่ยวชาญเป็นผู้ใช้งาน เพื่อเพิ่มปริมาณการตรวจคัดกรองผู้ป่วยโรคกระดูกในผู้สูงอายุ"

พบตรวจคัดกรองความหนาแน่นของกระดูกได้แม่นยำร้อยละ 71 

โดยงานวิจัยนี้ได้รับความอนุเคราะห์จากโรงพยาบาลจุฬาภรณ์ ในการจัดเก็บข้อมูลผู้ป่วยโรคกระดูกพรุนจำนวนกว่า 300 คน นำมาเปรียบเทียบกับค่ามาตรฐาน เป็นข้อมูลทั้งที่ได้จากการวัดจริง และข้อมูลที่วัดจากเครื่องที่พัฒนาขึ้น พบว่า สามารถคัดครองความหนาแน่นของกระดูกเบื้องต้นได้อย่างแม่นยำถึงร้อยละ 71 ตามหลักเกณฑ์ของเครื่องมือแพทย์

เครื่องคัดกรองโรคกระดูกพรุน ด้วยการวัดความหนาแน่นของมวลกระดูกแบบพกพาด้วยการเรียนรู้ผ่านปัญญาประดิษฐ์ (AI)” ที่พัฒนาขึ้น มีราคาถูกกว่า น้ำหนักเบา เคลื่อนที่สะดวก ง่ายต่อการใช้งาน ทุกคนสามารถใช้ได้ไม่อันตราย ระบบแสงพลังงานต่ำที่ปลอดภัย และไม่ต้องมีนักรังสีเทคนิค

เช็กวิธีการตรวจคัดกรองทำได้ด้วยตนเอง

สำหรับวิธีการใช้งานของเครื่องเป็นการแสดงผลออกมาเป็นแถบสี โดยนำเข้าข้อมูลผู้รับการรักษา คือ อายุ เพศ น้ำหนัก และส่วนสูง จากนั้นฉายแสงเข้าบริเวณข้อแขน ใช้เวลาเพียง 1 นาที ก็จะได้ผลตรวจออกมาแบ่งเป็น 3 ระดับ ได้แก่

• แถบสีเขียว หมายถึง มวลกระดูกอยู่ในภาวะปกติ
• แถบสีเหลือง หมายถึง กระดูกบาง มีความเสี่ยงต้องระวัง
• แถบสีแดง หมายถึง มวลกระดูกมีความหนาแน่นในระดับที่เสี่ยงต่อภาวะกระดูกพรุน  

ปัจจุบันอยู่ระหว่างการพัฒนาต่อยอดให้มีระบบการใช้งานที่ง่าย สามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ต่อผู้มาใช้งาน หรือ ส่งต่อข้อมูลได้ ล่าสุด เครื่องคัดกรองโรคกระดูกพรุน ด้วยการวัดความหนาแน่นของมวลกระดูกแบบพกพาด้วยการเรียนรู้ผ่านปัญญาประดิษฐ์ (AI) นี้ ได้รับรางวัลนวัตกรรมแห่งชาติประจำปี 2565ด้านสังคมและสิ่งแวดล้อม รางวัลรองชนะเลิศอันดับ 1 ประเภทหน่วยงานภาครัฐ นอกจากนี้ยังได้รับรางวัลเหรียญทอง เวที International Trade Fair Ideas Innovation New Products (iENA) สหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมนี และได้รับความสนใจอย่างมากในหลายประเทศ

“เครื่องมือนี้สามารถใช้งานเป็นการแพทย์ทางไกล ที่จะถูกนำไปใช้ในโรงพยาบาลตามต่างจังหวัดที่ห่างไกล หรือ รพ.สต. ในพื้นที่ที่มีอินเทอร์เน็ต สามารถใช้งานได้ง่าย ซึ่งจะเป็นการเปิดโอกาสให้คนที่ไม่เคยรู้ตัวเองว่า มีความเสี่ยงเรื่องกระดูกพรุนหรือไม่นั้น จะมีโอกาสเข้าถึงการตรวจวัดมวลกระดูกได้มากยิ่งขึ้น และเตรียมพร้อมที่จะรักษาได้รวดเร็ว ยกระดับคุณภาพชีวิตของผู้สูงอายุได้”

ขณะเดียวกัน ประเทศไทยมีแนวโน้มเป็นโรคกระดูกพรุนมาก หากตรวจพบความเสี่ยงในการเป็นโรคกระดูกพรุนได้เร็ว จะสามารถเริ่มการรักษาได้อย่างได้ทันท่วงทีเพื่อชะลอการเสื่อมของกระดูกและการแตกหักของกระดูก โดยการตรวจวัดมวลกระดูกจะใช้วิธีหลักคือเครื่องตรวจวัดมวลกระดูกด้วยวิธีการฉายรังสีเอกซ์พลังงานต่ำ โดยเครื่องดังกล่าวมีราคาที่สูง เสียค่าใช้จ่ายในการจัดทำห้องเฉพาะ และต้องใช้เจ้าหน้าเฉพาะทาง จึงมีเพียงโรงพยาบาลขนาดใหญ่ที่มีศักยภาพในการใช้เครื่องดังกล่าว

ฉะนั้น การพัฒนาอุปกรณ์สําหรับคัดกรองผู้ป่วยโรคกระดูกพรุน เบื้องต้นพัฒนาจากองค์ความรู้เรื่องแสงที่มีความยาวคลื่นช่วงใกล้อินฟราเรด ซึ่งมีคุณสมบัติเฉพาะตัวที่แคลเซียมในกระดูกสามารถดูดกลืน และการกระเจิงแสงที่แตกต่างกันมาใช้ เนื่องจากแสงความยาวคลื่นช่วงใกล้อินฟราเรดสามารถนํามาใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ได้โดยไม่ส่งผลเสียหรือสร้างการบาดเจ็บต่อผู้ป่วย (Non-invasive) รวมถึงเครื่องมีราคาที่ถูกกว่า และมีขนาดที่เล็กกว่ามากวิธีการฉายรังสีเป็นอย่างมาก