อาจารย์คณะสหเวชศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ คว้าเหรียญทองจากเวทีการประกวดผลงานสิ่งประดิษฐ์และนวัตกรรม IWIS 2022

วันอังคารที่ 22 พฤศจิกายน พ.ศ.2565

     ผลงาน “เครื่องวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจไร้สายบันทึกในคลาวด์” The Wireless and Cloud Electrocardiography (W&C EKG) โดย รศ.ดร.เกษรา รักษ์พงษ์สิริ ภาควิชากายภาพบำบัด คณะสหเวชศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ได้รับรางวัล Gold Medal จากการประกวดผลงานสิ่งประดิษฐ์และนวัตกรรม งาน The XVI International Warsaw Invention Show 2022” (IWIS 2022) Online ณ กรุงวอร์ซอ ประเทศสาธารณรัฐโปแลนด์

     รศ.ดร.เกษรา รักษ์พงษ์สิริ เล่าถึงแนวคิดในการผลิตเครื่อง W&C EKG ว่า ปัจจุบันอินเทอร์เน็ตสามารถเข้าถึงได้ง่าย ไม่ว่าจะเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer) หรืออุปกรณ์พกพา เช่น โทรศัพท์มือถือ และคอมพิวเตอร์แท็บเล็ต (Tablet Computer) อินเทอร์เน็ตถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย ไม่ว่าจะเป็นการส่งข้อความเสียง ภาพ และอีกหลายรูปแบบ โดยในอุปกรณ์เหล่านี้จะมีช่องทางในการติดต่อสื่อสารกับอุปกรณ์ต่อพ่วงหลากหลาย โดยแบ่งออกเป็น 2 แบบหลักคือ การเชื่อมต่อแบบมีสายนำสัญญาณ เช่น ยูเอสบี (USB, Universal Serial Bus), ซีเรียลพอรท์ 232 (Serial port RS 232), เฮทดีเอ็มไอ (HDMI), วีจีเอ(VGA) ส่วนอีกแบบคือ เป็นการติดต่อแบบไร้สาย เช่น ไวไฟ (Wifi), บลูทูธ (Bluetooth), ไออาร์(IR), อาร์เอฟ (RF) เป็นต้น ซึ่งอุปกรณ์สื่อสารรวมถึงคอมพิวเตอร์ ล้วนแล้วแต่มีความสามารถที่จะติดต่อผ่านระบบอินเทอร์เน็ต ซึ่งจะทำให้เข้าถึงข้อมูลได้ไม่ว่าจะอยู่ที่ใด ๆ ในโลกที่มีสัญญาณโทรศัพท์

     จึงทำให้มีแนวคิดการออกแบบและสร้างเครื่องวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจและทำการเก็บไว้ในสื่อบันทึกข้อมูลกลางคลาวด์ ที่สามารถแสดงผลรายงานคลื่นไฟฟ้าหัวใจของบุคคลต่าง ๆ ที่รับการวัดได้ ซึ่งในปัจจุบันเครื่องมือวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจส่วนใหญ่มีขนาดใหญ่ ใช้การบันทึกแบบ 12 ขั้วไฟฟ้า และไม่ได้ออกแบบให้มีการแยกระบบไฟฟ้าออกจากระบบคอมพิวเตอร์ สายตรวจวัดจากเครื่องมือมีส่วนสัมผัสกับผู้ใช้โดยตรง ซึ่งอาจทำให้ผู้ใช้ได้รับอันตรายหากเครื่องมือวัดเกิดกระแสไฟฟ้ารั่ว ทั้งยังมีความยุ่งยากในการตรวจและวิเคราะห์ข้อมูล และสายตรวจวัดจากเครื่องมือมีส่วนสัมผัสกับผู้ใช้โดยตรง อาจทำให้ผู้ใช้ได้รับอันตรายหากเครื่องมือวัดเกิดกระแสไฟฟ้ารั่ว จึงมีแนวคิดทำการออกแบบสร้างเครื่องมือวัดสัญญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจแบบ 2 ขั้วไฟฟ้า บริเวณ 2 ตำแหน่ง เพื่อความสะดวกและง่ายในการใช้งานและไม่เป็นปัญหาสำหรับผู้ใช้ที่ไม่มีความชำนาญ และการบันทึกผลการวิเคราะห์อยู่บนสื่อบันทึกข้อมูลกลางคลาวด์

     รศ.ดร.เกษรา กล่าวเสริมว่า W&C EKG เป็นเครื่องวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่ใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรีขนาดเล็ก มีความความปลอดภัยจากความเสี่ยงของระบบไฟรั่วที่อาจเกิดขึ้นจากเครื่องมือวัดทั่วไป ทำงานโดยการเชื่อมต่อกับสายนำสัญญาณ ทำหน้าที่นำสัญญาณความต่างศักย์ไฟฟ้าของร่างกายในแต่ละส่วนที่ทำการวัดส่งต่อไปยังส่วนขยายสัญญาณไฟฟ้า ในส่วนขยายสัญญาณจะประกอบไปด้วย ตัวขยายสัญญาณที่มีความต้านทานขาเข้าสูงและมีสัญญาณรบกวนต่ำ ต่อจากนั้นจะส่งต่อไปยังตัวกรองสัญญาณ เนื่องจากร่างกายของมนุษย์มีความสามารถในการรับสัญญาณที่แผ่กระจ่ายมาตามอากาศ และสามารถก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนในขณะทำการตรวจวัดได้ หลังจากทำการขยายและกรองสัญญาณแล้ว จะถูกส่งผ่านสัญญาณแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลและทำการเข้ารหัสในแบบการสื่อสารแบบไร้สาย แล้วส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์ผ่านทางการสื่อสารไร้สารบลูทูธ (Bluetooth) และใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ เปลี่ยนแปลงสัญญาณที่วัดจากเครื่องมือ แสดงผลออกมาเป็นกราฟคลื่นไฟฟ้าหัวใจปรากฏบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ และสามารถทำการวิเคราะห์เพื่อบันทึกลงบนสื่อบันทึกกลางคลาวด์ (Cloud) ที่สามารถเข้าถึงได้ผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ออนไลน์ระบบอินเทอร์เน็ตทั่วโลก

     และผลการทดสอบการวัดสัญญาณจากครื่องวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจ W&C EKG Measurement ในอาสาสมัครสุขภาพดีจำนวน 6 คน พบว่าสามารถแสดงรูปคลื่นไฟฟ้าหัวใจใกล้เคียงกับสัญญาณมาตรฐาน และวิเคราะห์ค่าส่วนประกอบและพารามีเตอร์ที่สำคัญของสัญญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจ ได้แก่ ค่า P-R interval, QRS interval, Q-T interval, R-R interval, S-T segment ได้อย่างถูกต้องและใกล้เคียงกับค่าสัญญาณมาตรฐานคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่มีอยู่ และใช้ทั่วไปในทางการแพทย์

     “ใช้เวลาหาแนวคิดและหลักการในการออกแบบ รวมทั้งทดลองทำต้นแบบนานพอสมควร จนได้ต้นแบบที่สามารถแสดงสัญญาณได้อย่างถูกต้อง รวมเวลาประมาณเกือบสองปี จนได้รับอนุสิทธิบัตรไทย. เลขที่ 13705. กรุงเทพฯ: กรมทรัพย์สินทางปัญญา กระทรวงพาณิชย์, 2561. ส่วนแผนพัฒนาต่อยอดในอนาคตตอนนี้กำลังอยู่ในระหว่างปรับปรุงต้นแบบให้มีขนาดเล็ก สามารถพกพาได้ และแปลผลให้ง่ายขึ้นด้วยตนเอง” รศ.ดร.เกษรา กล่าวทิ้งท้าย

     นอกจากนี้ รศ.ดร.เกษรา รักษ์พงษ์สิริ ยังได้รับรางวัล Silver Medal จากผลงาน “เครื่องวัดสมรรถภาพทางกายรายงานผลทางไกลบันทึกในคลาวด์” (The Cloud Fiber-Fit Model for Telerehabilitation Physical Fitness Check-Up) จากเวทีเดียวกันนี้ด้วย