มหิดลพัฒนาเครื่องกระตุ้นระบบประสาทด้วยไฟฟ้าสำเร็จครั้งแรก

ทีมวิจัยนำโดยอาจารย์วิศวะ มหิดล พัฒนาเครื่องกระตุ้นระบบประสาทด้วยไฟฟ้าแบบฝังในร่างกายได้เป็นครั้งแรกในประเทศ ไม่ต้องฝังถ่านเข้าไปด้วย ความปลอดภัยสูง ประสิทธิภาพดี แต่ราคาถูกกว่านำเข้า 10 เท่า เพิ่มโอกาสการรักษาให้ผู้ป่วย ปีหน้าเตรียมทดสอบระดับคลินิก พร้อมทำแจกโรงพยาบาททั่วประเทศ 100 เครื่อง

ดร.เซง เลิศมโนรัตน์ อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและชีวการแพทย์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล พร้อมด้วยทีมวิจัย สามารถพัฒนาเครื่องกระตุ้นไฟฟ้าชนิดฝังลงในร่างกายได้สำเร็จเป็นรายแรกในประเทศไทย ประสิทธิภาพดีเทียบเท่ากับเครื่องนำเข้าจากต่างประเทศ แต่มีราคาถูกกว่า 10 เท่า ซึ่งได้มีการแถลงข่าวเมื่อวันที่ 2 มี.ค.52 ที่สำนักอธิการบดี มหาวิทยลัยมหิดล ศาลายา ซึ่งมีสื่อมวลชนให้ความสนใจร่วมงานมากมาย รวมทั้งทีมข่าว "วิทยาศาสตร์ ASTVผู้จัดการออนไลน์"

ดร.เซง อธิบายว่า การกระตุ้นระบบประสาทหรือกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้า เป็นวิธีการบรรเทาโรคที่ดีที่สุดวิธีหนึ่ง สำหรับโรคที่ยังไม่มียารักษา ซึ่งทำได้โดยใช้เครื่องกระตุ้นไฟฟ้าแบบฝังลงในร่างกาย หรือไอพีจี (Implantable pulse generator: IPG) ฝังเข้าในในร่างกายของผู้ป่วย เพื่อให้ส่งสัญญาณไฟฟ้าไปกระตุ้นระบบประสาท หรือกล้ามเนื้อบริเวณที่ต้องการ

"คนไทยส่วนใหญ่อาจรู้จักเทคโนโลยีนี้ ในรูปของเครื่องกระตุ้นหัวใจ ซึ่งที่จริงแล้วไอพีจียังสามารถใช้เพื่อช่วยบรรเทาอาการของโรคอื่นๆ ได้อีกมากมาย เช่น การช่วยคนหูหนวกให้ได้ยินโดยการกระตุ้น "คอเคลีย" หูส่วนใน (cochlear) หรือ บรรเทาอาการสั่นของโรคพาร์กินสันโดยการกระตุ้นสมอง บรรเทาอาการของโรคลมชักโดยการกระตุ้นเส้นประสาทวากัส (vagus) หรือแม้แต่การควบคุมร่างกายของผู้ป่วยอัมพาต เช่น การยืน เดิน หายใจ และขับปัสสาวะ เป็นต้น" ดร.เซง กล่าวถึงประโยชน์ของเครื่องกระตุ้นไฟฟ้าแบบฝังลงในร่างกาย

ทว่า เทคโนโลยีดังกล่าว ยังไม่แพร่หลายในประเทศไทย เนื่องจากเรายังไม่มีเทคโนโลยีเป็นของตัวเอง ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ ซึ่งราคาสูงถึงราว 400,000 บาทต่อเครื่อง เพื่อเพิ่มโอกาสให้ผู้ป่วยในประเทศ เข้าถึงการรักษาด้วยเทคโนโลยีดังกล่าวได้มากขึ้น ทีมงานของ ดร.เซง จึงทดลองพัฒนาเครื่องกระตุ้นไฟฟ้าแบบฝังลงในร่างกาย โดยอาศัยหลักการทำงานคล้ายกัน แต่แตกต่างกันตรงที่ไม่ต้องฝังถ่านเข้าไปในร่างกายพร้อมกับเครื่อง จึงมีความปลอดภัยสูงต่อผู้ป่วย และมีราคาไม่เกิน 40,000 บาท

"เนื่องจากของต่างประเทศมีการฝังถ่านเข้าไปในร่างกายด้วย จึงต้องออกแบบและใช้วัสดุที่มีคุณภาพสูงมาก ที่สามารถป้องกันการรั่วซึมของสารเคมีออกมาสู่ร่างกายได้ จึงทำให้มีราคาสูงมาก แต่ของเราไม่ฝังถ่านเข้าไปด้วย และใช้วัสดุที่ทำจากพลาสติกหรือพอลิเมอร์ เกรดที่ใช้กับร่างกายได้ในทางการแพทย์สำหรับห่อหุ้มวงจรไฟฟ้าที่ใช้ฝังเข้าไปในร่างกาย" ดร.เซง กล่าว

นักวิจัยอธิบายต่อว่า เครื่องกระตุ้นไฟฟ้าจะถูกฝังเข้าไปในร่างกาย พร้อมกับวงแหวนโลหะคล้ายขดลวดทองแดงล้อมรอบ โดยมีสายไฟเชื่อมต่อกับเครื่องสร้างพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดประมาณโทรศัพท์มือถือ ที่ติดตั้งไว้ภายนอกร่างกาย ซึ่งเครื่องดังกล่าวจะอาศัยพลังงานจากแบตเตอรีในการสร้างพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า และส่งผ่านต่อไปยังอุปกรณ์ที่ฝังอยู่ในร่างกาย และถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อไปกระตุ้นระบบประสาทหรือกล้ามเนื้อในบริเวณที่ต้องการ

ทั้งนี้ ผลงานดังกล่าวใช้เวลาพัฒนามาแล้วกว่า 2 ปี โดยได้รับทุนวิจัยประมาณ 2.5 ล้านบาท จากมหาวิทยาลัยมหิดล และสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) หลังจากนี้ทีมวิจัยจะทดสอบความปลอดภัยของเครื่องไอพีจี โดยการจุ่มเครื่องลงในสารละลายทิ้งไว้เป็นเวลา 6 เดือน

จากนั้นตรวจสอบสารละลายดังกล่าวว่า มีสารอันตรายหรือโลหะหนักปนเปื้อนอยู่หรือไม่ เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องกระตุ้นไฟฟ้าที่พัฒนาขึ้นนั้นจะไม่หลั่งสารใดๆ เมื่อนำไปฝังในร่างกายผู้ป่วย

หลังจากนั้นจะนำไปทดสอบในสัตว์ทดลองอีกประมาณ 6 เดือน ซึ่งคาดว่าจะแล้วเสร็จในปีนี้ และต้นปี 2553 จะเริ่มทดสอบในผู้ป่วยที่โรงพยาบาลศิริราชและรามาธิบดี

เบื้องต้นจะทดสอบประมาณ 30 ราย ในเวลา 1 ปี โดยเลือกทดสอบในผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงต่ำก่อน เช่น ผู้ป่วยที่ไม่สามารถควบคุมการหายใจได้ เนื่องจากกระดูกสันหลังหักทับเส้นประสาท จากนั้นวางแผนจะสร้างเครื่องไอพีจีประมาณ 100 เครื่อง เพื่อแจกจ่ายให้กับโรงพยาบาลต่างๆ ทั่วประเทศนำไปใช้ทดสอบกับผู้ป่วย

อย่างไรก็ตาม เครื่องกระตุ้นไฟฟ้าที่ ดร.เซง พัฒนาขึ้นนั้น ทำจากพอลิเมอร์ ซึ่งนานไปอาจทำให้น้ำซึมผ่านได้ เบื้องต้นประเมินว่าน่าจะใช้ได้นานกว่า 1 ปี พร้อมกันนี้ได้วิจัยต่อเนื่องเกี่ยวกับวัสดุเคลือบผิววงจรไฟฟ้าอีกชั้นหนึ่ง ก่อนห่อหุ้มด้วยพอลิเมอร์ เพื่อให้มีอายุการใช้งานนานขึ้น รวมทั้งพัฒนากล่องโลหะไทเทเนียมสำหรับบรรจุวงจรไฟฟ้า ซึ่งจะทำให้ฝังอยู่ในร่างกายได้ตลอด

นอกจากนี้ นักศึกษาปริญญาโทและปริญญาตรีในทีมวิจัยของ ดร.เซง ยังได้ร่วมกันพัฒนาเครื่องกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้า สำหรับผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองตีบหรือแตกที่กล้ามเนื้อฝ่อลีบ หรือเป็นอัมพฤกษ์ อัมพาต ซึ่งโดยปรกติแล้วเทคโนโลยีนี้จะมีใช้เฉพาะในโรงพยาบาล เพราะเครื่องมือขนาดใหญ่และราคาสูงมาก ผู้ป่วยเหล่านี้จำเป็นต้องมารับการบำบัดที่โรงพยาบาล ในระยะเวลาสั้นๆ เป็นประจำ

เครื่องที่พัฒนาขึ้นนั้น มีหลักการทำงานคล้ายกับไอพีจี แต่ใช้ภายนอกร่างกาย มีขนาดเล็กกระทัดรัด ซึ่งราคาไม่เกิน 3,000 บาท ทำให้ผู้ป่วยสามารถมีไว้ใช้ที่บ้านได้ โดยใช้ร่วมกับการทำกายภาพบำบัดตามคำแนะนำของแพทย์ จะช่วยให้ผู้ป่วยฟื้นฟูกล้ามเนื้อได้เร็วขึ้น และมีโอกาสหายได้ใกล้เคียงกับปรกติ ทว่าปัจจุบันผลิตเพื่อใช้ในการวิจัยเท่านั้น ยังไม่มีการผลิตจำหน่าย ซึ่งนักวิจัยอาจจดสิทธิบัตรผลงานสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวเหล่านี้ และถ่ายทอดเทคโนโลยีให้กับเอกชนต่อไปในอนาคต.