เปิดผลงานวิจัยชนะเลิศ เครื่อง MRI mock-scanner

เปิดผลงานวิจัยชนะเลิศ เครื่อง MRI mock-scanner ช่วยลดการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะในกลุ่มเด็กประหยัด ต้นทุนนำเข้า โดย นศ.รังสีเทคนิค ราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์

· เนื่องด้วยการตรวจด้วยเครื่อง MRI เป็นการตรวจที่ใช้เวลานานและต้องอาศัยการนอนนิ่งของผู้เข้ารับการตรวจ จึงเป็นปัญหาอย่างมากในผู้เข้าการตรวจในกลุ่มเด็กที่ไม่สามารถอยู่นิ่งได้นาน
· ปัญหาการตื่นกลัวต่อการตรวจด้วยเครื่อง MRI ซึ่งมีเสียงดังและลักษณะของเครื่องที่เป็นอุโมงค์แคบ ทำให้ผู้เข้ารับการตรวจกลุ่มเด็กเกิดอาการกลัวและไม่สามารถเข้ารับการตรวจได้
· ทั้งหมดก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแปลกปลอมหรือความเบลอขึ้นในภาพ MRI อาจนำไปสู่ความยากในการวินิจฉัยให้ถูกต้อง
· ปัจจุบันมีเครื่อง MRI mock-scanner แต่ต้องนำเข้าและมีราคาที่สูงมาก (ทั้งนี้กลุ่มนักศึกษาสามารถประดิษฐ์และใช้งานได้เหมือนกัน ในราคาเพียงสองหมื่นห้าร้อยบาท)

เน้นการพัฒนาทักษะทางการวิจัยและนวัตกรรม เพื่อนำไปสู่การเรียนรู้ตลอดชีวิตต่อไปในอนาคต ล่าสุดมีผลงานของ นักศึกษารังสีเทคนิค คณะเทคโนโลยีวิทยาศาสตร์สุขภาพ วิทยาลัยวิทยาศาสตร์การแพทย์เจ้าฟ้าจุฬาภรณ์ ราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ มาบอกกล่าวกัน เป็น งานวิจัย เรื่อง การพัฒนาอุปกรณ์จำลองการตรวจด้วยเครื่อง MRI เพื่อลดการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะ ขณะตรวจด้วยเทคนิค fMRI ในอาสาสมัครเด็ก (MRI mock-scanner for the reduction of head movement in pediatric participants undergoing fMRI scanning) ของ น.ส.นันทิกานต์ สงทิพย์ (มะเหมี่ยว) , น.ส.พรรษชนก ปันทะรส (ต้นเทียน) , น.ส. ปิยณิตา กลิ่นจำปา (ปรางค์) เพิ่งได้รับรางวัลชนะเลิศ ในโครงการประชุมวิชาการนักศึกษารังสีเทคนิค ครั้งที่ 3 ประจำปี 2566 อีกด้วย

ทั้งนี้นักศึกษาทั้งสามท่านได้ให้สัมภาษณ์ถึงแนวคิดและจุดเริ่มต้นงานวิจัยว่า…สำหรับงานวิจัย แนวคิดเริ่มมาจาก 2 ปัญหาหลัก คือ 1) ปัญหาการเกิดสิ่งแปลกปลอมหรือความเบลอขึ้นในภาพ MRI เนื่องด้วยการตรวจด้วยเครื่อง MRI เป็นการตรวจที่ใช้เวลานานและต้องอาศัยการนอนนิ่งของผู้เข้ารับการตรวจ จึงเป็นปัญหาอย่างมากในผู้เข้าการตรวจในกลุ่มเด็กที่ไม่สามารถอยู่นิ่งได้นาน 2) ปัญหาการตื่นกลัวต่อการตรวจด้วยเครื่อง MRI ซึ่งมีเสียงดังและลักษณะของเครื่องที่เป็นอุโมงค์แคบ ๆ ทำให้ผู้เข้ารับการตรวจกลุ่มเด็กเกิดอาการกลัวและไม่สามารถเข้ารับการตรวจได้ จากการศึกษามีหลายงานวิจัยต่างที่นำเสนอวิธีการต่าง ๆ ในการช่วยลดทั้ง 2 ปัญหานี้ อย่างเช่น การดูคลิปวิดีโอสาธิต การจำลองสถานการณ์ต่าง ๆ เป็นต้น โดยวิธีที่มีอัตราความสำเร็จสูง คือ การใช้อุปกรณ์จำลองการตรวจด้วยเครื่อง MRI หรือ MRI mock-scanner แต่ยังมีข้อจำกัดในเรื่องของราคาที่สูงมาก

ดังนั้นงานวิจัยชิ้นนี้ จึงมีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาอุปกรณ์จำลองการตรวจด้วยเครื่อง MRI ที่มีต้นทุนการผลิตที่มีราคาถูกลงเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ที่มีขายในท้องตลาด และสามารถช่วยลดการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะของอาสาสมัครเด็กได้ โดยประโยชน์งานวิจัยชิ้นนี้ คือ คาดว่า MRI mock-scanner สามารถลดการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะที่เกิดขึ้นขณะตรวจด้วย MRI ส่งผลให้ได้ภาพถ่ายทางการแพทย์ที่มีคุณภาพ ช่วยให้รังสีแพทย์สามารถวินิจฉัยได้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น และ MRI mock-scanner ที่ผลิตขึ้น ใช้ต้นทุนในการผลิตต่ำ สามารถใช้เป็นต้นแบบในการเตรียมการตรวจผู้ป่วยกลุ่มเด็กหรือผู้ป่วยกลุ่มอื่น ๆ ในอนาคตได้

ขั้นตอนและการทำงาน เครื่อง MRI mock-scanner

การพัฒนาอุปกรณ์จำลองการตรวจด้วยเครื่องเอ็มอาร์ไอ (MRI) เพื่อลดการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะขณะตรวจด้วยโดยใช้เทคนิคขั้นสูงที่เรียกว่าฟังก์ชันนอลเอ็มอาร์ไอ (Functional MRI) ในอาสาสมัครเด็ก ต่อมาคือขั้นตอนของการวิจัย ประกอบด้วย 4 ขั้นตอน ขั้นตอนแรกคือการออกแบบ MRI mock-scanner ให้มีสภาพแวดล้อมเสมือนกับการตรวจเอ็มอาร์ไอจริง โดยแบ่งเป็นสามองค์ประกอบ คือ 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) ซึ่งคือค่าที่บ่งบอกถึงการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะ โดยจะแสดงผลบนหน้าจอมอนิเตอร์ในลักษณะวงกลมสีเขียวเหลืองแดง โดยหากแสดงผลเป็นสีเขียวหรือสีเหลืองจะบ่งบอกว่ามีการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะในระดับน้อย (Low motion) หากเป็นสีแดง นั่นคือมีค่า FD มากกว่าหรือเท่ากับ 0.5 มิลลิเมตร จะมีเสียงแจ้งเตือนเกิดขึ้นบอกว่ามีการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะในระดับมาก (High motion) โดยจะมีการแสดงผลทุก ๆ 0.2 วินาทีเพื่อให้อาสาสมัครสามารถรับรู้การเคลื่อนไหวของตนได้

ประโยชน์ที่จะได้รับ

จะแบ่งเป็นสี่ประเด็น ประเด็นแรกงานวิจัยของเราใช้ต้นทุนในการผลิต MRI mock-scanner ที่ต่ำกว่าอุปกรณ์ที่มีขายในท้องตลาด ทั้งในส่วนของ MRI simulator และ Head motion tracking system ประเด็นที่สองงานวิจัยชิ้นนี้จะให้อาสาสมัครเข้ารับการตรวจจริงหลังจากฝึกฝนเสร็จโดยทันที ข้อดีคืออาสาสมัครสามารถเข้ารับการตรวจจริงต่อได้โดยไม่ต้องมีการนัดมาเพิ่มอีกหนึ่งวัน แต่พบปัญหาความเหนื่อยล้าของอาสาสมัคร จึงควรให้อาสาสมัครพักก่อนเข้ารับการตรวจจริงอย่างน้อย 1 ชั่วโมง จึงจะสามารถลดปัญหานี้ได้และช่วยลดภาระในการมาโรงพยาบาลของอาสาสมัคร ประเด็นที่สามในขณะฝึกฝนอาสาสมัครมีการเคลื่อนไหวบริเวณศีรษะที่น้อย และมีค่า FD ที่น้อยกว่าทุกกลุ่ม แสดงให้เห็นถึงทิศทางที่ดีในอนาคต และประเด็นที่สี่เราเห็นว่า 100 เปอร์เซ็นต์ของกลุ่มอาสาสมัครเด็กที่ได้รับการฝึกฝนด้วย MRI mock-scanner นั้นสามารถเข้ารับการตรวจได้โดยไม่มีความตื่นกลัว จึงสามารถสรุปได้ MRI mock-scanner ที่พัฒนาขึ้นนี้สามารถช่วยลดความตื่นกลัวของอาสาสมัครเด็กได้จริง

ท้ายสุดเหล่าคณะกรรมการที่ตัดสิน ลงความเห็นว่า “นับเป็นเรื่องที่น่าสนใจ สำหรับวิธีการเตรียมพร้อมก่อนที่จะทำการตรวจเพื่อจะลดการเคลื่อนไหวสำหรับในเด็ก เพราะว่าการตรวจถ้าใช้เวลานานเด็กก็อาจจะไม่ให้ความร่วมมือ โดยเฉพาะการตรวจเอ็มอาร์ไอ ซึ่งเครื่องเป็นอุโมงค์ดูน่ากลัวสำหรับเด็กๆ ฉะนั้นการที่ออกแบบเครื่องคล้ายกันแล้วให้ลองมาทดสอบก่อนเป็นเรื่องดี ป้องกันปัญหาภาพเบลอ ไม่ชัด นำไปสู่การวินิจฉัยที่ถูกต้อง มีประโยชน์กับคนไข้ ทั้งนี้ ปัจจุบันในต่างประเทศได้ผลิตเครื่องดังกล่าวแล้ว แต่มีมูลค่าสูงทำให้สถานพยาบาลในพื้นที่ห่างไกลอาจเข้าไม่ถึง งานวิจัยชิ้นนี้สามารถผลิตใช้ได้จริงอีกทั้งสามารถต่อยอดได้ จึงได้รับรางวัลชนะเลิศ”