คณะนักวิจัยจาก National University of Singapore (NUS) ได้พัฒนาเซ็นเซอร์เป็นเส้นใยขนาดเล็ก ยืดหดได้ และเบา สำหรับใช้ติดตามสุขภาพและการวินิจฉัยที่ให้ผลทันที เซ็นเซอร์ดังกล่าวมีความไวในการวัดสูงและบางมากโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับเส้นผม นอกจากนี้ยังง่ายและราคาไม่แพงสำหรับการผลิตปริมาณมาก

ศาสตราจารย์ Lim Chwee Teck ผู้นำคณะนักวิจัย กล่าวว่า เซ็นเซอร์ของพวกเราไม่ทำให้ผิวหนังมีความรู้สึกและเข้าได้ดีกับความโค้งของผิวหนัง ถึงแม้เบาและเล็ก แต่เซ็นเซอร์มีความไวในการวัดมากและยังมีความสามารถในการนำไฟฟ้าและการปรับรูปได้ดี พวกเราได้ประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์สำหรับการติดตามที่ให้ผลทันทีคลื่นการเต้นของหัวใจ (pulse waveform) และความดันของผ้าพันแผล (bandage pressure) ผลการศึกษาเป็นที่น่าพอใจ

เซ็นเซอร์ที่ได้รับการพัฒนาประกอบขึ้นด้วยโลหะอัลลอยเหลว (liquid metallic alloy) บรรจุอยู่ในหลอดซิลิโคนขนาดเล็กนิ่ม เซ็นเซอร์นี้วัดได้ผลทันทีคลื่นการเต้นของหัวใจ ซึ่งสามารถใช้บอกอัตราการเต้นของหัวใจ ความดันเลือด และความอ่อนล้าของเส้นเลือด

ศาสตราจารย์ Lim กล่าวว่า ด้วยเซ็นเซอร์ของพวกเราทำหน้าที่เหมือนเส้นด้ายนำไฟฟ้า ดังนั้นสามารถทอเป็นถุงมือ แล้วสวมโดยแพทย์ทำให้สามารถติดตามอุณหภูมิ ชีพจร การหายใจ และความดันของผู้ป่วยที่ให้ผลทันที วิธีนี้ทำให้ผู้ดูแลคนป่วยสะดวกและประหยัดเวลา และผู้ป่วยได้รับความสบายมากขึ้น

เซ็นเซอร์เส้นใยขนาดเล็กนี้ยังสามารถประยุกต์ใช้กับผู้ป่วยโรคเส้นเลือดหนาและตีบ (atherosclerosis) ซึ่งเกิดจากการสะสมของไขมัน เมื่อเวลาผ่านไปไขมันเหล่านี้จะสะสมเป็น plaques ซึ่งอาจขัดขวางการไหลของเลือดอย่างสมบูรณ์หรือทำให้เส้นเลือดแตก ส่งผลให้เกิดการสูญเสียอวัยวะหรืออาจเกิดหัวใจวาย

วิธีที่มีอยู่ที่ใช้บอกว่ามี plaque ในเส้นเลือด เช่น computerised tomography scans และ magnetic resonance imaging ต้องใช้อุปกรณ์ที่มีราคาแพงและขนาดใหญ่ และผู้เชี่ยวชาญทำการทดสอบ

ด้วย plaque จะเปลี่ยนแปลงความอ่อนล้าของเส้นเลือด ดังนั้นเปลี่ยนแปลงคลื่นการเต้นของหัวใจด้วย ดังนั้นเซ็นเซอร์ใหม่นี้สามารถใช้อย่างง่ายในการบอกว่ามี plaque ก่อนจะสะสมเป็นขนาดใหญ่พอที่จะขัดขวางหรือทำให้เส้นเลือดแตก

อีกหนึ่งการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์คือ ใช้ในการรักษาโรค venous ulcers ซึ่งเกิดจากการไหลเวียนเลือดไม่ดี โรคนี้เกิดขึ้นเมื่อเส้นเลือดดำในขาไม่สามารถผลักดันเลือดกลับสู่หัวใจ เลือดเกิดสะสมในเส้นเลือดดำ ทำให้เพิ่มความดันในเส้นเลือด ส่งผลให้เมื่อเวลาผ่านไปผิวหนังถูกทำลายมากขึ้น

การรักษาโดยการบีบนวดเป็นวิธีการทั่วไปในการรักษาโรค venous ulcer ขึ้นอยู่กับความรุนแรงของแผล ผ้าพันแผลด้วยหลายความดันต้องใช้กับขาของผู้ป่วยเป็นเวลาหลายเดือนถึงอาจ 1 ปี ถ้าผ้าพันแผลแน่นเกินไป เนื้อเยื่อจะถูกทำลาย แต่ถ้าผ้าพันแผลหลวมไป การรักษาจะไม่ได้ผล ปัจจุบันผู้ดูแลคนป่วยประมาณความดันภายในผ้าพันแผลที่จุดที่นำไปใช้โดยใช้ประสบการณ์

ด้วยความดันในผ้าพันแผลเปลี่ยนแปลงตามเวลาเนื่องจากการเคลื่อนไหวของผู้ป่วย การวัดที่ถูกต้องและต่อเนื่องความดันของผ้าพันแผลที่ให้ผลทันที ดังนั้นสำคัญเพื่อการรักษาที่ได้ผล

ด้วยบางมากและยืดหดได้ เซ็นเซอร์เส้นใยขนาดเล็กนี้ง่ายที่จะทอเป็นผ้าพันแผลเพื่อติดตามความดัน สามารถเพิ่มประสิทธิภาพและลดเวลาการรักษา ในอนาคตผู้ป่วยยังสามารถติดตามความดันของผ้าพันแผลผ่าน app และข้อมูลนี้สามารถส่งให้แพทย์ได้ด้วย ซึ่งสามารถติดตามการรักษาจากระยะไกล

ขณะนี้คณะนักวิจัยกำลังร่วมมือกับ Singapore General Hospital ในการทดสอบการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์กับการติดตามความดันของผ้าพันแผล

ศาสตราจารย์ Lim กล่าวว่า เซ็นเซอร์เส้นใยขนาดเล็กของพวกเรามีประโยชน์หลายอย่างและสามารถประยุกต์ได้อย่างกว้างขวาง ได้แก่ การติดตามสุขภาพ อุปกรณ์เทียมทางการแพทย์อัจฉริยะ และผิวหนังเทียม ด้วยได้รับการออกแบบให้ทนทานและล้างได้ การประดิษฐ์ใหม่ของพวกเราสามารถประยุกต์เป็นอิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้

คณะนักวิจัยได้ยื่นจดสิทธิบัตรสำหรับเซ็นเซอร์เส้นใยขนาดเล็กนี้ ขณะนี้คณะนักวิจัยกำลังปรับรูปแบบของเซ็นเซอร์และลดขนาดของส่วนประกอบเพื่อให้เหมาะสมกับผู้ใช้มากขึ้น เมื่อเร็วๆ นี้คณะนักวิจัยได้รับรางวัล the Most Innovative Award ในงาน Engineering Medical Innovation Global Competition ที่ไทเป ในเดือนกันยายน 2017

ที่มา: National University of Singapore (2017, November 16). Smart, ultra-thin microfibre sensor for real-time healthcare monitoring and diagnosis. ScienceDaily. Retrieved November 29, 2017, from https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171116092411.htm