เดนตีสแกน 2.0 ตอบโจทย์งานทันตกรรม 360 องศา

“ในชีวิตผมจะไม่ทำอะไรที่ไม่มั่นใจเด็ดขาด เครื่องซีที สแกนเนอร์ (CT Scanner) ก็เช่นกัน ผมมั่นใจในทีมวิจัย มั่นใจในองค์ความรู้ที่มี มั่นใจใน สวทช. และมั่นใจว่าเราจะทำอะไรต่อไปเพื่อให้ประเทศไทย แข่งขันกับประเทศอื่นได้”

ถ้อยปรารภจาก ศ. ดร.ไพรัช ธัชยพงษ์ นักวิจัยอาวุโสและที่ปรึกษาสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ในฐานะผู้อำนวยการโครงการเดนตีสแกน 2.0 (DENTiiScan 2.0) เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์สำหรับงานทันตกรรม ซึ่งเป็นผลงานวิจัยและพัฒนาของ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) และ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สังกัด สวทช. นักวิจัยใช้องค์ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีพัฒนา เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบลำแสงทรงกรวยสำหรับงานทันตกรรมและศัลยกรรมบริเวณช่องปากและใบหน้า ได้สำเร็จและนำไปใช้งานในคนไข้เป็นที่ประจักษ์รายแรกของประเทศไทย ภายใต้ชื่อ “เดนตีสแกน (DENTiiScan)” ซึ่งเป็นเทคโนโลยีขั้นสูงช่วยให้เห็นความสูงความหนาและความกว้างของกระดูกขากรรไกร รวมทั้งคลองเส้นประสาทอย่างชัดเจน ทันตแพทย์สามารถวางแผนก่อนการผ่าตัดฝังรากฟันเทียมได้อย่างแม่นยำ สถานพยาบาลนำไปใช้ทดลองรักษาผู้ป่วยอย่างได้ผลแล้วนับพันคน

ศ. ดร.ไพรัช ธัชยพงษ์ ผู้อำนวยการโครงการพัฒนาเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์สำหรับงานทันตกรรม อธิบายว่า เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์นี้ผู้ค้นพบ 2 คน ได้รับรางงวัลโนเบลเมื่อ ค.ศ. 1979 สมัยที่ตนเองเป็นอาจารย์ที่สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง เมื่อราวกลางยุค ค.ศ. 1980 สามารถเข้าใจในคณิตศาสตร์การสร้างภาพตัดขวางของร่างกายจนสามารถเขียนซอฟต์แวร์และพัฒนาสร้างเครื่องทดสอบกับวัตถุขนาดเล็กและหนูได้ การวิจัยและพัฒนานี้ได้เป็นส่วนหนึ่งของผลงานที่ได้รับรางวัลนักวิทยาศาสตรดีเด่น พ.ศ. 2534 จากมูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์ แต่ไม่สามารถสร้างเพื่อใช้ในมนุษย์ได้เพราะหาชิ้นส่วนที่มีขนาดเหมาะสมมาประกอบไม่ได้ ในตอนนั้นหากประเทศไทยต้องการใช้อุปกรณ์เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT Scanner) ก็ต้องซื้อทั้งชุดราคาแพงมาก หลักร้อยล้านบาท ไม่มีใครเขาขายแยกชิ้นส่วนให้เรามาประกอบใส่ซอฟต์แวร์ของเราเอง จนกระทั่งเมื่อ 10 กว่าปีมานี้ เริ่มมีการขายแยกชิ้นที่เราต้องการ จึงได้ชวน ดร. เสาวภาคย์ ธงวิจิตรมณี นักวิจัยจากเนคเทค สวทช. มาเป็นหัวหน้าโครงการส่วนซอฟต์แวร์ ทีมนักวิจัยและวิศวกรจากเนคเทคสามารถจำลอง (simulate) การทำงานของซอฟต์แวร์สร้างภาพตัดขวางของร่างกายบนคอมพิวเตอร์ได้สำเร็จอีกครั้งหนึ่ง รวมทั้งการพัฒนาซอฟต์แวร์ส่วนต่างๆ ของเครื่องเดนตีสแกนและซอฟต์แวร์แสดงภาพสามมิติ (Viewer Software)

“จากนั้นต้องอาศัยความเชี่ยวชาญของนักวิจัยด้านกลศาสตร์ จึงชวน ดร.กฤษณ์ไกรพ์ สิทธิเสรีประทีป นักวิจัยจากเอ็มเทค สวทช. มาเป็นหัวหน้าโครงการส่วนฮาร์ดแวร์ เพื่อดูว่าชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ต้องใช้อะไรบ้าง ต้องสั่งซื้อ แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ และฉากรับรังสี มาประกอบให้หมุน 360 องศา และนำไปออกแบบโครงสร้างของเครื่อง ทีมนักวิจัยและวิศวกรจากเอ็มเทค สามารถสร้างปรับปรุงแก้ไขการหมุนของเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์จนมีความเที่ยงตรงสอดคล้องกับการทำงานของซอต์แวร์ได้ภาพที่แม่นยำชัดเจนได้ จนในที่สุดเราก็สร้างเครื่องเดนตีสแกนรุ่น 1.0 ระดับห้องปฏิบัติการได้สำเร็จเมื่อวันที่ 8 สิงหาคม 2551(ตรงกับวันที่มีพิธีเปิดการแข่งขันโอลิมปิคที่กรุงปักกิ่งโดยบังเอิญ!!) การทำงานเป็นทีมที่เข้มแข็งระหว่างเนคเทคและเอ็มเทคได้พัฒนาอย่างต่อเนื่องจนนำมาสู่เครื่องเดนตีสแกนรุ่น 1.1 และเดนตีสแกนรุ่น 2.0 ในปัจจุบัน ที่มีขนาดเล็กลงและใช้พื้นที่ติดตั้งน้อยกว่าเดิมมาก”

สำหรับเครื่อง “เดนตีสแกน” ทั้งสองรุ่นนั้น มีหลักการทำงานโดยใช้รังสีเอกซ์ที่มีลำรังสีแบบทรงกรวยและฉากรับรังสีชนิดแบนราบ (Flat Panel Detector) ซึ่งตั้งอยู่ตรงข้ามกัน อุปกรณ์ทั้งสองจะหมุนไปพร้อมๆ กันรอบผู้ป่วย 1 รอบครบ 360 องศาใช้เวลา 18 วินาที (ช่วงนี้เปิดรังสีเอกซ์) แล้วหมุนกลับตำแหน่งเดิมที่จุดเริ่มต้น (ช่วงนี้ปิดรังสีเอกซ์) เพื่อเก็บข้อมูลดิบบริเวณช่องปากและขากรรไกรของผู้ป่วยในแต่ละองศา แล้วป้อนให้ซอฟต์แวร์ประมวลผลสร้างเป็นภาพสามมิติ และทำการแสดงผลภาพสามมิติต่อไป

ศ. ดร.ไพรัช กล่าวว่า โดยปกติ เมื่อเราถ่ายภาพเอกซเรย์ของศีรษะที่องศาใดองศาหนึ่งจะเห็นภาพดำมืดไปหมดเพราะกะโหลกจะดูดซับพลังงานเอกซเรย์แทบทั้งหมด (ต่างจาการถ่ายภาพบริเวณหน้าอกที่เราเห็นปอดได้) แต่หากเราถ่ายศีรษะทุกองศาให้ครบ 360 องศาแล้วเอาภาพที่ถ่ายได้ในแต่ละองศาป้อนเข้าไปในอัลกอริทึมที่เขียนจากคณิตศาสตร์ เราจะได้ภาพตัดขวางของศีรษะเป็นชั้นๆ บางเป็นมิลลิเมตร แล้วนำแต่ละชั้นมาประกอบเป็นภาพ 3 มิติของกะโหลกศีรษะได้ จากนั้นแพทย์สามารถจะมองมุมไหนของภาพศีรษะได้

“เรื่องของความแม่นยำและความปลอดภัย ทีมวิจัยยังได้ทดสอบความเที่ยงตรงของภาพว่าตรงกับของจริง ทั้งนี้เพื่อความแม่นยำในการผ่าตัดของแพทย์ ส่วนรังสีก็ต้องมีการวัดปริมาณรังสีที่ปลอดภัยตามมาตรฐานสากล เพราะการทำเรื่องเครื่องมือที่ใช้กับคนไข้ เป็นเรื่องที่พิถีพิถันมาก ต้องไม่ให้เกิดอันตรายต่อคนไข้

ช่วงแรกทีมวิจัยได้ทดลองจากแฟนทอมที่สร้างขึ้นมาเพื่อจำลองศีรษะมนุษย์ จากนั้นใช้หัวหมูสดถ่ายภาพ 3 มิติ แล้วสัตวแพทย์จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์นำกระต่ายมาให้ทดสอบ สัตวแพทย์ท่านนี้ ปลูกถ่ายกระดูกเข้าไปในกระต่าย แล้วเมื่อท่านปลูกถ่ายเสร็จท่านก็อยากถ่ายดูว่ากระดูกที่ปลูกไปเรียบร้อยไหม ซึ่งเครื่องของเราก็สามารถถ่ายออกมาเห็นภาพได้ชัดเจน เป็นการทดลองในสัตว์มีชีวิตครั้งแรก จากนั้นเราก็ปรึกษากับแพทย์ที่เกี่ยวข้องเพื่อทำการทดลองด้านจริยธรรมเพื่อนำเครื่องไปใช้ประโยชน์กับมนุษย์” ศ. ดร.ไพรัช อธิบาย

เครื่องเดนตีสแกน ผ่านการตรวจสอบความปลอดภัยทางรังสีจากกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ กระทรวงสาธารณสุข, ความปลอดภัยทางระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ จากศูนย์ทดสอบผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (PTEC) ผ่านการทดสอบในมนุษย์ที่ได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการจริยธรรมการวิจัยในมนุษย์พร้อมใบรับรอง นอกจากนี้ยังได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 13485 (ระบบบริหารจัดการคุณภาพเครื่องมื่อแพทย์ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2559

สวทช. เป็นผู้สนับสนุนงบประมาณวิจัยและพัฒนาต้นแบบเครื่องเดนตีสแกน 1.1 จากนั้นนำไปทดลองใช้ที่คณะทันตแพทย์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ศูนย์ทันตกรรมเอสดีซี ประชาชื่น กรุงเทพ และ รพ. ธรรมศาสตร์เฉลิมพระเกียรติ ปัจจุบันพัฒนาเป็นรุ่นที่ 2 เรียกว่า เครื่องเดนตีสแกน 2.0 ทดสอบการให้บริการที่ศูนย์ถ่ายภาพซีดีเอสของเอกชนเป็นเวลา 1 ปี สำหรับในปี พ.ศ. 2560 นี้ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) สนับสนุนผ่านบัญชีสิ่งประดิษฐ์ 2 เครื่อง ในสถานพยาบาล 2 แห่ง ศูนย์ความเป็นเลิศด้านชีววิทยาศาสตร์ (TCELS) สนับสนุนการนำไปเผยแพร่ใช้งานอีก 4 แห่ง รวมทั้งสิ้น 6 แห่ง ได้แก่ 1) สถาบันทันตกรรม กรมการแพทย์ 2) รพ. สมเด็จพระบรมราชเทวี ณ ศรีราชา จ. ชลบุรี 3) รพ. เชียงรายประชานุเคราะห์ 4) รพ. แพร่ 5) รพ. สุราษฎร์ธานี และ 6) รพ. สกลนคร

เครื่อง “เดนตีสแกน” ทั้งสองรุ่น ถือเป็นข้อพิสูจน์ได้เป็นอย่างดีว่า ฝีมือคนไทย มีคุณภาพทัดเทียมสากล ช่วยให้ผู้ป่วยได้รับการบริการจากเครื่องมือทางด้านทันตกรรมที่ปลอดภัย ทันสมัย เป็นประโยชน์ ทั้งในด้านเศรษฐกิจและคุณภาพชีวิตคนไทย

“คนไทยมีความสามารถไม่แพ้ประเทศอื่น ทั้งนักกีฬาที่สามารถขึ้นอันดับต้นๆ ของโลก รวมถึงนักวิจัยไทยกลุ่มนี้ด้วย ทว่าสิ่งสำคัญคือ การมีนโยบายพรัอมกลไกการเชื่อมต่อผลงานของนักวิจัยไปสู่เอกชนได้ รัฐบาลนี้เป็นรัฐบาลแรกที่เข้าใจและจริงจังเรื่องนี้โดยได้ริเริ่มกลไกลบัญชีสิ่งประดิษฐ์และบัญชีนวัตกรรมเชื่อมต่อผลงานวิจัยและพัฒนาที่ประสบความสำเร็จออกสู่เอกชนโดยใช้หน่วยงานภาครัฐเป็นตลาด นโยบายดังกล่าวนี้หากปฎิบัติให้จริงจังทำนองเดียวกับที่ประเทศอื่นได้ทำมาก่อนก็จะสามารถดึงภาคเอกชนเข้ามาลงทุนการผลิตได้ เพราะมั่นใจว่ามีตลาดภาครัฐรองรับ ผมเชื่อว่าเราจะขยายผลการใช้ เดนตีสแกน 2.0 สู่โรงพยาบาลใหญ่และโรงพยาบาลในชนบททั่วทุกภูมิภาคของประเทศผ่านบัญชีทั้งสองนี้ได้”

“การที่ พลอากาศเอก ดร.ประจิน จั่นตอง รองนายกรัฐมนตรีได้กรุณาเดินทางมากระทรวงสาธารณสุขเมื่อวันที่ 29 พฤษภาคม พ.ศ. 2560 เพื่อเป็นประธานการลงนามความร่วมมือระหว่างกระทรวงสาธารณสุข และ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เพื่อผลักดันผลงานวิจัยพัฒนาและนวัตกรรมไทยสู่การใช้งานระหว่าง 2 กระทรวงนี้ จากนั้นพรัอมด้วยพร้อมด้วย ศ.คลินิก เกียรติคุณ นพ.ปิยะสกล สกลสัตยาทร รัฐมนตรีว่าการกระทรวงสาธารณสุข และ ดร.อรรชกา สีบุญเรือง รัฐมนตรีว่าการกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้เดินทางไปเยี่ยมชมการทำงานของเครื่อง DentiiScan 2.0 ที่สถาบันทันตกรรม กระทรวงสาธารณสุข ย่อมแสดงให้เห็นถึงความจริงจังของรัฐบาลนี้ที่จะสนับสนุนการวิจัยพัฒนาและนวัตกรรมไปสู่การใช้งานจริงเพื่อยกระดับคุณภาพชีวิตคนไทยให้มีสุขภาวะที่ดี ลดการสูญเสียเงินตราของประเทศต่อไป” ศ. ดร.ไพรัชกล่าวทิ้งท้าย

“ผมมีส่วนร่วมอยู่โครงการนี้มาแต่ต้น เราก็ช่วยกันปรับปรุงพัฒนาให้ดีขึ้นตลอด จนกระทั่งเมื่อทดลองใช้เครื่องพบว่าความแม่นยำประมาณ 98 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งคุณภาพของภาพถ่ายที่ได้ ไม่ต่างจากต่างประเทศที่เป็นผลิตภัณฑ์ชั้นนำ และคนไข้ปลอดภัยแน่ๆ เพราะหลังจากที่นำมาใช้ในงานทันตกรรมรากฟันเทียม ผลงานวิจัยเราก็ยืนยันว่า ภาวะแทรกซ้อนที่เนื่องจากการมองไม่เห็นหรือที่จะไปทำอันตรายอวัยวะที่สำคัญๆ เท่ากับศูนย์เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นผลการใช้งานจริงจากการใช้งานเดนตีสแกน” – รศ. ทพ.ดร.ปฐวี คงขุนเทียน คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

“เครื่องเดนตีสแกนหากเรื่องประโยชต่อคนไข้ผมว่า 100 เปอร์เซ็นต์ ผมเข้าใจ สวทช. ที่นักวิจัยพยายามทำงานวิจัยให้ดีที่สุดและให้ใช้งานได้จริง เพื่อให้ประเทศชาติมีผลงานที่เป็นของคนไทย ซึ่งรัฐบาลต้องช่วย โดยเข้าไปเสริมแรงนักวิจัยไทย เช่น หากเครื่องเดนตีสแกน ลงไปที่หน่วยงานของรัฐ รัฐบาลต้องให้นโยบายว่าหน่วยงานของรัฐต้องใช้ นอกจากนี้ควรให้เงินสนับสนุน สวทช. ลงขันกับโรงพยาบาลคนละ 1 ล้านบาท ที่เหลือรัฐบาลสนับสนุนงบประมาณวิจัยได้ นักวิจัยก็จะผลิตงานวิจัยใช้ได้จริงเพิ่มขึ้น และไปสู่จุดที่คนไข้ได้ใช้มากขึ้น ช่วยให้คนไทยเข้าถึงการรักษาโดยง่ายในราคาที่ถูกลงเพื่อคุณภาพชีวิตที่ดีอย่างยั่งยืน” – ทพ.ยุวบูรณ์ จันทร์แจ่มจรูญ ผู้อำนวยการกลุ่มงานทันตกรรม โรงพยาบาลธรรมศาสตร์เฉลิมพระเกียรติ

-สัมภาษณ์และเรียบเรียงโดย อาทิตย์ ลมูลปลั่ง ฝ่ายประชาสัมพันธ์ สวทช.-