ต้นแบบแพลตฟอร์มระบบจัดเก็บสัญญาณชีพและสัญญาณเสียงของหัวใจ และปอดในรูปแบบดิจิทัลเพื่อการประยุกต์ใช้สำหรับการแพทย์ทางไกล และการวินิจฉัยเยื้องต้นด้วยปัญญาประดิษฐ์

Digital Auscultation and Online Vital Sign Monitoring Platform for the Applications of Telemedicine and AI-Based Pre-Screening: DaVis

Telelmedicine Platform ที่มีการพัฒนา digital stethoscope ให้สามารถรับสัญญาณเสียงหัวใจและปอดและแปลงสัญญาณจาก analog to digital เพื่อนำสัญญาณไปทำ signal processing ทำให้สามารถปรับขยายเสียงและคัดกรองย่านความถี่ที่ไม่ต้องการได้ เป้าหมายในระยะยาวคือการพัฒนาระบบคัดกรองโรคลิ้นหัวใจเบื้องต้นแบบอัตโนมัติโดยใช้เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์

ที่มา

โรคลิ้นหัวใจรั่ว หากตรวจพบตั้งแต่ระยะแรก และผู้ป่วยได้รับการรักษาหรือคำแนะนำในการดูแลตนเองอย่างถูกต้อง จะช่วยลดความรุนแรงของโรค ทั้งยังลดโอกาสการสูญเสียและเพิ่มคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยได้ ซึ่งในพื้นที่ห่างไกลที่อาจจะไม่มีแพทย์ผู้เชี่ยวชาญโรคหัวใจ ทำให้การเข้าถึงระบบสาธารณสุขในการวินิจฉัยโรคเบื้องต้นทำได้ยากขึ้นและต้องใช้ค่าใช้จ่ายทั้งในการเดินทางและในการรักษาที่เพิ่มขึ้น แต่เนื่องจากความก้าวหน้าในการพัฒนาหูฟังอิเล็กทรอนิกส์ (digial or electronic stethoscope) ทำให้การวัดสัญญาณเสียงในรูปแบบ analog สามารถแปลงเป็นสัญญาณ digital ซึ่งสามารถนำมาผ่านกระบวนการ signal processing ทำให้สัญญาณดังกล่าวสามารถถูกปรับขยายสัญญาณหรือแม้แต่การคัดกรองย่านเสียงบางย่านเพื่อให้เสียงสัญญาณหัวใจสามารถได้ยินได้ชัดขึ้น  ในการทบทวนวรรณกรรมพบว่าเมื่อนำมาพัฒนาร่วมกับเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์มีความเป็นไปได้ที่จะสามารถนำมาช่วยคัดกรองสุขภาวะอาการโรคลิ้นหัวใจเบื้องต้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่เนื่องจากหูฟังอิเล็กทรอนิกส์ยังไม่มีผู้ผลิตในประเทศไทย และยังไม่มีตัวแทนจำหน่ายผลิตภัณฑ์ที่มีจำหน่ายในต่างประเทศ ซึ่งการใช้เครื่องมือจากต่างประเทศยังมีข้อจำกัดและความไม่สะดวกในการดึงข้อมูลมาวิเคราะห์ ผนวกกับความตั้งใจในการแก้ปัญหาการเข้าถึงระบบสาธารณสุขในพื้นที่ห่างไกลทำให้คณะผู้วิจัยมีแนวคิดที่จะพัฒนาต้นแบบเครื่องมือและแพลตฟอร์ม (platform) ระบบจัดเก็บสัญญาณชีพและสัญญาณเสียงของหัวใจ (Digital Auscultation and Online Vital Sign Monitoring Platform: DaVis) ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มแพทย์ทางไกลที่มีความสามารถในการเก็บข้อมูลสุขสภาวะทั้งในส่วนของสัญญาณชีพที่สำคัญและสัญญาณเสียง auscultation และสัญญาณภาพ PCG เสียงหัวใจและปอดเพื่อส่งให้แพทย์ผู้เชี่ยวชาญที่อยู่ห่างไกลได้รับข้อมูลสุขสภาวะของผู้ป่วยในขณะที่มีการวิดิโอคอล ซึ่งได้รับทุนอุดหนุนการดำเนินการวิจัยจากสถาบันวิจัยระบบสาธารณสุข (สวรส.) การพัฒนาเครื่องมือและระบบแพลตฟอร์มแพทย์ทางไกลดังกล่าว ทำให้คณะผู้วิจัยสามารถนำระบบต้นแบบไปขยายผลการดำเนินการเก็บข้อมูลสุขสภาวะของประชากรในพื้นที่ห่างไกลขนาดใหญ่ต่อไปได้ในอนาคต เพื่อนำข้อมูลเหล่านั้นมาศึกษาความเป็นไปได้ในการพัฒนาระบบการคัดกรองโรคลิ้นหัวใจรั่วเบื้องต้นได้อย่างอัตโนมัติด้วยเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ต่อไป

เป้าหมาย

เป้าหมายแรกคือการพัฒนาเครื่องมือวัด digital stethoscope และ telemedicine platform ให้มีความสามารถในการทำงานที่มีประสิทธิภาพ จากนั้นจำเป็นต้องมีการนำระบบต้นแบบ DaVis ไปเก็บข้อมูลจำนวนมาก เพื่อนำข้อมูลเหล่านั้นมาใช้ในการพัฒนาระบบ AI เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการพัฒนาระบบการคัดกรองโรคลิ้นหัวใจรั่วเบื้องต้นได้อย่างอัตโนมัติ หากพบว่าสัญญาณหัวใจมีความผิดปกติ ระบบต้นแบบ DaVis จะเป็นเพียงการเสนอแนะและแนะนำให้มีผู้ป่วยไปเข้ารับการตรวจด้วยเครื่องมือแพทย์ที่มีความสามารถในการตรวจละเอียดยิ่งขึ้นเช่น echocardiogram เพื่อรับการวินิจฉัยจากแพทย์ผู้เชี่ยวชาญโรคหัวใจอีกทีหนึ่ง 

สถานะงานวิจัย

ระบบต้นแบบ DaVis ยังอยู่ในช่วงต้นของการวิจัยและพัฒนา สถานะปัจจุบันยังอยู่ในกระบวนการพัฒนาปรับปรุงต้นแบบให้มีสมรรถนะในการวัดสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นและอยู่ในระหว่างการดำเนินการขออนุญาตผลิตเครื่องมือแพทย์เพื่อใช้ในงานวิจัยจากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา เพื่อดำเนินการเก็บข้อมูลการใช้งานในมนุษย์ต่อไป 

แผนงานในอนาคต

พัฒนาปรับปรุงต้นแบบ DaVis ให้มีสมรรถนะในการรับสัญญาณได้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น และต้องดำเนินการเก็บข้อมูลสุขสภาวะของประชากรในพื้นที่จังหวัดห่างไกลต่าง ๆ เพื่อทดสอบความสามารถของระบบต้นแบบและเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการพัฒนาระบบ AI ในการช่วยคัดกรองโรคลิ้นหัวใจรั่วเบื้องต้นอัตโนมัติต่อไป