เครื่องผลิตออกซิเจนบริสุทธิ์ความดันบรรยากาศสูง ลดขาดแคลนช่วงวิกฤต-กระจายคุณภาพการรักษาสู่ภูมิภาคของประเทศ

ดร.วิภารัตน์ ดีอ่อง ผู้อำนวยการ สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) เปิดเผยว่า จากการแพร่ระบาดของเชื้อโควิด-19 อย่างต่อเนื่อง ทำให้สถานพยาบาลหลายแห่งมีความต้องการใช้ก๊าซออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง เพื่อนำมาใช้รักษาผู้ติดเชื้อที่เพิ่มขึ้น ด้วยจำนวนผู้ติดเชื้อที่เข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลหลายแห่งเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้ปริมาณถังออกซิเจนที่โรงพยาบาลเตรียมไว้มีไม่เพียงพอต่อจำนวนผู้ติดเชื้อ โดยเฉพาะในกลุ่มผู้ติดเชื้อที่มีอาการรุนแรงมีความจำเป็นที่ต้องใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์ความดันบรรยากาศสูง ซึ่งส่วนใหญ่มีให้บริการเฉพาะในโรงพยาบาลขนาดใหญ่เท่านั้น เพราะมีต้นทุนในการก่อสร้างและติดตั้งสูงมาก โรงพยาบาลขนาดกลาง ขนาดเล็กจึงไม่มีให้บริการ ทำให้ผู้ป่วยโควิด-19 ที่มีอาการวิกฤต และผู้ป่วยที่จำเป็นต้องรักษาอาการด้วยออกซิเจนความดันบรรยากาศสูง เช่น ผู้ป่วยติดเชื้อเรื้อรังของเยื่อหุ้มกระดูก โลหิตจางเนื่องจากเสียเลือดเป็นจำนวนมาก โรคคาร์บอนมอนอคไซด์เป็นพิษ / การสำลักควันไฟ ฯ ต้องมารอรับการรักษาในโรงพยาบาลขนาดใหญ่เท่านั้น

สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ จึงได้สนับสนุนทุนวิจัยโครงการ “การพัฒนาเครื่องผลิตแก๊สออกซิเจนอัตราการผลิตสูงเพื่อใช้ร่วมกับเครื่องจ่ายออกซิเจนอัตราการไหลสูง” นอกจากจะช่วยลดปัญหาการขาดแคลนออกซิเจนของโรงพยาบาลในช่วงการระบาดของโควิด-19 แล้ว ด้วยประสิทธิภาพของเครื่องและต้นทุนการผลิตที่ต่ำ จึงเหมาะสำหรับโรงพยาบาลขนาดกลางและโรงพยาบาลขนาดเล็กในภูมิภาค ที่มีงบประมาณไม่มาก จะนำมาใช้เพื่อยกระดับคุณภาพการให้บริการทางการแพทย์แก่ประชาชน

ผศ.ดร.ณัฐพล ฤกษ์เกษมสันติ์ อาจารย์ประจำภาควิศวกรรมเคมี สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง ในฐานะหัวหน้าโครงการ “การพัฒนาเครื่องผลิตแก๊สออกซิเจนอัตราการผลิตสูงเพื่อใช้ร่วมกับเครื่องจ่ายออกซิเจนอัตราการไหลสูง” เปิดเผยว่า จากสถานการณ์การแพร่ระบาดของเชื้อไวรัสโควิด-19 ที่รุนแรงหลายระลอกที่ผ่านมา ความต้องการใช้ออกซิเจนทางการแพทย์ในการรักษาผู้ป่วยติดเชื้อโควิด-19 พุ่งสูงขึ้น ทำให้เกิดปัญหาการขาดแคลนออกซิเจนสําหรับดูแลผู้ป่วยทั้งในโรงพยาบาลและโรงพยาบาลสนามหลายแห่ง

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ป่วยขั้นวิกฤตที่ไวรัสทำลายเนื้อเยื้อในปอดจนพื้นที่ในปอดเหลือน้อยลงมาก ไม่สามารถหายใจด้วยตนเองได้ จำเป็นต้องใช้เครื่องช่วยหายใจอัตราการไหลสูง (High-Flow Nasal Cannula) ซึ่งจะมีใช้อยู่ในโรงพยาบาลขนาดใหญ่ ที่มีการติดตั้งถังเก็บออกซิเจนเหลว จัดตั้งสถานีทำความเย็นขนาดใหญ่ และต้องการพลังงานสูงสำหรับระบบทำความเย็นเพื่อรักษาอุณหภูมิในถังให้ต่ำกว่าจุดเดือดของออกซิเจนอยู่ตลอดเวลา ต้องใช้เงินลงทุนเป็นจำนวนมาก ประมาณว่า ประเทศไทยมีโรงพยาบาลขนาดใหญ่ที่มีขีดความสามารถที่จะใช้เครื่องช่วยหายใจอัตราการไหลสูงอยู่ไม่เกินร้อยละ 20 ทำให้โรงพยาบาลขนาดกลางและขนาดเล็ก รวมถึงโรงพยาบาลสนามบางแห่งไม่สามารถดูแลรักษาผู้ป่วยขั้นวิกฤตได้

เพื่อลดปัญหาการขาดแคลนออกซิเจนสำหรับผู้ป่วย สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) จึงได้สนับสนุนทุนวิจัยเพื่อพัฒนาและผลิตเครื่องผลิตแก๊สออกซิเจนอัตราการผลิตสูงเพื่อใช้ร่วมกับเครื่องจ่ายออกซิเจนอัตราการไหลสูง ผู้วิจัยจึงได้พัฒนาเครื่องผลิตออกซิเจนบริสุทธิ์แบบเคลื่อนที่ได้ด้วยหลักการดูดซับสลับความดัน ให้สามารถผลิตออกซิเจนบริสุทธิ์ได้อย่างต่อเนื่อง ในอัตราการผลิตและแรงดันที่สูงขึ้น เพื่อให้เพียงพอกับการใช้ร่วมกับเครื่องช่วยหายใจอัตราการไหลสูง สามารถเชื่อมต่อสายออกซิเจนบนหัวจ่ายออกซิเจนที่มีมาตรฐานเดียวกับหัวจ่ายออกซิเจนเหลวของโรงพยาบาลได้ทันที สั่งการผ่านหน้าจอแสดงผลได้ ใช้งานง่าย ไม่ซับซ้อน เคลื่อนย้ายสะดวก จึงเพิ่มความสะดวกในการใช้งานแก่บุคลากรทางการแพทย์

จุดเด่นของเครื่องคือ มีประสิทธิภาพในการผลิตออกซิเจนได้ที่ความบริสุทธิ์ไม่น้อยกว่าร้อยละ 85 โดยปริมาตรที่อัตราการไหลมากกว่า 40 ลิตรต่อนาที และที่แรงดันไม่น้อยกว่า 3.7 บรรยากาศ สามารถเคลื่อนย้ายได้สะดวกด้วยคนเพียง 1 คน เพื่อรองรับกับการปฏิบัติงานในโรงพยาบาลสนาม หรือนำไปใช้ในโรงพยาบาลขนาดกลางและโรงพยาบาลขนาดเล็ก ที่ไม่มีงบประมาณในการก่อสร้างถังบรรจุออกซิเจนเหลวและระบบต่อเนื่อง ซึ่งต้องใช้งบประมาณหลายสิบล้าน ซึ่งจะช่วยลดปัญหาการขาดแคลนออกซิเจนสำหรับผู้ป่วยที่มีอาการวิกฤตในโรงพยาบาลได้ สามารถทดแทนการใช้ออกซิเจนเหลวจากถังออกซิเจนในโรงพยาบาลต่าง ๆ เครื่องผลิตออกซิเจนมีต้นทุนการก่อสร้างประมาณ 1 ล้านบาท หลังจากผลิตขึ้นมาแล้วได้นำเครื่องไปทดสอบใช้งานจริงที่โรงพยาบาลภูมิพลอดุลยเดช