3 นวัตกรรมทางการแพทย์สุดล้ำคืนชีวิตใหม่ให้ผู้ป่วย
นิตยสาร Trust ฉบับที่ 63 | คอลัมน์ Global Trend
ปัจจุบันอุตสาหกรรมการแพทย์และสุขภาพนับเป็นหนึ่งในธุรกิจที่มีการพัฒนาอย่างก้าวกระโดด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อมีปัจจัยสําคัญอย่างการเข้าสู่สังคมผู้สูงอายุมาผนวกกับการแพร่ระบาดของ COVID-19 ยิ่งเป็นตัวเร่งให้เกิดการ คิดค้นและพัฒนานวัตกรรมทางการแพทย์ให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น เพื่อช่วยยกระดับความสามารถในการรับมือ กับโรคภัยต่าง ๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้ในอนาคต พร้อมสร้างโอกาสให้ผู้ป่วยได้กลับมามีชีวิตใหม่ที่แข็งแรงและมีความสุข อีกครั้ง เฉกเช่น 3 นวัตกรรมแห่งอนาคตที่ TRUST ได้รวบรวมมานําเสนอไว้ในฉบับนี้
เลือดสังเคราะห์ต่อชีวิต เติมโลหิตที่ขาดแคลน
เลือดเป็นสิ่งจําเป็นและสําคัญอย่างยิ่งในการรักษาผู้ป่วย ทั้งผู้ป่วยที่ต้องเข้ารับการผ่าตัด ผู้ป่วยที่ประสบอุบัติเหตุ ผู้ป่วยที่เป็นโรคเลือดและโรคอื่น ๆ อีกมากมาย แต่หากโรงพยาบาล มีเลือดสํารองไม่เพียงพอในช่วงเวลาฉุกเฉินก็อาจส่งผลกระทบให้ผู้ป่วยได้รับการรักษาล่าช้า จนเป็นเหตุให้เสียชีวิตได้ โดยเฉพาะผู้ป่วยที่มีกรุ๊ปเลือดหายาก หรือมีความผิดปกติของเม็ดเลือดจนไม่สามารถใช้ชีวิตได้ตามปกติด้วยเหตุนี้ ศ.เซดริก เกวาร์ต (Prof. Cedric Ghevaert) ศาสตราจารย์ด้านเวชศาสตร์ การถ่ายเลือด ที่ปรึกษาด้านโลหิตวิทยา มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ และระบบบริการสุขภาพ ด้านโลหิตและการปลูกถ่าย (NHS Blood and Transplant - NHSBT) จึงเริ่มทดลองสังเคราะห์ เลือดเทียมขึ้น ภายใต้โครงการ RESTORE โดยมีเป้าหมายสูงสุด คือ การผลิตเลือด เพื่อช่วยผู้ที่มีกรุ๊ปเลือดหายาก อย่างเช่น กรุ๊ปเลือดเอบี อาร์เอชลบ (AB) และผู้ป่วยด้วยโรคเลือดอย่างโรคโลหิตจางหรือผู้ป่วยโรค เม็ดเลือดแดงรูปเดียวที่ต้องได้รับการถ่ายเลือด อยู่เป็นประจํา ซึ่งงานวิจัยครั้งนี้เกิดจากความร่วมมือกันของหลายสถาบัน ได้แก่ ระบบบริการ สุขภาพด้านโลหิตและการปลูกถ่าย (NHS Blood and Transplant - NHSBT) มหาวิทยาลัย เคมบริดจ์ มหาวิทยาลัยบริสโทล และกรุง ลอนดอน โดยมุ่งเน้นการสร้างเม็ดเลือดแดงเทียมที่สามารถนําพาออกซิเจนจากปอดไปสู่ ส่วนอื่น ๆ ของร่างกาย
สําหรับกระบวนการผลิตเลือดสังเคราะห์ ทีมวิจัยเริ่มจากการนําเลือดที่ได้รับบริจาคปริมาณ 470 มิลลิลิตร มาคัดกรองโดยใช้อนุภาคแม่เหล็ก เพื่อดึงสเต็มเซลล์ที่จะสามารถกลายเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดงได้ออกมาจากนั้นนํามาเพาะให้เติบโตในห้องทดลอง แล้วกระตุ้นสเต็มเซลล์ที่เพาะไว้ให้กลายเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดง โดยจะใช้เวลาประมาณ 3 สัปดาห์ ซึ่งสามารถเพาะเซลล์เม็ดเลือดแดงได้ 50 ล้านเซลล์ ต่อสเต็มเซลล์ที่สกัดออกมาได้ ราว 5 ล้านเซลล์ จากนั้นทีมวิจัยจะคัดแยก เซลล์เม็ดเลือดแดงราว 15 ล้านเซลล์ ที่พัฒนา จนถึงจุดที่สามารถฉีดเข้าร่างกายมนุษย์ได้มาทดลอง
และเมื่อไม่นานนี้ได้ทดลองทางคลินิกใน การเปลี่ยนถ่ายเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ปลูก ในห้องปฏิบัติการให้กับมนุษย์เป็นครั้งแรกของโลก โดยทดลองส่วนแรกกับอาสาสมัคร จํานวน 2 ราย เพื่อทดสอบการถ่ายเลือดเทียมเข้าร่างกายมนุษย์ในปริมาณ 5 - 10 มิลลิลิตร (การถ่ายเลือดจะต้องตรวจความเข้ากันได้ ของเลือดผู้รับและเลือดที่จะถ่ายเข้าสู่ร่างกาย ก่อนเสมอ เพื่อป้องกันไม่ให้เลือดจับตัวกันเป็นก้อน) ซึ่งผลการทดลองพบว่า ไม่มีผลข้างเคียงแต่อย่างใด และอีกส่วนได้ทดลอง กับอาสาสมัครจํานวน 10 ราย เพื่อตรวจสอบว่าเลือดเทียมจะสามารถอยู่ในร่างกายมนุษย์ใต้นานแค่ไหน และจะมีประสิทธิภาพเหมือนเลือดจริงหรือไม่ โดยอาสาสมัครจะได้รับเลือดจริงจากการรับบริจาค ปริมาตร 5 - 10 มิลลิลิตร จากนั้นใน 4 เดือนต่อมาจะได้รับเลือดเทียมที่ผลิตขึ้นในห้องปฏิบัติการใน ปริมาตรเท่ากัน ซึ่งนักวิจัยจะประเมินอายุ ของเม็ดเลือดแดงจากเลือดทั้ง 2 ชุดด้วย กระบวนการทางรังสี
ซึ่งหากเลือดเทียมไหลเวียนได้นานขึ้นความถี่ในการถ่ายเลือดให้กับผู้ป่วยก็จะมี จํานวนครั้งที่ลดลง จากปัจจุบันที่ต้องถ่ายเลือด ทุก 2-3 สัปดาห์ ก็จะขยายเป็นทุก 6 สัปดาห์ นอกจากนี้ โดยปกติแล้วเซลล์เม็ดเลือดแดง จะอยู่ได้นานราว 120 วัน และเลือดที่ได้รับ บริจาคก็จะมีทั้งเซลล์เม็ดเลือดแดงที่มีอายุน้อย และอายุมาก แต่ถ้าเป็นเลือดเทียมจะเป็น เลือดที่สดใหม่และสามารถอยู่ได้นานถึง 120 วัน ทั้งนี้ ขั้นต่อไปของการทดลองจะเป็นการทดสอบ ให้แน่ใจว่า เลือดเทียมที่สังเคราะห์ขึ้นนี้จะสามารถเข้ากันได้กับภูมิคุ้มกันของผู้รับ
HAL Exoskeleton คืนพลังให้ผู้ป่วย-ผู้สูงวัย เคลื่อนไหวเองได้อีกครั้ง
ปัญหาผู้ป่วยและผู้สูงอายุที่ไม่สามารถ เคลื่อนไหวร่างกายได้เองกําลังจะหมดไป นับ ตั้งแต่มีการพัฒนาชุดหุ่นยนต์ที่ชื่อว่า HAL Exoskeleton (HAL ย่อมาจาก Hybrid Assistive Limb) ขึ้น โดย ศ.โยชิยูกิ ซันกาอิ แห่งมหาวิทยาลัยทสึคุบะ (Tsukuba University) ร่วมกับบริษัทไซเบอร์ดายน์ (Cyberdyne) ผู้ผลิตหุ่นยนต์ไซบอร์กทางการแพทย์ จากประเทศญี่ปุ่น นับตั้งแต่ปี 2009 และพัฒนามาอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งปัจจุบัน โดยเป็นชุดที่มีลักษณะคล้ายโครงกระดูกที่ถูกออกแบบให้มีน้ําหนักเบา พร้อมกับข้อต่อที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็ก ทําให้ผู้ที่สวมใส่จะมีพลังในการยกแขนขาขึ้นได้เอง โดยกระบวนการทํางานของชุดนี้จะเริ่มจากเซนเซอร์ที่คอยจับสัญญาณคลื่นไฟฟ้าที่ส่งมาจากสมองเพื่อส่งต่อไปยังกล้ามเนื้อ ด้วยการแพร่ผ่านไปยังผิวหนัง (Skin Surface) ซึ่งเรียกว่า Bioelectric Signals (BES) จากนั้นจะส่งข้อมูล ไปยังระบบประมวลผลที่ติดอยู่ตรงเอวผู้สวมใส่ เพื่อสั่งการให้แขนขาขยับเขยื้อนไปตามทิศทางที่ต้องการจริง ๆ โดยชุดหุ่นยนต์นี้จะสามารถ ตอบสนองสัญญาณจากสมองได้เช่นเดียวกับกล้ามเนื้อในร่างกาย
นอกจาก HAL Exoskeleton จะถูกออกแบบมาเพื่อชดเชยกําลังกล้ามเนื้อขาที่หายไปแล้ว ยังมุ่งช่วยกลุ่มคนที่มีความบกพร่องในการเดินแต่ยังคงมีการทางานของขาเหลืออยู่มากพอให้สมองสามารถส่งสัญญาณสั่งการมายังชุดหุ่นยนต์ได้ โดยผลวิจัยพบว่า ผู้ป่วยอัมพาตหรือผู้สูงอายุที่เข้ารับการฟื้นฟูสมรรถนะ ด้วยการใส่ชุดหุ่นยนต์นี้ จะช่วยให้มีกําลังของกล้ามเนื้อดีขึ้น ออกแรงได้มากขึ้น และมีรูปแบบการเดินที่ดีขึ้น เป็นเหตุให้ RoboFit ศูนย์บําบัดระบบประสาทด้วยหุ่นยนต์แห่งแรกของออสเตรเลีย ทดลองใช้ชุดหุ่นยนต์นี้กับผู้ป่วยที่ไม่สามารถเดินได้เอง เพื่อใช้ในการทรงตัวและฝึกเดินติดต่อกันนาน 21 วัน วันละ 2 ชั่วโมงบนลู่วิ่ง ซึ่งพบว่าวิธีการนี้ จะช่วยให้สามารถเดินบนลู่วิ่งได้ไกลขึ้นสูงสุดถึง 10 เมตร
เครื่องสแกน fMRI ช่วยผู้ป่วยอัมพาตสื่อสารได้
อีกไม่นานนัก เราคงจะได้เห็นนวัตกรรมทางการแพทย์ที่ช่วยให้ผู้ป่วยอัมพาตสามารถ สื่อสารบอกความต้องการของตัวเองได้อีกครั้ง ด้วยเครื่องสแกนสมองแบบละเอียด หรือที่เรียกว่า Functional MRI (MRI) เครื่องสแกน ที่สามารถแสดงให้เห็นการไหลเวียนของกระแสเลือดภายในสมองและการทํางานของสมองได้อย่างชัดเจน โดยอาศัยการท่างานของประจุไฟฟ้าขนาดเล็ก เพื่อตรวจจับหาบริเวณที่มีการแลกเปลี่ยนออกซิเจนระหว่างเซลล์ในสมองที่เป็นตัวบ่งชี้ว่า บริเวณดังกล่าวของสมองกําลังทํางาน แล้วนํามาแสดงบนจอมอนิเตอร์จากนั้นโปรแกรมจะถอดรหัสและแปลความหมายของภาพผ่านเครื่องสแกน MRI เพื่อถ่ายทอดออกมาเป็นเรื่องราวที่คนนั้น ๆ กําลังคิดอยู่ในหัวสมองได้อย่างแม่นยํา
ทั้งนี้ ทีมนักประสาทวิทยามหาวิทยาลัยเทกซัสเอแอนด์เอ็ม สหรัฐฯ ได้ทําการทดลอง เบื้องต้นกับกลุ่มอาสาสมัครหญิงและชายอายุระหว่าง 20 - 30 ปี จํานวน 3 คน โดยให้กลุ่มอาสาสมัครฟังรายการวิทยุและ เรื่องราวจากพอดแคสต์ (Podcast) รวมทั้งสิ้น 16 ชั่วโมง สลับกับเข้าไปอยู่ในเครื่องสแกน MIRI เป็นช่วง ๆ ผลปรากฏว่า อัลกอริทึม สามารถแปลความหมายจากภาพสแกนสมองของอาสาสมัคร โดยจับคู่แบบแผนของเสียง เข้ากับการทํางานของสมองได้ตรงกับเรื่องราวของต้นฉบับที่ฟังจากพอดแคสต์ ซึ่งผลการทดลองข้างต้นชี้ว่า วิธีนี้จะช่วยให้เราล่วงรู้ถึงสิ่งที่ผู้คนได้เห็นหรือได้ยินได้ฟังมา รวมทั้งความคิดที่อยู่ในหัวสมอง โดยอาศัยการแปลความหมายจากกิจกรรมความเคลื่อนไหวของสมองเท่านั้น ทีมผู้วิจัยจึงหวังว่า ในระยะยาวจะสามารถสร้างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อสมองกับคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยให้ผู้ป่วยอัมพาตที่พูด ไม่ได้สามารถสื่อสารกับโลกภายนอกได้อีกครั้ง
