ศูนย์นาโนเทคฯ สวทช. ร่วมกับเครือข่ายพัฒนา "nSPHERE หมวกแรงดันบวก-ลบ" นวัตกรรมเพื่อลดการแพร่กระจายเชื้อ ด้วยแนวคิดประกอบง่าย ผลิตได้เร็ว ราคาไม่สูง สู่การใช้งานเป็นอุปกรณ์ส่วนบุคคลที่สะดวก น้ำหนักเบา และสามารถนำส่วนควบคุมกลับมาใช้ซ้ำได้
สำหรับวิกฤติโควิด-19 ภายใต้สถานการณ์ในปัจจุบัน การขาดแคลนวัคซีน ประสิทธิภาพการป้องกันการติดต่อของวัคซีนแต่ละยี่ห้อ รวมไปถึงการกลายพันธุ์ที่มีแนวโน้มรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ ทำให้เมื่อพิจารณาจากรูปการณ์แล้ว สถานการณ์เช่นนี้ยังถือว่าอยู่ในระดับที่มีความเสี่ยงและเปราะบางสูง และยังไม่สามารถคาดการณ์ถึงแนวโน้มที่ดีขึ้นได้ในเวลาอันใกล้ กลยุทธ์การรับมือข้อหนึ่งที่สำคัญมากและไม่สามารถละเลยได้ ก็คือ มาตรการลดความเสี่ยงการติดเชื้อของบุคลากรด่านหน้า หรือผู้ป่วยที่จำเป็นต้องรับบริการจากสถานพยาบาลไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ เช่น ฟอกเลือด คลอดบุตร หรือประสบอุบัติเหตุ จำเป็นต้องปฏิบัติอย่างต่อเนื่อง
เมื่อวันที่ 8 ก.ย.64 ดร. ไพศาล ขันชัยทิศ หัวหน้าทีมวิจัยเข็มระดับนาโน กลุ่มวิจัยวัสดุตอบสนองและเซ็นเซอร์ระดับนาโน นาโนเทค สวทช. เผยถึงวิกฤติโควิด-19 ภายใต้สถานการณ์ขาดแคลนวัคซีน ประสิทธิภาพการป้องกัน รวมไปถึงการกลายพันธุ์ที่มีแนวโน้มรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ ทำให้ยังถือว่าอยู่ในระดับที่มีความเสี่ยงและเปราะบางสูง จึงได้ริเริ่มพัฒนา"nSPHERE หมวกแรงดันบวก-ลบ" ขึ้น ที่สามารถป้องกันการแพร่กระจายเชื้อไวรัสโคโรนา ได้ด้วยระบบการกรองประสิทธิภาพสูงร่วมกับการควบคุมความดันภายในหมวกให้สูงหรือต่ำกว่าภายนอกแล้วแต่กรณี เพื่อตัดโอกาสการเล็ดลอดละอองไอจาม เหมาะสำหรับบุคลากรทางการแพทย์ หรือด่านหน้า
...
นักวิจัยนาโนเทค ชี้ว่าในการออกแบบทีมวิจัยได้กำหนดให้อากาศที่เข้าและออกจากหมวกถูกกรองด้วยการดูดอากาศผ่านฟิลเตอร์ แต่มีความแตกต่างระหว่าง nSPHERE ลบและบวก คือ แบบลบ เน้นให้อากาศขาออกจากหมวกสะอาดที่สุด หมวกแบบบวก จะเน้นให้อากาศขาเข้าสะอาดที่สุด เนื่องจากต้องป้องกันเชื้อแพร่กระจายจากภายนอกสู่ผู้สวมใส่ เพื่อสร้างกลไกการป้องกันที่แน่นหนา ลดโอกาสแพร่เชื้อได้มากยิ่งขึ้นไป และมีการออกแบบให้เหมาะสมต่อการใช้งานในลักษณะสวมใส่
"สาเหตุที่ตอนแรกเราออกแบบหมวกให้ใช้ครั้งเดียวทิ้งก็เพื่อให้มั่นใจว่า การใช้งาน nSPHERE จะไม่กลายเป็นพาหะในการแพร่กระจายเชื้อ ดังนั้น การออกแบบจึงให้ทุกส่วนประกอบที่สัมผัสกับละอองหายใจ ไอจาม จะถูกกำหนดให้ทิ้งทั้งหมด นั่นคือ เราให้ทิ้งหมวกทั้งใบ ฟิลเตอร์ เซนเซอร์ และพัดลมดูดอากาศ ในทีเดียวเลยครับ โดยที่ต้นทุนไม่หนักเกินไป พยายามให้ใกล้เคียงกับค่าเสื่อมและค่าใช้จ่ายในการทำความสะอาด PAPR ตามมาตรฐานทั่วไปครับ" ดร.ไพศาลกล่าว
ดร.ไพศาล กล่าวด้วยว่า ข้อดีของการทิ้งหมวกทั้งใบคือ ให้ความมั่นใจว่า ฟิลเตอร์ไม่รั่วระหว่างการใช้งาน และไม่เป็นที่สะสมเชื้อไวรัส เมื่อต้นแบบได้ถูกนำไปทดลองใช้งานภายใต้สถานการณ์จริง นอกจากนี้ ภายใน nSPHERE ยังมีเซนเซอร์วัดความดัน เพื่อมีระบบการเตือนเมื่อความดันภายในหมวกไม่เป็นไปตามกำหนด โดยเราให้มีการวัดความดันภายในและภายนอกหมวกเปรียบเทียบกับตลอดเวลา จุดนี้กลายเป็นจุดเด่นของ nSPHERE ทำให้การเคลื่อนย้ายผู้ติดเชื้อทำได้จริงในเชิงปฏิบัติ เนื่องจากการเข้าออกจากห้อง การเข้าลิฟต์ หรือ พาหนะโดยสาร มีความแตกต่างความดันอยู่ตลอดเวลา ระบบเดิมจะไม่มีสัญญาณเตือน แต่ nSPHERE ให้ความสำคัญ ณ จุดนี้มากเป็นพิเศษ
หลายคนกังวลเรื่องของต้นทุน แต่นักวิจัยมองว่า เราประนีประนอมต้นทุนได้ แต่เรื่องความปลอดภัยเราไม่ควรประนีประนอม จุดนี้เองทำให้ทีมวิจัยต้องนึกวิธีการผลิตและเลือกใช้วัสดุราคาประหยัด ซึ่งจริง ๆ ยากมาก แต่เราเล็งเห็นว่าจะเป็นประโยชน์ระยะยาว เนื่องจากหากกระบวนการผลิตหมวกสามารถทำได้ง่าย ลงทุนไม่สูงเกินไป เราก็จะสามารถ่ายทอดเทคโนโลยีได้ง่าย นำไปสู่การใช้ประโยชน์ในวงกว้างได้อย่างทันท่วงที โดย nSPHERE ครบชุด (หมวกเเละคอนโทรลเลอร์) มีมูลค่า 2,500บาท แบ่งออกเป็น คอนโทรลเลอร์ 2000 บาท (ใช้ซ้ำได้) และหมวก 500 บาท ซึ่งเป็นแบบใช้แล้วทิ้ง ระยะเวลาการใช้สะสม 24 ชม.
ดร.ไพศาล เผยว่า ทีมวิจัยส่งนวัตกรรม nSPHERE นี้ ไปทดสอบมาตรฐานที่มีความท้าทายสูง เนื่องจากการทดสอบยังไม่มีมาตรฐานรองรับชัดเจน เพราะมีลักษณะเป็นนวัตกรรมที่มีข้อบ่งใช้ใหม่ จึงต้องมีการประยุกต์ใช้มาตรฐานใกล้เคียงตามข้อมูลที่ทาง CDC และ OSHA กำหนดเป็นไกด์ไลน์เอาไว้ เมื่อรวบรวมผลการทดสอบมาตรฐานเหล่านี้ไปใช้อ้างอิงพร้อมกับการทดสอบที่นาโนเทค สวทช. สร้างขึ้นเอง ช่วยระบุตำแหน่งจุดอับทำให้ร้อนเมื่อสวมใส่ ก็ทำให้สร้างความเชื่อมั่นในนวัตกรรมนี้ได้มากยิ่งขึ้น
ทำให้ปัจจุบัน มีการนำไปใช้งาน รวมถึงการใช้ในเชิงสาธิตกว่า 900 ชุด ใน 37 หน่วยงานและสถานพยาบาลทั่วประเทศ อาทิ คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล ศูนย์บริการการแพทย์ฉุกเฉินกรุงเทพมหานคร (ศูนย์เอราวัณ) โรงพยาบาลกลาง โรงพยาบาลเวชการุณย์รัศมิ์ โรงพยาบาลสิรินธร โรงพยาบาลลาดกระบัง โรงพยาบาลนครพิงค์ จังหวัดเชียงใหม่ โรงพยาบาลกำแพงเพชร เป็นต้น
...
ซึ่งจุดนี้พยายามจะตอบเรื่อง speed และ scale ให้ได้ จากเริ่มแรกเราก็ผลิตได้ไม่กี่สิบใบต่อวัน จนตอนนี้ได้กว่า 100 ใบ กำลังขยายกำลังผลิตสู่พันธมิตร เช่น วิทยาลัยเทคนิคในแต่ละภูมิภาค เช่น วิทยาลัยเทคนิคสุราษฎร์ธานี เชียงใหม่ หนองคาย อยุธยา ตั้งเป้าไว้ที่ 800 ใบต่อวัน
"รางวัลของงานนี้ ไม่ใช่เงินทองหรือชื่อเสียง แต่เป็นคำขอบคุณจากบุคลากรด่านหน้า และผู้เกี่ยวข้อง ที่ใช้หมวก nSPHERE แล้วมั่นใจ อยู่รอดปลอดภัยเมื่อเกิดความเสี่ยงติดเชื้อ หมอ พยาบาลบอกถ้าไม่ได้หมวกน่าจะติดไปแล้ว เป็นการยืนยันเบื้องต้นว่า นวัตกรรมที่เราทำน่าจะมีประโยชน์จริงๆ จึงได้ร่วมมือกับรพ.เวชศาสตร์เขตร้อน ม.มหิดลในการทำการทดสอบ" ดร.ไพศาลกล่าว