E-nose กับการวินิจฉัยโรค ประตูด่านสำคัญของการแพทย์ยุคใหม่

ในโลกของการแพทย์ ความแม่นยำในการวินิจฉัยนับเป็นเรื่องสำคัญมาก เพราะแค่กลิ่นเล็กๆ จากลมหายใจของคนไข้ ก็อาจบอกเล่าเรื่องราวที่ซ่อนอยู่ในร่างกายได้มากมาย และด้วยเหตุนี้ E-nose จึงได้ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อทำหน้าที่เหมือนจมูกมนุษย์ ซึ่งมีความสามารถในการแยกแยะสารเคมีและกลิ่นต่างๆ ได้ละเอียดแม่นยำกว่า 

แม้ในหลายครั้งเราอาจจะเคยได้ยินว่าเจ้าจมูกอิเล็กทรอนิกส์นี้มักทำหน้าที่ในอุตสาหกรรมต่างๆ นับตั้งแต่วงการอาหาร ,สาธารณสุข ไปจนถึงเพื่อสิ่งแวดล้อม แต่ต้องบอกว่าสำหรับวงการการแพทย์เอง เรื่องนี้ก็สำคัญไม่แพ้กัน แถมยังมีการหยิบมาใช้จริงแล้วด้วย ซึ่งผลลัพธ์ก็ดูเป็นที่น่าพึงพอใจทีเดียว ฉะนั้นเรามาดูกันดีกว่าว่าสิ่งนี้จะปูทางไปสู่อะไรบ้างในอนาคต

E-nose กับการวินิจฉัยโรค มีความแม่นยำมากแค่ไหน?

ในยุคที่เทคโนโลยีก้าวกระโดดไปข้างหน้า หนึ่งในนวัตกรรมที่น่าทึ่งและกำลังเปลี่ยนแปลงวงการแพทย์ได้อย่างน่าจับตามองก็คือ “จมูกอิเล็กทรอนิกส์” ซึ่งมีความสามารถในการตรวจจับโรคผ่านการวิเคราะห์กลิ่นที่ละเอียดอ่อน เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงแค่สะท้อนถึงความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ แต่ยังแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการช่วยชีวิตและยกระดับคุณภาพชีวิตของผู้คนได้อย่างน่าเหลือเชื่อ

เกริ่นสั้น ๆ ว่า E-nose คืออุปกรณ์หนึ่งที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อทำหน้าที่เสมือนจมูกมนุษย์ โดยใช้เซนเซอร์หลายชนิดในการตรวจจับและแยกแยะสารเคมีที่ซับซ้อนในอากาศหรือในลมหายใจของมนุษย์ จากนั้นข้อมูลที่ได้รับจะถูกประมวลผลด้วยระบบ AI ที่มีความสามารถในการวิเคราะห์และแปลผลลัพธ์ออกมาเป็นข้อมูลทางการแพทย์ที่มีความแม่นยำสูง ก่อนจะแปลงเป็นตัวเลขที่สามารถวัดค่าและเชื่อถือได้ 

โดยหากถามว่ามีความแม่นยำแค่ไหน เรื่องนี้เราต้องย้อนกลับไปในปี 2017 มหาวิทยาลัยเลสเตอร์ได้เผยแพร่งานวิจัยที่น่าทึ่งเกี่ยวกับการใช้ E-nose ในการแยกแยะลมหายใจของผู้ป่วยมะเร็งปอดกับคนที่มีสุขภาพดี ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่ามีความแม่นยำถึง 88% ในการตรวจจับสารเคมีที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งปอด ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในลมหายใจของผู้ป่วย 

งานวิจัยชิ้นนี้ไม่เพียงแต่ยืนยันถึงศักยภาพของ E-nose ในการตรวจจับโรคมะเร็งปอด แต่ยังแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการใช้เทคโนโลยีนี้ในวงกว้าง โดยในปีถัดมา ทางมหาวิทยาลัยไฮเดลแบร์กก็ได้ทำการศึกษาต่อเนื่องและรายงานว่า E-nose สามารถตรวจจับมะเร็งปอดในระยะแรกได้ด้วยความแม่นยำถึง 90%

ผลการวิจัยนี้เป็นข้อพิสูจน์เพิ่มเติมว่า E-nose สามารถใช้เป็นเครื่องมือช่วยในการวินิจฉัยโรคมะเร็งในระยะแรกได้อย่างมีประสิทธิภาพ การตรวจพบโรคในระยะเริ่มต้นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากการรักษาโรคมะเร็งในระยะแรกมีโอกาสประสบความสำเร็จสูงกว่า ทั้งยังมีความสามารถในการตรวจจับโรคเบาหวานได้อีกด้วย 

ต่อมางานวิจัยจากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดในปี 2019 ก็ได้แสดงให้เห็นว่า E-nose สามารถตรวจจับสารเคมีที่เกี่ยวข้องกับโรคเบาหวานในลมหายใจของผู้ป่วยได้ด้วยความแม่นยำประมาณ 85% ช่วยลดความจำเป็นในการเจาะเลือดเพื่อตรวจระดับน้ำตาล ซึ่งเป็นการลดความเจ็บปวดและความไม่สะดวกสบายของผู้ป่วยได้ดีทีเดียว

สิ่งที่น่าสนใจกว่านั้นคือ นักวิทยาศาสตร์กำลังหาวิธีในการวินิจฉัยโรคพาร์กินสันอย่างง่าย ๆ จากกลิ่นตัว โดยอาศัยเทคโนโลยีดังกล่าว โดยประยุกต์ใช้จากความสามารถของผู้หญิงคนหนึ่งที่ชื่อจอย มิลน์ ซึ่งเธอสามารถดมกลิ่นหาโรคพาร์กินสันได้ และจอยก็ใช้ความสามารถนี้ช่วยนักวิทยาศาสตร์พัฒนาการทดสอบวินิจฉัยพาร์กินสัน ปรากฏว่าเหตุการณ์นี้ก็นำไปสู่ประตูบานใหม่ของงานวิจัยที่กระตุ้นให้นักการแพทย์ทุ่มเทกับความสำคัญของเรื่องของ “กลิ่น” มากยิ่งขึ้น 

จากทั้งหมดเราพอจะกล่าวได้ว่าความแม่นยำของเครื่องมือนี้แสดงถึงตัวเลขที่ทำได้ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการเข้าตรวจเพื่อรับการวินิจแัยในระยะเริ่มต้น แม้หลายอย่างจะฟังดูเป็นไปได้ แต่ต้องบอกตรงนี้ก่อนว่าไม่ใช่ทุกเรื่องง่าย เพราะนักวิจัยก็ยังเจอกับอุปสรรคมากมายเกี่ยวกับการใช้เทคดนโลยีดังกล่าว ถึงจะมีคอนเซ็ปการใช้งานน่าสนใจแค่ไหน แต่ก็ปฏิเสธไม่ได้ว่าย่อมมีความท้าทายมากมายรออยู่

ความท้าทายและโอกาสในอนาคตของ E-nose สำหรับการวินิจฉัยโรค

การพัฒนาและการใช้งานจมูกอิเล็กทรอนิกส์ในการวินิจฉัยโรค ต้องยอมรับว่ามีความก้าวหน้าอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม ยังมีความท้าทายและโอกาสในอนาคตที่สำคัญอีกมากเพื่อพิสูจน์ว่าจะนำมาใช้ได้อย่างเห็นผลมากยิ่งขึ้น รวมถึงสามารถนำไปใช้ได้อย่างแพร่หลาย โดยเราจะเห็นถึงความท้าทายอันเป็นเหตุผลที่บอกเราว่าทำไมสิ่งนี้ยังคงอยู่ในช่วงก้าวแรกของแวดวงการแพทย์ไม่ว่าจะเป็นการเจอกับ

• ความหลากหลายของสารเคมีในลมหายใจ
  ลมหายใจของมนุษย์ประกอบด้วยสารเคมีหลายร้อยชนิด การแยกแยะและวิเคราะห์สารเคมีที่เฉพาะเจาะจงสำหรับแต่ละโรคเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ นักวิจัยต้องพัฒนาเซนเซอร์ที่มีความไวและแม่นยำสูงในการตรวจจับสารประกอบเหล่านี้ โดยในปัจจุบันก็ได้มีการพัฒนาเซนเซอร์ในการรองรับกลิ่นที่มากขึ้น แต่ในด้านหนึ่งก็ต้องยอมรับว่าสิ่งอาจยังไม่ครอบคลุมเท่าที่ควร
  
  

• ความเสถียรของเซนเซอร์
  เซนเซอร์ใน E-nose ต้องมีความเสถียรและเที่ยงตรงในการตรวจวัดสารเคมีต่างๆ ซึ่งแน่นอนว่าความแปรปรวนของเซนเซอร์สามารถส่งผลต่อความแม่นยำของผลการวินิจฉัยได้ ดังนั้นการปรับปรุงเซนเซอร์ให้มีความเสถียรและเที่ยงตรงสูงเป็นสิ่งที่สำคัญ แม้ว่าปัจจุบันจะมีการพัฒนาจนใช้งานได้จริง แต่การจะใช้ได้อย่างแพร่หลายก็ยังต้องการความเสถียรที่มากกว่านี้
  
  

• การประยุกต์ใช้ในสถานการณ์จริง
  การนำ E-nose ไปใช้ในสถานพยาบาลและการใช้งานจริงยังมีความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมและผู้ป่วยที่หลากหลาย การพัฒนาระบบที่สามารถทำงานได้ในทุกสภาพแวดล้อมและสามารถใช้งานได้ง่ายเป็นเรื่องที่ต้องให้ความสำคัญ และในส่วนนี้เองที่ทำให้นักพัฒนาต้องทำการบ้านอย่างหนักไม่ว่าจะเป็นน้ำหนักของตัวเครื่องไปจนถึงกระบวนการใช้งานต่างๆ ที่ต้องเรียบง่าย เข้าถึงได้
  
  

• การรับรองทางการแพทย์
  การรับรองและการอนุมัติจากหน่วยงานทางการแพทย์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและต้องใช้เวลา การทดสอบและการพิสูจน์ประสิทธิภาพของ E-nose ในการตรวจวินิจฉัยโรคต้องผ่านการตรวจสอบอย่างละเอียดเพื่อให้ได้รับการยอมรับในการใช้งานจริง ซึ่งจะต้องใช้เวลาในการพิจารณาทั้งเพื่อเข้ารับการรักษาและรับรองการรักษา

สรุป: E-nose จุดเริ่มต้นนวัตกรรมเปลี่ยนชีวิต

ในอนาคต E-nose อาจกลายเป็นเครื่องมือที่จำเป็นในสถานพยาบาลทั่วโลก ช่วยให้การวินิจฉัยโรคเป็นไปอย่างรวดเร็ว แม่นยำ การพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีนี้สามารถนำไปสู่การดูแลสุขภาพที่ดีขึ้นและยกระดับคุณภาพชีวิตของผู้คนได้อย่างน่าอัศจรรย์ จนไม่แน่ว่าอาจเกิดการค้นพบโรคใหม่ๆ ที่ยังไม่เคยถูกวินิจฉัยผ่านกลิ่นมาก่อนก็เป็นได้ 

นับเป็นเรื่องดีที่ E-nose ได้กลายเป็นนวัตกรรมที่สร้างประโยชน์ ในการลดภาระงานของแพทย์และบุคลากรทางการแพทย์ โดยเฉพาะในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องมีการตรวจวินิจฉัยอย่างรวดเร็ว เช่น การตรวจสอบผู้ป่วยในห้องฉุกเฉิน หรือการคัดกรองโรคในสถานการณ์แพร่ระบาด เรียกได้ว่าเป็นคุณค่าโดยตรงที่ช่วยให้เกิดความก้าวหน้าอย่างมากในแวดวงนี้ 

สำหรับ MUI-Robotics เราหวังเป็นอย่างยิ่งว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจะมีการพัฒนาพร้อมถูกยกระดับให้สามารถใช้ได้ในหลายสาขาเช่นกันไม่ได้จำกัดเพียงแค่อุตสาหกรรมอาหาร, การขนส่ง, สิ่งแวดล้อม หรือการแพทย์เท่านั้น แต่สิ่งนี้ควรเข้าถึงในทุกในทุกมิติของชีวิตประจำวันเพื่อถูกนำมาใช้งานให้เกิดประโยชน์สูงสุดได้อย่างแท้จริง ซึ่งทั้งหมดอาจเป็นเพียงก้าวแรก แต่ก็เป็นสัญญาณที่ดีว่าการพัฒนานับจากนี้ได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว