การใช้คอมพิวเตอร์และระบบสารสนเทศในไอซียู/การศึกษาและวิจัยทางการแพทย์

ในด้านการศึกษาและการวิจัยนั้น คอมพิวเตอร์มีบทบาทเป็นอย่างมากต่อการพัฒนาและศึกษาองค์ความรู้ใหม่ของทุกสาขาวิชา โดยเฉพาะสาขาทางการแพทย์ คอมพิวเตอร์จะมีผลอย่างมากต่อการทำงานที่ถูกต้องแม่นยำของเครื่องมือและอุปกรณ์การแพทย์ที่ใช้เทคโนโลยีชั้นสูงชนิดต่างๆ ซึ่งจะเป็นผลต่อเนื่องต่อความน่าเชื่อถือของการนำผลที่ได้นั้นมาช่วยในการวินิจฉัยโรคของแพทย์หรือความน่าเชื่อถือของการนำเครื่องมือแพทย์ชนิดนั้นมาให้การรักษาโรคแก่ผู้ป่วย ดังนั้นการศึกษาและการวิจัยทางการแพทย์ทั้งหลายจึงมุ่งเน้นพัฒนาเครื่องมือ องค์ความรู้และวิธีการต่าง เพื่อนำมาใช้ในการรักษาโรคหรืออำนวยความสะดวกต่อบุคคลากรทางการแพทย์และผู้ป่วยให้มากที่สุด

ปัจจุบันมีความพยายามพัฒนาคอมพิวเตอร์ให้มีความสามารถในการตัดสินใจและเรียนรู้ได้ด้วยตนเองที่เรียกว่า ปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligent : AI) ขึ้น เพื่อช่วยลดภาระงานบางอย่างของมนุษย์ลง เช่น งานวิจัยด้านหุ่นยนต์ชนิดต่างๆ การใช้คอมพิวเตอร์สร้างแบบจำลองด้านการแพทย์ต่างๆ เช่น แบบจำลองการระบาดของโรค การใช้คอมพิวเตอร์สร้างภาพจำลองสามมิติของร่างกายมนุษย์เพื่อให้แพทย์ตรวจวินิจฉัยโรคและทำการรักษาได้ง่ายขึ้นหรือแม้กระทั่งโครงการวิจัยทางโทรเวชต่างๆ ซึ่งได้รับการวิจัยและพัฒนาอย่างจริงจัง

ระบบการแพทย์อัจฉริยะ (intelligent medical system)

ศูนย์เทคโนโลยีและคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) ได้ให้นิยามของ ระบบการแพทย์อัจฉริยะไว้ดังนี้ “เครื่องใช้ ผลิตภัณฑ์ (รวมทั้งอุปกรณ์ ส่วนประกอบ ส่วนควบหรือชิ้นส่วนของเครื่องใช้ผลิตภัณฑ์) ดังกล่าวมีความสามารถในการทำงานให้บรรลุเป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดเวลาลดความเสียหายที่จะเกิดขึ้น มีความแม่นยำสูง สามารถรับรู้สภาพแวดล้อมในการทำงานและตอบสนองต่อผู้ใช้ (ทั้งแพทย์หรือผู้ป่วย) ทำให้ง่ายต่อการใช้งาน รวมทั้งช่วยส่งเสริมสนับสนุนระบบการบริหารจัดการและการดูแลของแพทย์” ระบบการแพทย์อัจฉริยะสามารถแบ่งออกได้ดังนี้

(1) ระบบภาพทางการแพทย์ (imaging technology)

เป็นงานวิจัยเพื่อพัฒนาอัลกอริธึมต่างๆ ที่ใช้ในการสร้างภาพทางการแพทย์ขึ้น เพื่อมุ่งเน้นผลสัมฤทธิ์ด้านการวินิจฉัยและการให้การรักษาพยาบาลแก่ผู้ป่วย โดยการพัฒนานั้นจะเน้นการพัฒนาระบบภาพสามมิติของร่างกายผู้ป่วยหรืออวัยวะภายในผู้ป่วย เพื่อการวินิจฉัยและค้นหารอยโรค เพื่อการพยากรณ์รูปร่างที่อาจเปลี่ยนไปของผู้ป่วยเมื่อได้รับการทำหัตถการต่างๆ ซึ่งในที่นี้จะกล่าวแยกเป็น 2 ด้านพอสังเขป คือ

ระบบการสร้างภาพ 3 มิติสำหรับการวินิจฉัยและประกอบการรักษา

1. เป็นการสร้างภาพ 3 มิติของผู้ป่วย จากเครื่องถ่ายภาพทางรังสีชนิดต่างๆ เช่น CT scan, MRI, SPETหรือ PET มาใช้แสดงตำแหน่งของก้อนมะเร็ง โดยการใช้ภาพถ่ายรังสีที่แสดงโครงสร้างร่างกายผู้ป่วยจากเครื่อง CT scan มาผนวกกับภาพถ่ายรังสีจากเครื่อง SPET ก็จะได้ตำแหน่งของก้อนมะเร็งที่แม่นยำกว่าการใช้ภาพถ่ายรังสีจากเครื่องใดเครื่องหนึ่ง และใช้ภาพถ่ายรังสีที่ได้ไปประกอบการวางแผนการรักษาโดยทีมแพทย์และผู้เชียวชาญได้ ปัจจุบันมีเทคโนโลยีที่ควบรวมระหว่างเครื่อง CT scan และเครื่อง PET เรียกว่า PET – CT scan ซึ่งจะได้ภาพถ่ายที่แสดงทั้งโครงสร้างของร่างกายและตำแหน่งของมะเร็งออกมาในการสแกนเพียงครั้งเดียว
2. ระบบการสร้างภาพจำลอง 3 มิติ เพื่อช่วยวางแผนการรักษา

เป็นการสร้างภาพจำลอง 3 มิติ ขึ้นเพื่อช่วยวางแผนการรักษา เช่น งานทันตกรมรากฟันเทียม จากเดิมที่ใช้เพียงความชำนาญและประสบการณ์ของทันตแพทย์ในการรักษา ก็จะใช้ภาพจากเครื่อง CT scan ซึ่งเป็นข้อมูล 3 มิติซึ่งมีความถูกต้องมาใช้ในการวางแผนการรักษา โดยใช้โปรแกรมช่วงวางแผนการผ่าตัดรากฟันเทียมจำลองภาพตำแหน่งของรากฟันที่ต้องการฝัง โดยสามารถจะนำไปใช้ในการผ่าตัดได้โดยตรง หรือนำแผนที่วางไว้ไปออกแบบเป็น Drill Guide หรือทำงานร่วมกับระบบนำทางระหว่างการผ่าตัดก็ได้

สำหรับงานด้านการรักษาโรค โดยเฉพาะโรคมะเร็งซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่ไม่สามารถทำการผ่าตัดได้ เช่น บริเวณใต้ฐานสมอง ก็จะใช้ภาพสามมิติที่ได้จากเครื่อง MRI เป็นตัวบ่งชี้ตำแหน่งและใช้เทคนิคการผ่าตัดมะเร็งด้วยรังสีแกมม่า (Gamma Knife) ฉายรังสีแกมม่าเป็นบีมเล็กๆ จากหลายๆ มุมของศีรษะไปฆ่าเซลล์มะเร็งเพื่อหลบเลี่ยงอวัยวะสำคัญ

(2) ระบบติดตามผู้ป่วย (patient monitoring)

สามารถแบ่งออกได้ 2 ด้าน คือ

1. Care Monitoring เป็นการติดตั้งเครื่องมือขนาดเล็กที่ข้างเตียงสำหรับติดตามดูสัญญาณชีพต่างๆ ของผู้ป่วยหนักที่ต้องการดูแลอย่างใกล้ชิด เชื่อมโยงกับระบบเครือข่ายแบบมีสายหรือแบบไร้สายหรือใช้ติดตัวผู้ป่วยที่ไม่ต้องการอยู่โรงพยาบาลนาน โดยเครื่องนี้จะทำหน้าที่ส่งข้อมูลต่างๆ ให้แพทย์ได้ทราบตลอดเวลา เช่น คลื่นไฟฟ้าหัวใจ pulse oxymetry เป็นต้น
2. Home Monitoring เป็นการติดตามผลการรักษาของผู้ป่วยที่ออกจากโรงพยาบาลหรือกลับไปพักฟื้นที่บ้าน โดยระบบจะส่งข้อมูลที่แพทย์ต้องการกลับไปยังศูนย์การแพทย์หรือโรงพยาบาลผ่านทางระบบเครือข่ายได้

ตัวอย่างของงานวิจัยในด้านนี้ เช่น ระบบโมนิเตอร์ข้อมูลสุขภาพผู้ป่วยผ่านระบบบอกพิกัดจากดาวเทียมของมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ โดยมีแนวคิดและวิธีการทำงานดังภาพ ซึ่งระบบจะส่งสัญญาณชีพที่จำเป็น ของผู้ป่วยและส่งกลับมายังศูนย์การแพทย์ เพื่อรายงานให้แพทย์ทราบ

(3) ระบบโทรเวช (tele - medicine)

เริ่มมีบทบาทมากขึ้น เมื่อระบบโครงสร้างพื้นฐานทางเทคโนโลยีของแต่ละประเทศมีความพร้อมมากขึ้น มีส่วนประกอบที่สำคัญคือ ระบบรับ - ส่งภาพ ระบบประมวลผลภาพและระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เนื่องจากในปัจจุบันเทคโนโลยีระบบเครือข่ายนั้นมีความเร็วสูงขึ้นอย่างมาก นอกจากจะทำให้การรับ – ภาพทางการแพทย์ทำได้อย่างรวดเร็วขึ้น ยังสามารถประยุกต์ใช้งานได้กว้างขวาง เช่น การผ่าตัดทางไกลผ่านหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด การใช้เทคนิค VDO conference เพื่อช่วงวางแผนการผ่าตัดของแพทย์จากต่างสถานที่ เป็นต้น

สำหรับงานวิจัยด้านระบบโทรเวชนั้น มุ่งเน้นให้การดูแลรักษาสำหรับประชาชนในพื้นที่ห่างไกล การสร้างความร่วมมือแบบเครือข่ายเพื่อเปลี่ยนความรู้ทางการแพทย์ สร้างความสะดวกสบายต่อผู้ป่วยในบางโรคที่อาจไม่ต้องเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล

ตัวอย่างงานวิจัย ที่ประสบความสำเร็จในด้านนี้ เช่น งานวิจัย เรื่อง An integral care telemedicine system for HIV/AIDS patients ของ Technical University of Madrid ประเทศสเปน เป็นงานวิจัยเกี่ยวกับการสร้างระบบโทรเวช เพื่อให้การดูแลและให้คำปรึกษาแก่ผู้ป่วยโรคเอดส์ ผ่านทางระบบเครือข่าย โดยมีทีมแพทย์จากโรงพยาบาลบาเซโลนา เป็นผู้ให้บริการ