หน้ากากติดเซนเซอร์ ตรวจจับปัญหาสุขภาพแบบเรียลไทม์

หน้ากากติดเซนเซอร์ ตรวจจับปัญหาสุขภาพแบบเรียลไทม์

หลังจากสถานการณ์การแพร่ระบาดของโควิด-19 ทำให้การใส่หน้ากากอนามัยกลายเป็นเรื่องปกติของใครหลายๆ คน ทั้งเพื่อป้องกันเชื้อโรค หรือเพื่อป้องกันปัญหาทางเดินหายใจของตัวเอง ดังนั้น สำหรับคนที่ชื่นชอบการสวมใส่หน้ากาก อาจจะชอบนวัตกรรมชิ้นนี้ กับหน้ากากอนามัยที่ติดตั้งเซนเซอร์ ทำให้สามารถวิเคราะห์ลมหายใจของผู้สวมใส่ได้แบบเรียลไทม์

.

นวัตกรรมหน้ากาก EBCare ตรวจสอบสารเคมีในลมหายใจ คิดค้นโดยศาสตราจารย์ เว่ย เกา (Wei Gao) และเพื่อนร่วมงานจากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย สหรัฐฯ ออกแบบมาเพื่อตรวจสอบโรคทางเดินหายใจ เช่น โรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง (COPD) โรคหอบหืด อาการหลังการติดเชื้อโควิด-19 และโรคที่เกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจอื่นๆ

.

ทั้งนี้ การศึกษาก่อนหน้ามีการคิดค้นนวัตกรรม “หน้ากากอัจฉริยะ” ที่ใช้สำหรับติดตามสุขภาพอื่นๆ มาบ้างแล้ว แต่นวัตกรรมที่ผ่านมามักจะเป็นการติดตามอัตราการหายใจ อุณหภูมิการหายใจ หรือความชื้นที่ออกมาจากลมหายใจของผู้สวมใส่ แต่ EBCare จะเน้นตรวจสอบ "สารเคมี" ที่ออกมาจากลมหายใจซึ่งนำไปสู่การระบุปัญหาสุขภาพได้

หลักการทำงานของหน้ากาก EBCare ในหน้ากากจะมีการติดตั้งระบบระบายความร้อน 2 ระบบ คือ 

1. ระบบระบายความร้อนด้วยการระเหย ซึ่งมีไฮโดรเจลที่จะดูดซับความชื้นและลดอุณหภูมิ ผสมกับระบบที่สอง

2. คือ การระบายความร้อนด้วยการแผ่รังสี เมื่อผู้สวมใส่หายใจออก ลมหายใจที่มีความชื้นจะถูกทำให้เย็นลง และความชื้นก็จะถูกควบแน่นกลายเป็นของเหลว

จากนั้นของเหลวที่ถูกควบแน่นนี้ จะถูกนำเข้าไปในช่องไมโครฟลูอิดิก (Microfluidic Channels) ซึ่งเป็นช่องขนาดเล็กภายในหน้ากาก ด้วยหลักการที่เรียกว่า แคพิลลารี แอคชัน (Capillary Action) หรือการซึมตามรูเล็กๆ เช่น หลอดเลือดฝอย หรือการเคลื่อนที่ของน้ำไปตามท่อเล็กๆ ในรากเพื่อลำเลียงไปตามส่วนต่างๆ ของพืช ด้วยกระบวนการนี้ ของเหลวที่ได้จากลมหายใจของผู้สวมใส่ จะถูกส่งไปยังจุดเก็บน้ำ แล้วเซนเซอร์ที่ติดตั้งที่จุดเก็บน้ำจะวิเคราะห์ของเหลว โดนเซนเซอร์แต่ละตัวจะตรวจจับสารเคมีแต่ละชนิด จากนั้นข้อมูลจะถูกส่งต่อแบบไร้สายไปแสดงผลบนแอปพลิเคชันที่ทำงานร่วมกันในสมาร์ตโฟนได้แบบเรียลไทม์

ผลจากการทดลอง โดยทีมพัฒนาได้นำหน้ากากอนามัย EBCare ไปทดลองใช้กับผู้ป่วยโรคหอบหืดและโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง ผลลัพธ์พบว่า… หน้ากาก EBCare สามารถตรวจจับ "ระดับไนไตรท์" สารเคมีที่มักพบปริมาณสูงเมื่อมีการอักเสบในระบบทางเดินหายใจ ซึ่งการอักเสบในระบบทางเดินหายใจเป็นอาการทั่วไปที่มักพบในผู้ที่มีภาวะทางเดินหายใจ เช่น โรคหอบหืดและปอดอุดกั้นเรื้อรัง

นอกจากนี้หน้ากากยังสามารถตรวจวัดระดับแอมโมเนียมในลมหายใจได้ ซึ่งแอมโมเนียมมีความเกี่ยวข้องกับปริมาณยูเรียในเลือด ทั้งนี้หากพบปริมาณยูเรียในกระแสเลือดสูง อาจจะเป็นการบ่งชี้ถึงปัญหาไตได้ ไม่เพียงเท่านั้น หน้ากาก EBCare ยังสามารถวัดระดับแอลกอฮอล์ในเลือดได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากหากมีการดื่มแอลกอฮอล์ มันจะผสมอยู่ในลมหายใจด้วย ซึ่งหมายความว่าหน้ากากนี้อาจจะเป็นอีกทางเลือกในการตรวจระดับแอลกอฮอล์ในลมหายใจได้

หรือนี่อาจเป็นเทคโนโลยีที่จะเป็นรากฐาน สำหรับการสร้างหน้ากากที่ทำหน้าที่เป็นตัวติดตามสุขภาพแบบเอนกประสงค์ก็ได้

ที่มาข้อมูล https://newatlas.com/medical/ebcare-breath-analyzing-mask/

https://www.sci.news/medicine/ebcare-mask-13220.html

https://www.news-medical.net/news/20240829/EBCare-mask-revolutionizes-breath-analysis-with-affordable-continuous-monitoring.aspx

https://www.tnnthailand.com/news/tech/175016/