จากการเปิดตัวอุปกรณ์ Apple Watch รุ่นล่าสุด ทำให้เห็นได้ว่ามีการเพิ่มอุปกรณ์ทางแสงเพื่อมาตรวจวัดสุขภาพของเรา เช่น การวัดชีพจรและการวัดปริมาณออกซิเจนในกระแสเลือด วันนี้เราจะมาอธิบายกันว่าแสงสามารถตรวจจับสุขภาพของเราอย่างไรได้บ้าง
หากเริ่มต้นตั้งแต่ในอดีตการวัดชีพจรนั้นจะหมายถึงการที่เราจะต้องใช้นิ้วจับบริเวณเส้นเลือดที่ข้อมือหรือหัวใจและทำการตรวจนับอาการสั่นของหลอดเลือดหัวใจภายใน 1 นาที
อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์จึงมีความพยายามที่จะหาวิธีที่สามารถตรวจวัดการเต้นของชีพจรได้โดยใช้เทคนิคการอื่นที่สามารถวัดชีพจรของเราได้ตลอดเวลาโดยไม่จำเป็นต้องมีนางพยาบาลมาจับที่ข้อมือเราหรือจับที่หัวใจเราตลอด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักบินอวกาศ นักกีฬา และผู้ป่วยโรคหัวใจ
ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงได้ทดลองโดยการใช้แสงสีต่างๆส่องไปบริเวณใต้ผิวหนังของเราและสังเกตดูการเปลี่ยนแปลงของความเข้มแสงโดยใช้เซ็นเซอร์อีกตัวหนึ่งตรวจจับแสงที่ผ่านออกมาจากผิวหนัง โดยเทคนิคนี้มีทั้งแบบการตรวจจับด้วยการส่องแสงผ่านเนื้อเยื่อ และ การตรวจจับด้วยการส่องแสงสะท้อนกลับของเนื้อเยื่อ (รายละเอียดรูปภาพดังแนบ)
หลังจากการทดลองทำให้ทราบว่าแสงสีชนิดต่างๆมีคุณสมบัติและความแม่นยำในการตรวจจับชีพจร (การหดและการขยายตัวของหลอดเลือด) และการตรวจวัดปริมาณออกซิเจนที่จับกับเม็ดเลือดแดงที่แตกต่างกัน (โดยดูจากค่าการเปลี่ยนแปลงของความเข้มแสงเมื่อสัมผัสกับเม็ดเลือดแดงๆกับเม็ดเลือดแดงที่จับรวมตัวกันมีออกซิเจนอยู่)
เพราะในทางฟิสิกส์แล้วสารเคมีแต่ละชนิดที่อยู่ในร่างกายของเราจะมีความสามารถในการดูดซึมของช่วงแสงสีที่แตกต่างกัน
ดังนั้นจึงเป็นที่มาของสาเหตุที่ว่าทำไม apple watch จึงใช้แสงสีเขียวสำหรับการตรวจจับชีพจรและแสงสีแดงสำหรับการตรวจวัดปริมาณออกซิเจนในกระแสเลือด โดยทาง apple ก็ได้ปรับจูนสมการต่างๆในการอ่านค่าของแสงที่อ่านได้บนนาฬิกาข้อมือ เพื่อให้มีค่าใกล้เคียงกับเครื่องมือทางการแพทย์ในโรงพยาบาลมากที่สุด
อย่างไรก็ดีเทคโนโลยีนี้ ก็มีให้เห็นอยู่ในเครื่องมือแพทย์ตามโรงพยาบาลอยู่แล้ว แต่สิ่งที่เป็นที่น่าอัศจรรย์สำหรับ apple คือ การรวมอุปกรณ์เครื่องมือแพทย์หลายๆอย่างให้เข้ามาอยู่ในความจุขนาดเล็กบนข้อมือของเรา โดยในปัจจุบันมีผู้ผลิตเครื่องมือระดับโลกหลายแบรนด์ที่พยายามทำในลักษณะเดียวกันคือรวบรวมอุปกรณ์ต่างๆเข้ามาอยู่ในพื้นที่ขนาดเล็ก
ดังนั้นเราหวังได้ว่าในอนาคตเราน่าจะมีโทรศัพท์มือถือที่อยู่บนข้อมือของเราที่สามารถตรวจวัดสุขภาพของเราได้เหมือนเราไปโรงพยาบาลทำให้เราไม่จำเป็นจะต้องไปตรวจสุขภาพประจำปีที่โรงพยาบาลแต่ข้อมูลจากนาฬิกาข้อมือของเรานั้นจะถูกส่งไปยังโรงพยาบาลโดยตรงและอาจจะมีระบบ AI หรือแพทย์โทรมาแจ้งว่าคุณมีความเสี่ยงต่อการเป็นโรคใดโรคหนึ่งรบกวนให้มาพบแพทย์เพื่อปรึกษาวิธีการรักษา
รับรองได้ว่าหากมีจริงแล้วก็ที่โรงพยาบาลน่าจะโล่ง….อีกเยอะเพราะในปัจจุบันเราไปหาหมอทุกครั้ง…โรงพยาบาลก็แน่นเหลือเกิน…
ปล.อย่างไรก็ตาม apple smart watch ก็ไม่ได้จะเคลมว่าจะเป็นเครื่องมือแพทย์นะครับ เนื่องจากการกล่าวอ้างว่าจะมีความแม่นยำในระดับเครื่องมือแพทย์ที่อยู่ตามโรงพยาบาลนั้น จะต้องมีการตรวจสอบอย่างอื่นเพิ่มเติมในเรื่องของความแม่นยำของการอ่านค่าให้อยู่ในระดับความคลาดเคลื่อนที่น้อยกว่า 3%
ดังนั้นเลยอาจจะเป็นอีกหนึ่งเรื่องตลกที่เราเคยได้ยินว่า หากเอานาฬิกา smart watch ไปห่อแกนกระดาษทิชชู มันยังอ่านชีพจรได้เลย 5555
ผู้เขียน
ดร.พงษธร โชติเกษมศรี
ผู้เชี่ยวชาญ ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์
