เจาะลึก!! อุปกรณ์วัดอุณหภูมิร่างกาย สู่เทคนิคการคัดกรองเท้าผู้ป่วยเบาหวาน มะเร็งเต้านมฯ

           ทีมข่าวขออาสาพาทุกท่านมาติดตามข้อมูลที่น่าสนใจ จาก อาจารย์วัชรา แก้วมหานิล อาจารย์ประจำภาควิชาเทคโนโลยีหัวใจและทรวงอก คณะสหเวชศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร ที่จะมาบอกเล่าเรื่องราวอย่างเจาะลึก เกี่ยวกับเทคโนโลยีที่อยู่ในอุปกรณ์วัดอุณหภูมิร่างกาย ซึ่งมีลักษณะของการนำไปใช้ที่แตกต่างกันไป  และมากไปกว่านั้นด้วยเทคโนโลยีเหล่านี้มีการพัฒนาไปอย่างต่อเนื่อง ด้วยการนำเทคนิคที่เกี่ยวข้องมาใช้ประโยชน์ด้วยการนำมาคัดกรองเท้าของผู้ป่วยเบาหวาน มะเร็งเต้านม แผลติดเชื้อ หลอดเลือด อีกด้วย

1.ให้ความรู้เบื้องต้น เกี่ยวกับอุปกรณ์ตรวจวัดอุณหภูมิมีกี่ประเภท อะไรบ้าง ?

        ในสภาวะที่ร่างกายปกติจะควบคุมอุณหภูมิร่างกาย (body temperature) อยู่ในช่วง 36.5 oC – 37.5 oC เพื่อให้เอนไซม์ทำงานได้ตามปกติ  แต่ในภาวะผิดปกติอุณหภูมิต่ำกว่า 35 oC (hypothermia) ทำให้หัวใจเต้นผิดจังหวะได้ แต่หากอุณหภูมิสูงกว่า 37.5 oC (hyperthermia) เช่น มีไข้จากการติดเชื้อโควิด – 19 จะทำให้อุณหภูมิสูงกว่า 37.5 oC โดยแบ่งไข้ออกเป็น 3 ระดับตามความรุนแรง ได้แก่

  • ไข้ต่ำ อุณหภูมิร่างกายอยู่ระหว่าง 37.6  ํc – 38.9  ํc

  • ไข้ปานกลาง อุณหภูมิร่างกายอยู่ระหว่าง 39.0 ํc – 39.5 ํc

  • ไข้สูง อุณหภูมิร่างกายอยู่ระหว่าง 39.6 ํc – 41.0 ํc

โดยสามารถวัดอุณหภูมิภายในร่างกายแบ่งออกเป็น 2 ชนิด ได้แก่

  1. อุณหภูมิผิว (surface temperature) เช่น ผิวหนังและไขมันใต้ผิวหนังได้โดยการระบายความร้อนออกมาซึ่งสามารถวัดได้จากเครื่องวัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรด (infrared thermometer) ซึ่งไม่ต้องสัมผัสกับร่างกายของผู้ป่วย (non-contact thermometer) จึงป้องกันการติดเชื้อได้ดี แต่มีข้อจำกัดจากอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมทำให้การวัดอุณหภูมิผิดพลาดได้

  2. อุณหภูมิแกนกลางของร่างกาย (core temperature) เช่น หัวใจ ปอด อวัยวะในช่องท้อง ทางปาก ทวารหนัก รักแร้ เยื่อแก้วหู จึงจำเป็นต้องสัมผัสกับร่างกายของผู้ป่วย (contact thermometer) ด้วยการสอดใส่อุปกรณ์เข้าไปวัดภายในร่างกายซึ่งเสี่ยงต่อการติดเชื้อและการบาดเจ็บ แต่มีความถูกต้องแม่นยำมากกว่าบริเวณผิวเพราะสามารถวัดอุณหภูมิแกนกลางของร่างกายได้โดยตรงไม่ถูกรบกวนด้วยอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม


2.อุปกรณ์ตรวจวัดอุณหภูมิแต่ละประเภท ใช้หลักการที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีใด มีหลักการใช้ให้มีประสิทธิภาพ อย่างไร และมีข้อจำกัดในการใช้เรื่องใดบ้าง ?

อุปกรณ์การวัดอุณหภูมิที่ใช้คัดกรอง โควิด – 19 ในปัจจุบันมีทั้งหมด 4 ประเภท

  • เครื่องวัดอุณหภูมิแท่งแก้ว

          หลักการวัดของเทอร์มอมิเตอร์แบบแท่งแก้ว คือ เมื่อของเหลวประเภทปรอทหรือแอลกอฮอล์ได้รับความร้อนหรือความเย็นแล้ว ของเหลวนั้นจะเกิดการขยายหรือหดตัว โดยเครื่องมือวัดนี้จะบรรจุปรอทหรือแอลกอฮอล์ลงในหลอดแก้วปิด ขณะที่ข้างในหลอดแก้วเป็นสุญญากาศ โดยในหลอดแก้วจะมีขนาดทางเดินเป็นรูเล็ก ๆ สำหรับให้ของเหลวขยายหรือหดตัว ส่วนข้างนอกของหลอดแก้วจะมีแถบสเกลสำหรับอ่านค่าอุณหภูมิ ซึ่งอาจเป็นองศาเซลเซียส (°C) หรือฟาเรนไฮต์ (°F) โดยวิธีการอ่านค่าสามารถอ่านได้จากการที่ของเหลวขยายตัวหรือหดตัวเป็นความดันที่ขีดต่าง ๆ

         เครื่องวัดอุณหภูมิแท่งแก้วใช้สำหรับวัดทางปาก หรือรักแร้ โดยทั่วไปแล้วจะไม่ใช้สำหรับวัดไข้เด็กเล็ก เพราะอันตรายจากแก้วแตกได้ แต่สำหรับคนทั่วไปสามารถใช้ได้ หาซื้อง่าย และราคาไม่สูงมาก การเก็บรักษาก็ไม่ได้ยากอะไร ไม่ต้องใช้ไฟ หรือพลังงานใดๆ แต่การใช้งานควรใช้อย่างระมัดระวัง ยิ่งโดยเฉพาะหากเครื่องวัดอุณหภูมิแท่งแก้วซื้อมาไว้นานแล้วอาจจะทำให้แท่งแก้วเกิดการชำรุดและรั่วไหลของปรอทออกมาเกิดอันตรายได้ นอกจากนี้เครื่องวัดประเภทนี้ยังใช้เวลาในการวัดนานกว่าแบบอื่นๆ อีกด้วย

  • เครื่องวัดอุณหภูมิดิจิทัล

         

          เครื่องวัดอุณหภูมิหรือเทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิตอลเป็นเครื่องมือตรวจวัดอุณหภูมิที่พกพาง่ายและจอแสดงผลดิจิตอล วิธีวัดอุณหภูมิดิจิตอลหลักการทำงานขึ้นอยู่กับประเภทของการเซ็นเซอร์ เซนเซอร์ชนิดรวมถึงเครื่องตรวจจับความต้านทานต่ออุณหภูมิและเทอร์โมเทอร์มิสเตอร์ โดยสามารถใช้วัดทางปากหรือรักแร้ ข้อดีคือเครื่องนี้สามารถใช้ได้กับคนทุกวัย ไม่มีอันตราย สามารถรู้อุณหภูมิได้อย่างรวดเร็ว แต่อาจจะต้องดูแลรักษาให้ดีโดยหลีกเลี่ยงการตกจากที่สูง น้ำ หรือของเหลว เนื่องจากเป็นดิจิทัลอาจจะต้องดูแลเรื่องไฟฟ้า พลังงานแบตเตอรี่และเซนเซอร์ที่อาจจะคลาดเคลื่อนได้

  • เครื่องวัดในช่องหู

         

          เครื่องวัดในช่องหู ซึ่งจะวัดทางเยื่อแก้วหู แต่ขอแนะนำว่าต้องเปลี่ยนปลอกหุ้มทุกครั้ง เพื่อป้องกันการติดเชื้อทางหู เจ้าเครื่องตัวนี้ค่อยข้างแม่นยำ โดยการใช้หลักการวัดอุณหภูมิความร้อนที่แพร่ออกมาของร่างกายโดยไม่สัมผัสกับอวัยวะที่วัด บริเวณปลายมีเซ็นเซอร์วัดรังสีอินฟราเรดที่ร่างกายแผ่ออกมา โดยเครื่องมือได้ออกแบบให้วัดที่บริเวณเยื่อแก้วหู การวัดและรู้ผลอุณหภูมิ ถือว่ารวดเร็วมากที่สุด

  • เครื่องวัดหน้าผาก

         

          เครื่องวัดหน้าผากหรือ medical infrared thermometer เป็นเครื่องที่เห็นบ่อยที่สุดในเวลานี้โดยวัดที่บริเวณหน้าผาก ควรเว้นระยะห่างในการวัด เพื่อป้องกันค่าคลาดเคลื่อน และไม่ควรไปวัดที่ช่องหู ฝ่ามือ เพราะจะทำให้แสดงผลผิดพลาด เจ้าเครื่องวัดหน้าผากใช้หลักการตามแบบฉบับเครื่องวัดในช่องหูแต่มาวัดที่หน้าผากแทน


3.ในมุมมองของนักวิชาการ มีข้อเสนอแนะเกี่ยวกับการใช้อุปกรณ์ตรวจวัดอุณหภูมิให้มีความแม่นยำ อย่างไรบ้าง ?

         ในสถานการณ์ระบาดของโควิด – 19 ที่จำเป็นต้องรักษาระยะห่างระหว่างทางกาย (physical distancing) อย่างน้อย 2 เมตร หรือถ้าให้ปลอดภัยที่สุดควรรักษาระยะห่างให้มากที่สุดตั้งแต่ 4 เมตรขึ้นไป

          จากประเภทของเครื่องวัดทั้งหมด พบว่า เครื่องวัดอุณหภูมิที่เหมาะสมในสถานการณ์ปัจจุบันมากที่สุดคือ medical infrared thermometer เป็นการคัดกรองเบื้องต้นซึ่งต้องเลือกเครื่องที่มีความถูกต้องแม่นยำสูงซึ่งมีค่าความผิดพลาดน้อยที่สุดไม่เกิน 0.1 – 0.2% รวมทั้งค่าการตรวจจับความร้อน ควรเว้นระห่างมากที่สุดอย่างน้อย 2 เมตรและวัดที่หน้าผากเท่านั้นแต่คุณสมบัติของเครื่องส่วนใหญ่ที่ราคาไม่แพงจะสามารถวัดไกลสุดเพียง 30 cm. เท่านั้น ซึ่งยังเสี่ยงต่อการติดเชื้อและแพร่กระจายเชื้อจากผู้วัดไปยังผู้ถูกวัดคนอื่นอีกด้วย หากผู้วัดไม่ใส่ชุดป้องกันที่ดีพอ

          นอกจากนี้ ยังต้องคำนึงถึงอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมและอุณหภูมิของผู้ถูกวัดด้วย โดยสิ่งแวดล้อมมีผลต่ออุณหภูมิที่วัดได้เพราะเป็นการวัดระดับอุณหภูมิผิว หรือ surface temperature ไม่ได้วัดอุณหภูมิแกนกลางของร่างกาย หรือ core temperature จึงทำให้สิ่งแวดล้อมมีผลเป็นอย่างมาก เช่น การอยู่ท่ามกลางแดดร้อนก่อนมาวัด หรือ ออกมาจากห้องแอร์ใหม่ ๆ ซึ่งทั้ง 2 กรณี จะทำให้อุณหภูมิที่วัดคลาดเคลื่อนได้อาจจะทำให้สูงหรือต่ำกว่าความเป็นจริง รวมทั้งกิจกรรมก่อนการวัด เช่น วิ่งมาก่อนวัดซึ่งจะทำให้อัตราการเผาผลาญพลังงานสูงมีผลทำให้อุณหภูมิสูงไปด้วย เป็นต้น

           ดังนั้น ก่อนที่จะวัดควรให้อยู่ในห้องที่มีอุณหภูมิคงที่ 25 oC  และให้ยืนหรือนั่งพักอย่างน้อย 15 นาทีจึงเริ่มวัด จึงจะได้ค่าอุณหภูมิที่แท้จริง  แต่อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติไม่สามารถคัดกรองได้ตามนี้เนื่องจากจำนวนคนที่เข้ารับการตรวจจำนวนมาก สถานที่ไม่สะดวก และเจ้าหน้าที่ไม่เพียงพอ รวมทั้งเครื่องที่ใช้วัดมีคุณสมบัติไม่เพียงพอ  จึงควรเพิ่มการตรวจด้วยเครื่องวัดอุณหภูมิประเภทอื่น ๆ ยืนยัน หากพบว่ามีไข้ เช่น เครื่องวัดอินฟราเรดในช่องหูหรือดิจิตอลเทอร์โมมิเตอร์ เนื่องจากสามารถวัดได้แม่นยำและใช้เวลารวดเร็ว  แต่ผู้วัดควรใส่อุปกรณ์ป้องกันอย่างครบถ้วนเพราะระยะห่างน้อยกว่า 2 เมตร


4.จากการติดตามข่าวเบื้องต้น ทราบว่าจะมีอุปกรณ์ตรวจคัดกรองโควิด – 19 นั้น อุปกรณ์นั้นคืออะไร, มีหลักทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้นอย่างไร, มีหลักในการใช้อุปกรณ์ให้มีประสิทธิภาพอย่างไรบ้าง, ข้อควรคำนึงถึงในการซื้อจากร้านต่าง ๆ มาใช้เอง มีอะไรบ้าง ?

          การตรวจโควิด – 19 ที่ได้มาตรฐานที่สุด คือ เทคนิค RT-PCR จากการนำสารคัดหลั่งจากโพรงจมูกมาตรวจในระดับ DNA ซึ่งสามารถตรวจพบเชื้อในปริมาณน้อยๆได้อย่างถูกต้องแม่นยำ  โดยการตรวจ RT-PCR มีเฉพาะในห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองจากกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์เท่านั้นไม่สามารถซื้อชุดการตรวจมาตรวจเองได้

          ส่วนชุดตรวจที่ขายทางออนไลน์คือการตรวจด้วยเลือดรู้ผลไว rapid test ซึ่งไม่เป็นที่ยอมรับในความถูกต้องแม่นยำเท่าเทคนิค RT-PCR รวมทั้งยังให้ผลบวกและลบปลอมซึ่งทำให้ผลตรวจผิดพลาดและต้องได้รับการยืนยันด้วยเทคนิค RT-PCR ในที่สุดถึงจะวินิจฉัยได้ว่าติดเชื้อหรือไม่

          แต่อย่างไรก็ตาม การคัดกรองโควิด – 19 ในเบื้องต้นก่อนที่จะตรวจ RT-PCR ที่ได้รับการยอมรับมากที่สุด คือ การสัมภาษณ์ผู้ที่มีประวัติเสี่ยงที่มีโอกาสสัมผัสกับผู้ติดเชื้อหรือมาจากบริเวณที่มีการติดเชื้อและหรืออาจจะมีอาการแสดงออกของโรคที่สำคัญ คือ มีไข้ ปวดเมื่อยกล้ามเนื้อ หายใจลำบาก มีน้ำมูก ลิ้นไม่รับรส เป็นต้น

          ในกรณีที่จะซื้ออุปกรณ์มาใช้เองที่บ้านแนะนำ digital thermometer ซึ่งสามารถวัดได้ถูกต้องแม่นยำ สะดวก ใช้งานง่าย และราคาไม่แพง โดยเลือกที่คุณสมบัติเครื่องและการรับรองมาตรฐานที่ได้รับการยอมรับ รวมทั้งศึกษาวิธีการใช้งานและเก็บรักษาอย่างละเอียดก่อนการใช้งานเพื่อที่จะใช้งานได้อย่างถูกต้องต่อไป


5.ทราบมาเบื้องต้นว่า เทคโนโลยีที่ใช้ในการตรวจวัดอุณหภูมิข้างต้น สามารถนำไปใช้ประโยชน์กับผู้ป่วยกลุ่มอื่น ๆ ได้ เช่น ผู้ป่วยโรคเบาหวาน นั้น เป็นอย่างไร ?

          ในปัจจุบันทางการแพทย์ได้มีงานวิจัยจำนวนวนมากได้นำเทคนิคภาพถ่ายความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรดแบบไม่สัมผัส (non-contact thermal infrared imaging) มาวิเคราะห์เท้าผู้ป่วยเบาหวาน มะเร็งเต้านม แผลติดเชื้อ หลอดเลือด เป็นต้น โดยในหลายงานวิจัยพบว่า เทคนิคนี้อาจจะช่วยคัดกรองโรคเหล่านี้ได้ระดับเบื้องต้นได้ แต่ยังต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมในกลุ่มประชากรที่มากขึ้น รวมทั้งควรมีการพัฒนาเทคนิคนี้ให้มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นซึ่งในอนาคตมีความเป็นไปได้สูงที่จะสามารถนำมาใช้คัดกรองโรคเหล่านี้ได้อย่างถูกต้องและสะดวกรวดเร็ว


 References

  1. Ring, F.F.J., 2004, Personal communication: Quality assurance in medical thermography: is it necessary? UK Symposium on Medical Infrared Thermography, Glamorgan (National Physical Laboratory, Middlesex), available at http://www.npl.co.uk, accessed 25 October To be published in Thermology International.

  2. Ammer, K., 2004, Personal communication: Publications on medical infrared imaging from European countries. UK Symposium on Medical Infrared Thermography, Vienna (National Physical Laboratory, Middlesex), available at http://www.npl.co.uk, accessed 25 October To be published in Thermology International.