รายละเอียด

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาอุปกรณ์ตรวจวัดระดับความเข้มข้นของน้ำตาลกลูโคสแบบไม่รุกล้ำโดยอาศัยไมโครเวฟเซนเซอร์ ซึ่งถูกออกแบบโดยอาศัยสายส่งสัญญาณประเภทสตริปไลน์ที่มีลวดลายของ complementary split ring ถูกออกแบบด้วยโปรแกรม Ansys HFSS โดยไมโครเวฟเซนเซอร์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้วัสดุนำสัญญาณเคลือบลงบนสับสเตรทที่เป็นวัสดุ Roger RO4232 และตรวจวัดระดับน้ำตาลกลูโคสโดยใช้ความถี่ในช่วง 1-6 GHz ซึ่งไมโครเวฟเซนเซอร์นี้จะตรวจวัดระดับน้ำตาลกลูโคสโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงของค่า permittivity และความสามารถในการนำไฟฟ้าของน้ำตาลกลูโคสเมื่อความเข้มข้นของน้ำตาลกลูโคสเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งในงานวิจัยนี้มีการออกแบบแบบจำลองของไมโครเวฟเซนเซอร์ จำลองผลการปรับขนาดลวดลาย complementary split ring ของไมโครเวฟเซนเซอร์ จำลองผลการตอบสนองของไมโครเวฟเซนเซอร์ต่อการเปลี่ยนแปลงของค่า permittivity และทดสอบการตรวจวัดกับสารละลายกลูโคสที่ความเข้มข้นต่างๆ

วัตถุประสงค์

       โรคเบาหวานเป็นโรคที่เกิดจากการมีระดับน้ำตาลในเลือดที่สูงผิดปกติ และเป็นโรคที่มีผู้ป่วยเป็นจำนวนมากและมีแนวโน้มที่จะเพิ่มสูงขึ้น โดยจากรายงานสถิติสาธารณสุข กระทรวงสาธารณสุข ประเทศไทย พบว่ามีแนวโน้มที่จะมีผู้ป่วยราย ใหม่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง 3 แสนคนต่อปี และยังมีผู้ป่วยเดิมในทะเบียน 3.3 ล้านคน นอกจากนี้จากข้อมูลในปี 2563 พบว่ามี ผู้เสียชีวิตจากโรคเบาหวานเป็นจำนวน 16,388 คน คิดเป็นอัตราการตาย 25.1 ต่อประชากรแสนคน มีค่าใช้จ่ายด้าน สาธารณสุขในการรักษาโรคเบาหวานเฉลี่ยสูงถึง 47,596 ล้านบาทต่อปี ซึ่งโรคเบาหวานนั้นสามารถส่งผลให้เกิด ภาวะแทรกซ้อนขึ้นในร่างกาย เช่น ตาบอด โรคหลอดเลือดและหัวใจ โรคไต เป็นต้น หากไม่ควบคุมระดับ น้ำตาลกลูโคสในเลือดให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมอาจทำให้เกิดความอันตรายถึงชีวิตได้ ผู้ป่วยโรคเบาหวานจึงจำเป็นจะต้องมีการติดตามระดับน้ำตาลในเลือดเป็นประจำและสม่ำเสมอเพื่อให้สามารถรักษาระดับน้ำตาลในเลือดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในปัจจุบันจึงมีการพัฒนาเครื่องตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดออกขายในท้องตลาดมีลักษณะเป็นเซนเซอร์ที่อาศัยหลักการทาง
         ไฟฟ้าเคมีใช้ร่วมกับเข็มขนาดเล็กเจาะเลือดจากปลายนิ้ว แต่เซนเซอร์ตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดชนิดนี้ยังคงมีข้อจำกัด ได้แก่ การทำให้เกิดความเจ็บปวดขึ้นจากการเจาะนิ้วโดยเฉพาะในผู้ป่วยที่จะต้องตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดหลายครั้งต่อวัน ไม่เหมาะกับกลุ่มผู้ป่วยที่มีอาการกลัวเข็ม รวมถึงไม่สามารถตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดได้อย่างต่อเนื่อง ข้อจำกัดเหล่านี้ สามารถส่งผลต่อความสม่ำเสมอในการติดตามระดับน้ำตาลในเลือดของผู้ป่วยเบาหวานซึ่งจะมีผลตอ่ประสิทธิภาพในการรักษา ระดับน้ำตาลในเลือด โดยมีข้อมูลจากงานวิจัยยืนยันว่าความเจ็บปวดที่เกิดจากการตรวจวัด ความยุ่งยากซับซ้อนในการ ตรวจวัด รวมถึงราคาของอุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจวัดส่งผลต่อความสม่ำเสมอในการติดตามระดับน้ำตาลในเลือดของผู้ป่วย ด้วยเหตุผลดังที่กล่าวมาจึงส่งผลให้เกิดการพัฒนาอุปกรณ์ตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดที่จะสามารถก้าวข้ามความเจ็บปวด และไม่สะดวกในการตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดของผู้ป่วยเบาหวาน   
        เทคโนโลยีไมโครเวฟเซนเซอร์เป็นเทคโนโลยีที่น่าสนใจในการนำมาพัฒนาอุปกรณ์ตรวจวัดระดับน้ำตาลกลูโคสใน ผู้ป่วยเบาหวานเนื่องจากสามารถตรวจวัดได้โดยแผ่คลื่นไปยังผิวหนังจึงไม่จำเป็นต้องเจาะเลือดและไม่เกิดความเจ็บปวด และ เพื่อที่จะพัฒนาไมโครเวฟเซนเซอร์สำหรับการตรวจวัดน้ำตาลกลูโคสให้มีความเหมาะสมในการตรวจวัดระดับน้ำตาลกลูโคส อย่างต่อเนื่องจึงนำไปสู่การออกแบบและศึกษาไมโครเวฟเซนเซอร์แบบดัดงอได้ เพื่อให้เหมาะสำหรับการสวมใส่ นอกจากนี้เนื่องจากอุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อสัญญาณการตรวจวัดของไมโครเวฟเซนเซอร์ การนำการเรียนรู้เชิงลึก (Deep learning) ที่มีความสามารถในการทำนายค่าได้อย่างแม่นยำ มาช่วยในการทำนายค่าความเข้มข้นของน้ำตาลกลูโคสใน เลือด จะสามารถเสริมประสิทธิภาพในการตรวจวัดของไมโครเวฟเซนเซอร์ที่อาจคลาดเคลื่อนไปด้วยอุณหภูมิจากสิ่งแวดล้อม ให้มีความแม่นยำมากขึ้น

ผู้จัดทำ

นงลักษณ์ หวงกำแหง

Nongluck Houngkamhang

#อาจารย์

สมาชิก

ประภาพร รัฐฐาน

PRAPHAPORN RATTAN

#นักศึกษา

สมาชิก

ภัทรพงษ์ ผาสุขกิจ

Pattarapong Phasukkit

#อาจารย์

สมาชิก

อนวัช เสริมสวรรค์

#อาจารย์

สมาชิก

จิรยศ จินตนาดิลก

Jirayos Chintanadilok,MD.

#อาจารย์

สมาชิก

โหวตนวัตกรรมนี้