ผศ.ดร. ชัชวาลย์:  สวัสดีครับ ผม ผศ.ดร. ชัชวาลย์ ชัยชนะ อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มช. ความเชี่ยวชาญของผมจะเกี่ยวกับการออกแบบระบบปรับอากาศ ระบบทำความเย็น พลังงานทดแทน และการอนุรักษ์พลังงาน ในช่วงที่มีวิกฤตการณ์เชื้อไวรัส COVID-19 ระบาด ผมกับทีมอาจารย์ในภาควิชาฯ ได้หารือกันว่าเราจะสามารถมีส่วนช่วยในการบรรเทาสถานการณ์ได้อย่างไรบ้าง ซึ่งได้เห็นพ้องตรงกันว่าการร่วมมือกับคณะแพทยศาสตร์ออกแบบตู้ตรวจเชื้อ (Swab Test) น่าจะสามารถสร้างความปลอดภัยมากยิ่งขึ้นแก่บุคลากรทางการแพทย์ที่ต้องทำงานสัมผัสกับผู้ติดเชื้อ ดังนั้นทีมงานประกอบด้วยตัวผมเองผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ชัชวาลย์ ชัยชนะ ผู้ช่วยศาสตราจารย์วงกต วงศ์อภัย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ประพันธ์ ศิริพลับพลา รองศาสตราจารย์ ดร. กลยุทธ ปัญญาวุธโธ และอาจารย์ ดร. ยุทธนา โมนะ พร้อมด้วยนักวิจัย รวมถึงนักศึกษาสาขาวิศวกรรมเครื่องกล

ผศ.ดร. ชินพัฒน์: ขอให้อาจารย์เล่าถึงโจทย์ รวมถึงลักษณะหน้างาน และสภาพแวดล้อมของการทำงานในโปรเจคนี้สักหน่อยครับ

ผศ.ดร. ชัชวาลย์: จากที่ได้รับการประสานงานกับอาจารย์หมอที่คณะแพทย์ฯ และไปดูการทำงานที่หน้างานจริง ได้เห็นการทำ Swab Test คนไข้ โดยการใช้สำลีสอดเข้าทางจมูกของผู้ป่วยเพื่อเก็บเอาตัวอย่างเชื้อออกมา ซึ่งมีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อเมื่อปฏิบัติงาน เนื่องจาก ในขณะที่ทำการเก็บตัวอย่างเชื้อตามวิธีข้างต้น ผู้ป่วยมักจะเจ็บ ระคายเคืองในจมูก แล้วมีการไอหรือจามออกมา ทำให้เชื้อฟุ้งกระจาย ดังนั้น บุคลากรทางการแพทย์ต้องสวมชุดป้องกันไวรัส PPE (Personal Protective Equipment) เต็มรูปแบบเพื่อป้องกันตนเองจากเชื้อที่แพร่กระจาย ทีมงานจึงศึกษาเอกสารจากต่างประเทศ รวมถึงต้นแบบ หรือตัวอย่างที่มีผู้ประดิษฐ์ไว้แล้ว ซึ่งมีอยู่หลากหลายแบบ สุดท้ายมาลงตัวที่ตู้เก็บเชื้อแบบแยกเป็นสองห้อง ห้องหนึ่งสำหรับบุคลากรทางการแพทย์ และอีกห้องหนึ่งสำหรับผู้ป่วย หรือผู้ต้องสงสัยว่าติดเชื้อ

โดยหลักการทำงาน คือ ห้องฝั่งผู้ป่วยมีโอกาสแพร่เชื้อ หากผู้ป่วยไอ หรือจาม อากาศรอบ ๆ ก็จะมีเชื้อฟุ้งกระจายอยู่ ดังนั้นจึงต้องมีกลไกทำความสะอาด หรือฆ่าเชื้อบริเวณนั้น โดยห้องที่ออกแบบไว้มีขนาดไม่ใหญ่มาก ขนาดกว้างและยาวประมาณ 1 เมตร สูง 2 เมตร มีพัดลมดูดอากาศออกไปด้านบนและฆ่าเชื้อด้วยแสง UV และแผ่นกรอง HEPA ที่ได้มาตรฐานทางการแพทย์ หลักการดูดอากาศออกไปนั้น ต้องทำให้ห้องผู้ป่วยมีความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศภายนอกประมาณ 10 ปาสกาล (Pa) อีกประเด็นที่สำคัญ คือ ต้องออกแบบให้ได้อัตราการหมุนเวียนอากาศ (Air Change) ที่ค่อนข้างสูง คือ มากกว่า 15 Air Change ต่อชั่วโมง เพื่อกำจัดอากาศที่ติดเชื้อออกไปได้อย่างรวดเร็ว

ส่วนห้องฝั่งที่บุคลากรทางการแพทย์อยู่นั้นสามารถป้องกันเชื้อต่าง ๆ ไม่ให้เข้าสู่ห้องได้ โดยเพิ่มความดันลมจากภายนอก เพื่อนำเอาอากาศจากภายนอกเข้าผ่านตัวกรอง HEPA เนื่องจากอากาศโดยรอบส่วนใหญ่จะไม่มีเชื้อที่เป็นอันตราย เมื่ออากาศสะอาดเข้าสู่ห้องแล้ว ความดันในห้องบุคลากรทางการแพทย์จะเพิ่มสูงกว่าภายนอกเพื่อทำให้ความดันเป็นบวก (Positive Pressure) โดยทำความดันอากาศในห้องให้สูงกว่าความดันอากาศภายนอกประมาณ 10 ปาสกาล (Pa) อากาศในห้องจึงดันตัวเองออก ทำให้สามารถป้องกันไม่ให้อากาศที่มีเชื้อเข้าสู่ห้องฝั่งบุคลากรทางการแพทย์ได้

การออกแบบประตูก็เป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญ จากที่ศึกษามามีทั้งแบบเปิดเข้าและเปิดออก ที่ทางทีมงานตัดสินใจทำนั้นเป็นแบบประตูเลื่อน ทำให้การเหวี่ยงของประตูไม่เป็นปัญหาต่อผู้ใช้งาน เมื่อเลื่อนปิดอย่างสนิท จะสามารถผนึกและรักษาความดันให้กับห้องที่เราออกแบบได้สำหรับตู้ความดันลบนี้ ยังสามารถประยุกต์ใช้กับการคัดกรองโรคติดเชื้อทางอากาศชนิดอื่น ๆ เช่นไข้หวัดใหญ่สายพันธ์ต่าง ๆ หรือวัณโรค ก็สามารถทำได้

ผศ.ดร. ชินพัฒน์: หลังจากติดตั้งและทดลองใช้งานตู้ Swab Test แล้ว ยังมีจุดไหนที่อาจารย์คิดว่าต้องไปปรับปรุงเพิ่มเติมเพื่อให้ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในอนาคตอันใกล้บ้างครับ

ผศ.ดร. ชัชวาลย์: ห้อง Swab Test ที่สร้างขึ้นมาให้บุคลากรทางการแพทย์ทดลองใช้งานตอนนี้มีทั้งหมด 2 ตู้ จากการสอบถามผู้ใช้งาน ทำให้ทราบว่าการทำความดันบวก (Positive Pressure) ในห้องสำหรับบุคลากรทางการแพทย์ และการทำความดันลบ (Negative Pressure) ในห้องผู้ป่วย หรือผู้ต้องสงสัยว่าติดเชื้อ สามารถทำงานได้ดีมาก ส่วนหนึ่งที่คิดว่าในอนาคตอาจต้องเพิ่มเข้าไป คือ ระบบปรับอากาศที่ทำให้ห้องมีอุณหภูมิเย็นสบายเหมาะต่อการทำงาน โดยเฉพาะห้องฝั่ง  สำหรับบุคลากรทางการแพทย์ ส่วนอื่น คือ เรื่องการปรับความสูงแก่บุคลากร เนื่องจากตู้ Swab Test มีสองห้องติดกัน มีกระจกกั้นตรงกลาง และเจาะรูสวมถุงมือยางเข้าไป ดังนั้นจึงเป็นอุปสรรคต่อบุคลากรทางการแพทย์แต่ละท่านที่มีความสูงแตกต่างกันไป ขณะนี้แก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าโดยการนำแท่นวางเพิ่มความสูงใส่เข้าไปในห้อง เพื่อปรับระดับให้เหมาะสมกับความสูงของบุคลากรทางการแพทย์แต่ละท่าน

ผศ.ดร. ชินพัฒน์: มองเห็นการต่อยอดองค์ความรู้ในการใช้อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง หรือมีลักษณะเดียวกันกับทางการแพทย์ ด้านอื่น ๆ ได้อีกไหมครับ

ผศ.ดร. ชัชวาลย์: การออกแบบห้อง Swab Test สิ่งที่ต้องคำนึงถึงมีสองส่วนหลัก คือ อัตราการหมุนเวียนอากาศ (Air Change) เพื่อจัดการอากาศให้เพียงพอ และรักษาระดับความดันอันเหมาะสม ที่ผ่านมาผมนำเอาองค์ความรู้นี้  ไปช่วยโรงพยาบาลอื่น ๆ ที่มีความต้องการ ส่วนที่เราสามารถนำไปปรับปรุงได้ คือ ทำเป็นมุ้งความดันลบเพื่อนำไปครอบ  ส่วนที่ต้องแยก หรือกักกันออกมาจากส่วนอื่น ขณะนี้ มีนักศึกษาภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล 2 คนที่สนใจเข้ามาฝึกงาน และช่วยผมทำงาน จึงได้ถ่ายทอดความรู้เหล่านี้ให้เขาไปช่วยออกแบบให้กับโรงพยาบาลที่มีความสนใจต้องการนำมุ้งความดันลบ ไปใช้งาน ผมสอนตั้งแต่การลงพื้นที่ไปดูหน้างาน การสอบถามความต้องการจริงจากผู้ใช้งาน และข้อจำกัดของพื้นที่ แล้วจึงนำข้อมูลที่ได้มาออกแบบ เขียนออกมาเป็นแบบต่าง ๆ รวมทั้งต้องเรียนรู้เกี่ยวกับมาตรฐานทั้งทางการแพทย์และทางวิศวกรรม แล้วทำการจัดหาและเลือกใช้อุปกรณ์ให้ถูกต้อง สุดท้ายจึงนำมุ้งความดันลบไปติดตั้งยังสถานที่ที่ต้องการ ตอนนี้ได้ดำเนินการให้กับโรงพยาบาล 3 แห่งในเชียงใหม่ ได้แก่ โรงพยาบาลนครพิงค์ โรงพยาบาลแมคคอร์มิค รวมถึงโรงพยาบาลดอยสะเก็ด

ผศ.ดร. ชินพัฒน์: อยากจะฝากอะไรถึงประชาชนทั่วไปในช่วงนี้ ที่สถานการณ์ COVID-19 เริ่มดีขึ้นบ้างครับ

ผศ.ดร. ชัชวาลย์: ในช่วงนี้ ที่สถานการณ์ COVID-19 ในประเทศไทยเริ่มดีขึ้นบ้างแล้ว แต่เราคนไทยทุกคนก็ยังต้องช่วยกันระมัดระวังไม่ให้เกิดความเสี่ยงในการแพร่เชื้อนะครับ การรักษาความสะอาดส่วนบุคคลเช่นการล้างมือด้วยแอลกอฮอล์เจล และการสวมใส่หน้ากากป้องกันการแพร่กระจายของเชื้อ รวมไปถึงการไม่ไปรวมตัวในตำแหน่งที่จะมีคนจำนวนมาก จะเป็นสิ่งที่เราต้องช่วยกันทำอย่างสม่ำเสมอตลอดไป เป็น New Normal ของเราครับ เพราะเราไม่รู้เลยว่าในอนาคต จะมีเชื้ออะไรเกิดการแพร่กระจายขึ้นมาอีกครับ