การศึกษาเบื้องต้นเพื่อออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ถ่ายภาพหลอดเลือดดำ แบบเรียลไทม์ต้นทุนต่ำด้วยคลื่นอินฟราเรดช่วงใกล้
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ผู้ป่วยที่อยู่ในภาวะวิกฤตและไม่สามารถช่วยเหลือตนเองได้มักต้องได้รับยาและสารอาหารผ่านทางหลอดเลือดดำเพื่อการรักษาและการมีชีวิตรอด การเจาะเลือดจากหลอดเลือดดำเป็นหัตถการทางการแพทย์ที่ใช้บ่อยในการตรวจสุขภาพหรือการบริจาคเลือด ปัจจุบัน อุปกรณ์ถ่ายภาพหลอดเลือดดำซึ่งช่วยระบุตำแหน่งในการแทงเข็มที่มีการผลิตออกมาจำหน่ายเชิงพาณิชย์นั้นมีราคาแพง ในการวิจัยครั้งนี้ จึงมุ่งเน้นไปที่การออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ถ่ายภาพหลอดเลือดดำแบบเรียลไทม์ต้นทุนต่ำโดยใช้คลื่นอินฟราเรดช่วงใกล้
การวิจัยนี้ดำเนินการภายใต้กรอบแนวคิดการพัฒนานวัตกรรมของ วีณา จิระแพทย์ (2552) โดยประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆ ได้แก่ 1) วิเคราะห์ปัญหาความไม่เพียงพอของอุปกรณ์สำหรับการจัดกระบวนการเรียนการสอน 2) ประเมินความต้องการเพื่อหาแนวทางจัดหาสิ่งสนับสนุนสำหรับหลักสูตรสาธารณสุขศาสตร์ กลุ่มวิชาตรวจประเมินและบำบัดโรคเบื้องต้น 3) สร้างความร่วมมือและทีมงานโดยขอความร่วมมือจากคณาจารย์และนักศึกษาในสาขาวิชา 4) กำหนดประเด็นการพัฒนาอุปกรณ์ถ่ายภาพหลอดเลือดดำเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ 5) ทบทวนวรรณกรรมที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและสร้างอุปกรณ์ถ่ายภาพหลอดเลือดดำอย่างเป็นระบบ 6) สังเคราะห์ข้อมูลความรู้จากวรรณกรรมที่มีคุณภาพ 7) ออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ 8) วางแผนวิธีการวัดผล 9) กำหนดแนวทางการใช้ 10) ทดลองใช้อุปกรณ์ถ่ายภาพหลอดเลือดดำกับอาสาสมัคร 11) ประเมินผลการใช้งานอุปกรณ์ 12) บันทึกผลการดำเนินงานพร้อมระบุแหล่งอ้างอิงที่เกี่ยวข้องในการออกแบบและสร้างอุปกรณ์ 13) เผยแพร่อุปกรณ์ถ่ายภาพหลอดเลือดดำเพื่อการนำไปใช้จริง กลุ่มตัวอย่างเป็นนักศึกษาและบุคลากรชายและหญิง อายุ 19-59 ปี จากมหาวิทยาลัยราชภัฏชัยภูมิ ขนาดตัวอย่างกำหนดด้วยโปรแกรม G*power 3.1.9.7 โดยมีค่าอำนาจการทดสอบ = 0.80 ค่าความเชื่อมั่น = 0.05 และค่าขนาดอิทธิพล = 0.90 ได้ขนาดตัวอย่าง 10 คน สุ่มตัวอย่างแบบเจาะจง เครื่องมือวิจัยคือ แบบบันทึกข้อมูลและอุปกรณ์ถ่ายภาพหลอดเลือดดำ ตรวจสอบคุณภาพของแบบบันทึกข้อมูลได้ค่า IOC ระหว่าง 0.87-1.00 วิเคราะห์ข้อมูลด้วยสถิติพรรณนา เช่น จำนวน ร้อยละ ค่าเฉลี่ย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
ผลการศึกษานี้ได้อุปกรณ์ถ่ายภาพหลอดเลือดดำที่ถ่ายภาพได้ในที่มีแสงปกติและถ่ายภาพหลอดเลือดดำใต้ผิวหนังได้ชัดเจน มีคุณลักษณะของอุปกรณ์ดังนี้ 1) พื้นที่ขนาดภาพที่ถ่ายได้ใกล้ที่สุดถึงพื้นที่ขนาดภาพที่ถ่ายได้ไกลที่สุด 6 x 6 เซนติเมตร ถึง 6 x 10 เซนติเมตร 2) ระยะจากผิวหนังถึงกล้องประมาณ 14 เซนติเมตร ถึง 34 เซนติเมตร 3) ภาพที่ได้มีขนาด 800 x 480 pixel
ทั้งนี้ควรศึกษาวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับประสิทธิผลของอุปกรณ์ว่าจะมีความแม่นยำในการฝึกทักษะการเจาะเลือดและให้สารนำทางหลอดเลือดดำแก่นักศึกษาด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพและบุคลากรทางการแพทย์
Article Details
เอกสารอ้างอิง
วีณา จิระแพทย์. (2552). สารสนเทศทางการพยาบาลและทางสุขภาพ. กรุงเทพฯ : จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
Ahmed, K. I., Habaebi, M. H., Islam, M. R., & Zainal, N. A. B. (2017, November). Enhanced vision-based vein detection system. In 2017 IEEE 4th International Conference on Smart Instrumentation, Measurement and Application (ICSIMA) (pp. 1-6). IEEE.
Al-Saadi, S. F., Karimi Moonaghi, H., Al-Fayyadh, S., & Bakhshi, M. (2021). Vein visualization using near infrared (NIR) vein finder technology in nursing care: a review of the benefits and shortcomings. Medical Education Bulletin, 2(2), 213-220.
Bashkatov, A. N., Genina, E. A., Kochubey, V. I., & Tuchin, V. V. (2005). Optical properties of human skin, subcutaneous and mucous tissues in the wavelength range from 400 to 2000 nm. Journal of Physics D: Applied Physics, 38(15).
Buowari, O. Y. (2013). Complications of venepuncture. Adv. Biosci. Biotechnol, 4(1), 126-128.
Chen, L., Huang, D., Chiheb, H., & Amar, C. B. (2011). Increasing the distinctiveness of hand vein images by oriented gradient maps. In BIOSIG 2011–Proceedings of the Biometrics Special Interest Group (pp. 227-234). Gesellschaft für Informatik eV.
Crisan, S., Tarnovan, I. G., & Crisan, T. E. (2010). Radiation optimization and image processing algorithms in the identification of hand vein patterns. Computer Standards & Interfaces, 32(3), 130-140.
Cuper, N. J., Klaessens, J. H., Jaspers, J. E., de Roode, R., Noordmans, H. J., de Graaff, J. C., & Verdaasdonk, R. M. (2013). The use of near-infrared light for safe and effective visualization of subsurface blood vessels to facilitate blood withdrawal in children. Medical engineering & physics, 35(4), 433-440.
Denstedt, M., Bjorgan, A., Milanič, M., & Randeberg, L. L. (2014). Wavelet based feature extraction and visualization in hyperspectral tissue characterization. Biomedical optics express, 5(12), 4260-4280.
Giavarina, D., & Lippi, G. (2017). Blood venous sample collection: Recommendations overview and a checklist to improve quality. Clinical Biochemistry, 50(10-11), 568-573.
Haff, R. P., Saranwong, S., Thanapase, W., Janhiran, A., Kasemsumran, S., & Kawano, S. (2013). Automatic image analysis and spot classification for detection of fruit fly infestation in hyperspectral images of mangoes. Postharvest Biology and Technology, 86, 23-28.
Hotta, T. A. (2016). Understanding the anatomy of the upper face when providing aesthetic injection treatments. Plastic and Aesthetic Nursing, 36(3), 104-109.
Ialongo, C., & Bernardini, S. (2016). Phlebotomy, a bridge between laboratory and patient. Biochemia medica, 26(1), 17-33.
Jacobson, A. F., & Winslow, E. H. (2005). Variables influencing intravenous catheter insertion difficulty and failure: an analysis of 339 intravenous catheter insertions. Heart & Lung, 34(5), 345-359.
Jung, Y. J., Gonzalez, J., & Godavarty, A. (2015). Functional near-infrared imaging reconstruction based on spatiotemporal features: venous occlusion studies. Applied Optics, 54(13), D82-D90.
Juric, S., Flis, V., Debevc, M., Holzinger, A., & Zalik, B. (2014). Towards a Low‐Cost Mobile Subcutaneous Vein Detection Solution Using Near‐Infrared Spectroscopy. The Scientific World Journal, 2014(1), 365902.
Kaddoum, R. N., Anghelescu, D. L., Parish, M. E., Wright, B. B., Trujillo, L., Wu, J., ... & Burgoyne, L. L. (2012). A randomized controlled trial comparing the AccuVein AV300 device to standard insertion technique for intravenous cannulation of anesthetized children. Pediatric Anesthesia, 22(9), 884-889.
Kimori, K., Sugama, J., Nakatani, T., Nakayama, K., Miyati, T., & Sanada, H. (2015). An observational study comparing the prototype device with the existing device for the effective visualization of invisible veins in elderly patients in Japan. SAGE Open Medicine, 3, 2050312115615365.
Kumar, A., & Prathyusha, K. V. (2009). Personal authentication using hand vein triangulation and knuckle shape. IEEE Transactions on Image processing, 18(9), 2127-2136.
Meng, G. C., Shahzad, A., Saad, N. M., Malik, A. S., & Meriaudeau, F. (2015, March). Prototype design for wearable veins localization system using near infrared imaging technique. In 2015 IEEE 11th international colloquium on signal processing & its applications (CSPA) (pp. 112-115). IEEE.
Miyake, R. K., Zeman, H. D., Duarte, F. H., Kikuchi, R., Ramacciotti, E., Lovhoiden, G., & Vrancken, C. (2006). Vein imaging: a new method of near infrared imaging, where a processed image is projected onto the skin for the enhancement of vein treatment. Dermatologic surgery, 32(8), 1031-1038.
Mukai, K., Nakajima, Y., Nakano, T., Okuhira, M., Kasashima, A., Hayashi, R., ... & Nakatani, T. (2020). Safety of venipuncture sites at the cubital fossa as assessed by ultrasonography. Journal of Patient Safety, 16(1), 98-105.
Nafiu, O. O., Burke, C., Cowan, A., Tutuo, N., Maclean, S., & Tremper, K. K. (2010). Comparing peripheral venous access between obese and normal weight children. Pediatric Anesthesia, 20(2), 172-176.
Nettar, K., & Maas, C. (2012). Facial filler and neurotoxin complications. Facial Plastic Surgery, 28(03), 288-293.
Pan, C. T., Francisco, M. D., Yen, C. K., Wang, S. Y., & Shiue, Y. L. (2019). Vein pattern locating technology for cannulation: a review of the low-cost vein finder prototypes utilizing near infrared (NIR) light to improve peripheral subcutaneous vein selection for phlebotomy. Sensors, 19(16), 3573.
Park, S. S., & Barmettler, A. (2021). Vision loss secondary to facial and periorbital steroid injection: a systematic review. Ophthalmic Plastic & Reconstructive Surgery, 37(6), 511-521.
Qian, H., Ling, Y., Zhang, M., Lenahan, C., Wang, C., Zheng, Z., ... & Zhang, J. (2021). Massive cerebral infarction following facial injection of autologous fat: a case report and review of the literature. Front Hum Neurosci 15: 610945.
Rao, H., Zhang, P., & Sun, C. (2017). Contrast enhancement for the infrared vein image of leg based on the optical angular spectrum theory. Signal, Image and Video Processing, 11, 423-429.
Shahzad, A., Saad, M. N., Walter, N., Malik, A. S., & Meriaudeau, F. (2014). Hyperspectral venous image quality assessment for optimum illumination range selection based on skin tone characteristics. Biomedical engineering online, 13, 1-13.
Sharp, R., Adams, J., Machiraju, R., Lee, R., & Crane, R. (2007). Physics-based subsurface visualization of human tissue. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, 13(3), 620-629.
Waluś, M., Bernacki, K., & Konopacki, J. (2017). Impact of NIR wavelength lighting in image acquisition on finger vein biometric system effectiveness. Opto-Electronics Review, 25(4), 263-268.
Wang, F., Behrooz, A., Morris, M., & Adibi, A. (2013). High-contrast subcutaneous vein detection and localization using multispectral imaging. Journal of biomedical optics, 18(5), 050504-050504.
Wang, J., Nakano, K., & Ohashi, S. (2011). Nondestructive evaluation of jujube quality by visible and near-infrared spectroscopy. LWT-Food Science and Technology, 44(4), 1119-1125.
Wang, L., & Leedham, G. (2006, November). Near-and far-infrared imaging for vein pattern biometrics. In 2006 IEEE International Conference on Video and Signal Based Surveillance (pp. 52-52). IEEE.
Wang, Y., Zhang, K., & Shark, K. (2014). Personal identification based on multiple keypoint sets of dorsal hand vein images. IET Biometrics, 3(4), 234-245.
Zharov, V. P., Ferguson, S., Eidt, J. F., Howard, P. C., Fink, L. M., & Waner, M. (2004). Infrared imaging of subcutaneous veins. Lasers in Surgery and Medicine: The Official Journal of the American Society for Laser Medicine and Surgery, 34(1), 56-61.
