ออกซิมิเตอร์ ตอนที่ 2
(ต่อจากตอนที่ 1)
จากหู สู่ปลายนิ้ว และข้อมือ/ข้อเท้า
พัลส์ออกซิมิเตอร์ยุคแรกมักนิยมติดตั้งบริเวณใบหู ซึ่งเป็นจุดที่มีชั้นเนื้อบาง เพื่อให้แสงส่องผ่านได้ง่าย และมักใช้หลอดไส้เป็นตัวปล่อยแสง (emitter) ผ่านฟิลเตอร์ เพื่อกรองเฉพาะความยาวคลื่นที่ต้องการให้ผ่านออกมา
ส่วนออกซิมิเตอร์ oximet 1471 รุ่นแรกของมินอลตา ใช้หัววัดที่ปลายนิ้วแทนเหมือนปัจจุบัน เพราะมีสัญญาณชีพจรที่ชัดเจนกว่า แต่ก็ยังบางพอให้แสงส่องผ่านไปยังตัวรับแสงฝั่งตรงข้ามได้ ในเวลานั้นหลอดไฟ LED (ไดโอดเปล่งแสง) เพิ่งเกิดขึ้นได้ไม่นาน คุณภาพและราคายังไม่เหมาะสม อีมิตเตอร์ปล่อยแสงในรุ่นนี้ จึงยังเป็นหลอดไฟทังสเตน และส่งแสงผ่านใยแก้วนำแสงไปยังหัววัดที่ปลายนิ้ว
พัลส์ออกซิมิเตอร์แบบวัดที่ปลายนิ้วเครื่องแรกของโลก โดยมินอลตา แต่หลอดไฟอยู่ในเครื่องไม่ได้อยู่ตรงนิ้ว
พัลส์ออกซิมิเตอร์เครื่องแรกที่ใช้หลอดไฟ LED ส่องตรงที่ปลายนิ้วแบบปัจจุบัน ซึ่งปล่อยแสงได้ตามความยาวคลื่นที่ต้องการ และมีความเสถียรมากกว่า เป็นผลงานของสตาร์ทอัพอเมริกันคือ BIOX (ปัจจุบันรวมกับ GE healthcare) ออกมาในปี 1982
ถัดมาไม่นาน Nellcor (ปัจจุบันอยู่ในเครือของ Medtronic) ก็ออกเครื่องวัดออกซิเจนที่ปลายนิ้วแบบ LED เช่นกัน แต่ทำยอดขายได้มากกว่า ครองตลาดโรงพยาบาลในสหรัฐได้เป็นอันดับหนึ่ง
พัลส์ออกซิมิเตอร์ N-180 รุ่นขายดีของเนลคอร์ ออกมาในปี 1987
พอถึงยุค 1990 พัลส์ออกซิมิเตอร์ได้กลายเป็นอุปกรณ์จำเป็นสำหรับห้องฉุกเฉินและห้องผ่าตัด ของโรงพยาบาลใหญ่ๆทั่วสหรัฐไปแล้ว อย่างไรก็ตาม ปัญหาสำคัญอย่างหนึ่งของพัลส์ออกซิมิเตอร์ คือสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นเมื่อผู้ใช้เคลื่อนไหว และวัดปริมาณออกซิเจนในผู้ป่วยที่มีอัตราการไหลเวียนโลหิตต่ำได้ไม่ดี ค่าที่เครื่องแสดงผลจึงไม่อาจนำไปอ้างอิงอะไรได้แน่นอน เอาไว้ใช้ดูประกอบการตัดสินใจของแพทย์เท่านั้น ซึ่งก็ไม่มีทางเลือกอื่น
ผู้ผลิตหลายรายจึงได้พยายามปรับปรุงต่อมา ให้มีความแม่นยำแน่นอนมากขึ้น แต่ก็มิใช่ง่าย อย่าลืมว่าค่าการดูดกลืนแสงส่วนที่กระเพื่อมตามชีพจร หรือ AC ที่นำมาใช้วัดนั้น มีขนาดสัญญาณราว 2% ของปริมาณแสงที่ถูกดูดกลืนทั้งหมดระหว่างส่องผ่านปลายนิ้วเท่านั้น ที่เหลือเป็นส่วน DC
พัลส์ออกซิมิเตอร์แบบปัจจุบัน ใช้การเปรียบเทียบการดูดกลืนแสงผ่านนิ้ว จาก LED สีแดงกับอินฟราเรด
ผู้ผลิตที่พัฒนาพัลส์ออกซิมิเตอร์ไปได้อย่างก้าวกระโดด จึงเป็นผู้ที่เชี่ยวชาญการประมวลผลสัญญาณโดยเฉพาะ นั่นก็คือ มาซิโม (Masimo) นั่นเอง
ผู้ก่อตั้งมาซิโม คือ โจ คิอานี (1964-) ผู้ที่เกิดในอิหร่าน ชื่อเดิมว่า Esmaiel Kiani-Azarbayjany อพยพตามครอบครัวมาอยู่อเมริกาตั้งแต่เก้าขวบ เขาเรียนจบโทวิศวกรรมไฟฟ้าจากซานดิเอโกสเตท และทำงานกับบริษัทรับสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตามความต้องการของลูกค้า ส่วนใหญ่เกี่ยวกับเครื่องเสียง จนมีโอกาสรับงานทำต้นแบบพัลส์ออกซิมิเตอร์ซึ่งขณะนั้นเริ่มเป็นที่นิยมแล้ว คิอานี เสนอการออกแบบที่ดีกว่าเดิม
Joe Kiani ภาพนี้ตอนช่วงโควิด
แต่ทั้งลูกค้าและผู้จัดการของเขาเองไม่สนใจ เมื่อปี 1989 ขณะนั้นคิอานีอายุ 25 เขาจึงเปิดบริษัทของตัวเองชื่อ Masimo Laboratories ขึ้นในโรงรถที่บ้าน ขณะที่ยังทำงานประจำไปด้วย โดยนำชื่อเล่นสมัยเด็กคือ Massi มาใช้
มาซิโมสร้างนวัตกรรมที่สำคัญหลายอย่าง เช่นการประมวลผลสัญญาณที่มีประสิทธิภาพสูง ในปี 1995 ที่ขจัดปัญหาเดิมของพัลส์ออกซิมิเตอร์ได้ สามารถวัดออกซิเจนระหว่างที่ผู้ใช้งานกำลังเคลื่อนไหว เช่นระหว่างการออกกำลังกายได้
ตัวอย่างสิทธิบัตรเกี่ยวกับพัลส์ออกซิมิเตอร์ฉบับหนึ่ง โดยมาซิโม
มาซิโมยังได้พัฒนาระบบพัลส์สายรุ้ง (Rainbow Pulse) ขึ้นในปี 2005 ซึ่งส่งแสงออกมาถึงเจ็ดความยาวคลื่น เพื่อเพิ่มความไวของการตรวจจับ และวัดคาร์บอนมอนอกไซด์ในเลือดได้ด้วย และ thermal mass technology เพื่อแก้ปัญหาความอ่อนไหวต่ออุณหภูมิของหัววัด
จุดเริ่มต้นของนักล้มช้าง
ระบบประมวลผลสัญญาณแบบใหม่ของมาซิโม ได้ช่วยกำจัดสัญญาณหลอก (false alarm) จากการเคลื่อนไหวของผู้ใช้ได้ดีกว่าผู้ผลิตเดิมมาก ช่วงแรกๆ เขาได้ลูกค้าจากตลาดยุโรปและญี่ปุ่น โดยได้ร่วมมือกับ NEC นำระบบของเขาไปผลิต ส่วนในอเมริกานั้นกลับถูกกีดกันจากเนลคอร์ ซึ่งครองตลาดเครือข่ายโรงพยาบาลใหญ่ๆ เกือบหมด และใช้วิธีการจ่ายเงินให้กับแผนกจัดซื้อ เพื่อไม่ให้ซื้อจากมาซิโม
มาซิโมจึงต้องไปร้องต่อรัฐสภาสหรัฐว่าสินค้าของเขาดีกว่า แต่ถูกกีดกันจากการแข่งขันที่ไม่เป็นธรรม ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อประชาชนที่ไปใช้บริการ จึงได้คำสั่งซื้อเข้ามา ต่อมาในปี 2006 มาซิโมยังชนะคดีที่ฟ้องว่าเนลคอร์ละเมิดสิทธิบัตร ได้รับเงินชดเชยมาหลายล้านดอลลาร์
จุดเด่นของมาซิโมคือระบบตรวจจับการเคลื่อนไหว แต่การนำไปใช้ในห้องผ่าตัดซึ่งคนไข้ไม่เคลื่อนไหวมากอยู่แล้ว ไม่ได้สร้างความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัด
ในขณะนั้นก็ยังไม่มีตลาด Smartwatch ไมโครชิพยังไม่ก้าวหน้าพอที่จะนำ pulse oximeter มาสวมใส่ข้อมือไปไหนมาไหนได้ สิ่งที่สร้างชื่อเสียงให้กับมาซิโมในยุคแรกกลับไม่ใช่ข้อมือ แต่อยู่ที่ข้อเท้า… ของเด็กแรกเกิด
พัลส์ออกซิมิเตอร์สวมข้อเท้าของเด็กในตู้อบ มีระบบกรองการเคลื่อนไหว เพื่อให้จ่ายออกซิเจนได้พอเหมาะ
การใช้ตู้อบเด็ก (incubator) โดยเฉพาะกับทารกที่คลอดก่อนกำหนด ซึ่งมีการให้ออกซิเจนด้วยนั้น แต่เดิมเคยเกิดปัญหาว่าออกซิมิเตอร์ส่งสัญญาณหลอกว่าเลือดขาดออกซิเจน ทำให้จ่ายออกซิเจนเกินกำหนดจนเกิดภาวะออกซิเจนเป็นพิษ ส่งผลให้จอประสาทตาเสื่อมตั้งแต่เด็ก ส่วนหนึ่งมาจากการเคลื่อนไหวของเด็กที่ไม่อาจบังคับได้
เมื่อนำพัลส์ออกซิมิเตอร์แบบใหม่มาใช้ โดยนิยมสวมไว้ที่ข้อเท้าเด็ก ช่วยให้อัตราการเกิดออกซิเจนเป็นพิษในเด็กทารกลดลงถึง 50 เท่าตัว
มาซิโมจึงเริ่มมีชื่อเสียงขึ้น และยังขายสิทธิให้ผู้ผลิตอื่นนำไปใช้ได้ด้วย ทั้งจากนวัตกรรมของบริษัทเองและจากความก้าวหน้าทางไมโครชิพที่ทำให้ระบบเล็กลง และเสถียรมากขึ้น ทำให้พัลส์ออกซิมิเตอร์ได้รับความนิยม การตรวจปริมาณออกซิเจนในเลือดได้แบบเรียลไทม์ ยังช่วยชีวิตผู้คนไปได้จำนวนมาก ทั้งระหว่างการผ่าตัด และการให้ออกซิเจนแก่เด็ก
ข้อมูลของมาซิโม มักจะเปรียบเทียบคุณสมบัติของตนเองกับเนลคอร์ คู่ปรับเก่าอยู่เสมอ (จาก https://www.masimo.com/technology)
จนกระทั่งเกิดการระบาดของโรคโควิด 19 ที่ทำให้พัลส์ออกซิมิเตอร์เป็นที่รู้จักกันทั่วโลก จากการเป็นเครื่องมือทางการแพทย์ฉุกเฉิน ราคาไม่แพง ที่ช่วยบ่งบอกการทำงานของปอดได้ในเบื้องต้น ผู้คนจึงเรียกกันว่า “เครื่องวัดออกซิเจนแบบปลายนิ้ว” ทั้งที่ก่อนหน้านี้วัดมาแล้วหมดทั้งใบหู ข้อเท้า และต่อไปคือข้อมือ (ที่จริงมีแบบวัดรอบคอด้วย)
โจ คิอานี ร่ำรวยขึ้นในช่วงโควิดนั่นเอง ราคาหุ้นบริษัทมาซิโมของเขาพุ่งขึ้นสองเท่าในเวลาปีเดียว
ก่อนหน้านั้นในทศวรรษ 2010 ไมโครชิพได้ทำให้อุปกรณ์ไอทีมีขนาดเล็กลง สมรรถนะสูงขึ้น บริษัทไอทีชั้นนำอย่าง แอปเปิล ได้วางแผนจะขยายความสำเร็จจากไอโฟน ที่เพิ่งออกสู่ตลาดได้ไม่นาน ไปสู่คอมพิวเตอร์พกพาชนิดสวมใส่ได้ หรือ wearable computer เช่น smartwatch รวมทั้งได้ให้ความสนใจในตลาดสินค้าสุขภาพ ดังจะเห็นได้จากวิดีโอของแอปเปิลเรื่อง “Healthcare 2008” ซึ่งออกมาตั้งแต่ปี 1988 (ช่วงนั้น สตีฟ จอบส์ ออกจากแอปเปิลไป)
แอปเปิล มีแนวคิดที่จะให้สมาร์ทวอทช์บรรจุเครื่องมือวัดทางสุขภาพไว้ด้วย รวมทั้งพัลส์ออกซิมิเตอร์ การวัดออกซิเจนในเลือดไม่ได้มีประโยชน์เฉพาะเวลาออกกำลังกาย หรือผู้ป่วยโรคทางเดินหายใจเท่านั้น แต่ยังใช้เฝ้าระวังภาวะการขาดออกซิเจนเวลานอนหลับ โดยการบันทึกค่าออกซิเจนในเลือดไว้ได้อีกด้วย
แต่แอปเปิลไม่ได้เชี่ยวชาญเครื่องมือวัดทางการแพทย์มาก่อน จึงแสวงหาความร่วมมือกับผู้นำทางอุปกรณ์การแพทย์ รวมทั้งมาซิโม ของโจ คิอานี ซึ่งถูกเรียกว่า สตีฟ จอบส์ แห่งวงการเครื่องมือแพทย์และได้เจรจาร่วมพัฒนาผลิตภัณฑ์ด้วยกันตั้งแต่ปี 2013 แต่เงื่อนไขไม่ลงตัว
เมื่อเลิกรากันไปแล้ว แอปเปิลดอดไปดึงตัวหัวหน้าทีมวิจัยของมาสิโม และวิศวกรอีกหลายคนมาอยู่ด้วย โดยให้เงินเดือนเพิ่มสองเท่าและหุ้นบริษัทแอปเปิลอีกหลายล้านดอลลาร์
ด้านหลังของแอปเปิลวอทช์ 6 มีไฟ LED 4 กลุ่มๆละสามความยาวคลื่น เพื่อวัดออกซิเจนในเลือดแบบสะท้อนแสง "ใกล้เคียง" กับสิทธิบัตรของมาซิโม
Apple Watch รุ่นแรกออกขายในปี 2015 ยังไม่มีออกซิมิเตอร์ ระหว่างนั้นมาซิโม ได้ยื่นจดสิทธิบัตรพัลส์ออกซิมิเตอร์ หลายฉบับ รวมทั้งฉบับที่เกี่ยวกับออกซิมิเตอร์แบบพกพา มีสาระสำคัญคือใช้ตัวปล่อยแสง (emitter) จาก LED สามความยาวคลื่น สี่ตำแหน่ง (รวมมีอีมิตเตอร์ 12 ตัว) เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ผิวหนังของผู้ใช้ ซึ่งได้รับสิทธิบัตรหมายเลข US 10,945,648 B2 ในเดือนมีนาคม ปี 2021
ในปี 2020 ระหว่างที่โควิดระบาดทั่วโลก พัลส์ออกซิมิเตอร์เป็นที่รู้จัก แอปเปิลได้เปิดตัว Apple Watch Series 6 รุ่นแรกที่มีพัลส์ออกซิมิเตอร์ (SpO2) แบบสะท้อนแสงให้มาด้วย ที่ด้านหลังของหน้าปัดนาฬิกา มีคุณสมบัติคล้ายกันอย่างมากกับเนื้อหาในสิทธิบัตร ที่มาซิโมยื่นไว้
คำวิจารณ์ส่วนใหญ่ออกมาในแง่ลบ ผลการวัดปริมาณออกซิเจนผิดจากเครื่องมือวัดทางการแพทย์อย่างชัดเจน ต่อมา ซีรีส์ 6 ถูกทดแทนด้วยซีรีส์ 7 ในปีถัดมา
ตัวอย่างการรีวิว Apple Watch รุ่นแรก วัดค่าออกซิเจนได้ต่างจากเครื่องแบบปลายนิ้วถึง 5%
จากการที่ถูกซื้อตัววิศวกร และเปิดตัวสินค้าที่คล้ายกับสิทธิบัตรของตนออกมา มาซิโมจึงรู้สึกว่าแอปเปิลแทงข้างหลัง มีเจตนาซื้อความลับทางการค้าของตน เมื่อได้รับสิทธิบัตรแล้ว จึงยื่นฟ้องต่อกรรมาธิการการค้าระหว่างประเทศ (ITC) ทันทีในปี 2021 ใช้เวลาพิจารณาอยู่สองปี ITC จึงเพิ่งตัดสินตามคำขอของมาซิโมไป ดังที่ทราบกันแล้ว
(ยังมีต่อ เรื่องคดีสิทธิบัตร Apple v Masimo ในตอนที่ 3)
- 3
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
