24 มิ.ย. เวลา 16:16 • สุขภาพ

มหัศจรรย์แห่งวงรี

หลาย ๆ คนคงจะเคยพูดคำว่า “เห้ย เราเรียนคณิตศาสตร์ไปทำไม ในเมื่อโตไปก็เอาไปใช้ทำอะไรไม่ได้” ผมเองก็เป็นหนึ่งในนั้นที่มักจะพูดคำนี้บ่อย ๆ สมัยอยู่ชั้นมัธยมครับ แต่เมื่ออายุเริ่มมากขึ้น ได้เผชิญกับโลกที่กว้างขึ้น ผมปฏิเสธไม่ได้เลยครับว่าคณิตศาสตร์นั้นอยู่รอบตัวจริง ๆ
วันนี้ผมจะพาทุกท่านมาพบกับประโยชน์ของคณิตศาสตร์อีกแขนงหนึ่งที่เรียกว่า “เรขาคณิต” ซึ่งเหล่าคุณหมอได้นำแนวคิดมาประยุกต์และใช้ทางการแพทย์เพื่อรักษาโรคที่ติดอันดับว่าเป็นโรคฮิตของประชาชนชาวไทยเลยก็ว่าได้ มาดูกันครับว่า วงรี เกี่ยวข้องยังไงกับการรักษาผู้ป่วยโรคนิ่วในไต
การสร้างวงกลม
วงรี (Ellipse) เป็นโค้งทางเรขาคณิตที่มีจุดโฟกัสอยู่ 2 จุด เมื่อเราลากเส้นตรงจากจุดโฟกัสที่หนึ่งไปยังจุดใด ๆ บนวงรี แล้วลากเส้นตรงต่อไปยังจุดโฟกัสที่สอง จะพบว่าผลรวมของระยะทั้งสองจะมีค่าเท่าเดิมเสมอ นี่คือความสวยงามอย่างหนึ่งของวงรี (ถ้านึกไม่ออกให้ดูรูป)
.
นอกจากนี้คุณสมบัติของวงรีอีกอย่างคือถ้าเราฉาบกระจกไว้บนผนังรูปวงรี แล้วนำหลอดไฟไปเปิดที่จุดโฟกัสด้านหนึ่ง จะพบว่าแสงไฟที่ตกกระทบนั้นจะสะท้อนไปยังจุดโฟกัสอีกจุดของวงรีเสมอ
.
จากความรู้ตรงนี้เองเลยมีการนำคุณสมบัตินี้มาใช้ในการออกแบบเครื่องมือทางการแพทย์ที่เรียกว่า “Lithotripter” ซึ่งเจ้าอุปกรณ์นี้จะช่วยสลายนิ่วที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 2 cm ด้วยคลื่นกระแทกจนแตกแล้วหลุดออกไปทางระบบทางเดินปัสสาวะ
Extracorporeal Shockwave Lithotripsy (ESWL)
การรักษาด้วยวิธีนี้เราเรียกกันว่า Extracorporeal Shockwave Lithotripsy (ESWL) หลักการทำงานของมันคือการปล่อยคลื่น Ultrasound ผ่านน้ำเพื่อสร้างคลื่นกระแทกออกไปโดยรอบ ซึ่งคลื่นเหล่านั้นจะสะท้อนกับส่วนของวงรีและไปรวมเป็นคลื่นกระแทกที่มีแรงสั่นสะเทือนที่รุนแรงบริเวณจุดโฟกัสที่สอง ซึ่งจุดนี้แหละที่เป็นจุดที่นิ่วอยู่ ทำให้นิ่วแตกสลายเป็นก้อนเล็กลง
.
การรักษาด้วยวิธี ESWL นั้นช่วยลดโอกาสการเกิดภาวะแทรกซ้อนจากการผ่าตัดลง ผู้ป่วยพักฟื้นร่างกายได้เร็วกว่าการผ่าตัด นอกจากนี้ยังลดเวลานอนโรงพยาบาลของผู้ป่วยลงด้วย
.
ถึงแม้ว่า ESWL จะถูกจัดว่าเป็น First-line treatment แต่ก็ยังมีข้อจำกัดอยู่ งานวิจัยของ สรวิชช์ ลดาวัลย์ ศัลยแพทย์ยูโรวิทยา พบว่า ผู้ป่วยที่มี BMI มากกว่าหรือเท่ากับ 25 นั้นการรักษาโดยใช้วิธี ESWL จะไม่ค่อยมีประสิทธิภาพเท่าใดนัก อาจเนื่องมาจากคนไข้ที่มีไขมันมากจะทำให้การหาจุดโฟกัสของนิ่วนั้นไม่ชัดเจน
.
นอกจากนี้งานวิจัยของ Chan Hee Kim อาจารย์พยาบาลแห่งวิทยาลัยพยาบาลกาชอน และคณะ พบว่าอัตราการกำจัดนิ่ว (Stone-free rate) ของ ESWL นั้นน้อยกว่าการใช้วิธีการผ่าตัดอย่าง PCNL และอาจทำให้เกิดนิ่วอุดตันในทางเดินปัสสาวะได้
ปล. ผมตั้งใจเขียนบทความนี้ขึ้นมาเพราะผมมีโอกาสได้อ่านหนังสือ ภาษาจักรวาล ประวัติย่อของคณิตศาสตร์ ของคุณอาจวรงค์ จันทมาศ นักสื่อสารวิทยาศาสตร์ผู้ทรงความรู้ ผมอ่านไปถึงบทนึงครับ คือบทที่ชื่อว่า “มหัศจรรย์แห่งวงรี จากวงโคจรของดาวเคราะห์จนถึงไต” เป็นบทที่ดีมากและคิดว่ามีความรู้เกี่ยวกับสาขาวิชาที่เราเรียนอยู่เลยคิดว่าคงมีประโยชน์กับทุก ๆ คน เลยอยากจะแชร์ความรู้ต่อครับ
โฆษณา