editor

ผู้เขียน : editor

อัพเดท: 18 ส.ค. 2008 15.24 น. บทความนี้มีผู้ชม: 652191 ครั้ง

บทความเรื่องหุ่นยนต์จาก อาจารย์ ดร.ชิต เหล่าวัฒนา ผู้อำนวยการสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (FIBO)


หุ่นยนต์ผ่าตัดมะเร็งลำไส้

       มะเร็งจัดเป็นความเจ็บป่วยอันดับหนึ่งที่คร่าชีวิตคนไทย อาหารที่ไม่สะอาดที่มีเชื้อรา ไวรัส และสารเคมี ปนเปื้อนเป็นต้นเหตุสำคัญทำให้เกิดมะเร็งตับและอื่นๆในระบบทางเดินอาหาร นอกเหนือจากนั้นการรับประทานอาหารที่มีไขมันสูงและมีกากอาหารน้อย เพิ่มโอกาสเป็นมะเร็งในลำไส้ใหญ่ ซึ่งโดยเฉลี่ยจะถูกตรวจพบหลังจากคนไข้มีสภาวะเข้าสู่ขั้นอันตรายแล้ว
       
       สถิติคนอเมริกันมีอัตราเสี่ยงต่อการเป็นโรคนี้ถึง 6% ผมเดาว่าสำหรับพวกเราคนไทยสถิติคงใกล้เคียงกันแม้ว่าอาหารไทยมีกากมากกว่าแต่ก็มีอย่างอื่นที่ไม่พึงปรารถนาเป็น “ของแถม” มาให้ด้วย เพื่อนผมคนหนึ่งซื้อปูทะเลที่ชายหาดแล้วลืมทิ้งไว้หลังรถถึงสามวัน ปูยังไม่เน่าเลย คงจะอุดมไปด้วยสารฟอร์มาลีนที่ใช้ดองศพนั่นเอง ดังนั้นเพื่อรับรู้สุขภาพลำไส้ใหญ่ของเราจึงมีการแนะนำให้ไปหาหมอตรวจทุกปีเมื่ออายุครบ 35 ปี
       
       การแก้ไขที่ต้นเหตุนั้นต้องกวดขันและให้ความรู้เรื่องนี้ต่อผู้ประกอบการอาหารให้มีความรับผิดชอบอย่างต่อเนื่อง อีกทั้งบทลงโทษเป็นเรื่องสำคัญ ผมสังเกตว่าเมื่อเจ้าหน้าที่รัฐเข้มงวดเรื่องนี้เมื่อใด ประชาชนก็อุ่นใจแซ่ซ้องสรรเสริญ จึงหวังว่าความเข้มงวดยังคงอยู่ไม่แผ่วหย่อนยานไป นักอุตสาหกรรมไทยที่ไปลงทุนที่ประเทศจีนบอกผมว่า รัฐบาลบ้านเมืองเขาเอาจริงเอาจังเรื่องนี้มาก เห็นอยู่บ่อยครั้งที่ทางการ สั่ง “ปิดตาย” อย่างถาวร ภัตตาคาร ร้านอาหาร ที่มีเชื้อโรคและสารเคมีปนเปื้อน
       นักเทคโนโลยีหุ่นยนต์อย่างผมไม่รู้เรื่องอาหารและเชื้อโรคอย่างลึกซึ้งพอที่สามารถไปแก้ที่ต้นเหตุ จึงขอประยุกต์ใช้เทคโนโลยีช่วยตรวจสอบระยะเริ่มต้นของมะเร็งลำไส้ใหญ่ พร้อมใช้หุ่นยนต์ไปผ่าตัดเนื้อร้ายออกมาจนผู้ป่วยปลอดภัย
       
       อันที่จริงโอกาสเข้าช่วยเหลือชีวิตมนุษย์สร้างบุญกุศลครั้งนี้ของผม เกิดขึ้นเนื่องจากทุนการศึกษาฟุลไบรท์ที่ผมได้รับไม่พอกับค่าใช้จ่ายที่มหาวิทยาลัยคาร์เนกี้เมลลอน เพราะค่าลงทะเบียนของมหาวิทยาลัยนี้แพงที่สุดในสหรัฐอเมริกา ผมจึงต้องหารายได้เพิ่มเติมจาก “ทุนผู้ช่วยวิจัย” มหาวิทยาลัยชั้นนำของอเมริกาจะมีทุนประเภทนี้ค่อนข้างเยอะ ไม่ทราบว่าด้วยเหตุผลใดโครงงานวิจัยสร้างหุ่นยนต์ผ่าตัดมะเร็งลำไส้ใหญ่นี้ ไม่มีนักศึกษาคนใดต้องการทำเลย อาจเป็นเพราะว่าอุปกรณ์หุ่นยนต์นี้ต้องผ่านช่องทาง “อวัยวะ” ที่เป็นคำสบถ ที่เขาใช้ด่ากันก็เป็นได้
       
       ผมเดินทางไปเก็บข้อมูลหน้างาน ที่โรงพยาบาลเชดดี้ไซด์ เมืองพิตส์เบิกรก์ อยู่เกือบสองเดือน เรื่องเก็บข้อมูลหน้างานนี้ถือเป็นขั้นตอนที่จำเป็นอย่างยิ่ง ผมจะย้ำแก่ลูกศิษย์ผมเสมอว่า วิศวกรและนักเทคโนโลยีที่ดี อย่ามัวเพ้อเจ้อใช้เวลาใหญ่อยู่กับคอมพิวเตอร์ แล้วใช้ ”จิตปรุงแต่ง”จนหลุดขาดจากสภาวะความเป็นจริงไป
       
       สิ่งที่ผมได้เห็นนั้น น่าเวทนายิ่งนัก เพราะเพียงแค่ใช้อุปกรณ์มาตรฐาน:เอ็นโดสโครป ในการตรวจสอบเบื้องต้นเพื่อค้นหา เนื้องอกระยะเริ่มต้นที่ลักษณะคล้ายหูด คนไข้ก็ทรมานมากแล้ว ลำไส้นั้นเป็นสิ่งมีชีวิต มีอาการตอบสนองแบบลูกคลื่น พยายามผลักดันอุปกรณ์แปลกปลอมนี้ออกไป อาการตอบสนองลักษณะคล้ายๆ กันนี้ ช่วยให้อาหารที่เรากลืนเข้าไปเคลื่อนสู่กระเพาะได้แม้ว่าเราตีลังกากลับหัวก็ตาม แต่ผมแนะนำว่าน้องๆอย่าไปทดลองนะครับเดี๋ยวพลาดแล้วอาหารติดช่องลมจะอันตราย
       นอกจากการตอบสนองดังกล่าวแล้ว บางครั้งลำไส้ก็จะรัดอุปกรณ์นั้นไว้แน่นไม่ให้คุณหมอขยับเขยื้อนเอ็นโดสโครปได้เลย ผมเห็นคนไข้บางคนมีอุปกรณ์นี้ติดคาไว้ที่ช่องทวารหนัก ต้องนอนรอถึง 2 ชั่วโมง จนลำไส้เลิกพยศ คุณหมอจึงดึงอุปกรณ์ออกมาได้ ผลข้างเคียงจากธรรมชาติของลำไส้นี้ ยังทำให้เกิดการระคายเคืองของผนังลำไส้จนอาจอักเสบมีเลือดไหลภายในได้
       
       จากข้อมูลข้างต้นนี้ ผมจึงมีแนวความคิดที่แตกต่างจากนักวิจัยท่านอื่นๆ ที่เชื่อว่าหุ่นยนต์งูประกอบด้วยข้อปล้องมากๆสามารถเลื้อยเข้าไปในลำไส้ใหญ่เพื่อตรวจหาและผ่าเอาเนื้องอกออกมาได้ หุ่นยนต์งูลักษณะนี้มีความแข็งและความยืดหยุ่นใกล้เคียงกับท่อยางของเอ็นโดสโครป อาการ “รัดรึงและผลักดัน” สลับกันไป ก็ยังคงมีอยู่ เมื่อผนวกกับการควบคุมแบบแอคตีฟ จะทำให้หุ่นยนต์งูขาดเสถียรภาพในการเคลื่อนไหว เหวี่ยงตัวไปมาทำอันตรายต่อผนังลำไส้หนักขึ้นไปอีก
       
       แทนที่จะเป็นหุ่นยนต์งู เหมือนกับนักวิจัยอาวุโสชั้นนำของโลกหลายท่าน ผมได้ออกแบบ “หุ่นยนต์ไส้เดือน” ลดความซับซ้อนด้านการควบคุมจาก 18 ปล้อง มาเป็นเพียงแค่ สององศาอิสระ กล่าวคือได้ออกแบบโครงสร้างภายในเป็นกล้ามเนื้อหลัก สามารถทำให้แข็งและอ่อนได้ด้วยการดึงลวดเพียงเส้นเดียว เมื่ออยู่ในสภาวะแข็งปลอกยางภายนอกจะเคลื่อนที่สไลด์บนกล้ามเนื้อตามทิศทางที่มองผ่านกล้องไฟเบอร์ออฟติก ที่ปลาย Distal End. จนเคลื่อนที่ไปได้ระยะสั้นๆ 1-2 ซ.ม.จึงหยุด
       
       จากนั้นระบบจะลดแรงตึงของลวดทำให้กล้ามเนื้อหลักอ่อนตัวลง ปลอกยางก็จะวางตัวแนบชิดกลับผนังลำไส้เป็นการก๊อปปี้รูปร่างของลำไส้อย่างอัตโนมัติ ต่อมากล้ามเนื้อหลักจะเคลื่อนตัวเอง 1-2 ซ.ม. เพื่อเทียบระยะตำแหน่งของปลอกยาง เป็นอันจบหนึ่งรอบของการทำงานแล้วจึงเริ่มใหม่ซ้ำๆ กันไป การเคลื่อนที่จึงมีลักษณะแบบไส้เดือนที่เราพบเห็นกันอยู่
       
       ในกรณีที่ลำไส้ โดยเฉพาะ ส่วนของ Traverse Colon พยศอาละวาด ระบบจะปลดแรงตึงทันที ทุกส่วนของหุ่นยนต์ก็เคลื่อนไหว “เต้น” ไปตามลำไส้ จนลำไส้เขาเหนื่อย หุ่นยนต์จึงเริ่มทำงานต่อไป หลักการ “นิ่งสงบการเคลื่อนไหว” นี้ ผมยืมมาจากเคล็ดวิชา “ไทเก็ก” นั่นเอง เมื่อเจอตำแหน่งเนื้องอก คุณหมอก็จะสอดกรรไกรหรือมีดผ่าตัดขนาดจิ๋วผ่านเข้าไปปฏิบัติการเช่นเดียวกันกับอุปกรณ์เอ็นโดสโครปมาตรฐานทั่วๆไป
       
       ผมเขียนบทความเทคนิคอย่างละเอียด ลงใน Computer Integrated Surgery, Technology and Clinical Application, จัดพิมพ์โดย MIT Press. และเนื่องจากเป็นความคิดแปลกใหม่ งานประดิษฐ์ชิ้นนี้จึงได้รับ US Patent ด้วย




ข้อคิดเห็น/เสนอแนะ มาที่ผู้เขียนได้ที่ djitt@fibo.kmutt.ac.th



drdjitt7070.jpg

รู้จักผู้เขียน
รศ.ดร. ชิต เหล่าวัฒนา
จบปริญญาตรีวิศวกรรมศาสตร์ (เกียรตินิยม) จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี ไดัรับทุนมอนบูโช รัฐบาลญี่ปุ่นไปศึกษาและทำวิจัยด้านหุ่นยนต์ที่มหาวิทยาลัยเกียวโต ประเทศญี่ปุ่น เข้าศึกษาต่อระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยคาร์เนกี้เมลลอน สหรัฐอเมริกา ด้วยทุนฟุลไบรท์ และจากบริษัท AT&T ได้รับประกาศนียบัตรด้านการจัดการเทคโนโลยีจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งมลรัฐแมสซาชูเซสต์ (เอ็มไอที) สหรัฐอเมริกา

ภายหลังจบการศึกษา ดร. ชิต ได้กลับมาเป็นอาจารย์สอนที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี และเป็นผู้ก่อตั้งสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม หรือที่คนทั่วไปรู้จักในนาม “ฟีโบ้ (FIBO)” เป็นหน่วยงานหนึ่งในมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี เพื่อทำงานวิจัยพื้นฐาน และประยุกต์ด้านเทคโนโลยีหุ่นยนต์ ตลอดจนให้คำปรึกษาหน่วยงานรัฐบาล เอกชน และบริษัทข้ามชาติ (Multi-national companies) ในประเทศไทยด้านการลงทุนทางเทคโนโลยี การใช้งานเทคโนโลยีอัตโนมัติชั้นสูง และการจัดการเทคโนโลยีสารสนเทศอย่างมีประสิทธิภาพ



บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที