Ep. 17 วิทยาการแห่งดวงดาว ก้าวสู่วงการแพทย์

17 01

แวดวงการแพทย์นำดาราศาสตร์ไปประยุกต์อย่างกว้างขวางและพัฒนาวิทยาการต่างๆ ตั้งแต่เทคนิคการวินิจฉัยไปจนถึงการประมวลผลภาพ

 

เทคโนโลยีสำคัญที่สุดอย่างหนึ่งที่ถ่ายโอนจากดาราศาสตร์สู่วงการแพทย์ คือ อินเทอร์เฟอโรเมทรี (Interferometry) เป็นเทคนิคที่นักดาราศาสตร์ใช้ถ่ายภาพท้องฟ้าในช่วงคลื่นวิทยุแบบความละเอียดสูง อินเทอร์เฟอโรเมทรีจำลองการใช้จานรับสัญญานขนาดใหญ่มากด้วยการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบรวมสัญญาณจากกล้องโทรทรรศน์วิทยุจานเดี่ยวขนาดเล็กหลายๆ แห่งที่ตั้งอยู่คนละพื้นที่กัน การรวมข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์หลายๆ แห่งเพื่อประมวลผลออกมาเป็นภาพเดียวเช่นนี้ เรียกว่า การสังเคราะห์ช่องรับแสง (aperture  synthesis) เป็นเทคนิคที่คิดค้นขึ้นโดยมาร์ติน ไรล์ นักดาราศาสตร์วิทยุและผู้ได้รับรางวัลโนเบล เทคนิคนี้ถูกนำไปประยุกต์ในวิทยาการสำคัญอย่างหนึ่ง นั่นคือ เรโซแนนซ์แม่เหล็ก หรือ เอ็มอาร์ (Magnetic Resonance หรือ MR) เพื่อเพิ่มรายละเอียดภาพและลดเวลาสแกนในการวินิจฉัยโรค การสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก หรือ เอ็มอาร์ไอ (Magnetic  Resonance  Imaging หรือ MRI) อาศัยแม่เหล็กแรงสูงและพัลส์ความถี่วิทยุในการสร้างประจุและกระตุ้นโปรตอนภายในโมเลกุลน้ำในเนื้อเยื่อร่างกายมนุษย์ เมื่อปิดพัลส์ โปรตอนจะเปลี่ยนจากสภาวะถูกกระตุ้นกลับสู่สภาวะปกติและปล่อยคลื่นวิทยุออกมา ซึ่งมองเห็นได้ด้วยเครื่องรับความถี่วิทยุในเครื่องเอ็มอาร์ไอ ก่อนจะบันทึกและประมวลผลเป็นภาพ คล้ายกับการถ่ายภาพด้วยเทคนิคอินเทอร์เฟอโรเมทรี

 

นอกจากนี้ กล้องโทรทรรศน์ที่ออกแบบมาให้สามารถวัดรังสีที่เกิดจากปรากฏการณ์พลังงานสูงอันดับต้นๆ ในจักรวาล ก็ได้ถูกนำมาประยุกต์ในการวินิจฉัยด้วยภาพถ่ายทางการแพทย์ในเทคนิคการถ่ายภาพรังสีส่วนตัดโดยอาศัยคอมพิวเตอร์หรือที่เรียกว่า แคทสแกน (Computer-Assisted Tomography หรือ CAT) 

 

อีกตัวอย่างหนึ่ง ที่แสดงให้เห็นคุณูปการของงานวิจัยดาราศาสตร์ต่อวงการแพทย์ คือการสร้างพื้นที่ปฏิบัติงานปลอดเชื้อ ตามปกติ กล้องโทรทรรศน์ต้องสร้างในพื้นที่ปฏิบัติงานที่สะอาดอย่างยิ่งเพื่อป้องกันไม่ให้มีฝุ่นผงและอนุภาคต่างๆ ที่อาจทำให้กระจกหรืออุปกรณ์ต่างๆ ในกล้องโทรทรรศน์ขุ่นมัวหรือมีจุดทึบ2  ปัจจุบัน ระเบียบวิธีการใช้ห้องปลอดเชื้อ แผ่นกรองอากาศ และชุดสำหรับห้องปลอดเชื้อที่คิดค้นขึ้นเพื่อการสร้างกล้องโทรทรรศน์ ได้ถูกนำไปใช้ในโรงพยาบาลและห้องทดลองเวชภัณฑ์ด้วย3



ภาพ : การผลิตกล้องโทรทรรศน์อวกาศและดาวเทียมมีส่วนในการปรับปรุงมาตรฐานและพัฒนาพื้นที่ปฏิบัติงานปลอดเชื้อในวงการแพทย์
ภาพโดย: นาซา/ ดอมินิก ฮาร์ต

 

ข้อมูล : อนุสาร From Medicine to Wi-Fi โดย สหพันธ์ดาราศาสตร์นานาชาติ หรือ IAU