สารานุกรมไทย
สำหรับเยาวชน เมนู 19
เล่มที่ ๑๙
เรื่องที่ ๑ การจัดการทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
เรื่องที่ ๒ พืชน้ำมัน
เรื่องที่ ๓ การถนอมผลิตผลการเกษตร
เรื่องที่ ๔ ม้า
เรื่องที่ ๕ แมลง
เรื่องที่ ๖ เครื่องมือทางการแพทย์ที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง
เรื่องที่ ๗ ศิลปการนับเบื้องต้น
เรื่องที่ ๘ ภูมิปัญญาชาวบ้าน
เรื่องที่ ๙ สารกึ่งตัวนำ
รายชื่อผู้เขียน

สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ / เล่มที่ ๑๙ / เรื่องที่ ๖ เครื่องมือทางการแพทย์ที่ใช้เทคโนโลยีชั้นสูง / เครื่องสลายนิ่ว

เครื่องสลายนิ่ว
เครื่องสลายนิ่ว

โรคนิ่วเป็นโรคที่พบบ่อย โดยเฉพาะโรคนิ่วของทางเดินปัสสาวะ ในอดีตนั้น การรักษาโรคนิ่วใช้วิธีการผ่าตัดเป็นส่วนใหญ่ แต่ใน ปัจจุบันนี้ได้มีเครื่องที่ออกแบบมาเพื่อใช้สำหรับ สลายนิ่ว ดังนั้น การรักษาโรคนิ่วในปัจจุบัน ส่วนใหญ่จึงสามารถใช้เครื่องสลายนิ่วได้

เครื่องสลายนิ่วแบ่งได้เป็น ๒ ประเภท คือ เครื่องที่สอดใส่เครื่องมือผ่านผิวหนังเข้าไปในร่างกาย เพื่อเข้าไปสลายนิ่ว ที่เรียกวิธีนี้ว่า เพอร์คูเทเนียส เนโฟรลิโทโทมี (percutaneous nephrolitotomy) ส่วนอีกประเภทหนึ่งคือ การสลายนิ่ว โดยการปล่อยพลังงานของแรงกระแทก จากภายนอกร่างกายเข้าไป ที่เรียกว่า เอกซตราคอร์โพเรียล ชอก เวฟ ลิโธทริพซี : อี.เอส.ดับเบิลยู.แอล. (extracorporeal shock wave lithotripsy : ESWL)

เครื่องที่สอดใส่เครื่องมือเข้าไปในร่างกาย

เครื่องประเภทนี้มักสอดใส่เครื่องมือเข้าไปทางผิวหนัง หรือตามทางเดินปัสสาวะ เพื่อเข้าไปสลายนิ่วในกระเพาะปัสสาวะ ในท่อไต หรือในตัวไตเอง พลังงานที่ใช้นั้นอาจใช้อัลตราโซนิกส์ อิเล็กโทรไฮดรอกลิกส์ หรือ เลเซอร์ แต่พบว่า วิธี ที่ใช้คลื่นอัลตราซาวนด์นั้นเป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุด หลังจากนิ่วถูกทำให้แตกสลายเป็นชิ้นเล็ก ๆ แล้ว ก็จะถูกดูดออกมาตามท่อ อย่างไรก็ดี วิธีนี้ยังต้อง มีการแทงและสอดใส่ท่อเข้าไป เนื้อเยื่อส่วนหนึ่ง ของร่างกายต้องได้รับอันตรายไปด้วย

ผังของหัวปล่อยคลื่นอัลตราซาวนด์ (ultrasonic probe) ที่ใช้สำหรับการสลายนิ่วโดยการสอดใส่ท่อผ่านผิวหนังเข้าไป
ผังของหัวปล่อยคลื่นอัลตราซาวนด์ (ultrasonic probe) ที่ใช้สำหรับการสลายนิ่วโดยการสอดใส่ท่อผ่านผิวหนังเข้าไป


สลายนิ่วโดยการปล่อยพลังงานของแรงกระแทก จากภายนอกร่างกาย


เครื่องที่ได้ออกแบบ เพื่อปล่อยพลังงาน ของคลื่นแรงกระแทก (shock wave) ช่วงสั้นมาก เพียง ๑๐ วินาที ปล่อยจากภายนอกร่างกาย ส่งผ่านผิวหนังเข้าไป เพื่อสลายนิ่ว แต่เนื่องจากคลื่นดังกล่าวมีความถี่ต่ำ ดังนั้นจึงผ่านเนื้อเยื่อ เข้าไปได้โดยไม่สูญเสียพลังงานไป เครื่องสลาย นิ่วที่ใช้กันมีอยู่ ๓ ประเภท คือ

(๑) สปาร์ค แกป ลิโธทริพเตอร์ (spark gap lithotripter)
(๒) อิเล็กโทรแมกเนติก ลิโธทริพเตอร์ (electromagnetic lithotripter)
และ (๓) พิโซอิเล็กทริก ลิโธทริพเตอร์ (piezoelectric lithotripter)


(ก) ผังของเครื่อง electromagnetic shock wave lithotripter
(ข) ท่อที่เป็นต้นกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า พร้อมทั้งเลนส์และน้ำซึ่งบรรจุอยู่ในท่อสำหรับใช้เป็นตัวกลาง

ก. สปาร์ค แกป ลิโธทริพเตอร์

เครื่องสลายนิ่วประเภทนี้ ทำงานโดยการปล่อยไฟฟ้าแรงสูงให้เกิดแรง กระแทกผ่านตัวกลาง ซึ่งเป็นน้ำ เข้าไปกระทบก้อนนิ่ว โดยอาศัยอิเล็กโทรดซึ่งวางอยู่บริเวณกึ่งกลางของตัว สะท้อนที่เป็นรูปรี (semiellipsoid reflector) เมื่ออิเล็กโทรดปล่อยไฟฟ้าที่มีศักย์ไฟฟ้าประมาณ ๑๖-๓๐ กิโลโวลต์ ทำให้มีสปาร์คเกิดขึ้น ระหว่างอิเล็กโทรด ๒ อัน อยู่นานประมาณ ๑ มิลลิวินาที ทำให้เกิดความร้อนขึ้นมาก เป็นผล ให้ฟลูอิดซึ่งอยู่โดยรอบระเหยเป็นไอ จึงทำให้ เกิดคลื่นของความดันไปกระทบกับก้อนนิ่ว ทำให้ก้อนนิ่วซึ่งอยู่ทางด้านหน้าได้รับแรงกด (compressive force) มากกว่าที่อยู่ด้านหลัง และ เมื่อทำการปล่อยแรงกระแทกซ้ำๆ กันหลายครั้ง จึงทำให้นิ่วแตกสลายได้ วิธีนี้ทำให้เกิดคลื่นของ แรงกระแทกที่มีความดันสูงได้มากถึง ๑,๐๐๐ บรรยากาศที่บริเวณจุดโฟกัสซึ่งมีขนาดประมาณ ๑.๕ ซม. ขนาดของจุดโฟกัสสามารถเปลี่ยนแปลงได้ โดยการเปลี่ยนความโค้งของตัวสะท้อน คือ เมื่อทำให้เส้นผ่าศูนย์กลางของตัวสะท้อน (ellipsoid) เพิ่มขึ้น ก็จะทำให้ขนาดของจุดโฟกัสลดลง การศึกษาพบว่า เมื่อให้คลื่นกระแทกซ้ำๆ กันหลายร้อยครั้ง จะต้องใช้ความดัน ประมาณ ๗๐๐-๙๐๐ บาร์ จึงสามารถ ทำให้นิ่วแตกเป็นชิ้นเล็กๆ ได้ดี

ข. อิเล็กโทรแมกเนติก ลิโธทริพเตอร์

เครื่องสลายนิ่วประเภทนี้อาศัยแรงกระแทก โดยการปล่อยคลื่นไฟฟ้าช่วงสั้น (electrical impulse) ให้ส่งไปทำให้แผ่นโลหะบางๆ (metallic membrane) ซึ่งบรรจุอยู่ในกระบอก (shock tube) สั่นสะเทือน แล้วคลื่นของแรงกระแทกจะถูก โฟกัสโดยระบบเลนส์ และส่งผ่านตัวกลางที่ เป็นน้ำเข้าไปยังก้อนนิ่ว ทำให้เกิดความดันสูง สุดที่บริเวณจุดโฟกัสประมาณ ๑,๒๐๐ บาร์ อย่างไรก็ดี กระบอกของคลื่นแรงกระแทก (shock wave tube) และต้นตอของแม่เหล็กไฟฟ้านั้นมี ความทนทานดี แต่ก็ต้องเปลี่ยนเมื่อใช้กับผู้ป่วย ไปแล้ว ๕๐-๑๐๐ คน

ค. พิโซอิเล็กทริก ลิโธทริพเตอร์

เครื่องสลายนิ่วประเภทนี้ อาศัยการขยายตัวโดยทันทีของวัสดุเซรามิก ซึ่งมีคุณสมบัติพิโซอิเล็กทริก คือ จะเปลี่ยนขนาดได้ เมื่อป้อนไฟฟ้าเข้าไป จะใช้คลื่นไฟฟ้าช่วงสั้นที่มีศักย์ไฟฟ้าสูง และมีความถี่สูง เครื่องที่ใช้นั้นได้วางวัสดุ พิโซอิเล็กทริก อาจมากถึง ๓,๐๐๐ ชิ้น เรียง กันอยู่บนแผ่นจานโค้ง ซึ่งจะถูกกระตุ้นด้วยคลื่น ไฟฟ้าพร้อม ๆ กัน ดังนั้น จะส่งคลื่นของแรง กระแทกไปยังจุดโฟกัส ที่บริเวณก้อนนิ่ว เครื่องสมัยใหม่ได้สร้างให้มีแผ่นจานโค้ง (concave dish) ซึ่งมีขนาดโตขึ้น ทั้งนี้เพื่อเพิ่มพื้นที่ของการผ่าน ผิวหนัง และเนื้อเยื่อ ก่อนที่จะไปถึงจุดโฟกัส จึงทำให้แรงกระแทกที่ผิวหนัง ถูกกระจายออกไป ทำให้ความเจ็บปวดในขณะรักษาลดน้อยลง ดังนั้นผู้ป่วยที่ใช้การรักษาด้วยวิธีนี้ จึงไม่ต้องดมยาสลบ ส่วนตัวกลางที่นำคลื่นแรงกระแทกจากเครื่องเข้า ไปสู่ตัวผู้ป่วยนั้น เครื่องในปัจจุบันนี้ได้มีการ พัฒนาให้สะดวกขึ้นโดยอาจไม่ต้องใช้ตัวกลาง ที่เป็นน้ำบรรจุอยู่ในถังใหญ่ คือ ใช้น้ำบรรจุอยู่ ในถุงหรือบรรจุอยู่เพียงในกระบอกที่จะทำการส่ง แรงกระแทก (shock tube)

ผังแสดงการทำงานของเครื่องพิโซอิเล็กทริก ลิโธทริพเตอร์(piezoelectric lithotripter)
ผังแสดงการทำงานของเครื่องพิโซอิเล็กทริก ลิโธทริพเตอร์(piezoelectric lithotripter)

เทคนิคสำคัญของการสลายนิ่ว โดยการปล่อยคลื่นของแรงกระแทก จากภายนอกร่างกายเข้าไป ยังจุดโฟกัสคือ การหาตำแหน่งของนิ่ว (stone loca- lization) ให้ถูกต้อง เพราะจะทำให้การรักษาได้ผลดี อีกทั้งไม่ทำอันตรายต่อเนื้อเยื่ออื่นด้วย การหาตำแหน่งของนิ่วกระทำได้โดยวิธีการ ๒ อย่าง คือ

(๑) ไบพลานาร์ ฟลูโอโรสโคปี (biplanar fluoroscopy) ใช้การหาตำแหน่งโดยเอกซเรย์ที่ ๒ ระนาบด้วยกัน และอีกวิธีหนึ่ง

(๒) อัลตราซาวนด์ หาตำแหน่งของนิ่วโดยการปล่อยคลื่น อัลตราซาวนด์เข้าไปกระทบก้อนนิ้ว และสะท้อนกลับออกมา ทำให้สามารถได้ภาพของก้อนนิ่ว

ในปัจจุบันนี้การสลายนิ่วด้วยวิธีส่งคลื่นกระแทก จากภายนอกร่างกายเข้าไปนั้น ได้พัฒนาไปมาก ทำให้รักษานิ่วในระบบทางเดินปัสสาวะได้กว้างขวาง คือ ตั้งแต่นิ่วในไต ท่อไต และในกระเพาะปัสสาวะ ตราบเท่าที่สามารถจัดท่าทางของผู้ป่วย ให้ปล่อยคลื่นกระแทกเข้าไปโฟกัสที่ก้อนนิ่วได้ โดยไม่มีกระดูกมาบังอยู่ ส่วนข้อห้ามใช้การรักษาด้วยวิธีนี้ จะรวมถึงผู้ป่วยที่เป็นโรคที่มีเลือดออกง่าย หญิงมีครรภ์ และผู้ป่วยที่อ้วนมากเกินไป
หัวข้อก่อนหน้า