Transcript chapter7 - UTCC e

ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์การแพทย์
1
http://thaicancerj.ordpress.com/2011/09/11/
http://portal.in.th/nanosatcr/pages/11610/
ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์การแพทย์ในบทเรียนนี้
แบ่งออก เป็ น 3 แนวทาง
1.ศาสตร์แห่ง
ความก้าวหน้าทาง
วิทยาศาสตร์การแพทย์
เพื่อการรักษาโรค
เป็ นโรค แล้วค่อยรักษา
2. ศาสตร์แห่งการ
ป้องกันโรค
เวชศาสตรอายุรวัฒน์
2
3. นวัตกรรมทาง
การแพทย์แห่ง
โลกอนาคต
(Anti-aging Medicine)
ป้องกัน ไม่ตอ้ งรักษา
สิ่งใหม่ที่เกิดขึ้ นในปั จจุบนั
และอนาคตอันใกล้
1.ศาสตร์แห่งความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์การแพทย์
เพื่อการรักษาโรค
1.1 สเต็มเซลล์
1.2 นาโนเทคโนโลยี
ทางการแพทย์
(NanoMedicine)
1.3 หุ่นยนต์
ทางการแพทย์
•
•
•
•
สเต็มเซลล์คืออะไร
สเต็มเซลล์นามาจากไหนได้บา้ ง
สเต็มเซลล์รกั ษาโรคได้อย่างไร
ข้อจากัดของสเต็มเซลล์
• ความรูข้ องวิทยาศาสตร์ชีวภาพ + นาโนเทคโนโลยี
• เป้าหมายของ NanoMedicine
• นาโนเทคโนโลยีกบั อนาคตของการรักษาโรคมะเร็งยุคใหม่
• หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด
• หุน่ ยนต์หรือกลไกที่เสริมสร้างสมรรถภาพร่างกายสาหรับ
ผูพ้ ิการ
3
1.1 สเต็มเซลล์
การรักษาตามอาการด้วยการใช้ยา และสารเคมีเพียงอย่าง
เดียว ซึ่งมุ่งเน้นเพื่อรักษาตามอาการ ไม่สามารถเข้าไป
รักษาถึงต้นตอสาเหตุของการเกิดโรคที่แท้จริงได้ นัน่ ก็
คือ เซลล์ เซลล์ที่เปลี่ยนไปก่อให้เกิดการทางานที่ผิดปกติ
ในยุโรป และสหรัฐอเมริกา จึงเริ่มหันมาให้ความสนใจ
ศึกษาค้นคว้าถึงการดูแลรักษาสุขภาพแบบ เซลล์บาบัด
(Cell Therapy)
ปั จจุบนั ได้มีการศึกษาวิจยั ถึงศักยภาพของเซลล์บาบัดจาก
เซลล์ตน้ กาเนิด หรือสเต็มเซลล์ (Stem Cell)
4
5
สเต็มเซลล์ คืออะไร
แปลตรงตัว Stem ก็แปลว่า ลาต้น
ซึ่งเซลล์ตน้ กาเนิดนี้ย้อนไปถึงการกาเนิด
ชีวิตของนั ่นเอง กระบวนการกาเนิดชีวิต
มนุษย์ หรือสัตว์น้นั เริ่มจากสเปิ ร์มของ
ผูช้ าย จะมาผสมกับไข่ของผูห้ ญิง
กลายเป็ นเซลล์หนึ่งเซลล์ จากนั้นหนึ่ง
เซลล์จะทาการแบ่งตัวเป็ นทวีคูณ
กลายเป็ นอวัยวะต่างๆ
สเต็มเซลล์ (Stem Cell) หรือเซลล์ตน้ กาเนิด
คือ เซลล์ที่ยงั ไม่มีการพัฒนาเป็ นเซลล์ชนิดใดที่ทาหน้าที่เฉพาะ
มีความสามารถในการแบ่งตัว และเพิ่มจานวนตัวเองได้
สามารถพัฒนาเป็ นเซลล์ที่มีหน้าที่เฉพาะเจาะจง ภายใต้สภาวะที่ถูกกาหนด
ควบคุมให้สามารถเจริญเติบโตไปเป็ น เนื้อเยือ่ อวัยวะต่างๆ กระดูก
สามารถพัฒนาซ่อมแซมระบบภูมิคมุ ้ กัน
สามารถพัฒนาให้ทดแทนเซลล์ที่ถูกทาลายจากการบาดเจ็บ
หรือจากโรคร้ายแรงต่างๆ ได้
6
7
สเต็มเซลล์นามาจากไหนได้บา้ ง
1. สเต็มเซลล์จากตัวอ่อน
(Embryonic Stem Cells)
2. สเต็มเซลล์จากตัวเต็มวัย
(Adult Stem Cells)
1.สเต็มเซลล์จากตัวอ่อน (Embryonic Stem Cells)
เมื่อเกิดการปฏิสนธิ
สเปิ ร์มผสมกับไข่แล้ว
จะมีการพัฒนาไปเป็ น
ตัวอ่อน หรือที่เรียกว่า
เอ็มบริโอ (embryo)
8
เซลล์จะเริ่มแบ่งตัวเพิ่มจานวนจากหนึ่ ง
เป็ นสอง สองเป็ นสี่ สี่เป็ นแปด และ
แบ่งต่อไปเรื่อยๆ จนกระทัง่ ได้กลุ่ม
เซลล์ตวั อ่อนระยะ 3-5 วัน ที่มี
รวมกันประมาณ 150 เซลล์ เรียกว่า
ระยะบลาสโตซิสต์ (blastocyst)
ภายในเซลล์บลาสโตซิสต์นี้มีกลุ่ม
เซลล์ที่เรียกว่า มวลเซลล์ช้นั ใน
(inner cell mass) หรือ
กลุ่มเซลล์ที่อยูช่ ้นั ใน ซึ่งมีจานวน
เซลล์ประมาณ 30 เซลล์ ซึ่งมวล
เซลล์นี้เองที่นักวิทยาศาสตร์
ถือว่าเป็ น สเต็มเซลล์
ผมคือฟี ตัส
สเต็มเซลล์จากตัว
อ่อน
การปฏิสนธิ
ไซโกต
ตัวเต็มวัย
9
สายรก
ตัว
อ่อน
บลาสโตซีสต์
ทารก
ฟี ตัส
การปฏิสนธิ
ไซโกต
เพาะเลี้ยง
สเต็มเซลล์
บลาสโตซีสต์
เซลล์ประสาท
10
กล้ามเนื้อหัวใจ
http://www.hyscience.com/archives/2006/03/stem_cell_in
เซลล์เม็ดเลือด
2. สเต็มเซลล์จากตัวเต็มวัย (Adult Stem Cells)
บางครั้งเรียกว่า สเต็มเซลล์จากร่างกาย หรือ
เซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้ว
คือ สเต็มเซลล์ทุกชนิดที่พบในอวัยวะต่างๆ
นับตั้งแต่เมื่อคน หรือสัตว์คลอดออกมาจาก
ครรภ์ เป็ นสเต็มเซลล์ที่มีความสามารถใน
การเปลี่ยนแปลงไปเป็ นเซลล์อื่นๆได้หลาย
ชนิด (Multipotency) ซึ่งขึ้นอยูก่ บั ชนิดและ
แหล่งที่มาของสเต็มเซลล์ชนิดนั้นๆ
11
แหล่งที่พบสเต็มเซลล์จากตัวเต็มวัย
ฟั นน้ านม
12
เลือด
ไขกระดูก
(Peripheral
blood)
(Bone
marrow)
เลือดจาก
สายสะดือ
(Cord
blood)
รก
(Placenta)
ไขมัน
(Baby
teeth)
(Adipose
tissue)
และฟั นคุด
(Impacted
Tooth)
13
สเต็มเซลล์จากเลือด
เลือดทั ่วๆไปในร่างกายมีสเต็มเซลล์ แต่มีปริมาณน้อยมาก หากเราต้องการเร่งให้ไขกระดูกปลดปล่อย สเต็ม
เซลล์ออกมาสู่ระบบเลือดในปริมาณมากขึ้ น แพทย์จะฉีดยากระตุน้ การสร้างเม็ดเลือดขาว หรือที่เรียกว่า G-CSF
(Granulocyte Colony Stimulating Factor) เข้าไปทาการเก็บสเต็มเซลล์ดว้ ยเครื่อง Apheresis
ข้อดี คือ สามารถเก็บสเต็มเซลล์ให้ได้ตามจานวนที่เราต้องการนาไปปลูกถ่ายในผูป้ ่ วย
ข้อเสีย คือ อาจมีผลข้างเคียงจากการใช้ยา G-CSF และสเต็มเซลล์ที่ได้จะมี T-Cell ซึ่งเป็ นเสมือนหน่วย
ความทรงจาว่าร่างกายเคยเป็ นโรคอะไรมาแล้วบ้าง ซึ่งT-Cell นี้ อาจทาให้ร่างกายไม่ยอมรับการปลูกถ่าย และ
ยิ่งอายุมากขึ้ นศักยภาพของสเต็มเซลล์ในร่างกายก็ลดลง
สเต็มเซลล์จากไขกระดูก
-ในไขกระดูกมี
สเต็มเซลล์มากเพียง
พอที่จะนามาใช้ แต่
รูจ้ กั กันในชื่อ
การปลูกถ่าย
ไขกระดูก
14
วิธีการนามาใช้ยงุ่ ยาก
และค่อนข้างเจ็บมาก
-ผูใ้ ห้จะต้องวาง
ยาสลบ และทาใน
ห้องศัลยกรรมของ
โรงพยาบาล
-แพทย์จะเจาะเข้าไป
บริเวณกระดูกเชิงกราน
ให้ถึงไขกระดูกแล้ว
ดูดสเต็มเซลล์ที่อยู่
ในโพรงไขกระดูก
ให้เพียงพอกับจานวน
ที่ตอ้ งใช้
-เจาะแค่รเู ดียวคงไม่
เพียงพอ และต้องนอน
รักษาตัวในโรงพยาบาล
1วัน และกลับไปพัก
ฟื้ นอีกอย่างน้อย 5 วัน
สเต็มเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือ
เป็ นเลือดส่วนที่เหลือในสายสะดือของเด็กทารกหลังจากที่ได้รบั การ
ตัดสายสะดือ และมักจะถูกทิ้ งไปโดยไร้ประโยชน์
การเก็บเลือดจากสายสะดือ จะทาได้ทนั ทีหลังคลอด
เท่านั้น
มีวิธีการจัดเก็บง่าย ปลอดภัย
ไม่มีความเจ็บปวดต่อทั้งแม่ และเด็ก
กระบวนการเก็บเลือดจาก สายรก สายสะดือ ทาโดยสูติแพทย์
จะเป็ นผูเ้ จาะบริเวณเส้นเลือดดาของสายสะดือ ใส่ในถุงพิเศษ
และนาไปทากระบวนการแยกเซลล์ที่หอ้ งปฎิบตั ิการ เพื่อแยก
สเต็มเซลล์ และรีบนาไปแช่แข็งทันทีจะเก็บไว้ได้นานหลายปี
15
เลือดจากสายสะดือก็มีขอ้ เสีย
คือ ปริมาณที่เก็บได้มีจานวนน้อย จึงสามารถนามาใช้ได้กบั เด็ก
หรือผูใ้ หญ่ที่มนี ้ าหนักน้อย เพราะจานวนสเต็มเซลล์ที่นามาใช้ตอ้ ง
เหมาะสมกับน้ าหนักตัวของผูป้ ่ วย
แต่นักวิทยาศาสตร์ ก็ไม่ได้นิ่งนอนใจที่จะพัฒนาการเพิ่มจานวน
ของสเต็มเซลล์ที่ได้จากสายสะดือให้มีปริมาณเพียงพอสาหรับคนที่
มีน้ าหนักมากๆ
16
สเต็มเซลล์จากฟั น
มีคุณสมบัติ Multiเนื้ อเยื่อโพรง
ประสาทฟั นน้ านม
และฟั นคุด
เป็ นสเต็มเซลล์จาก
ตัวเต็มวัย ที่มี
คุณภาพเหนือสเต็ม
เซลล์ ประเภทอื่น
17
Potential
สามารถเปลี่ยนแปลง
ไปเป็ นเซลล์ต่างๆ
ได้หลายชนิ ด
สามารถเพาะเลี้ ยง
และเจริญเติบโตได้
อย่างรวดเร็ว เมื่ออยู่
ในสภาวะที่เหมาะสม
มีศกั ยภาพสามารถ
พัฒนาเป็ นเนื้ อเยือ่
และอวัยวะได้
มากกว่า 200 ชนิด
ไม่มีขอ้ โต้แย้ง
ทางจริยธรรม
ใดๆ ทั้งสิ้น
กรณีนาไปใช้กบั
ตนเอง
18
สเต็มเซลล์สามารถรักษาโรคใดได้บา้ ง
สเต็มเซลล์มีศกั ยภาพที่จะ
พัฒนาไปเป็ นเซลล์อวัยวะ
ใดก็ได้ใน 220 ชนิด
ถ้าเราสามารถเอามันไปใส่
ในคนที่อวัยวะเสื่อมเพราะ
โรค และบังคับมันให้
แบ่งตัวขึ้ นมาทางานแทนที่
หรือซ่อมแซมอวัยวะที่
เสียหายได้ก็จะสามารถใช้
มันรักษาโรคได้
เมื่อเร็วๆ นักวิทยาศาสตร์
ค้นพบ
วิธีทาการกระตุน้ สเต็มเซลล์ให้
พัฒนาไปเป็ นเซลล์อวัยวะได้
หลายชนิ ดเช่น เซลล์หวั ใจ เซลล์
ผิวหนัง ทีเซลล์ (เซลล์สร้างภูมิ
ต้านทาน)
เซลล์เหล่านี้ มีศกั ยภาพที่เมื่อ
ฉีดมันเข้าไปในอวัยวะที่เสื่อม
ก็สามารถงอกขึ้ นมาทดแทน
เซลล์ของอวัยวะนั้นได้
นักวิทยาศาสตร์จงึ มี
ความมั ่นใจว่า
ต่อไปจะสามารถ
เพาะเลี้ ยงสเต็มเซลล์
เหล่านี้ ไปรักษาโรค
ที่ปัจจุบนั ไม่มีทาง
รักษาได้
19
โรคสมองเสื่อมอัลไซเมอร์ พาร์กินสัน
ภาวะไร้สมรรถภาพในเพศชาย
อัมพาต อัมพฤกษ์ เบาหวาน อัมพาตจากไขสัน
หลังบาดเจ็บ
ภาวะหมดประจาเดือนในระยะเริ่มแรก
อาการของวัยใกล้หมดประจาเดือน
โรคมะเร็ง โรคหัวใจ
การอักเสบเนื่ องจากการติดเชื้ อในระบบ
ประสาท
โรคที่ตอ้ งมีการปลูกถ่ายอวัยวะ ซึ่งจะไม่ทาให้เกิดการ
ต่อต้านเนื้ อเยื่อที่ปลูกถ่ายเข้าไปใหม่ ด้วยการใช้สเต็ม
เซลล์ของตัวผูป้ ่ วยเองมาเพาะเลี้ ยงให้เพิ่มจานวนภายนอก
แล้วนากลับเข้าไปในร่างกาย
โรคกล้ามเนื้ ออ่อนแรง ชา กระตุก
โรคไมเกรน โรคภูมิคุม้ กันอ่อนแอ
โรคที่เกิดจากภูมิคุม้ กันทาลายตนเอง
โรค MS และ ALS
โรคกระดูกพรุน
โรคข้อเสื่อม โรคโลหิตจางธาลัสซีเมีย
โรคทางพันธุกรรม
โรคไตเสื่อม
โรคพัฒนาการบกพร่องในทารกและเด็ก
20
สเต็มเซลล์เองก็มีขอ้ จากัดในการรักษา
ระยะเวลาการรักษาต้องใช้เวลาพอประมาณ เช่น ถ้าคนไข้ถึงจุดวิกฤตเต็มที แต่ตอ้ งปลูกถ่ายไขกระดูก ซึ่ง
ร่างกายต้องใช้ระยะเวลาสักพัก ก็อาจไม่ทนั การณ์
ช่วงที่ทาการรักษาโรคอย่างหนึ่งอยู่ ต้องพยายามรักษาร่างกายไม่ให้มีโรคแทรกซ้อน ไม่เช่นนั้นสเต็มเซลล์ก็
จะวิ่งไปรักษาที่อื่นด้วยเช่นกัน
สเต็มเซลล์มีหลายแหล่ง แต่ละแหล่งก็มีชนิด และประสิทธิภาพของสเต็มเซลล์ที่แตกต่างกันออกไป
การนาไปใช้ก็ขึ้นอยูก่ บั ชนิดของสเต็มเซลล์ที่ใช้รกั ษาโรคนั้นๆ
ถ้าเป็ นการขอรับบริจาคจากบุคคลอื่นที่มิใช่ญาติ มีโอกาสที่รา่ งกายจะรับแค่ 1 ต่อ 50,000
ถ้าเป็ นพ่อ แม่ ลูก มีโอกาส 1 ต่อ 2 ถ้าเป็ นพี่นอ้ งท้องเดียวกัน มีโอกาส 1 ต่อ 4
1.2 นาโนเทคโนโลยีทางการแพทย์
ศาสตร์แขนงใหม่ที่มีชื่อเรียกว่า “NANOMEDICINE” ซึ่งที่ผ่านมาในระยะ
เริ่มต้น พบว่ามีเป้าหมายที่สาคัญอย่างเด่นชัด 2 ประการด้วยกัน
ประการที่หนึ่ง – เพื่อเป็ นเครื่องมือใหม่ในการศึกษากระบวนการสรีรวิทยาที่เกิดขึ้ น
ในร่างกายมนุษย์ท้งั หมดโดยใช้แนวทาง Nanotechnology
และประยุกต์ใช้ศึกษาความผิดปกติที่เกิดจากโรคภัยไข้เจ็บทุกชนิดที่รูจ้ กั กันในปั จจุบนั
รวมทั้งโรคที่ยงั ไม่ทราบสาเหตุ เพื่อให้เกิดความแม่นยาในการวินิจฉัยโรค
ประการที่สอง – ถือว่าเป็ นเทคโนโลยีที่ยากที่สุดที่จะเกิดขึ้ น เรียกว่า
“Nanorobots” อาศัยความรูช้ ้นั สูง ของวิทยาศาสตร์ชีวภาพ เช่น
ชีวเคมี ร่วมกับความรูด้ า้ นวิศวกรรมศาสตร์ สาขาหุ่นยนต์ หรือเครื่องจักรกล
การพัฒนา “Nanorobots” คือการสร้างเครื่องมือขนาดจิว๋ ที่สามารถแทรกตัว
เข้าไปภายในเซลล์เพื่อติดตามว่าเกิดความผิดปกติขึ้นที่จุดใดและทาการแก้ไขซ่อมแซม
ได้ในระดับเซลล์
21
เป้าหมายประการที่หนึ่ง
ปั ญหาที่พบในเวชปฏิบตั ทิ ั ่วไป
ขณะนี้คือ
บางโรค ยังไม่สามารถวินิจฉัยได้ใน
เวลาอันรวดเร็ว
บางโรคยังต้องใช้ขอ้ มูลทางระบาด
วิทยา
ดังนั้นเป้าหมายสาคัญในการ
นาเทคโนโลยีน้ ีมาใช้
ก็เพื่อให้ออกแบบแนวทางการ
ตรวจวินิจฉัยโรคต่างๆ
ที่รวดเร็ว ถูกต้อง
บางโรคอาจต้องติดตามการรักษา
ไปสักระยะหนึ่งก่อนการวินิจฉัย
ขั้นสุดท้าย
22
และแม่นยามากขึ้น
เป้าหมายประการที่สอง
ตัวอย่างเช่น
ในอนาคตการรักษาผูป้ ่ วยที่เป็ น
ไข้หวัด
รักษาได้ดว้ ยการฉีดเซลล์
ประดิษฐ์ขนาดจิว๋ ที่
เรียกว่า นาโนดีคอย
(nanodecoy)
23
นาโนดีคอย มีโมเลกุลของรีเซพ
เตอร์นบั ล้านโมเลกุลเกาะอยูบ่ น
ผิวไว้สาหรับดักจับไวรัสไข้หวัด
ทาให้เชื้ อไวรัส มีปริมาณลดลง
หรือถูกกาจัดในที่สุด
แทนที่จะคิดค้นยารักษา หรือยับยั้ง
การแพร่ระบาดของไวรัสซึ่งทาได้
ยากกว่า รวมทั้งยังอาจทาให้เกิด
การดื้ อยา และมีการกลายพันธุเ์ กิด
ไวรัสสายพันธุใ์ หม่
แต่ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดในการ
ใช้นาโนดีคอย
ก็คือ
จะต้องทาให้ร่างกาย
ไม่ปฏิเสธหรือ ต่อต้านนาโน
ดีคอยว่าเป็ นสิ่งแปลกปลอม
 นาโนเทคโนโลยีกบ
ั อนาคตของการรักษาโรคมะเร็งยุคใหม่
http://www.redicecreations.com/article.php?id=5812
24
http://portal.in.th/nanosatcr/pages/11610/
ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับโรคมะเร็ง
ปั จจุบนั คนที่ป่วยเป็ นมะเร็ง
และญาติพี่นอ้ งต้องเสียเงิน
เพื่อที่จะ
• "ถ่วงเวลา" และ "ทรมาน" กว่าเดิมหลายเท่าตัว ก่อนที่จะตาย
เพราะพิษของคีโม
• รวมถึงการ "ถ่วงเวลา" ไม่ใช่ "การรักษา"
”คีโม” ที่ทุกคนเรียกกันจน
ติดปาก ย่อมาจากภาษาอังกฤษ
คาว่า คีโมเทอราปี
• ก็คือ ยาเคมีบาบัด
(Chemotherapy)
ถ้าเป็ นไปแล้วมีแนวโน้มทีจ่ ะ
25
• อ้วกแตกตาย เพราะคีโม (เจ็บปวด ทรมานสุดยอด)
• รักษาแล้วไม่หายสนิ ท มีโอกาสไปที่อื่นตามกระแสเลือด (มักเกิดกับมะเร็ง
ต่อมน้ าเหลือง)
• รักษาช้า ต้องโดนตัดทิ้ ง
แล้วถ้าไม่รกั ษา
ด้วยวิธีแบบเดิม
จะรักษาด้วย
วิธีไหนดี
26
ปั จจุบนั
ระบบนาส่งนาโน
อนาคตของการ
รักษาโรคยุคใหม่
โดยนาเทคโนโลยี
นาโนมาประยุกต์
ใช้ในการรักษา
โรคร้ายอย่าง เช่น
โรคมะเร็ง
กระสุนยานาโน
รักษามะเร็ง
http://www.gsei.or.th/platform/gl
obal%20warming_n40.php
นักวิทยาศาสตร์การแพทย์
สมัยใหม่ได้พยายามพัฒนา
ระบบนาส่งยา
27
http://ostc.thaiembdc.org/stnews
_Sept11_5.html
http://www.learners.in.th/blogs/p
osts/228897
ที่สามารถเดินทางเข้าไปใน
ร่างกายยังจุดที่เกิดเนื้ อร้าย
และปล่อยยาโจมตี
เซลล์มะเร็งถึงถิ่น เพื่อไม่ให้
เซลล์ที่ดีตอ้ งพลอยฝนพลอย
ฟ้าไปด้วย
เพราะอนุภาคของยาที่ถูกส่ง
เข้าไปนั้นมีขนาดเล็กระดับ
อะตอม แถมยังมีระบบนา
ร่องที่ดีที่สามารถบอมบ์ใส่
เป้าหมายได้ถูกตัว
http://www.student.chula.ac.th/~
54373369/NanoMed.html
"ตัวอย่าง
ระบบนาส่งยานาโน มุ่งที่จะ
พัฒนายาเพื่อใช้กบั เซลล์ที่
เป็ นเป้าหมายอย่าง
เซลล์มะเร็ง
เพื่อไปกาจัดโรคโดยตรง"
ศ.ดร.วิวฒ
ั น์ ตัณฑะพาณิชกุล ผูอ้ านวยการศูนย์นาโน
เทคโนโลยี
สานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
อธิบายความหมายโดยย่อของยารักษาโรคในอนาคต
ข้อดี ของการพัฒนาอนุภาคของยาให้มีขนาดเล็ก
ระดับอะตอมว่า ปริมาณยาที่มีขนาดน้อยลงจะ
เข้าไปจูโ่ จมเป้าหมายเฉพาะที่ จึงไม่สง่ ผล
ข้างเคียงต่อเซลล์ หรือเนื้อเยือ่ อื่นที่ไม่ตอ้ งการ
ให้ได้รบั ผลกระทบจากการออกฤทธิ์ของยา
"ยาที่ใช้สว่ นใหญ่ในปั จจุบนั จะออกฤทธิ์ใน
ลักษณะที่ครอบคลุม ดังนั้น ผูใ้ ช้ยาบางรายอาจ
เกิดอาการแพ้ได้"
28
http://www.tjinnovation.com/Section.php?cat=28&id=213
ปั จจุบนั ห้องปฏิบตั กิ ารวิจยั หลายประเทศทั ่วโลกกาลังแข่งขันกันอย่างหนัก
เพื่อคิดค้นและออกแบบระบบนาส่งยาที่นาเอานาโนเทคโนโลยีมาใช้
ร่วมเพื่อให้การรักษามีประสิทธิภาพมากยิง่ ขึ้ น
ศูนย์วิจยั การแพทย์ ซึ่งเป็ นหน่วยงานที่อยูภ่ ายใต้ศูนย์วิจยั
วิทยาศาสตร์แห่งชาติ (CNRS) แห่งฝรั ่งเศส เป็ นหนึ่งใน
ห้องปฏิบตั ิการชั้นนาของโลกที่พฒ
ั นาระบบการนาส่งยาชนิดใหม่
เพื่อใช้รกั ษาโรคมะเร็ง
โดยหนึ่งในความสาเร็จของศูนย์วิจยั ยาของซีเอ็นอาร์เอสแห่งนี้
คือ
การพัฒนาระบบนาส่งยาต้านเซลล์มะเร็งโดย
ใช้ Doxorubicin (Adriamycin)
ซึ่งเป็ นยาที่ใช้ในการบาบัดมะเร็งด้วยเคมี
29
ยาฉลาดพิฆาตมะเร็ง
ตัวอย่างของนาโนเทคโนโลยีที่ถูก
พัฒนาขึ้ นมาโดยทีมนักวิจยั จาก
University of Michigan
ในหน่วยงานที่มีชื่อว่า
Center of Biologic
Nanotechnology ประเทศ
สิ่งที่นักวิจยั ทีมนี้ ได้ประดิษฐ์ขึ้นมา
ก็คือโมเลกุลขนาดเล็กอันแสน
ฉลาดที่มีชื่อ
เรียกว่า “Dendrimer”
สหรัฐอเมริกา
http://www.nanotech-now.com/news.
cgi?story_id=07577
30
http://www.trynano.org/Dendrimers.html
โมเลกุลที่มีรูปร่างกลมๆ
ซึ่งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่า
ความหนา ของเส้นผมคนเรา
มากกว่าหมื่นเท่า
เป็ นตัวกลางในการขนส่งยาเข้าไป
จัดการกับเซลล์มะเร็ง
31
http://www.biopro.de/magazin/thema/00172/index.
ที่ว่ามันฉลาดก็เพราะว่า
แทนที่มนั จะเข้าไปจัดการกับ
เซลล์มะเร็งแบบสะเปะสะปะหรือ
เหวี่ยงแหแบบวิธีการรักษามะเร็ง
แบบเดิมในปั จจุบนั
http://www.popularmechanics.com/science/health/lif
e-extension/2713421
แต่ว่าเจ้า Dendrimer จะเข้า
ไปจัดการแบบตัวต่อตัวเลย ทีเดียว
เซลล์ไหนเป็ นเซลล์มะเร็งก็เข้าไป
ประชิดตัวและจัดการปล่อยยาเข้าไป
รักษาโดยตรงภายในเซลล์
Dendirmer เป็ น
โมเลกุลที่ขนาดเล็กที่เรา
สามารถผูกติดกับ Agent
ที่สามารถจดจา เซลล์มะเร็ง
และยาที่สามารถฆ่า
เซลล์มะเร็งได้
โดยที่เจ้า Agent ที่
สามารถจดจาเซลล์มะเร็งจะ
เดินทางเข้าสู่ร่างกาย ของเรา
เพื่อค้นหาเซลล์มะเร็ง
เมื่อพบก็จะทาการผูกติดตัวเอง
เข้ากับเซลล์มะเร็ง หลังจากนั้น
ก็จะปล่อยยาที่นาเข้าไปด้วย
เข้าไปฆ่าเซลล์มะเร็ง
ด้วยวิธีนี้ทาให้ประสิทธิภาพ
ในการรักษามะเร็งเพิ่มขึ้ นกว่า
วิธีการรักษาแบบเดิม อย่างเช่น
การฉายรังสี หรือคีโมอย่าง
มาก
32
http://www.ostc.thaiembdc.org/stnews_Sept11_5.html
1.3 หุ่นยนต์ทางการแพทย์
http://fibo.kmutt.ac.th
1.3.1 หุ่นยนต์ช่วยในการผ่าตัด
1.3.2 หุ่นยนต์ช่วยเสริมสร้างสมรรถภาพคนพิการ
33
1.3.1
หุ่นยนต์ช่วยในการผ่าตัด
เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และ
หุ่นยนต์
โดยเริ่มตั้งแต่
บาดแผลที่เกิดขึ้น
จากการผ่าตัด
หุ่นยนต์สามารถทางานร่วมกับ
ศัลยแพทย์ผคู ้ วบคุมได้อย่างมี
ประสิทธิภาพ
• ได้ถูกนามาใช้ในการแพทย์มากขึ้ น
• การเก็บข้อมูลอย่างอัตโนมัติ (Data Acquisition) ข้อมูลเหล่านี้ ใช้
ประโยชน์ท้งั ในช่วงการผ่าตัดวิกฤต (Critical Surgery) และช่วงเฝ้ า
ติดตามผล
• การวางแผนขั้นตอนทางการแพทย์ แพทย์ที่ทาหน้าที่ผ่าตัดต้องรูค้ ่าเหล่านี้
อยูต่ ลอดเวลา (Real-Time)
• มีผลอย่างมากในการฟื้ นตัวของผูป้ ่ วย
• บาดแผลยิง่ เล็กผูป้ ่ วยก็จะสามารถกลับมาใช้ชีวิตปกติได้เร็วขึ้ น
• ซึ่งผลดีของการผ่าตัดด้วยหุ่นยนต์น้นั จะทาให้รอยแผลผ่าตัดมีขนาดเล็ก
เพียงแค่หวั ของดินสอเท่านั้น
34
ดร.เกียรติศกั ดิ์ เปิ ดเผยว่า
เครื่องมือชนิดนี้
• ได้เห็น
• เข้าใจตาแหน่ งของเนื้ อเยื้ อที่ผิดปกติ
จะช่วยให้แพทย์
โดยหลักความคิดง่ายๆ
• คือจะใช้ตวั เซนเซอร์วดั แรง เข้าไปทาหน้าที่คล้ายกับมือของแพทย์ผูเ้ ชี่ยวชาญ
ตรวจบริเวณอวัยวะที่คาดว่าจะมีเนื้ อเยื้ อที่ผิดปกติ
• แสดงผลให้แพทย์เห็นข้อมูลในลักษณะกราฟรูปภาพสามมิติของแรงปฏิกิริยา
ระหว่างตัวเซนเซอร์กบั อวัยวะ แทนความรับรูส้ ึกของแพทย์
• ข้อมูลที่เที่ยงตรงจากเครื่องมือนี้ และสามารถนาไปใช้ในการผ่ าตัดหรือวิธี
รักษาต่อไป
เครื่องมือจะถูกติดตั้งเข้ากับ
แขนกลของหุ่นยนต์ผ่าตัด
• ซึ่งเครื่องมือนี้ มีขนาดเท่ากับ 8 มิลลิเมตร เพื่อที่จะสามารถสอดผ่านช่องท้อง
จะเจาะรูไว้สาหรับแขนกล
ยังมีการออกแบบ
แบบจาลองของเครื่องมือ
35
ขณะทางานบนอวัยวะ
• เพื่อใช้ในการวิเคราะห์คาดการณ์ หาความข้อมูลของเนื้ อเยื้ อที่ผิดปกติได้ หา
ตาแหน่ ง หาขนาด และหาความลึก
การผ่าตัดที่ใช้หุ่นยนต์
การปฏิบตั กิ ารจะเจาะ
ช่องเล็กๆ บนช่องท้อง
ขนาดเล็กไม่เกิน 10
มิลลิเมตร จานวน 3 ช่อง
หรือมากกว่า
หุ่นยนต์ทาง
การแพทย์ที่นิยม
ในปั จจุบนั คือ
• เพื่อจะสอดใส่กล้องเพื่อจะแสดงผลภาพภายใน
ร่างกายต่อแพทย์ผผู้ ่าตัด
• มีชอ่ งอีก 2 ช่องสาหรับสอดแขนกลซ้าย-ขวา
ของหุน่ ยนต์เพื่อปฏิบตั ิการ
• หุ่นยนต์ดาวินชี (Da Vinci)
• หลักการทางานของระบบหุ่นยนต์ดาวินชี นั้นจะมี
แขนกลซ้ายขวาของหุน่ ยนต์จะถูกควบคุมโดย
แพทย์ผเู ้ ชี่ยวชาญผ่านทางก้านควบคุม
(joystick)
36
ดาวินชี (The Da Vinci Robot)
หุ่นยนต์ผ่าตัด
37
http://lionardo.exteen.com/20050904/entry
• ราคาประมาณ 1 ล้านปอนด์ ของโรงพยาบาลกายส์ (Guy's
Hospital) ในกรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ
• เป็ นหนึ่ งในหุน่ ยนต์ผ่าตัดบนเกาะอังกฤษที่มีอยูเ่ พียง 2 ตัว
• ได้ปฏิบตั ิภารกิจ นาไต ออกจากร่างของ พอลลีน เพย์น และนาไป
ปลูกให้กบั เรย์มอนด์ แจ็กสัน คู่หมั้นของเธอที่กาลังป่ วยหนัก
http://www.thai-plastic.com/mc/news.php?g=3&p=21&func=detail&id=2431
การผ่าตัดแบบเจาะช่องขนาดเล็ก
ข้อดี
ข้อด้อย
38
• ลดความเจ็บปวดของคนป่ วย
• การเสียเลือดน้อยกว่า
• ระยะการพักฟื้ นเร็วกว่า
• ข้อจากัดในการมองเห็นภายในอวัยวะ ซึ่งแพทย์ได้รบั
จากกล้องขนาดเล็ก
• แพทย์ไม่สามารถรับแรงปฏิกิริยาตอบโต้จากก้านควบคุม
แขนกลในขณะที่อวัยวะสัมผัสกับแขนกลของหุน่ ยนต์
และยากที่จะควบคุมแรงของแขนกลไม่ให้กระทบกับ
อวัยวะใกล้เคียง อาจจะทาให้แขนกลอาจจะไปทาลาย
อวัยวะในขณะปฏิบตั ิการได้
• จาเป็ นต้องใช้แพทย์ที่มีความชานาญเท่านั้น
1.3.2 หุ่นยนต์ช่วยเสริมสร้างสมรรถภาพคนพิการ
ปั จจุบนั นี้ทางการแพทย์เริ่ม
นาเทคโนโลยีหุ่นยนต์เข้ามา
ใช้ในการเสริมสร้าง
สมรรถภาพของร่างกาย
สาหรับผูพ้ ิการ
สาหรับคนปกติ
ระบบชุดหุ่นยนต์ หรืออวัยวะ
เสริมที่เป็ นกลไกแบบหุ่นยนต์
39
• เพื่อช่วยในการเดินหรือการเคลื่อนไหวที่ดีขึ้นสาหรับผูพ้ ิการ
• เพื่อนามาใช้ช่วยเสริมแรงให้กบั ผูท้ ี่ตอ้ งทางานเกี่ยวข้องกับการ
ใช้แรงมากๆ เช่น
• พยาบาลหรือนักกายภาพบาบัดที่ตอ้ งยกผูป้ ่ วยขึ้ นลงจาก
เตียงวันละหลายๆครั้ง
• งานที่ตอ้ งมีการยกของหนัก
สาหรับหรือผูพ้ ิการที่
ไม่สามารถพึ่งตัวเอง
ได้น้นั การใช้กาย
อุปกรณ์เทียมจาก
หุ่นยนต์ ก็ทาให้มี
ความสามารถมากขึ้น
มากกว่าอุปกรณ์แบบ
ธรรมดา
40
• เช่น ขาเทียมคนพิการแบบปรับอัตราหน่ วงได้ โดยปกติ
แล้วคุณสมบัติของกล้ามเนื้ อขาของมนุ ษย์จะเปรียบเสมือน
• การทางานของกลไกที่ประกอบไปด้วย มวล สปริง และ
ตัวหน่ วง แต่ขาเทียมที่ใช้ในปั จจุบนั จะมีเพียง มวล กับ
สปริง ซึ่งทาให้ลกั ษณะการก้าวเดินโดยใช้ขาเทียม
แตกต่างไปจากคนปกติ
• การนาตัวหน่ วงแบบปรับอัตราการหน่ วงได้ดว้ ย
ไมโครโปรเซสเซอร์ มาประยุกต์ใช้กบั ขาเทียม จะทาให้
การดารงชีวติ ของผูป้ ่ วยใกล้เคียงกับคนปกติมากยิ่งขึ้ น
การใช้สญ
ั ญาณทางชีวภาพ
(Biological Signal)
ของร่างกายส่วนอื่น เพื่อ
นามาใช้ควบคุมหุ่นยนต์
• การกรอกตาไป-มา
• กล้ามเนื้อ
• สมอง
ที่มา http://www.trs.or.th/index.php/article/robot-story/31-futurerobot
41
2. ศาสตร์แห่งการป้องกันโรค และทาให้อายุขยั ของมนุษย์ยืนยาวขึ้น
ที่เรียกว่าเวชศาสตร์อายุรวัฒน์ Anti-aging Medicine
http://www.thaia4m.com/sellDVD.html
42
สิ่งที่มกั พบบ่อยประการหนึ่งก็คือ
แต่ในความเป็ นจริงแล้ว ใจความสาคัญของ
มันคือ
ความเข้าใจว่าเวชศาสตร์อายุรวัฒน์
การป้องกันก่อนเกิดโรค และ
เป็ นศาสตร์ของผูส้ ูงอายุ
การส่งเสริมสุขภาพให้ทุกคนเป็ นหมอของ
ตัวเองได้ ไม่ตอ้ งพึ่งยา
เวชศาสตร์อายุรวัฒน์ ศาสตร์ใหม่ทางการแพทย์แห่งอนาคต
Anti-Aging medicine
หรือ เวชศาสตร์อายุรวัฒน์
ปั จจุบนั เรามักจะได้ยนิ
คายอดฮิตกันบ่อยครั้ง
Nanomedicine
ตามสื่อต่างๆ หรือ
หรือ เวชศาสตร์นาโน
คาโฆษณาผลิตภัณฑ์
Anti-Aging and
Regenerative Medicine
หรือ เวชศาสตร์ชะลอวัย
43
และฟื้ นฟูสุขภาพ
44
ความหมายก็เหมือนๆ กัน คือ
• เป็ นแพทย์เฉพาะทางสาขาหนึ่ งที่รวมเอาเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดเข้ามาใช้ และทาทุก
วิถีทางที่จะยืดอายุชะลอความชรา ฟื้ นฟูภาวะเสื่อมตามวัย
• มิใช่แต่เพียงให้อายุยืนอย่างเดียวหากแต่ตอ้ งมีสุขภาพที่ดีดว้ ย
• ที่เหนื อไปกว่านั้นคือโรคที่เกิดจากความเสื่อมที่เราเคยคิดว่ารักษาไม่ได้ ได้แต่
ประคับประคองอาการกันไป และเป็ นโรคที่คร่าชีวิตคน เช่น โรคหัวใจ โรคมะเร็ง
โรคสมองเสื่อมอัลไซเมอร์ หรือโรคพาร์กินสัน สามารถรักษาได้
เวชศาสตร์อายุรวัฒน์จึงเป็ นสาขาแพทย์ที่เติบโตเร็วที่สุด
ในยุโรปและสหรัฐอเมริกาขณะนี้
แนวความคิด การชะลอความชรา ต้องใช้เทคโนโลยีทางการแพทย์ระดับสูง
ที่จะประเมินสุขภาพในระดับเซลล์ และแก้ไขรักษาโรคในระดับเซลล์
การโคลนนิ่ ง
เพื่อการรักษา
(Therapeutic
cloning)
http://animalscience.f
iles.wordpress.com/2
007/03/1101010219_
400.jpg
การบาบัดด้วย
สเต็มเซลล์ หรือ
เซลล์ตน้ กาเนิ ด
และยีนบาบัด
(Stem cell and
gene Therapy)
นาโนเทคโนโลยี
และเวชศาสตร์
นาโน เพื่อใช้ใน
การวินิจฉัยและ
รักษาโรคได้
ในระดับ
เซลล์
(Nanotechnology
and
)
Nanomedicine
เวชศาสตร์เพื่อ
การซ่อมแซม
ส่วนที่สึกหรอ
ของร่างกาย
(Regenerative
Medicine)
http://healthmad.com
/
การเปลี่ยน
อวัยวะเทียมที่
เข้ากับร่างกาย
โดยไม่เกิดการ
ปฏิเสธของ
ระบบภูมิคุม้ กัน
ในร่างกาย
(Biocompatibl
e Organ
Transplant)
http://heizerrendero
m.wordpress.com
45
เทคโนโลยีเรื่อง
ของโภชนาการ
ฮอร์โมนและ
วิตามินต่างๆ
http://www.starstrucks.com
เป้าหมายของเวชศาสตร์อายุรวัฒน์
1. ให้มีชีวิตที่ยืนยาวอย่างมี
คุณภาพ
• คือ ไม่ใช่เพียงทาให้อายุขยั ยืนยาวขึ้ นอย่างเดียว
• แต่ตอ้ งมีสุขภาพและคุณภาพชีวติ ที่ดีรว่ มด้วย
2. เสริมสร้างภาวะสุขภาพ
สมบูรณ์สูงสุด
• หมายถึงการที่อวัยวะและระบบในร่างกายทุกระบบแข็งแรง
• ทางานได้ตามศักยภาพสูงสุดไม่วา่ จะอายุเท่าใดก็ตาม
(Optimal Health)
3. ป้องกันก่อนเกิดโรค รวมถึง
รักษาดูแลภาวะ เจ็บป่ วย
เรื้อรังที่เกิดจาก ความชรา
• ลดโอกาสเกิดภาวะแทรกซ้อน
• ป้องกันและรักษาสภาวะเสื่อมตามวัย จัดเป็ นเวชศาสตร์แห่งการ
ป้องกันจะดูการเปลี่ยนแปลงก่อนที่จะเป็ นโรค
• พยายามทาให้ร่างกายกลับมาสู่สุขภาพสมบูรณ์สงู สุดหรือที่เรียกว่า
“ออปติเมิลเฮลท์ (Optimal health)”
46
แพทย์มีบทบาทคอยช่วยเหลือชะลอความเสื่อมอย่างไร?
1. การตรวจ
สุขภาพประจาปี
47
• เป็ นส่วนหนึ่ งของการชะลอวัยทาให้เราเฝ้ าระวังโรค
• หากพบว่าเริ่มเป็ นโรคแล้วก็จะพบได้ไว โอกาสรักษา
หายก็งา่ ยขึ้ น
• โดยทัว่ ไปจะมีการตรวจร่างกาย วัดความดันโลหิต
เจาะเลือดตรวจวัดระดับน้ าตาล ระดับไขมัน การ
ทางานตับและไต สารบ่งชี้ มะเร็ง ตรวจปั สสาวะ
เอกซเรย์ปอด ตรวจคลื่นหัวใจ ตรวจความหนาแน่ น
ของมวลกระดูก
การตรวจแบบเวชศาสตร์ชะลอวัย หรือเวชศาสตร์อายุรวัฒน์
- การตรวจวัดระดับสารอนุมูลอิสระ
(Free Radicals)
- การตรวจระดับของสารต้านอนุมูล
อิสระต่างๆ (Antioxidant
profile) เช่น
- การตรวจดูสารอาหารเพื่อดูระดับ
วิตามินและเกลือแร่ตา่ งๆ
(Micronutreint
profile)
- การตรวจระดับฮอร์โมนต่างๆ
(Hormonal profile)
- การตรวจวิเคราะห์องค์ประกอบ
ของร่างกาย ได้แก่ ไขมัน โปรตีน
กระดูก และน้ า (Body
Impedance Analysis)
- การตรวจในระดับพันธุกรรม
(Gene Test)
48
เวชศาสตร์อายุรวัฒน์ ยังส่วนมีร่วมในการรักษา
เวชศาสตร์อายุรวัฒน์ ไม่ใช่มุ่งเน้นแต่การป้องกันเท่านั้น
• แต่ยงั ส่วนมีร่วมในการรักษา กรณีที่เกิดโรคแล้วเพื่อให้ผลการรักษาดียงิ่ ขึ้ น
ประสบความสาเร็จมากขึ้ นได้
เช่น กรณีของผูป้ ่ วยโรคมะเร็ง การฉายรังสีรกั ษา การให้ยาเคมีบาบัดใน
การรักษาจะส่งผลทาให้ผปู ้ ่ วยยิ่งรับประทานไม่ได้
• ร่างกายก็ทรุดหนักลงอย่างรวดเร็วเพราะร่างกายขาดสารอาหาร
• นอกจากนี้ การฉายรังสีรกั ษา การให้ยาเคมีบาบัดยังทาให้เกิดอนุ มลู อิสระเข้าไป
ทาลายเซลล์ปกติดีๆ ในร่างกายไปด้วย
49
50
แพทย์ทางเวชศาสตร์
อายุรวัฒน์ ก็จะมี
บทบาทในการร่วม
รักษา
ตัวอย่างการให้ฮอร์โมน
ทดแทน เพื่อช่วยให้
เซลล์ต่างๆ ในร่างกาย
เรากลับมาทางานได้มี
ประสิทธิภาพเหมือน
ตอนเป็ นหนุ่ มเป็ นสาว
• เช่น การให้วติ ามินเสริมทั้งแบบกิน และแบบฉีด
• เพือ่ เตรียมความพร้อมของผูป้ ่ วย ก่อนที่จะเข้ารับการรักษาโดยการ
ฉายแสง หรือให้เคมีบาบัด
• จะช่วยทาให้ผปู้ ่ วยฟื้ นตัวจากผลข้างเคียงจากการรักษาได้เร็วขึ้ น
• เช่น การรักษาโรคกระดูกพรุน เราพบว่าการให้ฮอร์โมนทดแทนจะ
ช่วยทาให้เซลล์ที่สร้างกระดูกกลับมาทางานได้ดียงิ่ ขึ้ น และเมื่อให้การ
รักษาพร้อมกับการให้วติ ามิน และแร่ธาตุที่เหมาะสม ร่างกายเราก็จะ
สามารถดูดซึมวิตามิน และแร่ธาตุดงั กล่าว เพื่อที่เซลล์สร้างกระดูกจะ
ได้นาไปใช้สร้างกระดูก
• แต่ถา้ ไม่ให้ฮอร์โมนทดแทน เซลล์สร้างกระดูกก็จะไม่สามารถนาเอา
วิตามินและแร่ธาตุไปสร้างกระดูกได้จริง