เรื่องราวของ Swan Ganz catheter

ปอด หัวใจ เรือใบ และสายสวน : เรื่องราวของ Swan Ganz catheter

สวัสดีท่านผู้อ่านที่รัก ถึงเวลาไปชงกาแฟอุ่น ๆ และครัวซองต์นุ่ม ๆ นั่งสบาย ๆ มาดื่มด่ำกับความเป็นมาทางการแพทย์อีกหนึ่งเรื่อง สายสวนหลอดเลือดแดงปอด pulmonary artery catheter หรือ Swan Ganz Catheter

ต้นศตวรรษที่ยี่สิบเกิดเหตุการณ์สำคัญในโลกคือ สงครามโลกครั้งที่หนึ่ง เหตุการณ์นี้ได้เปลี่ยนเทคโนโลยีหลายประการทางการแพทย์ เพราะว่าการสู้รบในสงครามนี้เต็มไปด้วยอาวุธร้ายแรง ความแรงความเร็วสูง แผลที่ได้ก็รุนแรง ติดเชื้อ ความก้าวหน้าทางการแพทย์จากโอกาสนี้ไม่ว่าการผ่าตัด การใช้ยาฆ่าเชื้อ เริ่มมาจากสงครามนี้ จนกระทั่งต่อมาด้วยสงครามโลกครั้งที่สองในอีกไม่กี่สิบปี การแพทย์ก็ได้รุดหน้าด้วยความรู้ที่ได้จากสงคราม หนึ่งในนั่นคือความรู้ด้านสรีรวิทยาระบบไหลเวียนโลหิต
ความรู้เรื่องระบบไหลเวียนมีมาตั้งแต่ยุคกรีกของฮิปโปเครตีสและกาเลน แต่ได้มาพิสูจน์แบบจริงจังโดยเซอร์วิลเลียม ฮาร์วีย์ผู้เป็นบิดาระบบไหลเวียน ความรู้พัฒนาไปช้าเพราะเราไม่สามารถศึกษาคนเป็นได้ หรือคนเป็นที่ศึกษาก็มักจะได้รับอันตราย โดยมากจะเป็นทางทฤษฎีเช่น ในปี 1870 Adolph Fick ได้เสนอทฤษฎีการวัดเลือดที่บีบออกมาจากหัวใจต่อเวลา (cardiac output) โดยการวัดความเร็วและปริมาณของสารที่อยู่ในเลือด โดยวัดที่หลอดเลือดดำและแดงแล้วเอามาคำนวณปริมาณเลือดที่ไหลผ่านหัวใจในเวลาหนึ่งนาทีได้ แต่นั่นคือทฤษฎี

หลังจากสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง โลกตกอยู่ในภาวะการเงินอย่างมาก ทำให้หมอและนักวิทยาศาสตร์หลายคนต้องคิดวิธีรักษาใหม่ ๆ ที่ใช้ต้นทุนไม่แพง ดังเช่นคุณหมอ Frossmann

คุณหมอ Werner Frossmann นำหลักการของ Fick ที่ยังไม่มีใครพิสูจน์ได้มาศึกษา โดยเขาตัดสินใจใส่สายเข้าในหลอดเลือดเพื่อจะวัดปริมาณสีที่ฉีดเข้าไป ความเร็วสีที่ฉีดเข้าไป ความเร็วและปริมาณเลือดในตัว นำมาคำนวณจะวัดค่าปริมาณเลือดที่หัวใจบีบตัวต่อนาที Cardiac output, CO) ได้ ค่านี้มีความสำคัญต่อระบบไหลเวียนเลือดมาก บ่งบอกความเพียงพอและการนำส่งออกซิเจนได้ดี ในตอนที่เศรษฐกิจฝืดเคืองปี 1929 เขาใช้สายสวนท่อไต (ureteric catheter) ใส่เข้าไปทางหลอดเลือดดำที่แขน โดยใช้เครื่องเอ็กซเรย์คอยคุมทิศทางและกะระยะตลอดทางที่จะเข้าสู่หัวใจห้องบนขวา โดยมีพยาบาลสองคนช่วยสอดสายสวนและคอยดูภาพเอ็กซเรย์ โดยเขาคอยควบคุม ทำไมเขาไม่ใส่เองน่ะหรือ...ก็เพราะสายสวนนั้นเขาตัดสินใจใส่เข้าตัวเองครับ โดยไม่ได้รับการรับรองเรื่องการทดลองนี้แต่อย่างใดจากคณะกรรมการงานวิจัย

แน่นอนว่าเป็นไปตามคาด Frossmann ถูกโจมตีหนักด้วยข้อกล่าวหา "นอกคอก" ถูกคนอื่นรุมว่า ไม่คบหา เพราะคิดแหวกแนวทำให้ความคิดนี้ถูกเก็บพับไป จนกระทั่งใกล้สงครามโลกครั้งที่สอง แพทย์จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย สหรัฐอเมริกา ได้นำแนวคิดของ Fick และ Frossmann มาใช้ในการวัด Cardiac output ได้จริง
Andre Cournand ร่วมมือกับเพื่อนร่วมงานศึกษาการวัด cardiac output ในปี 1941 ผลงานของเขาในการศึกษาสรีรวิทยาหัวใจจนได้รับรางวัลโนเบลในปี 1956 ร่วมกับ Richards และ Frossmann นี่แหละครับ ตรงนั้นเป็นการจุดประกายการศึกษาสรีรวิทยาหัวใจของมนุษย์ผ่านสายสวนและพัฒนา แต่ว่าไม่เร็วนักเพราะบังเอิญตอนนั้นเกิดเหตุการณ์สำคัญ .. มหาสงครามโลกครั้งที่สอง

เราจะไปที่ตัวละครสองคนที่เริ่มมามีบทบาทในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง

คุณหมอ Harold James Charles Swan ชาวไอริช (เรียกสั้น ๆ ว่าคุณหมอ Swan) แพทย์กองทัพอากาศ ย้ายตัวเองจากยุโรปมาอยู่ที่อเมริกาด้วยความสั่นไหวทางเศรษฐกิจและการเมืองหลังสงครามโลกในปี 1951 มาที่ Mayo clinic แหล่งศึกษาสำคัญของวงการแพทย์อเมริกา ที่นี่คุณหมอได้ศึกษาและวิจัยสรีรวิทยาหัวใจโดยเฉพาะผ่านทางสายสวนต่าง ๆ มีงานวิจัยมากมายสร้างองค์ความรู้มากมาย สร้างหน่วยโรคหัวใจที่รพ. Cedars Sinai และสุดท้ายได้เป็นประธานวิทยาลัยโรคหัวใจอเมริกา (American Colleges of Cardiology)

คุณหมอ William Ganz ชาวสโลวัก เข้าศึกษาวิชาแพทย์ที่มหาวิทยาลัยปราก ตอนนั้นยังเป็นเชคโกสโลวาเกีย (ก่อนแยกประเทศ) ชีวิตคุณหมอยากลำบากมาตั้งแต่ตอนนั้นเพราะเนื่องจากคุณหมอเป็นยิว ในช่วงที่ถูกนาซีเยอรมันเข้ายึดครอง รายชื่อคุณหมอปรากฏอยู่ในรายชื่อคนที่จะต้องถูกส่งไปยังค่ายกักกันมรณะเอ๊าชวิตช์ ตอนนั้นคุณหมอได้รับการช่วยเหลือจากเจ้าหน้าที่ชาวสโลวักคนหนึ่ง สามารถหลบหนีได้ก่อนจะถูกส่งไปสังหาร คุณหมอต้องรอให้สงครามสงบจึงได้มีโอกาสกลับมาเรียนต่อจนจบไม่ใช่แค่จบแพทย์ยังจบปริญญาเอกด้านสรีรวิทยาและปรัชญาการเมืองของมาร์กซ์-เลนินอีกด้วย หลังจากนั้นสักพักจากสถานการณ์การเมืองของเชคโกสโลวาเกีย คุณหมอจึงต้องย้ายมาที่อเมริกา ในปี 1966

และมาพบกับคุณหมอ Swan ที่นี่ ได้ร่วมงานกันมากมาย

ในช่วงนี้ความเจริญด้านการแพทย์กลับมาอีกครั้ง สงครามเย็นทำให้การแข่งขันสูงมากในโลกเสรีนิยมและคอมมิวนิสต์ พัฒนาการจนเกิดห้องอภิบาลหัวใจ การวินิจฉัยโรคหัวใจผ่านสายสวนพัฒนาขึ้นมาก แต่เกือบทั้งหมดต้องใส่ผ่านสายที่มีสารทึบแสงเอาไว้ให้มองเห็นด้วยเอ็กซเรย์ นั่นคือต้องมีเอ็กซเรย์จึงใส่ได้ ห้องหับต้องใหญ่ อุปกรณ์มากมาย มีคนไม่กี่คนที่จะทำได้และได้ทำ ทั้ง ๆ ที่มีคนที่ต้องการวัดค่าต่าง ๆ ในหัวใจมากมาย

จนมาถึงจุดเปลี่ยน ...ที่อ่าวซานต้าโมนิก้า แคลิฟอร์เนีย ปี 1967

คุณหมอ Swan มาพักผ่อนที่ริมหาดและได้เห็นเรือใบที่นักแล่นเรือล่องเรือล้อเล่นลม เรือกางใบรับลม กระแสลมพัดพานำใบและเรือไปในทิศนั้น ๆ กระแสลม...กระแสเลือด ใช่แล้ว ถ้าเราสามารถส่งสายสวนให้กระแสเลือดพัดพาไปได้ เราจะส่งสายสวนไปตามทาวเดินของเลือดแบบธรรมชาติได้เลย ไม่ต้องมองด้วยเอ็กซเรย์อีกด้วย

คุณหมอ Swan กลับมาที่ทำงานที่ Cedars Sinai พร้อมแนวคิดใหม่อันน่าตื่นเต้น มาปรึกษากับเพื่อนร่วมงานคนใหม่ที่ไฟแรงมาก คุณหมอ Ganz นั่นเอง ทั้งคู่ได้ปรึกษากันและออกแบบสายสวนหลอดเลือดชนิดใหม่ ใช้ลูกโป่งเป็นตัวนำพาสายสวนพัดพาไปตามกระแสเลือดจากหลอดเลือดดำเข้าสู่หัวใจห้องบนขวา มาที่ห้องล่างขวา และไปสุดที่หลอดเลือดแดงที่ปอด ลูกโป่งจะไปอุดหลอดเลือดแดงส่วนปลาย แรงดันที่ปลายสายสวนจึงเท่ากับแรงดันหัวใจห้องบนซ้าย ต้นกำเนิดของ แรงดันและปริมาณเลือดที่จะออกไปสู่ร่างกาย left ventricular end diastolic pressure
และยังสามารถวัดค่าแรงดันตามจุดต่าง ๆ ของหัวใจที่ลูกโป่งเคลื่อนที่ผ่าน ประเมินสิ่งที่เรียกว่า กลศาสตร์ไหลเวียนเลือด ผ่านสายสวนจากหลอดเลือดส่วนปลาย ไม่ต้องใช้เอ็กซเรย์ ไม่ต้องใช้อุปกรณ์มากมาย ทำได้ทุกที่

Swan และ Ganz ไปขอความร่วมมือจาก Edward's Laborotories ที่ต่อมากลายเป็น Edward 's Lifescience บริษัทผลิตเครื่องมือและสายสวนหลอดเลือดชั้นนำ จนในปี 1970 สายสวนหลอดเลือดโพลีไวนิลขนาด 5 เฟรนช์ได้ผลิตออกมาและใส่เจ้าทางหลอดเลือดดำเบซิลิกที่ต้นแขน เมื่อเป่าลมให้ลูกโป่งเป็นตัวพาสายสวนไปตามกระแสเลือด ก็พิสูจน์แนวคิดใช้ได้จริงตามนั้น การวัดค่าต่าง ๆ แบบไม่ยุ่งยากอาศัยแค่รูปกราฟความดันที่ต่อปลายสาย ไม่ต้องใช้เอ็กซเรย์ ไม่ต้องใช้เครื่องมือมาก ทำได้ในทุกที่ ทุกอย่างทำได้จริง

เราเรียกสายสวนนี้ว่า pulmonary artery catheter เพราะใส่สายไปที่นั่น และเรียกอีกชื่อตามผู้คิดค้นสายนี้ว่า Swan-Ganz catheter นั่นเอง