วิลเลียม เอช. โอลเดนดอร์ฟ ผู้บุกเบิกแนวคิดการสร้างภาพตัดขวางทางรังสี

วิลเลียม เฮนรี โอลเดนดอร์ฟ (William Henry Oldendorf; 27 มีนาคม 1925 – 14 ธันวาคม 1992) เป็นประสาทแพทย์ แพทย์ผู้เชี่ยวชาญ และนักวิจัยชาวอเมริกัน ผู้มีบทบาทสำคัญในการวางรากฐานทางเทคนิคของการสร้างภาพตัดขวางด้วยคอมพิวเตอร์ (Computed Tomography) และเป็นสมาชิกผู้ก่อตั้งสมาคมการสร้างภาพระบบประสาทแห่งอเมริกา (American Society for Neuroimaging - ASN)

ประวัติและการศึกษา

โอลเดนดอร์ฟเกิดในปี 1925 ที่เมืองสเชเนกแทดี รัฐนิวยอร์ก โดยมีความสนใจในด้านวิทยาศาสตร์และการสร้างภาพมาตั้งแต่เด็กจากการศึกษาดาราศาสตร์ผ่านกล้องโทรทรรศน์ เขาจบการศึกษาระดับมัธยมปลายเมื่ออายุ 15 ปี และเข้าศึกษาต่อในหลักสูตรเตรียมแพทย์ที่ Union College ในรัฐนิวยอร์ก โดยใช้เวลาเพียง 3 ปี ก่อนจะสำเร็จการศึกษาแพทยศาสตรบัณฑิตจาก Albany Medical College ในปี 1947

หลังจากการฝึกงานที่โรงพยาบาล Ellis ในสเชเนกแทดี เขาได้เข้ารับการฝึกอบรมแพทย์ประจำบ้านด้านจิตเวชผ่านโครงการของกรมสุขภาพจิตแห่งรัฐนิวยอร์ก จากนั้นได้เข้ารับราชการเป็นนายแพทย์ในกองทัพเรือสหรัฐฯ ประจำการที่โรงพยาบาลกองทัพเรือสหรัฐฯ ในนิวพอร์ต รัฐโรดไอส์แลนด์ ต่อมาเขาได้ศึกษาต่อยอดความเชี่ยวชาญด้านประสาทวิทยาที่โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยมินนิโซตา ทำให้เขาได้รับการรับรองจากคณะกรรมการประสาทวิทยาและจิตเวชแห่งอเมริกา (American Board of Psychiatry and Neurology) ในทั้งสองสาขาความเชี่ยวชาญ

เส้นทางอาชีพและการทำงาน

ในปี 1956 โอลเดนดอร์ฟได้เข้าร่วมเป็นคณาจารย์ในโรงเรียนแพทย์แห่งใหม่ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิส (UCLA) และปฏิบัติงานที่ศูนย์การแพทย์ทหารผ่านศึก West Los Angeles ซึ่งมีความสัมพันธ์กับ UCLA เขาเป็นที่ยอมรับในฐานะนักวิชาการที่มีความสามารถทั้งในด้านคลินิก การสอน และการวิจัย โดยมักจะนำเทคนิคจากสาขาวิชาหนึ่งมาประยุกต์ใช้กับอีกสาขาวิชาหนึ่งได้อย่างสร้างสรรค์

แรงผลักดันสำคัญที่ทำให้เขาหันมาสนใจการสร้างภาพระบบประสาท (Neuroimaging) เกิดจากความไม่พึงพอใจต่อวิธีการตรวจวินิจฉัยในสมัยนั้นที่ต้องรุกล้ำร่างกายผู้ป่วย (Invasive procedures) เช่น การฉีดอากาศเข้าในโพรงสมอง (Pneumoencephalography) ซึ่งเขามองว่าสร้างความเจ็บปวดและให้ข้อมูลที่จำกัด เขาจึงเริ่มทำการวิจัยในสองแนวทางหลัก คือ การถ่ายภาพรังสีแบบเงา (X-ray shadow radiography) และการฉีดสารทึบแสงในหลอดเลือดสมอง (Cerebral angiography)

การสนับสนุนทางวิทยาศาสตร์และการแพทย์

บทบาทในการพัฒนาการสร้างภาพระบบประสาท

ในปี 1959 โอลเดนดอร์ฟเกิดแนวคิดในการ "สแกนศีรษะผ่านลำแสงรังสีเอกซ์ และสร้างรูปแบบความหนาแน่นของรังสีในระนาบตัดขวางผ่านศีรษะ" โดยได้รับแรงบันดาลใจจากการสังเกตเครื่องจักรที่ใช้คัดแยกผลไม้ที่เน่าเสียด้วยการตรวจหาจุดที่ขาดน้ำ

ในปี 1961 เขาได้สร้างเครื่องต้นแบบที่ทำงานได้จริง โดยใช้วัสดุอุปกรณ์ที่หาได้จากในบ้าน เช่น รถไฟของเล่นของลูกชาย แผ่นหมุนเครื่องเล่นแผ่นเสียง และมอเตอร์นาฬิกาปลุก เพื่อสาธิตวิธีการสร้างภาพตัดขวางของเนื้อเยื่ออ่อนด้วยวิธี Back-projection และการสร้างภาพขึ้นใหม่ (Reconstruction) เขาได้ตีพิมพ์บทความวิชาการในปีเดียวกันซึ่งอธิบายแนวคิดพื้นฐานที่ต่อมา Allan McLeod Cormack ได้นำไปพัฒนาเป็นคณิตศาสตร์เบื้องหลังการสร้างภาพตัดขวางด้วยคอมพิวเตอร์ (แม้ว่า Cormack จะไม่ทราบถึงงานของโอลเดนดอร์ฟในขณะนั้นก็ตาม)

ในเดือนตุลาคม 1963 โอลเดนดอร์ฟได้รับสิทธิบัตรสหรัฐฯ สำหรับอุปกรณ์พลังงานรังสีเพื่อตรวจสอบพื้นที่ภายในของวัตถุที่ถูกบดบังด้วยวัสดุหนาแน่น งานของเขาได้รับการยอมรับจาก Godfrey Hounsfield ว่าเป็นความพยายามเพียงครั้งเดียวในการสร้างภาพตัดขวางก่อนหน้างานของเขา ซึ่งนำไปสู่การได้รับรางวัลโนเบล อย่างไรก็ตาม ในขณะนั้นผู้ผลิตเครื่องเอกซเรย์รายใหญ่ไม่เห็นความสำคัญของตลาดสำหรับเครื่องมือที่มีราคาสูงเช่นนี้ ทำให้โอลเดนดอร์ฟต้องหยุดพัฒนาต่อจนกระทั่งปี 1972

แนวคิดของโอลเดนดอร์ฟเป็นรากฐานสำคัญที่นำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยี MRI, PET scan และ SPECT scan ในเวลาต่อมา

การศึกษาเรื่องปราการกั้นระหว่างเลือดและสมอง (Blood-Brain Barrier)

นอกเหนือจากการสร้างภาพ โอลเดนดอร์ฟยังได้พัฒนาวิธีการวิเคราะห์การไหลเวียนของเลือดในสมองและจลนศาสตร์ของการซึมผ่านของปราการกั้นระหว่างเลือดและสมอง แม้ว่าแนวคิดเรื่องปราการกั้นระหว่างเลือดและสมองจะเป็นที่รู้จักอยู่แล้ว แต่โอลเดนดอร์ฟเป็นผู้ที่ทำให้สามารถวัดค่าเชิงปริมาณได้เป็นครั้งแรก โดยใช้ไอโซโทปรังสีในการวัดการไหลเวียนของเลือด ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญให้กับการพัฒนาเทคนิคทางเวชศาสตร์นิวเคลียร์ในปัจจุบัน