science: สู้โรคระบาดด้วยคณิตศาสตร์ "ดร.วรรณพงษ์ เตรียมโพธิ์" กับภารกิจโมเดลหวัดใหญ่ 2009

สู้โรคระบาดด้วยคณิตศาสตร์ "ดร.วรรณพงษ์ เตรียมโพธิ์" กับภารกิจโมเดลหวัดใหญ่ 2009

โดย ASTVผู้จัดการออนไลน์

10 กรกฎาคม 2552 11:21 น.

ดร.วรรณพงษ์ เตรียมโพธิ์ กับตัวอย่างแบบจำลองทำนายโรคไข้หวัดใหญ่ ที่แสดงกราฟให้เห็นว่าหากดำเนินตามมาตรฐานต่างๆ แล้ว แสดงผลของการติดโรค

คลิกที่ภาพเพื่อดูขนาดใหญ่ขึ้น

ดร.วรรณพงษ์ เตรียมโพธิ์

ขณะที่จำนวนผู้ป่วยไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ใหม่ 2009 ในไทยเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ พร้อมๆ กับข่าวการเสียชีวิตของผู้ป่วยให้เห็นมากขึ้นนั้น "ดร. วรรณพงษ์ เตรียมโพธิ์" นักชีวฟิสิกส์จากรั้วมหิดล ก็กำลังลุยงานด้านคณิตศาสตร์เพื่อสร้างแบบจำลองไข้หวัดใหญ่ สำหรับเป็นเครื่องมือในการทำนายโรค และเป็นเครื่องมือในการตัดสินใจหลายๆ ด้านต่อการรับมือโรคระบาด

       จากประสบการณ์ที่เคยสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์โรคฉี่หนูและเอชไอวี (HIV) เป็นเหมือนบันไดพิสูจน์ความสามารถขั้นหนึ่ง ที่ส่งให้ รศ.ดร.วรรณพงษ์ เตรียมโพธิ์ นักชีวฟิสิกส์จากภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ได้เข้ามามีส่วนร่วม ในการสร้างแบบจำลองคณิตศาสตร์ของโรคไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ใหม่ 2009 ร่วมกับทีมแพทย์และผู้เชี่ยวชาญโรคระบาดจากหลายหน่วยงาน และทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTV-ผู้จัดการออนไลน์ ได้มีโอกาสพูดคุยถึงการทำงานแบบพหุสาขากับอาจารย์ผู้นี้

       การสร้างแบบจำลองไข้หวัดใหญ่นี้จำเป็น ต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญจากหลากหลายสาขาความรู้ เพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับโรคดังกล่าว ก่อนแปรเปลี่ยนเป็นแบบจำลองที่อยู่ในรูปของคณิตศาสตร์ โดยมีสาขาที่เกี่ยวข้องสำคัญๆ 4 สาขา คือ ไวรัสวิทยา โรคติดเชื้อ ระบาดวิทยา และคณิตศาสตร์-คอมพิวเตอร์ ซึ่งผู้เชี่ยวชาญแต่ละสาขาจำเป็นต้องเข้าใจการทำงานของผู้ร่วมงานแต่ละสาขา ด้วย

       ในส่วนของ รศ.ดร.วรรณพงษ์ เขาต้องทำความเข้าใจเรื่องโรคระบาด ไวรัสวิทยาและการติดเชื้อบ้าง ซึ่งเขาบอกกับเราว่า ไวรัสมีพฤติกรรมที่แปลก เมื่ออยู่นอกร่างกายจะเหมือนสิ่งไม่มีชีวิต แต่เมื่อเข้าไปอยู่ในร่างกายแล้วจะพยายามทำตัวให้มีชีวิต

       เมื่อไวรัสเข้าไปอยู่ในเซลล์ร่างกาย ก็จะพยายามพัฒนาตัวเอง โดยสร้างอาร์เอ็นเอ (RNA) ที่จำเป็นต่อการแพร่พันธุ์ ซึ่งบางครั้งก็ไม่สำเร็จ โดยระยะเริ่มต้นซึ่งเป็นระยะฟักตัวจะไม่แสดงอาการ ซึ่งหากไปตรวจก็จะพบเชื้อ แต่ยิ่งระยะเนิ่นๆ เท่าไรก็ยิ่งตรวจได้ยาก เพราะยังมีปริมาณน้อย

       การแก้ไขป้องกันและหยุดยั้งโรคระบาดนั้น รศ.ดร.วรรณพงษ์กล่าวว่า หากไม่ใช้คณิตศาสตร์ แพทย์ต้องอาศัยประสบการณ์ช่วย และลักษณะการระบาดจะมาเป็นระลอกคลื่น เมื่อมีคนป่วยกันเยอะขึ้น ก็จะมีภูมิคุ้มกัน และการระบาดจะลดลงไป จากนั้นไวรัสก็จะปรับตัว หรืออาจจะเรียกว่า "กลายพันธุ์" และกลับมาระบาดอีกครั้ง

       "อย่างไรก็ดี การระบาดที่สหรัฐฯ พบว่า ปกติเชื้อหวัดทั่วๆ ไปจะติดในคนแก่และเด็กง่าย แต่สำหรับหวัดสายพันธุ์ใหม่นี้ พบว่าคนแก่เป็นน้อย คาดว่าคนกลุ่มนี้อาจจะเจอเชื้อมาบ้าง จึงมีภูมิคุ้มกัน แต่โรคนี้มีอัตราตายน้อย เพียง 0.02%"

       "ช่วงแรกๆ อาจจะมีการควบคุม แต่เมื่อคนเป็นกันเยอะ บางประเทศก็ปล่อยให้เป็น เพื่อให้คนมีภูมิ แล้วหันมารณรงค์ล้างมือบ่อยๆ และอยู่บ้านแทน" รศ.ดร.วรรณพงษ์กล่าวถึงการระบาดของหวัดใหญ่สายพันธุ์

       สำหรับการทำงานรับมือกับไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ใหม่นี้ ได้กำหนดเป้าหมายร่วมกันที่จะสร้าง "แบบจำลอง" (Model) หรือโมเดลของโรคขึ้น แต่ภาษาที่ใช้กับแบบจำลองนั้น มักเป็นภาษาคณิตศาสตร์ เขาจึงได้รับภารกิจในขั้นตอนสำคัญนี้ โดยมีข้อมูลจากผู้เชี่ยวชาญแต่ละขาที่ทำงานร่วมกันส่งตรงมาให้

       ท้ายที่สุดแล้วแบบจำลองที่เขาสร้างขึ้นมานั้น ต้องพยากรณ์การระบาดของโรคได้ และผลลัพธ์ที่ได้จากโมเดลต้องถูกนำไปถกกันเพื่อดูว่า ได้โมเดลที่สมเหตุสมผลหรือไม่

       การอธิบายการระบาดของโรคนั้น บางครั้งต้องใส่ค่าตัวแปรต่างๆ ในสมการ อาทิ โอกาสที่คนจะมาพบกันหรือรวมกลุ่มกัน กลุ่มคนแบบไหนบ้างที่เสี่ยงรับเชื้อ เป็นต้น

       ทั้งนี้ในสมการของแบบจำลองนั้นมี "ตัวละคร" หรือตัวแปรกว่า 1,000 คน แต่มีตัวละครหลักๆ 3 ตัว คือ คนที่สบายดีซึ่งแทนด้วยตัวแปร S (Susceptible) คนที่ติดเชื้อแทนด้วยตัวแปร I (Infected) และคนที่ติดเชื้อแล้วหายแทนด้วยตัวแปร R (Resistant)แบบจำลองที่ใช้ตัวแปรทั้ง 3 ตัว เรียกว่า แบบจำลอง SIR Model ซึ่งเป็นแบบจำลองที่นิยมมากที่สุด สำหรับแบบจำลองของโรคระบาด

       "ผมเคยทำโรคระบาดอื่นมาก่อน ที่ผ่านมาก็ทำงานของตัวเอง แต่ไม่เคยทำอะไรที่ได้รับความคาดหวังสูงเท่านี้ โชคดีที่สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) สนับสนุนงานนี้ และทำอย่างค่อนข้างมุ่งมั่น และประชุมกันทุกอาทิตย์ งานทำงานครั้งนี้นับเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีของการนำคณิตศาสตร์มาใช้ในการ ควบคุมโรคระบาด" รศ.ดร.วรรณพงษ์เผย

       ควบคู่ไปกับการสร้างแบบจำลองขึ้นมาใหม่ รศ.ดร.วรรณพงษ์ ยังนำแบบจำลองที่มีอยู่แล้วในต่างประเทศ ซึ่งเป็นแบบจำลองที่สอดคล้องกับโรคระบาดจากเชื้อไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ มาปรับใช้ เพื่อตอบคำถามได้ระดับหนึ่ง ซึ่งที่ผ่านมาแบบจำลองที่นำมาปรับใช้นั้นสามารถตอบคำถามและให้ข้อมูลแก่เจ้าหน้าที่ผู้เกี่ยวข้องได้ดีพอสมควร

       จากนี้อีก 2 เดือนคาดว่าเราจะได้อะไรที่เป็นเรื่องเป็นราวจากการงานสร้างแบบจำลองไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ใหม่นี้

       แต่สำหรับคนทำงานอย่าง รศ.ดร.วรรณพงษ์แล้ว เขามองว่า ไทยควรจะมีหน่วยงานที่รับผิดชอบเรื่องแบบจำลองโรคระบาดนี้โดยตรง เพราะเราไม่ทราบว่าอนาคตจะมีอะไรตามมาอีก เนื่องจากมีโรคใหม่เกิดขึ้นเรื่อยๆ.

http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9520000074654