การนำเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์มาประยุกต์ใช้กับแขนขาเทียมสำหรับผู้พิการในอนาคต
ในแต่ละปี มีผู้พิการทางแขนหรือขาเพิ่มขึ้นมากกว่า 1 ล้านคน หรือก็คือเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยทุกๆ 30 วินาที การสูญเสียแขนขานั้น ทำให้ผู้พิการต้องปรับตัวกับการดำเนินชีวิตแบบใหม่
ตัวอย่างเช่น หนึ่งในประเทศที่มีประชากรมากที่สุดในโลกอย่างประเทศอินเดีย ซึ่งมีผู้พิการกว่า 500,000 คน แต่กลับมีตึกที่มีการปรับปรุงเพื่ออำนวยความสะดวกให้กับผู้พิการเพียง 3% เท่านั้น
ทำให้ในช่วงเวลาที่ผู้พิการกำลังปรับตัวเข้าสู่การดำเนินชีวิตแบบใหม่ จึงมีอัตราการได้รับบาดเจ็บเพิ่มมากขึ้น โดยผู้เชี่ยวชาญได้ประเมินว่าอัตราการได้รับบาดเจ็บของผู้พิการ มากกว่าคนทั่วไปถึง 200 เท่าเลยทีเดียว ซึ่งทำให้ผู้พิการต้องเข้าพบแพทย์บ่อยพอๆกับผู้สูงอายุด้วย
เนื่องด้วยอัตราผู้สูงอายุที่เพิ่มขึ้นทั่วทั้งโลก ก็ส่งผลต่อการเพิ่มขึ้นของอัตราการเกิดโรคทางด้านหลอดเลือด และอาการบาดเจ็บซึ่งนำไปสู่การที่ต้องตัดแขนและขา ยกตัวอย่างเช่น ในประเทศสหรัฐอเมริกามีการคาดการณ์ว่า จะมีจำนวนผู้พิการเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าภายในปี 2050
คุณ György Lévay
โดยการพัฒนาของแขนขาเทียมก็ได้ช่วยให้ผู้พิการสามารถปรับตัวเข้ากับการใช้ชีวิตในรูปแบบใหม่ได้ดีขึ้น แม้ว่าโลกจะไม่ได้ถูกปรับเปลี่ยนให้เอื้อต่อการใช้ชีวิตของผู้พิการก็ตาม
และจากการพัฒนาที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วนี้ คุณ György Lévay ผู้จัดการของทีมวิจัย บริษัท Infinite Biomedical Technologies อีกทั้งยังเป็นผู้สวมใส่แขนกลเทียม ได้อธิบายถึงเรื่องราวเกี่ยวกับอุปกรณ์เทียมในปัจจุบัน และยังกล่าวถึงอุปกรณ์ดังกล่าวในอนาคตที่มีเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์(Artificial Intelligence, A.I.) รวมถึงการนำมาใช้กับผู้คนทั่วไปไว้ได้อย่างน่าสนใจ
แต่ก่อนอื่นขอย้อนกลับไปในปี 2011 นักโบราณคดีได้ค้นพบ อุปกรณ์เทียมที่อาจจะเรียกได้ว่า เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์รู้จัก โดยเป็นนิ้วเท้าที่ทำมาจากไม้ ถูกฝังไว้กับมัมมี่ในสมัยอียิปต์โบราณ มีอายุราว 3,000 ปี ในตอนแรกมีการคาดการณ์ว่า อุปกรณ์ดังกล่าวอาจถูกใช้เป็นเพียงเครื่องประดับ
จากการทดสอบของนักวิจัย ได้มีการยืนยันว่า อุปกรณ์นี้ถูกใช้เพื่อช่วยเหลือในการเดิน เวลาล่วงเลยมาหลายพันปี วัสดุที่ใช้ในการทำอุปกรณ์เทียมก็ได้เปลี่ยนแปลงมาเรื่อยๆ แต่ทว่าเทคโนโลยีใหม่ๆของอุปกรณ์เทียมเพิ่งถูกพัฒนาในเวลาไม่กี่สิปปีที่ผ่านมา เนื่องจากการมาถึงของเทคโนโลยีด้านหุ่นยนต์
นิ้วเท้าเทียม ที่ถูกค้นพบ
ในปี 2008 ได้มีนักวิจัยศึกษาในด้านการทำงานของสมอง ซึ่งทำการทดสอบโดยให้ลิงควบคุมแขนกลโดยใช้สมอง การควบคุมแขนกลนี้สามารถทำได้โดยใช้อิเล็กโทรดฝังเข้าไปในสมองของลิง ทำให้ลิงสามารถหยิบผลไม้ขึ้นมากินได้โดยใช้แขนกล นี่ถือเป็นอุปกรณ์เทียมชนิดแรกที่สามารถควบคุมได้ผ่านทางสมอง
จากนั้นในปี 2011 อุปกรณ์เทียมที่เรียกว่า The Modular Prosthetic Limb มีความรวดเร็วในการเคลื่อนไหวใกล้เคียงกับอวัยวะของมนุษย์ และในปี 2020 ได้มีการคิดค้นระบบปลูกถ่ายอุปกรณ์เทียมแบบใหม่ ทำให้มนุษย์สามารถรับความรู้สึกจากการสัมผัสได้ผ่านอุปกรณ์เทียมดังกล่าว
จากเมื่อก่อนที่อนาคตของเทคโนโลยีอุปกรณ์เทียมขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าของเทคโนโลยีแบตเตอร์รีและหุ่นยนต์ แต่ในปัจจุบันมุมมองดังกล่าวได้เปลี่ยนเป็น เราสามารถพัฒนา A.I. สำหรับอุปกรณ์เทียมได้ดีแค่ไหน
คุณ Lévay กล่าวว่า เทคโนโลยี A.I. จะกลายมาเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์เทียมในอนาคต ซึ่งจะช่วยวิเคราะห์ผลข้อมูลจำนวนมากที่แลกเปลี่ยนกันระหว่างสมองและอุปกรณ์เทียม สิ่งสำคัญคือการพัฒนา A.I. ให้ฉลาดขึ้นตามเทคโนโลยีที่ก้าวหน้ามากขึ้น
โดยพื้นฐานของการนำเทคโนโลยี A.I. มาประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์เทียมคือ A.I. จะแปลความหมายของสัญญาณประสาทจากกล้ามเนื้อของผู้ป่วย ซึ่งช่วยให้ผู้ป่วยสามารถควบคุมอุปกรณ์เทียมได้แม่นยำขึ้น
คุณ Lévay กล่าวว่า A.I. จะกลายเป็นส่วนสำคัญในการวิจัยและพัฒนาแขนเทียม แต่ยังคงมีอุปสรรคในการนำมาปรับใช้กับขาเทียม
ในปี 2020 ทีมวิจัยจาก University of Michigan ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้เผยแพร่งานวิจัยที่ใช้วิธีใหม่ในการผสานเทคโนโลยีใหม่ๆเข้าไปในอุปกรณ์เทียม โดยวิธีดังกล่าวมีการใช้เซลล์ประสาทรอบนอกที่สร้างใหม่มาเป็นตัวประสาน (Regenerative Peripheral Nerve Interface, RPNI)
โดยแพทย์จะนำ RPNI มาใช้ห่อหุ้มกล้ามเนื้อในส่วนปลายของบริเวณที่ถูกตัดแขนขาเพื่อขยายสัญญาณประสาทให้ผู้ป่วย จากนั้นนักวิจัยจะใช้ Machine Learning เพื่อเปลี่ยนสัญญาณประสาทให้กลายเป็นการเคลื่อนไหวของอุปกรณ์เทียม
คุณ Cynthia Cheste หนึ่งในนักวิจัยได้กล่าวว่า ความน่าสนใจของเทคโนโลยีดังกล่าวคือ ความสามารถในการประยุกต์ใช้ได้กับผู้ที่พิการหลากหลายรูปแบบ ทั้งแขนและขา
ผู้ป่วยสามารถใช้อุปกรณ์เทียมนี้ได้ตั้งแต่ครั้งแรกที่ได้ลองใช้ โดยสามารถหยิบของเล่นชิ้นเล็ก, กำหมัด, และใช้นิ้วเพื่อหยิบสิ่งของได้
ผู้ทดลองอุปกรณ์เทียมที่ใช้เทคโนโลยี RPNI
อีกทั้งคุณ Lévay ก็ได้ให้การสนับสนุนเทคโนโลยีใหม่ว่า เทคโนโลยี RPNI กำลังได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นอย่างมาก และมีประสิทธิภาพในการช่วยให้การเคลื่อนไหวของอุปกรณ์เทียมมีความละเอียดและซับซ้อนมากขึ้น
ถึงแม้ว่าการนำ A.I. มาประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์เทียมจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเคลื่อนไหวของอุปกรณ์เทียม แต่คุณ Lévay ก็ได้อธิบายถึงประสิทธิภาพในปัจจุบันของเทคโนโลยีดังกล่าวเอาไว้ว่า อย่างไรก็ตามสัญญาณประสาทที่ส่งมายังกล้ามเนื้อยังคงอ่อนแรงอยู่และต้องมีการใช้เซนเซอร์รับสัญญาณประสาทในกล้ามเนื้อ (Intramuscular Electromyography, iEMG) โดยการฝังเข้าไปในตัวผู้ป่วย โดยเซนเซอร์ดังกล่าวมีความซับซ้อนมาก อีกทั้งยังมีราคาแพง จึงถือเป็นอุปสรรคในการนำเทคโนโลยี RPNI มาประยุกต์ใช้
ในปัจจุบัน ยังมีข้อจำกัดอีกมากมายที่ทำให้ไม่สามารถนำเทคโนโลยี A.I. และเทคโนโลยีอื่นๆมาประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์เทียม ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
อย่างแรกคือ การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีที่ใช้ในอุปกรณ์เทียมส่วนใหญ่ในปัจจุบัน คือการศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้เทคโนโลยีดังกล่าวเท่านั้น อุปกรณ์เทียมจากทีมวิจัยของ University of Michigan ยังต้องมีการต่อสายกับคอมพิวเตอร์อยู่
คุณ Cynthia Chestek หนึ่งในสมาชิกทีมวิจัยจาก University of Michigan ได้อธิบายว่า ทุกๆสิ่งที่เราสร้างขึ้นมายังไม่สามารถใช้งานได้ หากอยู่ห่างจากคอมพิวเตอร์เกิน 6 ฟุต ดังนั้นยังมีอีกหลายสิ่งที่จะต้องพัฒนา ก่อนที่จะนำอุปกรณ์ดังกล่าวออกมาใช้งานภายนอกห้องทดลอง
เมื่ออุปกรณ์เหล่านี้ สามารถนำออกมาใช้ภายนอกห้องทดลองได้แล้ว ก็ยังต้องเจอกับอุปสรรคอีกมากมาย เช่น ต้นทุนการผลิต โดยคุณ Lévay กล่าวว่า การนำ A.I. มาประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์เทียมจะเป็นการเพิ่มต้นทุนการผลิตกว่าหลายหมื่นดอลลาร์สหรัฐเลยทีเดียว, รวมถึงการขออนุญาตจากองค์กรควบคุมต่างๆ เช่น องค์การอาหารและยาของประเทศสหรัฐอเมริกา(FDA) เป็นต้น
นอกจากนี้ในแง่ของธุรกิจประกันภัย บริษัทผู้ผลิตเครื่องมือดังกล่าวจะต้องสาธิตให้ได้ว่า ผลิตภัณฑ์มีความคุ้มค่าแค่ไหนในแง่ของประกันภัย
โดยคุณ Robert Armiger ผู้จัดการโครงการของทีมวิจัยจาก Johns Hopkins University ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้กล่าวว่า ในด้านความเสี่ยงจากการใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าว มีการคาดการณ์ว่า ทางบริษัทประกันภัยจะต้องจ่ายเงินชดเชยเป็นจำนวนมาก หากอุปกรณ์ดังกล่าวทำงานผิดพลาดหรือได้รับความเสียหาย
อีกทั้งคุณ Lévay กล่าวว่า การควบคุมอุปกรณ์เทียมเหล่านี้ยังเป็นเรื่องที่ซับซ้อน และยังต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมในเรื่องของกระบวนการที่สมองควบคุมอุปกรณ์ดังกล่าว, กระบวนการตอบสนองของระบบประสาทต่ออุปกรณ์ดังกล่าว รวมถึงยังมีอีกหลายเรื่องที่ต้องพิจารณา เช่น คุณภาพและความซับซ้อนของข้อมูล, ลักษณะเฉพาะของระบบประสาทในแต่ละบุคคล ซึ่งทำให้สามารถฝึก A.I. ได้ค่อนข้างยาก
อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป มีการคาดการณ์ว่า ต้นทุนในการผลิตอุปกรณ์เทียมที่ใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ จะมีราคาลดลง และจะช่วยให้ผู้พิการสามารถเข้าถึงอุปกรณ์ดังกล่าวได้มากขึ้น
อีกทั้ง หากอุปกรณ์ดังกล่าวมีการพัฒนามากขึ้น อาจมีประสิทธิภาพมากกว่าแขนและขาของมนุษย์ทั่วไป โดยคุณ Lévay กล่าวว่า ผมไม่เชื่อว่า มนุษย์ทั่วไปจะตัดแขนและขาของตัวเองแล้วหันมาใช้อุปกรณ์เทียมแทน เนื่องจากสมองของเราสามารถควบคุมแขนและขาโดยรวมได้มากถึง 8 ข้าง ดังนั้นทำไมเราถึงต้องตัดแขนหรือขาทิ้งไปล่ะ แค่เพียงใส่อุปกรณ์เทียมเพิ่มเข้าไปก็พอ ซึ่งในอนาคตอุปกรณ์เหล่านี้จะสามารถช่วยเหลือแรงงานมนุษย์ได้อีกมาก
References:
- 1
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
