13 ม.ค. เวลา 00:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต

การออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ช่วยฝึกเดินสำหรับเด็กสมองพิการ

ภาวะสมองพิการ หรือ CP (Cerebral palsy) เป็นภาวะความผิดปกติทางสมองที่พบได้ในทารกหรือเด็ก มีปัจจัยแวดล้อมหลายอย่างที่ทำให้สมองเกิดภาวะผิดปกติได้ โดยสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งก่อนคลอด ระหว่างคลอด และหลังคลอด จากภาวะนี้จะส่งผลให้เกิดอาการได้หลายรูปแบบ อาการแสดงนั้นจะมีความแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับตำแหน่งการบาดเจ็บของสมองว่าสมองในส่วนนั้นทำหน้าที่อะไร ซึ่งอาการจะส่งผลต่อพัฒนาการการเติบโตของเด็กในด้านต่าง ๆ เมื่อเด็กเจริญเติบโตขึ้นอาการต่าง ๆ นั้นมักจะแย่ลงตามกาลเวลา แต่ถ้าได้รับการวินิจฉัยที่เหมาะสม
สถิติทั่วโลกรายงานประมาณการเกิดมีชีพของเด็กสมองพิการมีตั้งแต่ 1.5 ถึงมากกว่า 4 ต่อการเกิด 1,000 คน เฉลี่ยอัตราการเกิดของเด็กสมองพิการอยู่ที่ประมาณ 2 ต่อการเกิด 1,000 คน
งานวิจัยนี้เป็นการออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ช่วยฝึกเดินสำหรับเด็กสมองพิการ โดยอุปกรณ์สามารถช่วยยกผู้ป่วยยืน และช่วยฝึกเดิน อุปกรณ์ทำการช่วยยกผู้ป่วยยืนขณะฝึกเดิน ทดแทนการใช้ผู้ดูแล ช่วยป้องกันการล้ม สามารถปรับความสูงในการยกตามความสูงของผู้ป่วย และมีเครื่องฝึกเดิน ซึ่งประยุกต์จากเครื่องออกกำลังกายขาแบบวงรี elliptical โดยมีมอเตอร์ส่งแรงช่วยฝึกเดินไปที่เท้าของผู้ป่วยสามารถปรับความเร็วการฝึกก้าวเดินได้
รูป การทดสอบการฝึกเดิน
มีระบบพยุงตัวแบบไดนามิคที่เสริมขึ้นมา สามารถปรับแรงที่ช่วยพยุงผู้ป่วย โดยการปรับแรงช่วยพยุงนั้นประยุกต์ใช้จากยางยืดออกกำลังซึ่งหาง่าย เล็กกระทัดรัด และใช้งานง่ายเพียงเพิ่มจำนวนเส้นก็เพิ่มแรงได้ตั้งแต่ 5 - 30 กิโลกรัม
ผลการทดสอบการใช้งานอุปกรณ์
มุมสะโพกที่เปลี่ยนไปของผู้ป่วยเมื่อการเดินบนอุปกรณ์ช่วยฝึกเดิน คือ 14.4 องศา ของผู้ทดสอบสุขภาพดี คือ 33.1 องศา ส่วนมุมเข่าของผู้ป่วยอยู่ที่ 109.1 องศา ของผู้ทดสอบสุขภาพดีอยู่ที่ 114.0 องศา
ซึ่งมุมสะโพกที่เปลี่ยนไปของผู้ป่วยยังน้อยกว่าของผู้ทดสอบปกติ เนื่องจากเครื่องฝึกเดินยังมีระยะการก้าวเท้าที่น้อยกว่าการเดินจริง เพื่อป้องกันการก้าวเท้าที่ยาวเกินไปแล้วผู้ป่วยจะเกิดการบาดเจ็บได้ และผู้ป่วยยังไม่ได้รับการฝึกเดินที่ถูกต้อง ผู้ป่วยจึงเดินด้วยลักษณะที่ผิดปกติอยู่
ส่วนมุมของเข่างอใกล้เคียงกัน แต่ผู้ป่วยไม่สามารถยืดขาตรงได้ เนื่องจากผู้ป่วยยังไม่มีแรง และควบคุมการการเหยียดขาได้ไม่ดี
การทดสอบมุมสะโพก
จากผลการทดลองทำให้ทราบว่าระบบพื้นฐานของอุปกรณ์สามารถทำงานได้ตามจุดมุ่งหมาย แต่ควรมีการออกแบบเพิ่ม
W. Chanthon & B. Rungroungdouyboon, ‘The Design and Development of Gait Training Machine for Children with Cerebral Palsy’, The 37th Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand, Thailand, 2023
โฆษณา