โดย ASTVผู้จัดการออนไลน์
ดร. อาบทิพย์ ธีรวงศ์กิจ
การ ออกแบบเบ้าขาเทียมคือหนึ่งในโครงการต่อยอดงานวิจัยทางด้านหุ่นยนต์ของสถาบัน วิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (ฟีโบ้) เพื่อสร้างเทคโนโลยีช่วยอำนวยความสะดวก สร้างระบบช่วยเหลือ และระบบกายภาพบำบัดสำหรับผู้พิการหรือผู้สูงอายุ
ดร. อาบทิพย์ ธีรวงศ์กิจ อาจารย์ของสถาบันฟีโบ้รับผิดชอบเป็นหัวหน้าโครงการวิจัยเรื่องนี้ โดยมุ่งศึกษาและพัฒนาการนำเทคโนโลยีการใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAD/CAE/CAM) มาประยุกต์ใช้ในการ ออกแบบ วิเคราะห์ และผลิตเบ้าขาเทียมให้มีคุณสมบัติเหมาะสมกับลักษณะทางกายภาพของผู้ป่วยแต่ละ คน ดร.อาบทิพย์เป็นผู้เชี่ยวชาญทางด้านไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element) ที่สามารถวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างแรง/โมเมนต์ กับคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุ ดังนั้น คุณภาพเบ้าขาเทียมที่ผลิตจากองค์ความรู้จากงานวิจัยนี้จะมีความสะดวกในการ สวมใส่รวมถึงความสบายในการสวมใส่เพื่อสร้างความพึงพอใจแก่ผู้ใช้งาน
อย่าง ไรก็ตามการขยายผลลัพท์ในวงกว้างผู้เกี่ยวข้องคือเป้าหมายสำคัญของฟีโบ้ นั่นคือเราจะใช้ฐานความรู้นี้พัฒนาระบบที่สามารถช่วยนักกายภาพและเจ้า หน้าที่ที่เกี่ยวข้องในขั้นตอนการออกแบบ วิเคราะห์ และผลิตเบ้าขาเทียมได้สะดวก รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพมากขึ้น
งานวิจัยนี้เป็นงานวิจัยที่ผสมผสานเทคโนโลยีการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยใน การออกแบบ วิเคราะห์ และผลิต (CAD/CAE/CAM) เพื่อผลิตเบ้าขาเทียมที่มีคุณสมบัติเหมาะสมกับลักษณะทางกายภาพของผู้ป่วยแต่ ละคน ซึ่งเทคโนโลยีนี้สามารถช่วยลดเวลาในขั้นตอนการผลิตเบ้าขาเทียมได้โดยใช้วิธี ไฟไนต์เอลิเมนต์ช่วยในการวิเคราะห์โมเดลเบ้าขาเทียมที่ออกแบบบนคอมพิวเตอร์ ก่อน ทำให้ผู้ออกแบบสามารถปรับเปลี่ยนโมเดลจนกว่าจะได้ผลการวิเคราะห์ที่พอใจก่อน การผลิตชิ้นงานจริง ทดแทนวงเวียนการวิเคราะห์ผลและการปรับโมเดลด้วยการผลิต Prototype และทดลองในผู้ป่วย โดยงานวิจัยแบ่งออกเป็นสามส่วนหลัก ดังนี้
1. การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบเบ้าขาเทียม (CAD)
a. พัฒนาองค์ความรู้ด้าน Medical Image Processing เพื่อสร้างโมเดลตอขาสามมิติจากภาพถ่าย X-Ray, MRI, CT Scan หรืออื่นๆ เนื่องจากโมเดลตอขานี้จะถูกใช้ในการวิเคราะห์ทางไฟไนต์เอลิเมนต์ จึงจำเป็นต้องสร้างโมเดลกระดูกและโครงสร้างภายในของตอขาด้วย ภาพถ่ายทางการแพทย์ ทั้งภาพ X-Ray, MRI และ CT Scan สามารถให้รายละเอียดโครงสร้างภายในที่สามารถนำมาใช้ในการสร้างโมเดลสามมิติ ได้
b. พัฒนาระบบเพื่อช่วยในการออกแบบเบ้าขาเทียม โดยถ่ายทอดองค์ความรู้ด้านการออกแบบเฉพาะทางจากนักกายภาพ (Prosthetist) ในการปรับแต่งลักษณะพื้นผิวของเบ้าขาเทียม เพื่อออกแบบให้น้ำหนักของผู้ป่วยกดลงในจุดที่สามารถรับแรงได้มากกว่าจุด อื่นๆ (Rectification)
2. การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยวิเคราะห์แบบเบ้าขาเทียม (CAE)
a. การใช้วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ช่วยในการวิเคราะห์แบบเบ้าขาเทียม โดยศึกษาลักษณะของตัวแปรต่างๆ เช่น แรงดันสัมผัส การกระจายแรง ความเครียด และอุณหภูมิ ที่มีผลต่อสุขภาพและความสบายในการสวมใส่ของผู้ป่วยในอิริยาบถต่างๆ
3. การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิตเบ้าขาเทียม (CAM)
a. ผลิตเบ้าขาเทียมด้วยเทคโนโลยี Rapid Prototyping
b. การเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมในการผลิต
รูปข้างต้น แสดงขั้นตอนการผลิตเบ้าขาเทียมด้วยเทคโนโลยี CAD/CAE/CAM
หน่วยงานที่นำผลการวิจัยไปใช้ประโยชน์
• โรงพยาบาล อนามัย
• สถานศึกษาและหน่วยงานวิจัย
แผนการถ่ายทอดเทคโนโลยีหรือผลการวิจัยสู่กลุ่มเป้าหมาย
• เข้าร่วมประชุมสัมมนาทางวิชาการในสาขาที่เกี่ยวข้อง
• เขียนเอกสารเผยแพร่งานวิจัยในวารสารวิชาการระดับประเทศ
• จัดแสดงผลงานในงานนิทรรศการที่เกี่ยวข้อง
• นำผลงานวิจัยไปทดลองให้กับผู้ป่วยและเจ้าหน้าที่ผู้ปฏิงานใช้งานและเก็บบันทึกผลการทดลอง
โครงการนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการใหญ่ของฟีโบ้ คือเทคโนโลยีหุ่นยนต์เพื่อคนสูงวัย ทั้งนี้เป็นการสร้างประโยชน์โดยตรงในการยกระดับคุณภาพชีวิตของประชาชนไทย ซึ่งด้อยโอกาส ให้เป็นผู้ได้รับโอกาส และสามารถใช้ชีวิตประจำวันได้อย่างมีศักยภาพสูงสุด นอกจากนี้ยังส่งผลลัพท์ไปถึงการเพิ่มความเข้มแข็งด้านความสามารถทาง เทคโนโลยีหุ่นยนต์ของประเทศไทยในเวทีโลกอีกด้วย ภาครัฐและเอกชนใดที่ต้องการร่วมงานและใช้ประโยชน์จากโครงการนี้ ตลอดจนบุคคล/นิติบุคคล ที่ต้องการสนับสนุนทุนวิจัย โปรดกรุณาติดต่อสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม โทร 024709339 ครับ
ท่านผู้อ่านสามารถส่งข้อคิดเห็น/เสนอแนะมาที่ผู้เขียนที่ djitt@fibo.kmutt.ac.th
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น