สกสว.โชว์ไอเดียแขนกล‘ไอรอนแมน’สู่‘แพลตฟอร์มมือเทียมกล’เพื่อคนพิการ

สกสว.โชว์ไอเดียแขนกล‘ไอรอนแมน’

สู่‘แพลตฟอร์มมือเทียมกล’เพื่อคนพิการ

คอลัมน์ รายงานพิเศษ

สกสว.โชว์ไอเดียแขนกล‘ไอรอนแมน’สู่‘แพลตฟอร์มมือเทียมกล’เพื่อคนพิการ – ประเทศไทยมีคนพิการ 3.7 ล้านคน คิดเป็นร้อยละ 5.5 ของประชากรทั้งหมด และเป็นคนพิการทางการเคลื่อนไหวสูงถึงร้อยละ 49.65 ในจำนวนนี้เป็นคนพิการแขนขาขาดกว่า 50,000 ราย และมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทว่าอุปกรณ์แขนขาเทียมสำหรับคนพิการแขนขาในปัจจุบันส่วนใหญ่ยังเป็นอวัยวะเทียมเพื่อเสริมสร้างภาพลักษณ์มากกว่าที่จะขยับใช้งานได้จริงเพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้ชีวิต

นพรัตน์ ธรรมวงษา

ผศ.ดร.นพรัตน์ ธรรมวงษา อาจารย์สาขาวิชาวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์และระบบอัตโนมัติ มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี และทีมวิจัย พัฒนา ‘โครงการสร้างมือเทียมกลควบคุมผ่านตัวรับสัญญาณไฟฟ้าในกล้ามเนื้อ’ ภายใต้การสนับสนุนของสำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)

ผศ.ดร.นพรัตน์ กล่าวว่า ปัจจุบันหลายสถาบันทั่วโลกมุ่งพัฒนามือเทียมกลที่ตอบสนองการเคลื่อนไหวแก่คนพิการ แต่ยังมีราคาที่สูงมาก ยากต่อการเข้าถึง ทีมวิจัยจึงตั้งโจทย์ว่าทำอย่างไรที่จะช่วยพัฒนามือและขาเทียมกลที่สามารถขยับจับอุปกรณ์ต่างๆ ได้จริง เพื่อช่วยให้คนพิการใช้ชีวิตประจำวันด้วยตนเอง

งานวิจัยพัฒนาต่อยอดจากผลงานของกลุ่มนักศึกษาสาขาวิชาวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์และระบบอัตโนมัติ ที่ทำชิ้นงานเกี่ยวกับ “ไอรอนแมน” แขนกลยอดมนุษย์ในภาพยนตร์ฮอลลีวู้ด ซึ่งแขนกลเวอร์ชั่นแรกนี้ขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ และใช้การควบคุมแบบระบบไร้สาย แต่ยังไม่สามารถเชื่อมต่อกับการสั่งการของมนุษย์ได้ จึงสนใจต่อยอดให้เชื่อมต่อการสั่งการจากสัญญาณไฟฟ้าในกล้ามเนื้อของคนพิการได้จริง

“การวิจัยมือเทียมกล ทีมวิจัยได้พัฒนา 2 ส่วน คือ 1.การสร้างแพลตฟอร์มสำหรับการพัฒนากายอุปกรณ์ในการพิมพ์มือเทียมกลจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ โดยทีมวิจัยออกแบบและใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ พิมพ์มือเทียมกลให้มีความหลากหลายเหมาะกับคนพิการได้แล้ว 10 รูปแบบ (ออกแบบมือเทียมกลฯ ตั้งแต่ข้อมือ กลางมือ ตอข้อศอก และเหนือข้อศอก โดยแบ่งข้างซ้ายกับขวารวมเป็น 10 แบบ) จากเคสคนพิการ 12 ราย ซึ่งนำไปใช้กับคนพิการได้เลย และ 2.การสร้างแพลตฟอร์มสัญญาณควบคุมด้วยการใช้เซ็นเซอร์ตัววัดสัญญาณไฟฟ้าในกล้ามเนื้อของคนพิการ เป็นการสร้างแพลตฟอร์มใหม่ที่ทำหน้าที่ตรวจจับสัญญาณสั่งการจากสมอง เป็นสัญญาณไฟฟ้าผ่านกล้ามเนื้อแขน

“การทำงานของมือเทียมกล คือเมื่อคนพิการใส่มือเทียมกลที่ ออก แบบไว้ เซ็นเซอร์ตรวจสัญญาณไฟฟ้าที่กล้ามเนื้อ หรือ Electromyography Muscle Sensor ซึ่งเชื่อมต่อกับมือเทียมกล จะตรวจชุดสัญญาณไฟฟ้าที่ถูกสั่งการจากสมอง และนำมาสั่งการชุดควบคุมของมือเทียมกลให้ทำงาน เช่น ‘กำ-แบบ’ มือ ซึ่งหวังว่าจะเป็นประโยชน์ช่วยยกระดับคุณภาพชีวิตคนพิการแขนให้ดำเนินชีวิตได้ดีขึ้น”

ส่วนข้อจำกัดของมือเทียมกลตอนนี้คือ สามารถสั่งการได้ฟังก์ชันเดียวคือ การกำ-แบมือ เนื่องจากกล้ามเนื้อของคนพิการแต่กำเนิดแทบไม่เคยถูกพัฒนามาก่อน หรือแม้แต่คนพิการอุบัติเหตุแขนขาดส่วนใหญ่ ไม่มีมัดกล้ามเนื้อที่จะทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าที่หลากหลายได้

สำหรับงานวิจัยในแพลตฟอร์มแรก คือการพิมพ์มือเทียมกลด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ทีมวิจัยได้เริ่มขยายผลติดตั้งใช้งานจริงที่โรงพยาบาลสิรินธร จังหวัดขอนแก่น นอกจากนี้เตรียมวางแพลตฟอร์มให้แก่โรงพยาบาลสมเด็จพระบรมราชเทวี ณ ศรีราชา จังหวัดชลบุรี รวมทั้งโรงพยาบาลค่ายประจักษ์ศิลปาคม จังหวัดอุดรธานี ด้วย

ตอนนี้ทีมวิจัยมองไปถึงการพัฒนาเซ็นเซอร์ให้ขาเทียมด้วย เพราะใช้เทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ออกแบบพิมพ์เบ้าอวัยวะขาเทียม ให้มีน้ำหนักเบา แต่ยังคงความแข็งแรงทนทานได้เหมือนอวัยวะขาจริงที่ใช้งานได้ โดยขณะนี้อยู่ระหว่างการทดสอบเซ็นเซอร์และฟังก์ชั่นการทำงานของขาเทียมกล หวังว่าจะเป็นการต่อยอดนวัตกรรมที่จะช่วยคนพิการขาได้มากขึ้น”

โรงพยาบาล ผู้ประกอบการ นักกายอุปกรณ์ ที่สนใจเทคโนโลยีมือเทียมกล ติดต่อได้ที่ 09-8598-5955 หรืออีเมล์ [email protected]