นักวิจัย FIBO ใช้ สหศาสตร์ พัฒนา SensibleTAB มูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์
นักวิจัยFIBOประสบความสำเร็จนำสหศาสตร์หุ่นยนต์ผนึกเทคนิคทางการแพทย์ พัฒนา SensibleTABหุ่นยนต์ช่วยฟื้นฟูการเคลื่อนไหวแขนของผู้ป่วยที่มีปัญหาด้านการเคลื่อนไหวอันเนื่องมาจากความผิดปกติของระบบประสาทและการฝึกคลำวัตถุเสมือนตามแนวทางการฟื้นฟูแบบ cognitive sensory motor training therapy เป็นวิธีการฟื้นฟูแบบใหม่ตามหลักวิชาประสาทสรีระวิทยาช่วยให้ผู้ป่วยสามารถฟื้นฟูการรับรู้และสั่งการแขนลดการพิการทางสมองลดการนำเข้าหุ่นยนต์ฟื้นฟูประเภทเดียวกันจากต่างประเทศราคาแพงจาก 10 ล้านเหลือเพียง 4 ล้าน
การฟื้นฟูความสามารถในด้านการเคลื่อนไหวร่างกาย หลังการได้รับบาดเจ็บทางสมอง หรือหลังการป่วยด้วยโรคหลอดเลือดสมอง หรือ โรคอัมพฤกษ์ อัมพาต ที่เป็นสาเหตุของความพิการถาวร และพบว่ามีแนวโน้มเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ประกอบกับสังคมไทยก้าวเข้าสู่สังคมผู้สูงอายุ จึงถือเป็นปัญหาสุขภาพที่สำคัญ ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับว่าการฟื้นฟูโดยการฝึกการเคลื่อนไหวให้ตรงลักษณะการเคลื่อนไหวให้ตรงลักษณะการใช้งานในชีวิตประจำวัน (high repetition, task specific training therapy)เป็นทางที่ได้ผลดีที่สุด แต่การฝึกโดยใช้คนช่วยฝึกมีข้อจำกัด คือ ไม่สามารถช่วยฝึกแบบซ้ำๆ ได้มากพอ และไม่สามารถป้อนกลับผลการเคลื่อนไหวในรายละเอียดได้เท่าที่ต้องการ จึงได้มีการผลิตเครื่องหุ่นยนต์ช่วยฝึกการเคลื่อนไหวในรูปแบบต่างๆ ออกมาสู่ตลาดโลกมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง
แต่ถึงแม้จะมีข้อพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์การแพทย์ว่าหุ่นยนต์บางแบบให้ผลการรักษาที่ดีกว่าการฝึกหัดฟื้นฟูการเคลื่อนไหวโดยใช้คนช่วย แต่ทว่าเครื่องที่นำเข้ามามักมีราคาสูงถึงสิบล้านบาทและยังไม่มีหุ่นยนต์แบบใดที่สามารถทำการฝึกเพื่อฟื้นฟูการรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อต่างๆ
ดร.ปราการเกียรติ ยังคง อาจารย์ประจำสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (ฟีโบ้) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.)เจ้าของรางวัล “นักเทคโนโลยีรุ่นใหม่ ประเภทบุคคล ประจำปี 2557” จากมูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์เปิดเผยถึงงานวิจัยเกี่ยวกับ“SensibleTAB”หุ่นยนต์ฟื้นฟูเพื่อการเคลื่อนไหวแขนอันเนื่องมาจากระบบประสาทผิดปกติว่า เครื่องมือทางการแพทย์ที่นำเข้ามาใช้งานด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟูทางสมอง นอกจากปัญหาเรื่องของราคาแพงแล้วยังมีข้อจำกัดไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการฟื้นฟูในระดับสูงที่มีความจำเพาะเจาะจงได้ เนื่องจากผู้ที่ป่วยเป็นอัมพาตครึ่งซีก แขนข้างที่ไม่ดีจะไม่มีความรู้สึก เมื่อความรู้สึกไม่มีการจะฝึกเรื่องการเคลื่อนไหวย่อมไม่เกิดผลดี จำเป็นต้องฝึกการรับรู้ความรู้สึกก่อน แต่ก็ยังไม่มีเครื่องมือใดที่ถูกออกแบบขึ้นมาเพื่อฝึกการรับรู้ความรู้สึก จึงได้มีการผลิตนวัตกรรมหุ่นยนต์ช่วยการฝึกการเคลื่อนไหวแขนด้วยวิธีการฟื้นฟูแบบใหม่ตามหลักวิชาประสาทสรีระวิทยาสมัยใหม่ซึ่งแนวคิดนี้ทางทีมงานได้รับโจทย์มาจาก ผศ.นพ.ภาริส วงศ์แพทย์ แพทย์ผู้เชี่ยวชาญสาขาเวชศาสตร์ฟื้นฟูที่เล็งเห็นความจำเป็นของการนำเทคโนโลยีหุ่นยนต์เข้ามาใช้งานด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟูโดยเฉพาะการฟื้นฟูทางสมอง จึงนำมาสู่การวิจัยและพัฒนานวัตกรรมดังกล่าวขึ้นร่วมกัน
“ โดย SensibleTAB ที่คิดค้นขึ้นนี้ใช้ระยะเวลาในการออกแบบและพัฒนานานกว่า 5 ปี ถือเป็นสิ่งประดิษฐ์ฝีมือคนไทยที่เกิดจากการนำศาสตร์หลายสาขา ที่เรียกว่า สหศาสตร์ มาพัฒนาเข้าด้วยกัน ประกอบด้วย ศาสตร์ด้านวิศวกรรมหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ ไม่ว่าจะเป็น ไฟฟ้า เครื่องกลและวิทยาการคอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Advanced Control ผนึกกับการออกแบบ และวิทยาการด้านการแพทย์ ถึงแม้ว่าสิ่งประดิษฐ์ที่เกิดขึ้นนี้จะไม่ใช่ศาสตร์ความรู้ใหม่ทั้งหมด แต่เป็นการประยุกต์นำสิ่งที่มีอยู่มาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด” ดร.ปราการเกียรติ กล่าว
นอกจากนี้ ดร.ปราการเกียรติ ยังได้อธิบายถึงหลักการทำงานของ “SensibleTAB” ว่า หุ่นยนต์ฟื้นฟูการเคลื่อนไหวแขนนี้ได้รับการออกแบบให้มีโครงสร้างที่มีความซับซ้อนต่ำ เพื่อให้เกิดความยืดหยุ่น สามารถปรับแก้ไขได้ง่ายและใช้งบประมาณในการพัฒนาได้อย่างคุ้มค่า จึงได้เลือกที่จะสร้างเครื่อง SensibleTAB ให้มีลักษณะของโครงสร้างเป็นหุ่นยนต์บนโต๊ะระนาบแบบ 3 Degree of Freedom (DOF) ที่สามารถปรับให้เอียงได้ตามรูปแบบการฝึก โดยทีมงานซึ่งประกอบด้วย แพทย์ วิศวกรและนักออกแบบผลิตภัณฑ์ ได้ร่วมกันคิดค้นจนได้แนวทางการพัฒนาหุ่นยนต์ฟื้นฟูให้มีฟังก์ชั่นการฟื้นฟูได้ตามต้องการและหลากหลาย รองรับการฝึกการเคลื่อนไหวแขนของผู้ป่วยได้ทั้งในแบบ Passive, Assistive และ Resistive ทำให้สามารถใช้งานกับผู้ป่วยได้เกือบทุกระดับความรุนแรง
ลักษณะเด่นของ SensibleTAB อยู่ที่ระบบตรวจวัดแรงกระทำของมือผู้ป่วยที่มีความไวสูง และความสามารถในการจำลองสภาพแวดล้อมเสมือน (Virtual Environment) ต่างๆ ที่ใช้ในการฝึกผู้ป่วยได้หลากหลายรูปแบบ เช่น การจำลองสภาพไร้น้ำหนักและแรงเสียดทาน การจำลองวัตถุเสมือนและอุปกรณ์ต้านการเคลื่อนที่ เช่น สปริง แดมป์เปอร์ แรงเสียดทานคงที่ขนาดต่างๆ ทั้งนี้ยังได้ออกแบบส่วนต่อประสานกราฟฟิกกับผู้ใช้ผ่านหน้าจอสัมผัส ทำให้นักกายภาพบำบัดสามารถทำงานได้อย่างสะดวก ปลอดภัยและสามารถทำการประเมินและเก็บบันทึกค่าการเคลื่อนไหวที่ต้องการได้โดยละเอียด เช่น ระยะเอื้อมและความเร็วในการเคลื่อนไหวแขน เป็นต้น
“SensibleTAB เป็นโต๊ะหุ่นยนต์ที่ใช้ในการฟื้นฟูสมรรถภาพการเคลื่อนไหวแขนของผู้ป่วยที่มีปัญหาการเคลื่อนไหวอันเนื่องมาจากความผิดปกติของระบบประสาท และเป็นอุปกรณ์ที่สามารถตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวตามหลักการ Sensory Retraining ควบคู่กับการฝึกการรับความรู้สึกแบบ Perfetti ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการให้บริการฟื้นฟูสมรรถภาพการเคลื่อนไหวแขนของผู้ป่วย หุ่นยนต์ตัวนี้จึงเป็นนวัตกรรมที่ช่วยให้นักกายภาพบำบัด สามารถทำการฟื้นฟูผู้ป่วยอย่างมีประสิทธิภาพด้วยความแม่นยำสูง สิ่งที่ทำให้ SensibleTAB พิเศษและแตกต่างจากหุ่นยนต์ฟื้นฟูที่มีอยู่เดิม คือ การช่วยให้ผู้ป่วยสามารถฝึกคลำวัตถุเสมือนได้ตามแนวทางการฟื้นฟูแบบ Cognitive Sensory Motor Training ซึ่งเป็นวิธีการฟื้นฟูแบบใหม่ที่ได้มีผลงานวิจัยยืนยันถึงประสิทธิภาพในการรักษาฟื้นฟูและลดความพิการของผู้ป่วยทางสมอง ช่วยกระตุ้นให้สมองมีการทำงานเพิ่มขึ้นได้ดีกว่าวิธีปกติ จึงถือได้ว่าเป็น “นวัตกรรมระดับโลก”
ทั้งนี้ SensibleTAB ได้รับการยอมรับจากทางการแพทย์ โดยได้มีการตีพิมพ์ลงในวารสารนานาชาติถึงผลการทดลองใช้งานจริงกับผู้ป่วยที่มีอาการผิดปกติของระบบประสาทเฉลี่ย 9 – 10 เดือน ซึ่งทางการแพทย์ถือเป็นผู้ป่วยเรื้อรังหรือผู้ป่วยถาวรที่แพทย์ยอมรับว่ายากต่อการฟื้นฟูจำนวน 12 คน โดย 9 คน ใน 12 คนที่ใช้บริการแล้วเห็นผลการเปลี่ยนแปลงที่ดีขึ้นได้อย่างชัดเจน ดังนั้น ในทางการแพทย์จึงเชื่อว่า การฟื้นฟูด้วยหุ่นยนต์ในลักษณะนี้น่าจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งกับผู้ป่วยกลุ่มอื่นๆ SensibleTAB ถูกไปใช้จริงกับผู้ป่วยมากกว่า 1,000 ครั้ง ณ โรงพยาบาลรามาธิบดีและโรงพยาบาลสำโรงการแพทย์ในช่วงระยะเวลาพียง 1 ปีที่ผ่านมา ถือว่าได้รับการตอบรับเป็นอย่างดีจากสังคม ปัจจุบัน คณะผู้วิจัยมีแผนที่จะนำ SensibleTAB ไปขยายผลการใช้งานเพิ่มเติมกับสถานพยาบาลอื่นๆ อีก เช่นสวางคนิเวศ สภากาชาดไทย บางปู จังหวัดสมุทรปราการ
ผลงานวิจัยนี้จึงนับเป็นก้าวสำคัญในการตอบโจทย์ของประเทศไทยที่กำลังก้าวเข้าสู่สังคมผู้สูงอายุ กลุ่มผู้ป่วยอัมพฤกษ์ อัมพาตเรื้อรัง และผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง หรือบาดเจ็บทางสมองที่มีอาการอ่อนแรงครึ่งซีกนอกจากผลงานวิจัยพัฒนา SensibleTAB หุ่นยนต์ฟื้นฟูเพื่อการเคลื่อนไหวแขนอันเนื่องมาจากความผิดปกติของระบบประสาท เช่น โรคหลอดเลือดสมอง อัมพฤกษ์ อัมพาตแล้ว ดร.ปราการเกียรติและทีมงาน ยังคงเดินหน้าพัฒนาเครื่องมือหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของมนุษย์ต่อไป อาทิ TailGait และ GaitTrack ซึ่งเป็นระบบวิเคราะห์การเดินที่ช่วยให้แพทย์สามารถอ่านค่าแรงและตัวแปรเชิงระยะและเวลาที่เกี่ยวข้องกับการเดิน ไม่ว่าจะเป็นระยะก้าว เวลาที่ใช้ในการก้าว และอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถตรวจวัดค่าทางไกลได้ ทำให้ผู้ป่วยสามารถส่งข้อมูลความผิดปกติมายังแพทย์ได้โดยไม่ต้องเดินทางมาด้วยตนเอง