แฟ้มข่าวเทคโนโลยีขาเทียมและสถานการณ์การวิจัยพัฒนาขาเทียมในประเทศไทย

เทคโนโลยีขาเทียมและสถานการณ์การวิจัยพัฒนาขาเทียมในประเทศไทย


แก้ไขล่าสุด ใน วันจันทร์ที่ 06 ตุลาคม 2008 เวลา 10:05

เขียนโดย จักรพงศ์ พิพิธภักดี

วันจันทร์ที่ 07 กรกฏาคม 2008 เวลา 21:36







สาร NECTEC ปีที่ 15 ฉบับที่ 76 เดือน มีนาคม - เมษายน 2551 Download



สถานการณ์คนพิการตัดขา



ในปัจจุบันมีผู้พิการแขนขาขาดเป็นจำนวนมาก จากรายงานการสำรวจคนพิการ พ.ศ. 2544 ของสำนักงานสถิติแห่งชาติ สำนักนายกรัฐมนตรีพบว่า มีผู้พิการมือแขนขาขาด/ด้วนทั้งหมด 50,825 คน คิดเป็นร้อยละ 4.6 ของผู้พิการทั้งหมด หากรวมผู้ที่มีนิ้วมือขาด/ด้วนด้วยจะเพิ่มเป็น 100,505 คน (ร้อยละ 9.1 ของผู้พิการทั้งหมด) และหากรวมผู้ที่มีนิ้วเท้าขาด/ด้วนด้วยจะเพิ่มเป็น 122,042 คน (ร้อยละ 11.1ของผู้พิการทั้งหมด)1 โดยสาเหตุของความพิการอาจเป็นจากความพิการแต่กำเนิด อุบัติเหตุ โรคภัยไข้เจ็บต่างๆ ซึ่งการฟื้นฟูสมรรถภาพผู้พิการกลุ่มนี้จะช่วยให้ผู้พิการเหล่านี้มีระดับความสามารถสูงขึ้นช่วยเหลือตนเองได้ และสามารถดำรงตนอยู่ในสังคมได้อย่างปกติและมีความสุขตามที่สภาพร่างกายและสังคมจะเอื้ออำนวย และยังสามารถก่อให้เกิดผลผลิตแก่สังคมได้นอกจากนี้ การผลิตขาเทียมในประเทศไทย ยังต้องมีการนำเข้าวัสดุส่วนประกอบจากต่างประเทศ ซึ่งมีราคาสูง โดยนำเข้ามาประกอบในประเทศ ซึ่งหน่วยงานที่ให้บริการ ได้แก่ ศูนย์สิรินธรเพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพทางการแพทย์แห่งชาติ มูลนิธิขาเทียมในสมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนี โรงพยาบาลของรัฐที่มีหน่วยการอุปกรณ์เป็นต้น ซึ่งจากสถิติคนพิการตัดแขนขาข้างต้น จะเห็นได้ว่ามีจำนวนไม่น้อย และมีแนวโน้มจะเพิ่มขึ้นจากสาเหตุต่างๆ หลายประการ ซึ่งหน่วยงานที่มีความสามารถและให้บริการยังมีน้อย ดังนั้นการให้บริการจึงจำเป็นต้องออกหน่วยให้บริการและทำการผลิตขาเทียมด้วยความเร่งด่วนและรวดเร็ว







ขาเทียมและส่วนประกอบของขาเทียม



ประเภทขาเทียมตามตำแหน่งของการตัด

1. ขาเทียมแบบเหนือเข่า (Above Knee Prosthesis) เป็นขาเทียมที่ใช้สำหรับคนพิการตัดขาระดับเหนือเข่า (Above Knee: AK) โดยขาเทียมประเภทนี้มีส่วนประกอบ ได้แก่. soft socket ทำด้วย pelite, เบ้าพลาสติก แบบ hard socket ทำด้วย HDPE, couplinf ทำด้วยอะลูมิเนียม, alignment unit ทำด้วย ABS, ข้อเข่าเทียม, แกนหน้าแข้ง (pylon) ทำด้วย Nylon-6 , และเท้าเทียม



2. ขาเทียมแบบใต้เข่า (Below Knee Prosthesis) เป็นขาเทียมที่ใช้สำหรับคนพิการตัดขาระดับใต้เข่า (Below Knee: AK) โดยขาเทียมประเภทนี้มีส่วนประกอบ ได้แก่. soft socket ทำด้วย pelite, เบ้าพลาสติก แบบ hard socket ทำด้วย HDPE, couplinf ทำด้วยอะลูมิเนียม, alignment unit ทำด้วย ABS,แกนหน้าแข้ง (pylon)และเท้าเทียม







ประเภทของขาเทียมตามลักษณะแกนของขาเทียม

1. ขาเทียมแกนนอก (Exoskeleton Prosthesis) เป็นระบบขาเทียมใช้ไม้ หรือโฟมอัดแน่นเป็นแกนขา และหุ้มด้วยพลาสติกเรซิน เพื่อป้องกันการสึกกร่อนและมีความสวยงามคล้ายขาจริง



2. ขาเทียมแกนใน (Endoskeleton Prosthesis) เป็นขาเทียมใช้แกนขาเป็นโลหะ หรือพลาสติกเป็นแกน นอกจากนี้สามารถใช้งานแบบเปลือย หรือหุ่มด้วยโฟมเพื่อความสวยงานก็ได้







ความแตกต่างของขาเทียมแบบแกนนอก และขาเทียมแบบแกนใน



1. ขาเทียมแกนนอกจะมีน้ำหนักมากว่าขาเทียมแกนใน โดยเฉพาะวัสดุแกนขาที่ทำจากไม้



2. ขาเทียมแกนนอกจะใช้ระยะเวลาในการผลิตนานกว่า โดยเฉพาะการแต่งไม้ให้มีรูปทรงที่เหมาะสม กับขา



3. ความคงทนแข็งแรง ขาเทียมแกนนอกจะมีอายุการใช้งานที่สั้นกว่าขาเทียมแกนใน



4. ขาเทียมแกนนอกหากเกิดการแตกหัก หรือเกิดความเสียหายขึ้นกับส่วนประกอบของขาเทียมส่วนใดส่วนหนึ่งจะต้องผลิตใหม่ทั้งชิ้น เนื่องจากการผลิตเป็นชิ้นส่วนที่ติดต่อกันทุกส่วน ส่วนขาเทียมแกนใน สามารถถอดเปลี่ยนได้ จึงเป็นการลดการสิ้นเปลืองทรัพยากร







ส่วนประกอบของขาเทียม



1. เบ้าพลาสติก (socket) เป็นพลาสติก HDPE และ Polypropylene Copolymer



2. ลิ้นดูดสุญญากาศ (suction valve)



3. ข้อเข่า (hinge joint) สำหรับการถูกตัดผ่านระดับข้อทำด้วย stainless steel



1. ข้อเข่าเทียมแบบปลอดภัย (safety knee) ข้อ ซึ่งจะช่วยลดอุบัติเหตุการหกล้มขณะลงน้ำหนัก



2. ข้อเข่าเทียมงอพับง่ายทำด้วยพลาสติก



3. ข้อเข่าเทียมแบบปลอดภัยชนิดหลายจุดศูนย์กลาง (Poly centric knee joint) เป็นข้อชนิดใหม่ที่มูลนิธิขาเทียม ผลิตขึ้นซึ่งจะช่วยลดอุบัติเหตุการหกล้มขณะลงน้ำหนักอันเนื่องมาจากข้อเข่าเทียมงอพับง่าย มีน้ำหนักเบา สามารถถอดประกอบได้ง่าย มีความมั่นคงในขณะก้าวเดิน ลงน้ำหนัก



4. แกนหน้าแข้ง (pylon) ทำด้วยพลาสติก



5. เท้าเทียม ประกอบด้วย



1. เท้าเทียมแบบ SACH (dynamic) ทำด้วยพลาสติกเปลือกหุ้มรูปเท้าทำด้วย polyurethane



2. เท้าเทียม แบบ syme เปลือกหุ้มทำด้วย polypropylene แกนในเป็น polyurethane



3. เท้าเทียมประหยัดพลังงาน ผู้พิการสวมใส่เดินได้ไกลขึ้นและเหนื่อยน้อยลง



4. เท้าเทียมเกษตร มูลนิธิขาเทียมเป็นผู้พัฒนาขึ้นมา ซึ่งเท้าเทียมนี้มีคุณสมบัติพิเศษคือ มีความแข็งแรงทนทาน ยึดเกาะพื้นดินได้ดี ราคาถูกทนความเป็นกรดด่าง สามารถใส่เดินในน้ำ ในดินโคลน ในคอกปศุสัตว์ ปีนต้นไม้และภูเขาได้ง่าย



6. อุปกรณ์ยึดและปรับความเอียงของเบ้า (coupling)



7. อุปกรณ์ปรับแนว (alignment unit) ทำด้วยพลาสติก ส่วนประกอบที่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ ได้แก่ เท้าเทียม ข้อเข่า แกนขา ทั้งชนิดแกนในและแกนนอก โดยทั่วไปนำเข้าโดย บริษัท OTTOBOCK (South East Asia) จำกัด เป็นผู้นำเข้า







หน่วยงานที่ให้บริการขาเทียมแก่คนพิการ



หน่วยงานที่ให้บริการขาเทียมแก่คนพิการหน่วยงานที่ให้บริการผลิตและบริการขาเทียมด้านต่างๆ ในประเทศไทยประกอบด้วย

1. มูลนิธิขาเทียมในสมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนีเป็นหน่วยงานที่ให้บริการผลิตขาเทียมให้กับคนพิการตัดขา โดยไม่คิดมูลค่า และผลิตกายอุปกรณ์อื่นๆ โดยขาเทียมของมูลนิธิฯเป็นขาเทียมชนิดแกนใน(endoskeletal) เป็นเบ้าประกอบกับอุปกรณ์ปรับแนวและแกนหน้าแข้ง(pylon) ทำด้วยพลาสติกหุ้มแต่งเป็นรูปขาด้วยโฟมแข็ง(rigid foam)และเคลือบหุ้ม(laminate)ด้วย polyester resin หรือ น่องสำเร็จรูปทำจาก polyurethane (P.U.) ทำให้ได้ขาเทียมที่ทำได้รวดเร็วมีน้ำหนักเบาตามแบบของชนิดแกนในแต่แข็งแรงทนทานเหมือนชนิดแกนนอก



2. ศูนย์สิรินธรเพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพทางการแพทย์แห่งชาติ เป็นหน่วยงานด้านการฟื้นฟูสมรรถภาพคนพิการด้านร่างกาย รวมทั้งกายอุปกรณ์ ขาเทียม โดยมีโรงเรียนกายอุปกรณ์ซึ่งทางประเทศญี่ปุ่น ได้ส่งบุคลากรที่มีความชำนาญด้านขาเทียมมาสอน นอกจากนี้ยังได้จัดให้มีการออกหน่วยบริการสำหรับคนพิการที่ต้องได้รับขาเทียมตามโครงการต่างๆ



3. โรงพยาบาลของรัฐ ที่มีหน่วยให้บริการด้านกายอุปกรณ์และแขนขาเทียม เป็นหน่วยให้บริการผลิต และซ่อมแซมขาเทียม ซึ่งจะมีช่างกายอุปกรณ์เป็นผู้จัดทำ



4. โรงพยาบาลในสังกัด กระทรวงกลาโหม ได้แก่ โรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้า โรงพยาบาลทหารผ่านศึก เป็นต้น



5. โรงพยาบาลสังกัดกระทรวงมหาดไทย ได้แก่ โรงพยาบาลตำรวจ



6. โรงพยาบาลเอกชน ที่มีหน่วยให้บริการด้านกายอุปกรณ์และแขนขาเทียม



7. บริษัทผู้แทนจำหน่าย เช่น บริษัท OTTOBOCK (South East Asia) จำกัด เป็นต้น







เทคโนโลยีขาเทียมในประเทศไทย



ในประเทศไทย มีหน่วยงานที่ทำการวิจัย พัฒนาขาเทียมและส่วนประกอบขาเทียมหลายหน่วยงาน



1. สถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี ทำการพัฒนาขาเทียมแบบปรับอัตราหน่วงได้ เป็นการพัฒนาระบบขาเทียมโดยเฉพาะข้อเข่าเทียมที่สามารถปรับอัตราหน่วงของของไหล เพื่อให้การเคลื่อนไหวของข้อเข่าเป็นไปอย่างราบเรียบ



2. กลุ่มบริการเทคโนโลยี สถาบันวิจัยและพัฒนา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร การพัฒนาและผลิตอุปกรณ์ช่วยเหลือคนพิการ ซึ่งเป็นโครงการเพื่อพัฒนาส่วนประกอบต่างๆ ของแขนขาเทียมประกอบด้วย สลักยึด แกนขา ข้อเข่า และมือตะขอ เพื่อส่งต่อให้หน่วยงานที่ผลิตขาเทียมนำไปผลิตให้กับคนพิการไว้ใช้ ในราคาถูก



3. ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติทำการผลิตและทดสอบต้นแบบเท้าเทียมเพื่อใช้ในเชิง สาธารณประโยชน์สำหรับผู้พิการ ร่วมกับศูนย์สิรินธรเพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพทางการแพทย์แห่งชาติ ซึ่งเป็นการทดลองเพื่อขยายผลจากงานวิจัยเรื่อง “การพัฒนาต้นแบบเท้าเทียมสำหรับผู้พิการโดยกระบวนการฉีดขึ้นรูป” ซึ่งเป็นการศึกษาเพื่อเลือกวัสดุที่เหมาะสมกับการใช้เป็นส่วนประกอบต่างๆ ในเท้าเทียม การนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในออกแบบเท้าเทียม และการนำต้นแบบเท้าเทียมไปทดสอบกับผู้พิการ





เทคโนโลยีขาเทียมของต่างประเทศ



Akin O. Kapti , M. Sait Yucenur(2006). ทำการศึกษาออกแบบข้อต่อขาเทียมโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นตัวควบคุมในการเคลื่อนไหว งอและเหยียดขา เพื่อให้ผู้ใช้สามารถใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างอิสระ โดยทดลองให้ผู้พิการตัดขาเดินและทดสอบการใช้งานจริง ซึ่งจากการทดลองพบว่า การควบคุมการเดิน ทำได้สะดวกขึ้นคล้ายการเดินโดยขาจริง แต่ขนาดของมอเตอร์ แบตเตอรี่ยังมีขนาดใหญ่ และน้ำหนัก จึงได้มีการพัฒนาให้มีขนาดที่เล็กลงและน้ำหนักเบาขึ้นต่อไป



Woodie C. Flowers. ทำการพัฒนาระบบขาเทียม โดยใช้การโปรแกรมคอมพิวเตอร์ โปรแกรมการทำงานของข้อต่อ ซึ่งได้ทำการพัฒนาระบบข้อต่อให้สามารถควบคุมการทำงาน การงอและเหยียด ผ่านการควบคุมโดยมือซึ่งทำการต่อสายออกมา เพื่อง่ายต่อการสั่งงานควบคุม การงอและเหยียดขา





The National Rehabilitation Center for Persons with Disabilities (NRCD) ประเทศญี่ปุ่น พัฒนาพัฒนาต้นแบบขาเทียมหุ่นยนต์ขึ้นโดยการสั่งงานผ่านคอมพิวเตอร์ซึ่งสามารถควบคุมการเดิน ตำแหน่งการลงน้ำหนักเท้าให้เหมาะสมโดยการติดตั้ง sensor ตรวจวัดค่าการลงน้ำหนักเพื่อป้องกันการล้ม การเคลื่อนไหวข้อเข่า เพื่อทำการวิเคราะห์ผลและทำการปรับปรุงให้มีความเหมาะสมในแต่ละบุคคล ซึ่งขณะนี้อยู่ในระหว่างการพัฒนาต้นแบบ โดยในปัจจุบันยังมีขนาดใหญ่ และในอนาคตจะทำการพัฒนาให้มีขนาดที่เล็กลงใกล้เคียงกับขามนุษย์ นอกจากนี้ ได้ทำการพัฒนาเครื่องทดสอบเท้าเทียมเพื่อใช้ในการทดสอบประสิทธิภาพของเท้าเทียม

Media lab of Massachusetts Institutes of Technology: MIT ประเทศสหรัฐอเมริกา พัฒนาเท้าเทียมแบบประหยัดพลังงาน โดยใช้ระบบ Multiple spring และ Battery- powered motor ช่วยในการควบคุมการทำงานและการเดิน ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการเดินมากขึ้นถึง 30-40 เปอร์เซ็นต์ โดยเฉพาะขณะก้าวเท้า ในปัจจุบันได้พัฒนาเป็นต้นแบบซึ่งมีขนาดใหญ่และน้ำหนักค่อนข้างมาก และในอนาคตจะทำการพัฒนาให้มีขนาดที่เล็กลงใกล้เคียงกับเท้ามนุษย์ มีน้ำหนักเบาขึ้นและมีการเดินใกล้เคียงและเป็นธรรมชาติมากขึ้น







อนาคตด้านเทคโนโลยีขาเทียม



1. ปัจจุบันการพัฒนาระบบควบคุมขาเทียมโดยใช้สัญญาณการทำงานของกล้ามเนื้อ EMG เป็นการเอาสัญญาณไฟฟ้าของกล้ามเนื้อในส่วนที่เหลือของขามาควบคุมการทำงานของขาเทียม



2. ในอนาคต ได้มีการวางแผนการพัฒนาการควบคุมขาเทียม จากสัญญาณคลื่นสมอง (Brain Wave) โดยการติด Sensor ไว้บนศีรษะในส่วนสมองที่ควบคุมการเคลื่อนไหวกล้ามเนื้อขา และส่งสัญญาณไปยังขาเทียมเพื่อทำการควบคุมการเดินของขาเทียม



3. ขาเทียมแบบหุ่นยนต์ ปัจจุบันนักวิจัยที่ทำการพัฒนาหุ่นยนต์ได้พัฒนาการเดินของหุ่นยนต์ให้ใกล้เคียงกับมนุษย์ ทำให้การควบคุมการเดินมีความใกล้กับการเดินของมนุษย์โดยทั่วไป และนำ เทคโนโลยีนี้มาพัฒนากับขาเทียมหุ่นยนต์เพื่อให้การเดินใกล้เคียงกับมนุษย์



4. ในประเทศไทย มูลนิธิขาเทียมในสมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนี ศูนย์สิรินธรเพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพทางการแพทย์แห่งชาติ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ และหน่วยงานเครือข่าย ได้จัดทำโครงการวิจัย พัฒนา และให้บริการแขนขาเทียม ตามพระราชดำริสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี โดยได้ร่วมมือพัฒนาขาเทียม และส่วนประกอบขาเทียมในราคาถูก และมีประสิทธิภาพเท่าเทียมกับของต่างประเทศ เพื่อให้คนพิการไวใช้



5. การพัฒนาเครื่องมือทดสอบประสิทธิภาพของส่วนประกอบขาเทียม ได้แก่ เครื่องทดสอบเท้าเทียม เครื่องทดสอบข้อเข่าเทียม เครื่องทดสอบประสิทธิภาพของส่วนประกอบต่างๆ ของขาเทียม



6. การพัฒนาศูนย์ และหน่วยทดสอบประสิทธิภาพขาเทียม เพื่อทำการทดสอบขาเทียมและส่วนประกอบขาเทียมเป็นไปตามมาตรฐานสากล



เอกสารอ้างอิง



[1] กรมการแพทย์ (2547). แนวทางเวชปฏิบัติการฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วยผู้พิการแขนขาขาด. แนวทางการฟื้นฟูสมรรถภาพทางการแพทย์ฝ่ายกาย.สำนักพัฒนาวิชาการแพทย์ กรมการแพทย์ กระทรวงสาธารณสุข.

[2] มูลนิธิขาเทียม (2547). ความรู้เกี่ยวกับขาเทียม. History online: [http://www.prosthesesfoundation.or.th].

[3] ทศพร พิยาชัย(2548). ความรู้เกี่ยวกับขาเทียม . เอกสารประกอบการสอนกระบวนวิชากายอุปกรณ์ ภาควิชากายภาพบำบัด คณะเทคนิคการแพทย์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.

[4] ศูนย์สิรินธรเพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพทางการแพทย์แห่งชาติ(2548). สรุปสถานการณ์ ข้อมูล เรื่องเท้าเทียมในประเทศไทย. กรุงเทพฯ.

[5] Akin O. Kapti , M. Sait Yucenur(2006).Design and control of an active artificial knee joint. Mechanism and Machine Theory 41 jorunal (2006) page. 1477–1485.

[6] Hugh Herr, Ari Wilkenfeld. (2003). "Industrial Robot: An International Journal Volume 30 Number1 2003." pp.42-55.

[7] Hugh Herr. World’s First Powered Ankle-Foot Prosthesis. Media lab of Massachusetts Institutes of Technology.

[8] Ottobock. The Ottobock Mobility System. Ottobock 2007 Catalog.Germany.

[9] Woodie C. Flowers. Use of an Amputee-Computer Interactive Facility in Above-Knee Prosthesis Research. Massachusetts Institute of Technology



< ย้อนกลับ ถัดไป >





สถาบันวิศวกรรมฟื้นฟูสมรรถภาพและเทคโนโลยีสิ่งอำนวยความสะดวกเป็นองค์กรของรัฐที่จัดตั้งขึ้นเพื่อศึกษาวิจัยด้านเทคโนโลยี อิเล็กทรอนิกส์ และคอมพิวเตอร์ เพื่อการพัฒนาประเทศไทย ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสวงหากำไร หากท่านพบว่ามีข้อมูลใดๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ของ สถาบันวิศวกรรมฟื้นฟูสมรรถภาพและเทคโนโลยีสิ่งอำนวยความสะดวก โปรดแจ้งให้ สถาบันวิศวกรรมฟื้นฟูสมรรถภาพและเทคโนโลยีสิ่งอำนวยความสะดวกทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุดต่อไป

ลิขสิทธิ์ © 2010 สถาบันวิศวกรรมฟื้นฟูสมรรถภาพและเทคโนโลยีสิ่งอำนวยความสะดวก : REAT. สงวนไว้ซึ่งสิทธิทั้งหมด.



112 อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ถนนพหลโยธิน ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120

โทรศัพท์ 02-564-6900 ต่อ 2470-2476 โทรสาร 02-564-6876



ขับเคลื่อนโดย Joomla!