เฉียบ! ไทยพัฒนาหุ่นยนต์ฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง

ศาสตราจารย์ ดร.วิบูลย์ แสงวีระพันธุ์ศิริ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาฯ และหัวหน้าศูนย์เทคโนโลยีหุ่นยนต์ เปิดเผยว่า ได้ร่วมกับทีมจากภาควิชาเวชศาสตร์ฟื้นฟู คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย  ประกอบด้วยรองศาสตราจารย์ นพ.วสุวัฒน์ กิติสมประยูรกุล รองศาสตราจารย์ พญ.กฤษณา พิรเวช และ พญ.พิม ตีระจินดา ในนามทีม CUREs (Chulalongkorn University Rehabilitation Exoskeleton/End Effector system)

พัฒนาหุ่นยนต์ฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง (Robotic Rehabilitation for Stroke Patients) เพื่อผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองที่มีอาการแขนขาอ่อนแรงมีโอกาสฟื้นฟูร่างกายและกลับมาใช้ชีวิตได้อย่างมีคุณภาพ

“หุ่นยนต์นี้จะฝึกให้ผู้ป่วยใช้งานแขนและขาแบบซ้ำๆ กระตุ้นการสั่งการของสมองโดยฝึกร่วมกับระบบเกมที่ทำให้การฝึกน่าสนใจ ช่วยฟื้นฟูผู้ป่วยที่มีอาการอัมพฤกษ์ อัมพาตให้กลับมาใช้ชีวิตได้ใกล้เคียงปกติ”

ศาสตราจารย์ ดร.วิบูลย์ อธิบายการทำงานของหุ่นยนต์ฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง ที่นำไปฟื้นฟูผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองแล้วที่โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์และโรงพยาบาลอีกหลายแห่ง

หุ่นยนต์ฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง ล่าสุดคว้ารางวัลรองชนะเลิศอันดับ 1 ประเภทหุ่นยนต์และซอฟต์แวร์เพื่อบริการทางการแพทย์และสาธารณสุข จากการประกวดหุ่นยนต์ทางการแพทย์ i-MEDBOT Innovation Contest 2021 จัดโดยศูนย์ความเป็นเลิศด้านชีววิทยาศาสตร์ (องค์การมหาชน) หรือ TCELS กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม

หุ่นยนต์ฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วย โรคหลอดเลือดสมองให้ฟื้นจากอาการแขนขาอ่อนแรงมีทั้งสิ้น 5 แบบ คือ หุ่นยนต์ฝึกข้อไหล่และข้อศอก 2 แบบ หุ่นยนต์ฝึกข้อมือ 2 แบบ และหุ่นยนต์ฝึกข้อสะโพก ข้อเข่า ข้อเท้า 1 แบบ

“หุ่นยนต์จะช่วยเหลือผู้ป่วยเท่าที่จำเป็น สามารถปรับความเร็วและแรงช่วยเหลือได้ตามที่แพทย์ต้องการ ถ้าผู้ป่วยพยายามแล้วทำไม่ได้ หุ่นยนต์จะช่วย ทำให้ผู้ป่วยมีความมั่นใจมากขึ้น ถ้าผู้ป่วยสามารถทำด้วยตนเองได้หุ่นยนต์ก็จะเพียงประคับประคองในระหว่างการฝึก ซึ่งเราเรียกวิธีการนี้ว่า assist as needed โดยทั่วไปจะใช้เวลาในการฝึกแต่ละท่าเป็นเวลา 15 นาที แรงที่ใช้และความขยันของผู้ป่วยในการฝึกจะถูกบันทึกเพื่อการวิเคราะห์และสามารถรายงานผลให้แพทย์หรือทีมแพทย์ผ่านระบบเครือข่าย cloud computing” ศ.ดร.วิบูลย์ อธิบาย

ปัจจุบัน หุ่นยนต์ใช้ฟื้นฟูผู้ป่วยที่คลินิกฟื้นฟูผู้สูงอายุก้าวหน้า ชั้น 6 อาคาร ส.ธ. โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ โดยผู้ที่มารับการฝึกด้วยหุ่นยนต์ส่วนมากเป็นผู้ที่มีอาการอ่อนแรงแขนขาจากโรคหลอดเลือดสมอง นอกจากนี้ก็มีจากสาเหตุอื่น เช่น บาดเจ็บที่สมอง บาดเจ็บที่ไขสันหลัง โรคที่เกิดจากความเสื่อมที่สมองและประสาทสั่งการกล้ามเนื้อ เป็นต้น

“หุ่นยนต์ถูกออกแบบมาเพื่อช่วยผ่อนแรงนักกายภาพบำบัดและนักกิจกรรมบำบัดในการช่วยดูแลคนไข้ โดยคนไข้จะฝึกกับนักกายภาพบำบัดเป็นเวลา 30 นาที และฝึกด้วยหุ่นยนต์อีก 30 นาที ฝึกสัปดาห์ละ 2-3 ครั้ง” รศ.นพ.วสุวัฒน์ หัวหน้าภาควิชาเวชศาสตร์ฟื้นฟู คณะแพทยศาสตร์ จุฬาฯ อธิบายวิธีการใช้หุ่นยนต์
 
“การใช้หุ่นยนต์ฝึกการออกกำลังแขนขาซ้ำๆ ในจำนวนครั้งที่มากกว่าการฟื้นฟูแบบดั้งเดิม โดยฝึกร่วมกับเกมที่หลากหลาย ทำให้ผู้ป่วยสนุกสนานและท้าทาย ช่วยในเรื่องการสั่งการของสมองและการเคลื่อนไหวของแขนขาได้ดียิ่งขึ้น ที่สำคัญคนไข้ต้องออกแรงด้วยตนเองจึงจะทำให้การฟื้นฟูมีประสิทธิภาพ    ซึ่งจะมีจอภาพแสดงผลเป็นกราฟเปรียบเทียบในแต่ละช่วงเวลาว่าผู้ป่วยออกแรงเองหรือหุ่นยนต์ช่วยมากน้อยเพียงใด”

ที่ผ่านมา การฝึกกายภาพบำบัดด้วยหุ่นยนต์ได้ผลเป็นที่น่าพอใจ รศ.นพ.วสุวัฒน์ กล่าวว่า คนไข้แต่ละคนใช้เวลาในการฝึกราว 20 – 24 ครั้ง หรือประมาณ 2 เดือนก็เริ่มเห็นพัฒนาการที่ดีขึ้น

“หุ่นยนต์เหมาะสำหรับคนไข้โรคหลอดเลือดสมองทุกกลุ่ม ผู้ที่จะได้รับประโยชน์สูงสุดคือผู้ป่วยที่มีความบกพร่องของแขนขาปานกลาง สามารถขยับแขนขาได้บ้าง และอยู่ในระยะกึ่งเฉียบพลันคือ 3 - 6 เดือนหลังจากเป็นโรค การฟื้นตัวจะช้าหรือเร็วขึ้นอยู่กับความรุนแรงของโรค”
​
หัวหน้าภาควิชาเวชศาสตร์ฟื้นฟู คณะแพทยศาสตร์ จุฬาฯ ยังเผยถึงแผนในอนาคตอีกด้วยว่าจะนำหุ่นยนต์ให้ผู้ป่วยเช่าไปใช้งานที่บ้านเป็นรายเดือนเพื่ออำนวยความสะดวกแก่ผู้ป่วยไม่ต้องเดินทางมาโรงพยาบาล โดยมีผู้ดูแลผู้ป่วยช่วยเหลือในเรื่องการใช้งาน และมีทีมนักกายภาพบำบัดติดตามการฟื้นฟู

“เมื่อป่วยเป็นโรคนี้ หุ่นยนต์ฟื้นฟูสามารถทำให้แขนขาที่อ่อนแรงฟื้นคืนกลับมาให้ได้มากที่สุด      อย่างไรก็ตาม ผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองต้องควบคุมโรคประจำตัว เช่น ความดันโลหิตสูง เบาหวาน ไขมันในเลือดสูง ซึ่งเป็นปัจจัยทำให้เกิดโรคนี้ และควรออกกำลังกายสม่ำเสมอ พักผ่อนให้เพียงพอ และลดความเครียด” รศ.นพ.วสุวัฒน์ แนะนำ
 
หุ่นยนต์สัญชาติไทย เพื่อคนไทย

หัวหน้าศูนย์เทคโนโลยีหุ่นยนต์ ศ.ดร.วิบูลย์ กล่าวถึงเทคโนโลยีนี้ในต่างประเทศว่ามีการนำหุ่นยนต์มาใช้ฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วยมานานแล้ว แต่การจะนำเข้าหุ่นยนต์จากต่างประเทศมีค่าใช้จ่ายสูงหลายสิบล้านบาท ขึ้นอยู่กับประเภทของหุ่นยนต์ การพัฒนาและผลิตหุ่นยนต์ที่ช่วยในการฟื้นฟูเองได้ ในประเทศ   โดยมีมาตรฐานในระดับเดียวกันจะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการจัดหาหุ่นยนต์ให้ต่ำลงถึง 7-10 เท่า เพื่อให้คนไทยสามารถเข้าถึงการฟื้นฟูได้เท่าเทียมกัน โดยหุ่นยนต์มีประสิทธิภาพและมาตรฐานในระดับใกล้เคียงกับแบบที่พัฒนาในประเทศที่มีความก้าวหน้า หุ่นยนต์ที่พัฒนาขึ้นนี้นั้นเราเน้นให้เหมาะสำหรับแนวทางการฟื้นฟูที่ได้มาตรฐานและมีความสะดวกในการใช้งาน ที่สำคัญคือค่าการบำรุงรักษาหุ่นยนต์สามารถทำตามมาตรฐานได้ในราคาที่ย่อมเยากว่า และขณะนี้ได้เราพัฒนาโรงงานผลิตหุ่นยนต์ทางการแพทย์เพื่อการฟื้นฟูตามมาตรฐานการผลิต ISO13485 ด้วย เพื่อให้เกิดความมั่นใจในหุ่นยนต์ทางการแพทย์ของคนไทยที่พัฒนาขึ้น

​“หัวใจสำคัญของการพัฒนาหุ่นยนต์อยู่ที่การออกแบบโครงสร้างของหุ่นยนต์และการออกแบบระบบควบคุมทางพลศาสตร์ของหุ่นยนต์ที่มีความปลอดภัยสูง เราตั้งใจออกแบบให้เป็นหุ่นยนต์ขนาดเล็ก เคลื่อนย้ายง่าย เราพัฒนาหุ่นยนต์ขึ้นเพื่อคนไทยด้วยเทคโนโลยีของเราเอง 100% การพัฒนาต่อยอดเพื่อให้ได้หุ่นยนต์หลากหลายรูปแบบเพื่อใช้ในการฟื้นฟูจึงทำได้ง่าย” ศ.ดร.วิบูลย์ กล่าว

สถานที่ผลิตชิ้นงานอยู่ที่ห้องแลปวิจัยตึกโคลัมโบ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาฯ และมีโรงงานผลิตหุ่นยนต์ทางการแพทย์ ชื่อ Haxter Robotics ที่ได้รับการรับรองมาตรฐานการผลิตเครื่องมือแพทย์ ISO 13485 อยู่ที่อาคารวิศวฯ 100 ปี คณะวิศวฯ จุฬาฯ ซึ่งก่อตั้งโดยทีมสตาร์ทอัพที่ได้รับการบ่มเพาะจากศูนย์กลางนวัตกรรมแห่งจุฬาฯ (CU Innovation Hub) ส่วนผู้ที่มาเป็นนักวิจัยทั้งในแลปและโรงงานก็คือนักวิจัยที่ได้รับการบ่มเพาะการทำงานวิจัยทางด้านหุ่นยนต์ทางการแพทย์จากศูนย์เทคโนโลยีหุ่นยนต์ รวมทั้งนิสิตปริญญาโทและปริญญาเอกที่มีความสนใจในงานวิจัยทางด้านนี้ เราต้องการสร้างให้ทีมงานวิจัยและพัฒนามีความยั่งยืนและสามารถยืนอยู่ได้ด้วยตนเอง
​
ปัจจุบันได้มีการนำหุ่นยนต์ไปใช้ฟื้นฟูผู้ป่วยที่โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ สภากาชาดไทยและศูนย์เวชศาสตร์ฟื้นฟู สภากาชาดไทย ที่สวางคนิวาส จ.สมุทรปราการ นอกจากนี้ยังนำไปติดตั้งใช้งานในโรงพยาบาลต่างๆ ทั้งในกรุงเทพฯ และต่างจังหวัด เช่น โรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้า โรงพยาบาลราชวิถี โรงพยาบาลกลาง โรงพยาบาลตากสิน โรงพยาบาลมหาราชนครเชียงใหม่ โรงพยาบาลศรีนครินทร์ คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น โรงพยาบาลชลบุรี โรงพยาบาลหาดใหญ่ ฯลฯ รวมทั้งได้มอบให้ผู้สูงอายุในโครงการ Chula Ari โครงการบูรณาการสหศาสตร์ของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เพื่อรองรับสังคมไทย ที่กำลังก้าวสู่สังคมสูงวัย ​

​“ศูนย์เทคโนโลยีหุ่นยนต์ คณะวิศวฯ จุฬาฯ ไม่หยุดยั้งในการพัฒนาหุ่นยนต์ทางการแพทย์เพื่อคนไทย ในอนาคตจะมีอุปกรณ์อีก 4 – 5 รายการที่อยู่ในแผนการผลิต หนึ่งในนั้นคืออุปกรณ์ช่วยวิเคราะห์การเดินของผู้สูงอายุเพื่อลดโอกาสการล้ม รวมถึงการเดินในผู้ป่วยโรคพาร์กินสัน นอกจากนี้ยังมีหุ่นยนต์ที่ช่วยประเมิน ดูแล ฟื้นฟู บริการผู้สูงอายุและผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองด้วย” ศ.ดร.วิบูลย์กล่าว