บทความ

ขาเทียมคุณภาพด้วยเทคโนโลยีกลไกข้อเข่า

IMG_6756

ขาเทียมคุณภาพด้วยเทคโนโลยีกลไกข้อเข่า

“ขา” เป็นอวัยวะที่สำคัญส่วนหนึ่งของร่างกาย เพราะทำให้เราสามารถเดิน วิ่ง ย่อขา หรือช่วยในการทรงตัวได้ แต่เมื่อวันหนึ่งเราต้องเสียส่วนสำคัญอย่าง “ขา” ไปด้วยสาเหตุต่างๆ ซึ่งความท้าทายอย่างหนึ่งที่ผู้สูญเสียอวัยวะต้องประสบพบเจอนั่นก็คือ “การใช้ชีวิตที่เหลือต่อไปอย่างไรมีคุณภาพ มีความสุข และทุกอย่างยังคงเหมือนเดิม”

ช่วงเวลาในการใส่ขาเทียม ขึ้นอยู่กับสุขภาพของผู้ป่วย ทั้งในเรื่องระดับความรุนแรงในการเสียขาการสมานตัวของบาดแผล ความพร้อมในตำแหน่งที่ต้องใส่ขาเทียม หรือแม้กระทั่งสภาพจิตใจหลังการสูญเสียอวัยวะ โดยทั่วไป แพทย์จะใส่ขาเทียมให้ผู้ป่วยในช่วง 2-6 เดือนหลังการผ่าตัด เพื่อให้ผู้ป่วยมีความคุ้นชินและสามารถปรับตัวในชีวิตประจำวันได้ แต่สำหรับผู้ป่วยที่ถูกตัดขาตั้งแต่เหนือเข่าขึ้นไปจะมีการสูญเสียจุดงอหรือหัวเข่า ทำให้ลักษณะการเดินมีความแตกต่างและต้องใช้การปรับตัวค่อนข้างมาก

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ไพรัช ตั้งพรประเสริฐและผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ชัญญาพันธ์ วิรุฬห์ศรี ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ใช้วิชาความรู้ด้านวิศวกรรม ปรับแต่งกลไกข้อเข่าเทียมสำหรับผู้พิการขาขาดเหนือเข่าเพื่อให้มีความเป็นธรรมชาติมากขึ้นและสามารถลดต้นทุนในการผลิตลงได้

นายนฤพล บุญให้เจริญ นิสิตชั้นปีที่ 4 จากภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ให้สัมภาษณ์ถึงแรงบันดาลใจของอาจารย์ทั้ง 2 ว่า “เราใช้การวิเคราะห์จากขาคนจริง และออกแบบเพื่อให้สามารถเดินได้อย่างเป็นธรรมชาติมากที่สุด เป็นการลดต้นทุนและลดชิ้นส่วนลง เนื่องจากชิ้นส่วนจากต่างประเทศมีจำนวนชิ้นมาก เราจึงเปลี่ยนจากการใช้ลิงก์ที่เป็น Revolute joint เป็น slot joint (Prismatic Joint) ครับ ซึ่งปกติแล้วจะใช้ลิงก์ทั้งหมด 4 ลิงก์ แต่เราลดเหลือแค่ 2 ลิงก์ เป็นการลดจำนวนลิงก์ลงและทำให้ต้นทุนการผลิตลดลง”

Revolute joint คือ ข้อต่อแบบหมุน ซึ่งเป็นกลไกข้อเข่าขาเทียมที่นิยมใช้โดยทั่วไป แต่งานวิจัยชิ้นนี้ใช้ ข้อต่อแบบเคลื่อนที่เข้า-ออกเป็นแนวเส้นหรือแบบลื่นไถล (Prismatic Joint) ทำให้ลดชิ้นส่วนหลักเหลือเพียงแค่ 2 ชิ้น จากเดิม 4 ชิ้น เป็นการลดต้นทุนการผลิตและมีความเสถียรระหว่างการใช้งานมากขึ้น

นายนฤพล กล่าวถึงการต่อยอดว่า “ถ้าเป็นการต่อยอดจากตัวนี้ก็จะมีการเพิ่มฟังก์ชั่นstaple (ความเสถียร) ของเข่า ซึ่งตัวนี้จะมีบางฟังก์ชั่นที่ไม่มี กล่าวคือเข่าแต่ละโมเดลจะมีฟังก์ชั่นไม่เหมือนกัน เราจะมีฟังก์ชั่นอนาคตเพิ่มขึ้นมาเป็น stance flex (ท่าทางเพื่อการงอหรือพับ) โดยช่วงเวลาก่อนก้าวเดิน เข่าจะมีการงอเล็กน้อยแล้วจึงค่อยกลับมาตึงอีกครั้ง จะช่วยในการเดินให้เป็นธรรมชาติมากขึ้นครับ”

นายนฤพล บุญให้เจริญ

นิสิตปีที่ 4 ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย