จุฬาฯ ส่งนวัตกรรม “หุ่นยนต์ฟื้นฟูสมรรถภาพ” ช่วยผู้ป่วย “โรคหลอดเลือดสมอง” มีชีวิตใหม่

อาจารย์วิศวฯ ผนึกความร่วมมือแพทย์จุฬาฯ พัฒนาคว้ารางวัลรองชนะเลิศ i-MEDBOT Innovation Contest 2021 เริ่มปฏิบัติงานแล้วในโรงพยาบาล 12 แห่งทั่วประเทศ ช่วยให้ผู้ป่วยมีชีวิตใหม่ อนาคตวางแผนให้ผู้ป่วยยืมหุ่นยนต์ไปใช้ที่บ้าน

ผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองที่มีอาการแขนขาอ่อนแรงมีโอกาสฟื้นฟูร่างกายและกลับมาใช้ชีวิตได้อย่างมีคุณภาพด้วยนวัตกรรมหุ่นยนต์ฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง (Robotic Rehabilitation for Stroke Patients) ที่พัฒนาโดยทีมวิจัยจากคณะวิศวกรรมศาสตร์และแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย


“หุ่นยนต์นี้จะฝึกให้ผู้ป่วยใช้งานแขนและขาแบบซ้ำๆ กระตุ้นการสั่งการของสมองโดยฝึกร่วมกับระบบเกมที่ทำให้การฝึกน่าสนใจ ช่วยฟื้นฟูผู้ป่วยที่มีอาการอัมพฤกษ์ อัมพาตให้กลับมาใช้ชีวิตได้ใกล้เคียงปกติ” ศาสตราจารย์ ดร.วิบูลย์ แสงวีระพันธุ์ศิริ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาฯ และหัวหน้าศูนย์เทคโนโลยีหุ่นยนต์อธิบายการทำงานของหุ่นยนต์ฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง ที่นำไปฟื้นฟูผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองแล้วที่โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์และโรงพยาบาลอีกหลายแห่ง

หุ่นยนต์ฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองเกิดขึ้นจากความร่วมมือระหว่าง ศ.ดร.วิบูลย์ กับทีมจากภาควิชาเวชศาสตร์ฟื้นฟู คณะแพทยศาสตร์ จุฬาฯ ประกอบด้วยรองศาสตราจารย์ นพ.วสุวัฒน์ กิติสมประยูรกุล รองศาสตราจารย์ พญ.กฤษณา พิรเวช และ พญ.พิม ตีระจินดา ในนามทีม CUREs (Chulalongkorn University Rehabilitation Exoskeleton/End Effector system) ซึ่งล่าสุดคว้ารางวัลรองชนะเลิศอันดับ 1 ประเภทหุ่นยนต์และซอฟต์แวร์เพื่อบริการทางการแพทย์และสาธารณสุข จากการประกวดหุ่นยนต์ทางการแพทย์ i-MEDBOT Innovation Contest 2021 จัดโดยศูนย์ความเป็นเลิศด้านชีววิทยาศาสตร์ (องค์การมหาชน) หรือ TCELS กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม


๐ รู้จักโรคหลอดเลือดสมอง

โรคหลอดเลือดสมอง (Stroke) มีการเกิดโรคสูงมากในประเทศไทย แต่ละปีมีผู้ป่วยใหม่กว่า 3 แสนคน และมีผู้ป่วยสะสมกว่า 5 แสนคน มากกว่า 70 เปอร์เซ็นต์ของผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองต้องการการฟื้นฟูหลังจากรักษาโรคหลอดเลือดสมองแล้ว นับเป็นค่าใช้จ่ายในการรักษาโรคนี้รวมกว่า 20,000 ล้านต่อปี ในประเทศไทยยังมีผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองที่ต้องการการฟื้นฟูสมรรถนะอีกจำนวนมากที่ไม่สามารถเข้าถึงกระบวนการการรักษาและการฟื้นฟูเนื่องจากการขาดแคลนบุคลากรทางด้านการฟื้นฟู การเข้าถึงการบริการทางการแพทย์เพื่อการฟื้นฟูที่มีค่อนข้างจำกัดและมีค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูง รวมถึงการใช้เทคโนโลยีหุ่นยนต์ทางการแพทย์เพื่อยกระดับการให้บริการการฟื้นฟูสมรรถนะผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง การพัฒนาหุ่นยนต์ทางการแพทย์เป็นความพยายามลดปัญหาและอุปสรรคดังกล่าวให้ได้ในระดับหนึ่ง

โรคหลอดเลือดสมองสามารถเกิดขึ้นได้กับคนทุกวัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเพศชาย สาเหตุเกิดจากเลือดไปเลี้ยงสมองไม่เพียงพออย่างเฉียบพลันเนื่องจากการอุดตันของเส้นเลือดที่ไปหล่อเลี้ยงสมอง กลุ่มเสี่ยงเป็นโรคนี้ได้แก่ ผู้ที่เป็นโรคความดันโลหิตสูง ไขมันในเลือดสูง เบาหวาน โรคอ้วน หัวใจเต้นผิดปกติ เส้นเลือด ในสมองผิดปกติ

รศ.นพ.วสุวัฒน์ กิติสมประยูรกุล ภาควิชาเวชศาสตร์ฟื้นฟู คณะแพทยศาสตร์ จุฬาฯกล่าวถึงอาการของโรคหลอดเลือดสมองว่า “อาการที่ที่บ่อยที่สุดคืออ่อนแรงแขนขาครึ่งซีกหรือที่เรียกว่าอัมพฤกษ์ อัมพาต อาการอื่นๆ ที่พบได้ เช่น ชาครึ่งซีก ปากเบี้ยว เดินเซ พูดไม่ชัด กลืนลำบาก เป็นต้น”

โอกาสที่ผู้ป่วยจะหายจากโรคนี้ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ได้แก่ ตำแหน่งของเส้นเลือดที่แตกหรืออุดตัน ว่าอยู่บริเวณใดของสมอง ขนาดของรอยโรคใหญ่หรือเล็ก ผู้ป่วยมีโรคประจำตัวที่เป็นอุปสรรคในการฟื้นฟูหรือไม่ เช่น โรคหัวใจ ความจำเสื่อม เป็นต้น รวมถึงระยะเวลาในการมาเข้ารับการฟื้นฟูว่าช้าหรือเร็ว ทั้งนี้ ช่วง 6 เดือนแรกภายหลังการเกิดโรคเป็น “เวลาทอง” ของการฟื้นตัวของสมองและอวัยวะต่างๆ การเข้ารับการฟื้นฟูในช่วงดังกล่าวจะได้ผลดีที่สุด

๐ หุ่นยนต์ฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง เริ่มใช้งานในโรงพยาบาลแล้ว

ศ.ดร.วิบูลย์ หัวหน้าศูนย์เทคโนโลยีหุ่นยนต์ จุฬาฯ เปิดเผยว่าหุ่นยนต์ฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วย 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 กล่าวว่าคนไข้แต่ละคนใช้เวลาในการฝึกราว 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 ไขมัน ในเลือดสูง ซึ่งเป็นปัจจัยทำให้เกิดโรคนี้ และควรออกกำลังกายสม่ำเสมอ พักผ่อนให้เพียงพอ และลดความเครียด” รศ.นพ.วสุวัฒน์ แนะนำ


๐ หุ่นยนต์สัญชาติไทย เพื่อคนไทย

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

“หัวใจสำคัญของการพัฒนาหุ่นยนต์อยู่ที่การออกแบบโครงสร้างของหุ่นยนต์และการออกแบบระบบควบคุมทางพลศาสตร์ของหุ่นยนต์ที่มีความปลอดภัยสูง เราตั้งใจออกแบบให้เป็นหุ่นยนต์ขนาดเล็ก เคลื่อนย้ายง่าย เราพัฒนาหุ่นยนต์ขึ้นเพื่อคนไทยด้วยเทคโนโลยีของเราเอง 100% การพัฒนาต่อยอดเพื่อให้ได้หุ่นยนต์หลากหลายรูปแบบเพื่อใช้ในการฟื้นฟูจึงทำได้ง่าย”

“สถานที่ผลิตชิ้นงานอยู่ที่ห้องแลปวิจัยตึกโคลัมโบ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาฯ และมีโรงงานผลิตหุ่นยนต์ทางการแพทย์ ชื่อ Haxter Robotics ที่ได้รับการรับรองมาตรฐานการผลิตเครื่องมือแพทย์ ISO 13485 อยู่ที่อาคารวิศวฯ 100 ปี คณะวิศวฯ จุฬาฯ ซึ่งก่อตั้งโดยทีมสตาร์ทอัพที่ได้รับการบ่มเพาะจากศูนย์กลางนวัตกรรมแห่งจุฬาฯ (CU Innovation Hub) ส่วนผู้ที่มาเป็นนักวิจัยทั้งในแลปและโรงงานก็คือนักวิจัยที่ได้รับการบ่มเพาะการทำงานวิจัยทางด้านหุ่นยนต์ทางการแพทย์จากศูนย์เทคโนโลยีหุ่นยนต์ รวมทั้งนิสิตปริญญาโทและปริญญาเอกที่มีความสนใจในงานวิจัยทางด้านนี้ เราต้องการสร้างให้ทีมงานวิจัยและพัฒนามีความยั่งยืนและสามารถยืนอยู่ได้ด้วยตนเอง” ศ.ดร.วิบูลย์ กล่าวด้วยความภูมิใจ

ปัจจุบันได้มีการนำหุ่นยนต์ไปใช้ฟื้นฟูผู้ป่วยที่โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ สภากาชาดไทยและศูนย์ เวชศาสตร์ฟื้นฟู 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.วิบูลย์กล่าวทิ้งท้าย

ผู้สนใจใช้บริการฟื้นฟูผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองด้วยหุ่นยนต์ที่คลินิกฟื้นฟูผู้สูงอายุก้าวหน้า โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ สามารถติดต่อนัดหมายเพื่อรับการปรึกษากับทีมแพทย์เวชศาสตร์ฟื้นฟูได้ที่ชั้น 2 อาคาร ภปร. โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ สภากาชาดไทย ในวัน-เวลาราชการ เบอร์โทร. 0-2256-5346