แบบ สป/สผ/อสป/001-ก (ใบต่อ) หน้า 2 ของจำนวน 2 หน้า 8. การยื่นคำขอนอกราชอาณาจักร PCT เพิ่มเติม (ดังแนบ) วันยื่นคำขอ เลขที่คำขอ ประเทศ สัญลักษณ์จำแนกการประดิษฐ์ระหว่างประเทศ สถานะคำขอ 8.1 8.2 8.3 8.4 ผู้ขอรับสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตรขอสิทธิให้ถือว่าได้ยื่นคำขอนี้ในวันที่ได้ยื่นคำขอรับสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตรในต่างประเทศเป็นครั้งแรกโดย ได้ยื่นเอกสารหลักฐานพร้อมคำขอนี้ ขอยื่นเอกสารหลักฐานหลังจากวันยื่นคำขอนี้ 9. การแสดงการประดิษฐ์หรือการออกแบบผลิตภัณฑ์ผู้ขอรับสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตรได้แสดงการประดิษฐ์ที่หน่วยงานของรัฐเป็นผู้จัด วันแสดง ______________________________วันเปิดงานแสดง ______________________________ ผู้จัด ______________________________________________________ 10. การประดิษฐ์เกี่ยวกับจุลชีพ 10.1 เลขทะเบียนฝากเก็บ 10.2 วันที่ฝากเก็บ 10.3 สถาบันฝากเก็บ/ประเทศ ______________________________________________ ______________________________________________ ______________________________________________ ______________________________________________ ______________________________________________ ______________________________________________ 11. ผู้ขอรับสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตร ขอยื่นเอกสารภาษาต่างประเทศก่อนในวันยื่นคำขอนี้ และจะจัดยื่นคำขอรับสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตรนี้ที่จัดทำเป็นภาษาไทยภายใน 90 วัน นับจากวันยื่นคำขอนี้ โดยขอยื่นเป็นภาษา อังกฤษ ฝรั่งเศส เยอรมัน ญี่ปุ่น อื่นๆ ____________________________________________________________________________________________ 12. ผู้ขอรับสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตร ขอให้อธิบดีประกาศโฆษณาคำขอรับสิทธิบัตร หรือรับจดทะเบียน และประกาศโฆษณาอนุสิทธิบัตรนี้หลังจากวันที่ ___________________________________ ผู้ขอรับสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตรขอให้ใช้รูปเขียนหมายเลข ______________________________ ในการประกาศโฆษณา 13. คำขอรับสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตรนี้ประกอบด้วย 14. เอกสารประกอบคำขอ ก. แบบพิมพ์คำขอ ______3____ หน้า เอกสารแสดงสิทธิในการขอรับสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตร ข. รายละเอียดการประดิษฐ์ หนังสือรับรองการแสดงการประดิษฐ์/การออกแบบผลิตภัณฑ์ หรือคำพรรณนาแบบผลิตภัณฑ์ ______5____หน้า หนังสือมอบอำนาจ ค. ข้อถือสิทธิ ______2____หน้า เอกสารรายละเอียดเกี่ยวกับจุลชีพ ง. รูปเขียน ______2____ รูป ______1____หน้า เอกสารการขอนับวันยื่นคำขอในต่างประเทศเป็นวันยื่นคำขอในประเทศไทย จ. ภาพแสดงแบบผลิตภัณฑ์ เอกสารขอเปลี่ยนแปลงประเภทของสิทธิ รูปเขียน ___________ รูป ___________หน้า เอกสารอื่นๆ ภาพถ่าย ___________ รูป ___________หน้า ฉ. บทสรุปการประดิษฐ์ ______1____หน้า 15. ข้าพเจ้าขอรับรองว่า การประดิษฐ์นี้ไม่เคยยื่นขอรับสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตรมาก่อน การประดิษฐ์นี้ได้พัฒนาปรับปรุงมาจาก _________________________________________________________________________________________________________ 16. ลายมือชื่อ ผู้ขอรับสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตร ตัวแทน (นางสาวนิยดา รุ่งเรืองผล ) หมายเหตุบุคคลใดยื่นขอรับสิทธิบัตรการประดิษฐ์หรือการออกแบบผลิตภัณฑ์ หรืออนุสิทธิบัตร โดยการแสดงข้อความอันเป็นเท็จแก่พนักงานเจ้าหน้าที่ เพื่อให้ได้ไปซึ่งสิทธิบัตรหรืออนุสิทธิบัตร ต้องระวางโทษ จำคุกไม่เกินหกเดือน หรือปรับไม่เกินห้าพันบาท หรือทั้งจำทั้งปรับ
แบบ สป/สผ/อสป/012-ก หน้า 1 ของจำนวน 1 หน้า ใบต่อแนบท้าย แบบ สป/สผ/อสป/001-ก เพิ่มเติมข้อ 6. ผู้ประดิษฐ์/ผู้ออกแบบผลิตภัณฑ์ 2. นายวรพล อร่ามรัศมีกุล หน่วยงานต้นสังกัด คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ที่อยู่ 68/154 ม.ดิสคอฟเวอร์รี บาหลีกา ต.ลาดสวาย อ.ลำลูกกา จ.ปทุมธานี 12150 ประเทศไทย เลขบัตรประชาชน 3-1017-00516-471 3. นายธีรภัทร หลิ่มบุญเรือง หน่วยงานต้นสังกัด คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ที่อยู่ 6/40 ม.1 ต.สวนดอกไม้ อ.เสาไห้ จ.สระบุรี 18160 ประเทศไทย เลขบัตรประชาชน 3-1104-00741-109 4. นายภาคภูมิศรีรมรื่น หน่วยงานต้นสังกัด คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ที่อยู่ 96/23 ม.1 ต.บึงน้ำรักษ์อ.ธัญบุรี จ.ปทุมธานี12110 ประเทศไทย เลขบัตรประชาชน 3-1009-03699-16-1
หน้า 1 ของจ านวน 5 หน้า รายละเอียดการประดิษฐ์ ชื่อที่แสดงถึงการประดิษฐ์ โต๊ะกายภาพบ าบัดส าหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพช่วงแขนที่มีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงควบคุม การท างานผ่านเครือข่ายไร้สายและปรับความยาวชุดรองรับแขนได้ 5 สาขาวิทยาการที่เกี่ยวข้องกบัการประดิษฐ์ แพทยศาสตร์ พยาบาลศาสตร์ กายภาพบ าบัดและสุขภาพ วิศวกรรมเครื่องกล วิศวกรรมการ ออกแบบผลิตภัณฑ์ ระบบควบคุมเครือข่ายไร้สาย กลศาสตร์ประยุกต์ 10 ภมูิหลงัของศิลปะหรือวิทยาการที่เกี่ยวข้อง ปัจจุบันโรคหลอดเลือดสมอง (Stroke) หรือโรคอัมพฤกษ์อัมพาตเป็นโรคทางระบบประสาทที่ พบบ่อยและเป็นปัญหาสาธารณสุขส าคัญของประเทศและโลก โดยทาง World Stroke Organization (WSO) ได้รายงานสาเหตุการตายจากโรคหลอดเลือดสมองเป็นสาเหตุการตายอันดับ 2 ในคนอายุ มากกว่า 60 ปีขึ้นไป และเป็นสาเหตุการตายอันดับ 5 ของคนอายุระหว่าง 15 - 69 ปี โดยในแต่ละปีมี 15 ประมาณ 6 ล้านคนทั่วโลกเสียชีวิตจากโรคหลอดเลือดสมอง ปัจจุบันในประเทศไทยมีผู้ป่วยโรคหลอด เลือดสมองอยู่เป็นจ านวนมาก ซึ่งอาการส่วนใหญ่จะเป็นแบบอัมพาตหรืออ่อนแรงครึ่งซีก โดยผู้ป่วยจะมี อาการอ่อนแรงของกล้ามเนื้อที่บริเวณแขนขา การควบคุมมือในการหยิบจับที่ผิดปรกติ อันเกิดจากความ ผิดปกติของระบบประสาทที่ควบคุมการท างาน และจะต้องได้รับการบ าบัดรักษาด้วยวิธีการที่แตกต่าง กันไป เช่น การบ าบัดด้วยตนเอง การบ าบัดโดยผู้ช่วย หรือการใช้อุปกรณ์ช่วยในการบ าบัด ซึ่งผลที่ 20 ออกมาพบว่า การมีอุปกรณ์ที่ช่วยในการบ าบัดผู้ป่วย จะมีประสิทธิภาพมากกว่าการบ าบัดด้วยตนเอง โดยใช้ระยะเวลาในการฟื้นฟูสภาพร่างกายให้ดีขึ้นเหมือนปกติเป็นตัวก าหนด จากที่กล่าวมาข้างต้นใน การที่ผู้ป่วยหลอดเลือดสมองจะหายจากอาการอ่อนแรงและกลับมาใช้ชีวิตได้ตามปกตินั้น จ าเป็นจะต้อง มีการรักษาและกายภาพอย่างถูกวิธีและต่อเนื่อง ร่วมกับการใช้เทคโนโลยีและความรู้ทางการแพทย์มา ช่วยในการพัฒนาสมองที่ถูกท าลาย แต่ปัจจุบันในประเทศไทยนั้นอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ช่วยรักษาและ 25 ท ากายภาพอยู่มีอย่างจ ากัดและราคาค่อนข้างสูงมาก เนื่องจากไม่มีผู้ผลิตในประเทศ ดังนั้นอุปกรณ์หรือ เทคโนโลยีทางการแพทย์จ านวนมากต้องอาศัยการน าเข้าจากต่างประเทศ ซึ่งราคาค่อนข้างแพงท าให้ เสียงบประมาณในการจัดซื้อค่อนข้างสูง เพื่อช่วยบรรเทาปัญหาต่างๆ ที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น โดยทางผู้ประดิษฐ์ได้มีการออกแบบและ พัฒนานวัตกรรม อุปกรณ์กายภาพเพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพในผู้สูงอายุและผู้ป่วยหลอดเลือดสมองที่มี 30 อาการกล้ามเนื้อช่วงแขนอ่อนแรงที่ไม่สามารถควบคุมการเคลื่อนไหวได้ดังใจ ขึ้นมาใช้งานแล้วใน เบื้องต้น เพื่อให้ผู้ป่วยและผู้สูงอายุได้มีพัฒนาการทางด้านการเคลื่อนไหวที่ดีขึ้น ปัญหาที่พบจากการ พัฒนานวัตกรรมตัวแรก เนื่องจากเป็นการเริ่มพัฒนานวัตกรรม ตัวอุปกรณ์จึงปัญหาทางด้านโครงสร้างที่ ไม่ค่อยเหมาะสม มีขนาดที่ใหญ่และหนัก ท าให้เคลื่อนย้ายไม่สะดวก ตัววัสดุท าจากโลหะเป็นส่วนใหญ่ ท าให้หนักและดูไม่น่าใช้งาน ตัวสเก็ตบอร์ทหรือตัวรองรับแขนไม่สามารถปรับได้ตามขนาดช่วงแขน
หน้า 2 ของจ านวน 5 หน้า ต่างๆ ของผู้ใช้งานได้ท าให้ไม่เหมาะสมกับผู้ใช้งานที่มีช่วงแขนยาว อีกทั้งปัญหาของการแพร่ระบาด ของ โควิด-2019 ที่จ ากัดการสัมผัสและใกล้ชิด ทางผู้ประดิษฐ์จึงมีแนวคิดต้องการให้การใช้งานผ่าน ระบบไร้สายโดยใช้แนวคิดภายใต้แนวคิดอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) เพื่อลดการ สัมผัสและใกล้ชิดกันในสถาวะที่มีการแพร่ระบาดของ โควิด-2019 และโรคทางเดินหายใจต่างๆ ได้ 5 ดังนั้นผู้ประดิษฐ์จึงมีความมุ่งมั่นที่จะพัฒนาและต่อยอดนวัตกรรมการฟื้นฟูสมรรถภาพในผู้ป่วย หลอดเลือดสมองและผู้สูงอายุที่มีอาการกล้ามเนื้อช่วงแขนอ่อนแรง ให้มีประสิทธิภาพการใช้งานที่ดีขึ้น ให้ผู้ป่ วยมีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรง กลับมาสามารถใช้ชีวิตเป็นปรกติหรือใกล้เคียงอย่างแต่ก่อน ให้ สามารถช่วยเหลือตัวเองได้และไม่เป็นภาระแก่ผู้ดูแลมากจนเกินไป รวมถึงจะขยายพื้นที่การใช้งานไปยัง สถานพยาบาลหรือศูนย์ฟื้นฟูกายภาพบ าบัดต่างๆ เพื่อให้ผู้ป่วยและผู้สูงอายุสามารถเข้าถึงการรักษาได้ 10 ง่ายและทั่วถึง ทั้งนี้รวมถึงนักกีฬาหรือบุคคลทั่วไป ที่มีภาวะของข้อต่อบริเวณไหล่ติดขัด ให้มีพัฒนาการ ทางด้านการเคลื่อนไหวที่ดีขึ้น อีกทั้งเป็นการพัฒนาต้นแบบเครื่องมือแพทย์เพื่อใช้ในการฟื้นฟูสรรถ ภาพร่างกาย เป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมที่สามารถผลิตได้ตามมาตรฐาน สามารถขยายผลสู่การพัฒนา เชิงพานิชย์น าไปสู่การผลิตขึ้นในใช้เองในประเทศไทยเพื่อลดการน าเข้าเทคโนโลยีราคาแพงจาก ต่างประเทศ อีกทั้งยังสามารถเป็นแหล่งเรียนรู้ของผู้ที่สนใจในเครื่องมือทางการแพทย์ในลักษณะ 15 เดียวกัน เพื่อน าไปพัฒนาต่อยอดส าหรับงานวิจัยใหม่ๆ ขยายโอกาสในการเข้าถึงการรักษาที่มี ประสิทธิภาพในประเทศไทยอีกด้วย ลกัษณะและความมุ่งหมายของการประดิษฐ์ การประดิษฐ์นี้เป็นการประดิษฐ์ที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและพัฒนากลไกการท างานอุปกรณ์ 20 กายภาพช่วงแขนเพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพในผู้สูงอายุและผู้ป่วยหลอดเลือดสมองที่มีอาการกล้ามเนื้อ อ่อนแรง แบบการเรียนรู้ซ ้ามาช่วยในการฟื้นฟูสมรรถภาพของผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองที่มีอาการ กล้ามเนื้ออ่อนแรงของช่วงแขนร่วมกับการควบคุมแบบไร้สายผ่านระบบอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) และปรับความยาวชุดรองรับแขนได้โครงสร้างของอุปกรณ์ประกอบด้วย 3 ส่วน หลักคือ ชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน ชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วยและชุดควบคุมการ 25 ท างาน ในส่วนของชุดควบคุมการท างานจะประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ชุดควบคุมการท างานแบบติดตั้งกับ อุปกรณ์และชุดควบคุมแบบไร้สายผ่านระบบอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) หลักการ ท างานจะมีออกแบบให้เป็นการกายภาพแบบเรียนรู้ซ ้า เป็นการให้ผู้สูงอายุหรือผู้ป่วยฝึกการเคลื่อนที่ ของช่วงแขนให้มีลักษณะการกวาดแขนไป-มาเป็นครึ่งวงกลมซ ้าไปซ ้ามา โดยชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพ รองรับแขนผู้ป่ วยที่ประกอบยึดกับรางสไลด์ส าหรับการเคลื่อนที่ ชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขน 30 ผู้ป่วยสามารถปรับขนาดความยาวให้เหมาะสมตามขนาดช่วงแขนต่างๆ ของผู้ใช้งานแต่ละคนได้พร้อม สายรัดแขนผู้ป่วยกับอุปกรณ์ เพื่อกันไม่ให้แขนผู้สูงอายุหรือผู้ป่วยตกจากอุปกรณ์ระหว่างการใช้งาน ที่ ชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วยมีเบาะกันกระแทกรองรับที่แขนผู้สูงอายุหรือผู้ป่ วย เพื่อกัน ไม่ให้เกิดการบาดเจ็บจากการกายภาพ อุปกรณ์กายภาพช่วงแขนสามารถเคลื่อนที่ในลักษณะเป็นครึ่ง วงกลม ตั้งแต่ 0 – 180 องศาตามแนวราบของโต๊ะ มีการท างานทั้งแบบอิสระ (Active) ที่ใช้แรงของ
หน้า 3 ของจ านวน 5 หน้า ผู้สูงอายุหรือผู้ป่ วยในการออกแรงเอง หรือเป็นการท างานแบบใช้มอเตอร์เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ (Passive) ในกรณีที่ผู้สูงอายุหรือผู้ป่วยไม่สามารถออกแรงบังคับแขนได้เลย ที่ชุดรองรับแขนมีตัวปรับ เพิ่ม-ลดความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของตัวอุปกรณ์ ท าให้อุปกรณ์กายภาพช่วงแขนมีความต้านทาน ต่อการเคลื่อนที่ ท าให้แขนเหมือนได้ออกแรงมากขึ้น เพื่อเป็นการเพิ่มก าลังและกล้ามเนื้อของแขนผู้ป่วย 5 ตัวโต๊ะสามารถปรับองศาความชันได้ตั้งแต่ 0 – 80 องศาตามแนวดิ่ง เพื่อให้แขนมีการเคลื่อนที่ใน ทิศทางหลากหลายและให้มีลักษณะใกล้เคียงกับการเคลื่อนที่จริงของแขนที่มีความชันแตกต่างกันไป อีก ทั้งสามารถปรับความสูงของโต๊ะอุปกรณ์0 - 10 เซนติเมตร เพื่อให้เหมาะสมกับความสูงของผู้ใช้งาน โดยมีเซนเซอร์จับการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์กายภาพช่วงแขนในแต่ละรอบของการเคลื่อนที่และจะ แสดงผลการท างานด้วยหน้าจอแสดงผลเป็นตัวเลขดิจิทัล แสดงถึงเวลาและจ านวนครั้งของการท าการ 10 กายภาพในระหว่างการใช้อุปกรณ์เพื่อช่วยนับจ านวนครั้งในการเคลื่อนไหวในการท ากายภาพแต่ละครั้ง เมื่อเสร็จสิ้นการท ากิจกรรมจะมีเสียงเตือนเพื่อความสะดวกและความปลอดภัยของผู้ป่วย ในส่วนของ การเคลื่อนย้ายสามารถท าได้โดยง่าย เพราะชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขนออกแบบให้สามารถถอด แยกออกเป็น 2 ส่วนคือ ตัวโต๊ะกายภาพบ าบัดและชุดโครงสร้างรองรับอุปกรณ์และมีล้อเลื่อนส าหรับ การเคลื่อนย้ายไปใช้งานในที่ต่างๆ อีกด้วย 15 ความมุ่งหมายของสิ่งประดิษฐ์นี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาอุปกรณ์กายภาพช่วงแขนเพื่อการ ฟื้นฟูสมรรถภาพในผู้สูงอายุและผู้ป่ วยโรคหลอดเลือดสมองที่มีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงที่สามารถ ควบคุมการท างานผ่านเครือข่ายไร้สายผ่านระบบอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) ได้ เพื่อลดการสัมผัสและใกล้ชิดกันในสถาวะที่มีการแพร่ระบาดของ โควิด-2019 และโรคทางเดินหายใจ ต่างๆ อีกทั้งสามารถปรับความยาวชุดรองรับแขนได้เพื่อให้เหมาะสมตามขนาดช่วงแขนต่างๆ ของ 20 ผู้ใช้งานแต่ละคน ที่สามารถใช้งานได้ง่ายและมีประสิทธิภาพพร้อมใช้งาน ได้มาตรฐานและเหมาะสมใน การน าไปใช้งานได้จริง (ระดับภาคสนาม) เพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองและ ผู้สูงอายุที่มีอาการกล้ามเนื้อในส่วนแขนอ่อนแรง ให้ผู้ป่ วยและผู้สูงอายุได้มีพัฒนาการทางด้านการ เคลื่อนไหวดีขึ้น กลับมาเป็นปรกติหรือใกล้เคียงอย่างแต่ก่อน อีกทั้งเป็นการพัฒนาต้นแบบเครื่องมือ แพทย์เพื่อใช้ในฟื้นฟูสรรถภาพร่างกายที่สามารถผลิตได้ตามมาตรฐานและเป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสม 25 และผลิตขึ้นในใช้เองในประเทศไทยเพื่อลดการน าเข้าเทคโนโลยีจากต่างประเทศ เป็นการส่งเสริมและ ขยายโอกาสในการเข้าถึงการรักษาที่มีประสิทธิภาพในประเทศไทยอีกด้วย คา อธิบายรปูเขียนโดยย่อ รูปที่ 1 แสดงภาพโดยรวมโต๊ะกายภาพบ าบัดส าหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพช่วงแขนที่มีอาการ 30 กล้ามเนื้ออ่อนแรงควบคุมการท างานผ่านเครือข่ายไร้สายและปรับความยาวชุดรองรับแขนได้ รูปที่ 2 แสดงภาพการแยกส่วนโต๊ะกายภาพบ าบัดส าหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพช่วงแขนที่มี อาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงควบคุมการท างานผ่านเครือข่ายไร้สายและปรับความยาวชุดรองรับแขนได้
หน้า 4 ของจ านวน 5 หน้า การเปิดเผยการประดิษฐ์โดยสมบูรณ์ โต๊ะกายภาพบ าบัดส าหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพช่วงแขนที่มีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงควบคุม การท างานผ่านเครือข่ายไร้สายและปรับความยาวชุดรองรับแขนได้ดังแสดงตามรูปที่ 1 และรูปที่ 2 โครงสร้างของอุปกรณ์ประกอบด้วย 3 ส่วนหลักคือ ชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) ชุดสเก็ตบอร์ด 5 กายภาพรองรับแขนผู้ป่ วย(1) และชุดควบคุมการท างาน ในส่วนของชุดควบคุมการท างานจะ ประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ชุดควบคุมการท างานและแสดงผลแบบติดตั้งกับอุปกรณ์(7) และชุดควบคุมการ ท างานแบบไร้สายผ่านระบบอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง(6) ชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย (1) ประกอบด้วยโครงสร้างท าจากเหล็กกล้าไร้สนิม ลักษณะเป็นแผ่นโค้งรองรับกับแขนของผู้ใช้งาน มี ตัวประคองแขน(3) ลักษณะเป็นแผ่นโค้งครึ่งวงกลมที่ท าจากวัสดุพลาสติกชีวภาพ (Bioplastic) ติดอยู่ 10 ด้านบนชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) พร้อมหุ้มด้วยเบาะรองรับแขนส าหรับกันกระแทก และประคองแขนขณะใช้งาน มีด้ามมือจับ(2) ลักษณะเป็นแท่งทรงกระบอกท าจากวัสดุพลาสติกชีวภาพ (Bioplastic) ติดตั้งอยู่ด้านบนชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) ส าหรับให้ผู้ใช้งานจับขณะใช้ งาน ที่ตัวของชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) มีช่องปรับความยาว(12) ลักษณะเป็นรูกลม ส าหรับใช้ปรับต าแหน่งของตัวประคองแขน(3) ให้มีความยาวเหมาะสมกับแขนของผู้ใช้งาน มีตัวปรับ 15 ความต้านทานการเคลื่อนที่(20) ที่เป็นน็อตเกลียวนอกพร้อมหัวมือหมุนอยู่ด้านหน้าของชุดสเก็ตบอร์ด กายภาพรองรับแขนผู้ป่ วย(1) ส าหรับปรับเพิ่ม-ลด ความต้านทานการเคลื่อนที่ของชุดสเก็ตบอร์ด กายภาพรองรับแขนผู้ป่ วย(1) ได้ ชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่ วย(1) ถูกติดตั้งอยู่บนราง สไลด์(4) มีลักษณะเป็นท่อกลมดัดโค้งเป็นครึ่งวงกลมท าจากวัสดุเหล็กกล้าไร้สนิม ส าหรับให้ชุดสเก็ต บอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระไปตามรางสไลด์(4) ในลักษณะเคลื่อนที่เป็น 20 ครึ่งวงกลมตั้งแต่ 0 – 180 องศาตามแนวราบของโต๊ะ มีมอเตอร์ขับเคลื่อน(18) ติดตั้งอยู่กับชุดสเก็ต บอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) ส าหรับใช้ควบคุมการเคลื่อนของชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขน ผู้ป่วย(1) แบบบังคับไปตามรางสไลด์(4) ในกรณีที่ผู้ใช้งานไม่สามารถออกแรงบังคับแขนได้เลย มีชุด เซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนที่(5) ถูกติดตั้งอยู่บนรางสไลด์(4) ส าหรับตรวจจับการเคลื่อนที่ของชุดสเก็ต บอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่ วย(1) เพื่อนับรอบการท ากายภาพในแต่ละรอบของการเคลื่อนที่ ชุด 25 เซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนที่(5) สามารถปรับเลื่อนไปตามรางสไลด์(4) ได้ เมื่อชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพ รองรับแขนผู้ป่วย(1) เคลื่อนที่ผ่านชุดเซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนที่(5) จะส่งสัญญาณเซนเซอร์แสดง จ านวนรอบของการเคลื่อนที่ไปยังชุดควบคุมการท างานและแสดงผลแบบติดตั้งกับอุปกรณ์(7) และชุด ควบคุมการท างานแบบไร้สายผ่านระบบอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง(6) โดยแสดงผลเป็นตัวเลขดิจิทัล มี ชุดเซนเซอร์ตัดไฟฟ้าในกรณีฉุกเฉิน(19) ที่ถูกติดตั้งอยู่ทั้งสองด้านของรางสไลด์(4) เพื่อหยุดการ 30 เคลื่อนที่ของชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) ในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉินและความปลอดภัย ระหว่างการใช้งาน ทั้งหมดถูกติดตั้งอยู่บนชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) ท าจากแผ่นใยไม้อัดความ หนาแน่นปานกลางเคลือบสารกันน ้ามีลักษณะเป็นแผ่นครึ่งวงกลม เพื่อให้ช่วงแขนของผู้ใช้งานสามารถ เคลื่อนที่ในลักษณะเป็นครึ่งวงกลม ได้ตั้งแต่ 0 – 180 องศาตามแนวราบของชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วง แขน(8) ที่ถูกติดตั้งอยู่บนชุดโครงสร้างหลัก(9) ท าจากเหล็กกล้าไร้สนิม มีลักษณะโครงสร้างรองรับกับ
หน้า 5 ของจ านวน 5 หน้า ชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) ส าหรับรองรับชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) และอุปกรณ์ทั้งหมด ชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) สามารถปรับองศาความชันได้ตั้งแต่ 0 – 80 องศาตามแนวดิ่ง โดยชุด ปรับความชัน(10) ที่เป็นกระบอกสูบควบคุมด้วยมอเตอ์ถูกติดตั้งอยู่กับชุดโครงสร้างหลัก(9) สามารถ ปรับความสูง-ต ่าได้ตั้งแต่ 0 – 10 เซนติเมตรตามแนวดิ่ง โดยชุดปรับความสูง(13) ที่เป็นกระบอกสูบ 5 ควบคุมด้วยมอเตอ์ถูกติดตั้งอยู่กับชุดโครงสร้างหลัก(9) ชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) ประกอบติด อยู่บนชุดรองรับ(14) ท าจากเหล็กกล้าไร้สนิม มีลักษณะเป็นเสากลมส าหรับรองรับอุปกรณ์ทั้งหมด ชุด โต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) สามารถถอดแยกกับชุดรองรับ(14) ได้และประกอบยึดติดเข้าด้วยกัน ด้วยตัวล็อก(11) ที่เป็นน็อตเกลียวนอกพร้อมหัวมือหมุนทั้ง 2 ด้าน เพื่อสะดวกส าหรับการเคลื่อนย้ายไป ใช้งานในที่ต่างๆ มีชุดล้อเลื่อนพร้อมตัวล็อคการเคลื่อนที่(15) ถูกติดตั้งอยู่กับชุดรองรับ(14) ทั้ง 4 ด้าน 10 ส าหรับการเคลื่อนย้ายได้สะดวก การควบคุมการท างานของอุปกรณ์ทั้งหมดถูกควบคุมผ่านชุดควบคุม การท างานและแสดงผลแบบติดตั้งกับอุปกรณ์(7) ที่ถูกติดตั้งอยู่บนชุดโต๊ะกายภาพช่วงแขน(8) และยัง สามารถควบคุมแบบไร้สายผ่านชุดควบคุมการท างานแบบไร้สายผ่านระบบอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (6) ได้อีกด้วย ในส่วนของพลังงานไฟฟ้าจะได้มาจากไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์ ต่อไปยังตู้ควบคุม ไฟฟ้า(16) ที่ถูกติดตั้งอยู่ด้านล่างของชุดโต๊ะกายภาพช่วงแขน(8) ส าหรับส่งพลังงานไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ 15 ที่ใช้ไฟฟ้าทั้งหมด มีสวิตซ์ตัดไฟฟ้าในกรณีฉุกเฉิน(17) ที่ถูกติดตั้งอยู่บนชุดโต๊ะกายภาพช่วงแขน(8) ทั้ง สองด้านเพื่อตัดวงจรไฟฟ้าทั้งระบบในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉินและความปลอดภัยระหว่างการใช้งาน วิธีการในการประดิษฐ์ที่ดีที่สุด เหมือนกับที่ได้กล่าวไว้แล้วในหัวข้อการเปิดเผยการประดิษฐ์โดยสมบูรณ์
หน้า 1 ของจ านวน 2 หน้า ข้อถือสิทธิ 1. โต๊ะกายภาพบ าบัดส าหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพช่วงแขนที่มีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงควบคุม การท างานผ่านเครือข่ายไร้สายและปรับความยาวชุดรองรับแขนได้ประกอบด้วย 3 ส่วนหลักคือ ชุดโต๊ะ 5 กายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) ชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) และชุดควบคุมการท างาน ใน ส่วนของชุดควบคุมการท างานจะประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ชุดควบคุมการท างานและแสดงผลแบบติดตั้ง กับอุปกรณ์(7) และชุดควบคุมการท างานแบบไร้สายผ่านระบบอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง(6) ชุดสเก็ต บอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่ วย(1) ลักษณะเป็นแผ่นยาวโค้งที่ท าจากวัสดุเหล็กกล้าไร้สนิมขึ้นรูป เหล็กกล้าไร้สนิม มีตัวประคองแขน(3) ลักษณะเป็นแผ่นโค้งครึ่งวงกลมที่ท าจากวัสดุพลาสติกชีวภาพ 10 (Bioplastic) ติดอยู่ด้านบนชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) พร้อมหุ้มด้วยเบาะรองรับแขน มี ด้ามมือจับ(2) ลักษณะเป็นแท่งทรงกระบอกท าจากวัสดุพลาสติกชีวภาพ (Bioplastic) ติดตั้งอยู่ด้านบน ชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) ที่ตัวของชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) มีตัว ปรับความต้านทานการเคลื่อนที่(20) ที่เป็นน็อตเกลียวนอกพร้อมหัวมือหมุนอยู่ด้านหน้าของชุดสเก็ต บอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) ส าหรับปรับเพิ่ม-ลด ความต้านทานการเคลื่อนที่ของชุดสเก็ตบอร์ด 15 กายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) ชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) ถูกติดตั้งอยู่บนรางสไลด์(4) ที่มีลักษณะเป็นท่อกลมดัดโค้งเป็นครึ่งวงกลมท าจากวัสดุเหล็กกล้าไร้สนิม ส าหรับให้ชุดสเก็ตบอร์ด กายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระไปตามรางสไลด์(4) มีมอเตอร์ขับเคลื่อน(18) ติดตั้ง อยู่กับชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่ วย(1) ส าหรับใช้ควบคุมการเคลื่อนของชุดสเก็ตบอร์ด กายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) แบบบังคับไปตามรางสไลด์(4) มีชุดเซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนที่(5) ถูก 20 ติดตั้งอยู่บนรางสไลด์(4) ส าหรับตรวจจับการเคลื่อนที่ของชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) และสามารถปรับเลื่อนไปตามรางสไลด์(4) ได้ชุดเซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนที่(5) จะส่งสัญญาณ เซนเซอร์แสดงจ านวนรอบของการเคลื่อนที่ไปยังชุดควบคุมการท างานและแสดงผลแบบติดตั้งกับ อุปกรณ์(7) และชุดควบคุมการท างานแบบไร้สายผ่านระบบอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง(6) โดยแสดงผล เป็นตัวเลขดิจิทัล มีชุดเซนเซอร์ตัดไฟฟ้าในกรณีฉุกเฉิน(19) ที่ถูกติดตั้งอยู่ทั้งสองด้านของรางสไลด์(4) 25 ส าหรับหยุดการเคลื่อนที่ของชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่ วย(1) ในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉิน ทั้งหมดถูกติดตั้งอยู่บนชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) ท าจากแผ่นใยไม้อัดความหนาแน่นปานกลาง เคลือบสารกันน ้ามีลักษณะเป็นแผ่นครึ่งวงกลม ชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) ถูกติดตั้งอยู่บนชุด โครงสร้างหลัก(9) ท าจากเหล็กกล้าไร้สนิม มีลักษณะโครงสร้างรองรับกับชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน (8) ส าหรับรองรับชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) และอุปกรณ์ทั้งหมด มีชุดปรับความชัน(10) ที่เป็น 30 กระบอกสูบควบคุมด้วยมอเตอ์ถูกติดตั้งอยู่กับชุดโครงสร้างหลัก(9) ส าหรับปรับองศาความชันของชุด โต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) ตั้งแต่ 0 – 80 องศาตามแนวดิ่ง มีชุดปรับความสูง(13) ที่เป็นกระบอกสูบ ควบคุมด้วยมอเตอ์ถูกติดตั้งอยู่กับชุดโครงสร้างหลัก(9) ส าหรับปรับความสูง-ต ่าชุดโต๊ะกายภาพบ าบัด ช่วงแขน(8) ตั้งแต่ 0 – 10 เซนติเมตรตามแนวดิ่ง ชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) และอุปกรณ์ ทั้งหมดประกอบติดอยู่บนชุดรองรับ(14) ท าจากเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีลักษณะเป็นเสากลม มีชุดล้อเลื่อน
หน้า 2 ของจ านวน 2 หน้า พร้อมตัวล็อคการเคลื่อนที่(15) ถูกติดตั้งอยู่กับชุดรองรับ(14) ทั้ง 4 ด้าน ส าหรับการเคลื่อนย้าย การ ควบคุมการท างานของอุปกรณ์ทั้งหมดถูกควบคุมผ่านชุดควบคุมการท างานและแสดงผลแบบติดตั้งกับ อุปกรณ์(7) ที่ถูกติดตั้งอยู่บนชุดโต๊ะกายภาพช่วงแขน(8) พลังงานไฟฟ้าได้มาจากไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์ต่อไปยังตู้ควบคุมไฟฟ้า(16) ที่ถูกติดตั้งอยู่ด้านล่างของชุดโต๊ะกายภาพช่วงแขน(8) ส าหรับส่ง 5 พลังงานไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้าทั้งหมด มีสวิตซ์ตัดไฟฟ้าในกรณีฉุกเฉิน(17) ที่ถูกติดตั้งอยู่บนชุด โต๊ะกายภาพช่วงแขน(8) ทั้งสองด้าน ที่มีลกัษณะพิเศษคือ ชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขน(8) สามารถถอดแยกออกจากชุด รองรับ(14) ได้ถูกประกอบยึดติดเข้าด้วยกันด้วยตัวล็อก(11) ที่เป็นน็อตเกลียวนอกพร้อมหัวมือหมุนทั้ง 2 ด้าน ส าหรับการเคลื่อนย้ายไปใช้งานในที่ต่างๆ ได้ง่าย และมีชุดควบคุมการท างานแบบไร้สายผ่าน 10 ระบบอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง(6) ส าหรับการควบคุมการท างานของอุปกรณ์ทั้งหมดแบบไร้สายผ่าน เครือข่ายระบบอินเทอร์เน็ต 2. โต๊ะกายภาพบ าบัดส าหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพช่วงแขนที่มีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงควบคุม การท างานผ่านเครือข่ายไร้สายและปรับความยาวชุดรองรับแขนได้ตามข้อถือสิทธิ 1 ยังประกอบ เพิ่มเติมด้วยช่องปรับความยาว(12) บนชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วย(1) มีลักษณะเป็นรูกลม 15 ส าหรับใช้ปรับต าแหน่งของตัวประคองแขน(3) ให้มีความยาวเหมาะสมกับแขนของผู้ใช้งาน
หน้า 1 ของจ านวน 1 หน้า บทสรปุการประดิษฐ์ โต๊ะกายภาพบ าบัดส าหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพช่วงแขนที่มีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงควบคุม การท างานผ่านเครือข่ายไร้สายและปรับความยาวชุดรองรับแขนได้เป็นงานประดิษฐ์เพื่อช่วยฟื้นฟู 5 สมรรถภาพในผู้ป่วยและผู้สูงอายุที่มีอาการกล้ามเนื้อในส่วนแขนอ่อนแรง ให้ได้มีพัฒนาการทางด้านการ เคลื่อนไหวกลับมาเป็ นปรกติหรือใกล้เคียงอย่างแต่ก่อน ประกอบด้วย 3 ส่วนหลักคือ ชุดโต๊ะ กายภาพบ าบัดช่วงแขน ชุดสเก็ตบอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วยและชุดควบคุมการท างาน ชุดสเก็ต บอร์ดกายภาพรองรับแขนผู้ป่วยพร้อมด้ามมือจับ สามารถปรับความยาวให้เหมาะสมกับช่วงแขนของ ผู้ใช้งานแต่ละคนได้ยึดกับรางสไลด์ส าหรับการเคลื่อนที่พร้อมตัวปรับความต้านทานการเคลื่อนที่ ตัว 10 อุปกรณ์กายภาพช่วงแขนสามารถเคลื่อนที่ในลักษณะเป็นครึ่งวงกลมตั้งแต่ 0 – 180 องศาตามแนวราบ ของโต๊ะ มีการท างานทั้งแบบอิสระและแบบบังคับที่ควบคุมการเคลื่อนที่ด้วยมอเตอร์ในกรณีที่ผู้ใช้งานไม่ สามารถออกแรงบังคับแขนได้ สามารถปรับองศาความชันของโต๊ะกายภาพได้ตั้งแต่ 0 – 80 องศาตาม แนวดิ่ง อีกทั้งสามารถปรับความสูงได้ตั้งแต่ 0 - 10 เซนติเมตร ชุดโต๊ะกายภาพบ าบัดช่วงแขนสามารถ ถอดแยกออกจากชุดรองรับพร้อมล้อเลื่อนได้และประกอบยึดติดเข้าด้วยกันด้วยตัวล็อก ส าหรับการ 15 เคลื่อนย้ายไปใช้งานในที่ต่างๆ ได้สะดวก การควบคุมการท างานทั้งหมดของอุปกรณ์ถูกควบคุมผ่านชุด ควบคุมการท างานและแสดงผลที่ติดตั้งกับโต๊ะกายภาพบ าบัด อีกทั้งยังสามารถควบคุมการท างานของ อุปกรณ์ทั้งหมดแบบไร้สายผ่านเครือข่ายระบบอินเทอร์เน็ต ได้พลังงานไฟฟ้ าได้มาจากไฟฟ้ า กระแสสลับ 220 โวลต์ ต่อไปยังตู้ควบคุมไฟฟ้าส าหรับส่งพลังงานไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้าทั้งหมด มีชุดเซนเซอร์และสวิตซ์ตัดไฟฟ้าฉุกเฉินส าหรับตัดวงจรไฟฟ้าทั้งระบบในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉินและ 20 ความปลอดภัยระหว่างการใช้งาน มีเซนเซอร์ตรวจจับการท างานและแสดงผลผ่านชุดแสดงผลพร้อม เสียงเตือนเมื่อเสร็จสิ้นการท ากิจกรรมกายภาพบ าบัด
หน้า 1 ของจ านวน 1 หน้า รูปที่1 รูปที่2 6 17 4 2 1 3 19 5 9 14 15 8 13 11 14 17 7 18 20 2 6 17 4 5 19 17 7 13 11 10 9 10 14 15 14 15 16 8 18 12
รางวัลการวิจัยแห่งชาติ : รางวัลผลงานประดิษฐคิดคน ประจําปงบประมาณ 2567 35 รองศาสตราจารย์ ดร.นิตต์อลิน พันธุ์อภัย และคณะ, มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ เอกสารแนบ 3 ร่างบทความงานวิจัยสำหรับการตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสารทางวิชาการเรื่อง “การวิจัยและพัฒนานวัตกรรมโดยใช้อินเทอร์เน็ตทุกสรรพสิ่ง เพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพช่วงแขนในผู้สูงอายุและ ผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง”
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 1 การวิจัยและพัฒนานวัตกรรมโดยใช้อินเทอร์เน็ตทุกสรรพสิ่ง เพื่อการฟื้นฟู สมรรถภาพช่วงแขนในผู้สูงอายุและผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง Research and innovative development incorporating with the Internet of things for arm rehabilitation in elderly and stroke patients. นิตต์อลิน พันธุ์อภัย1 ธีรภัทร หลิ่มบุญเรือง1* วรพล อร่ามรัศมีกุล2 ภาคภูมิ ศรีรมรื่น1 และ ประมวล ชูรัตน์1 1*ห้องปฏิบัติการพัฒนานวัตกรรม ระบบอัตโนมัติและความยั่งยืน (I-DASS Lab), ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ องครักษ์ นครนายก 26120 2ภาควิชาเวชศาสตร์ฟื้นฟู คณะแพทยศาสตร์ ศูนย์การแพทย์สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ องครักษ์ นครนายก 26120 *Corresponding author Email: [email protected] Teerapath Limboonruang1* Woraphon Aramrussameekul2 Nittalin Phun-apai1 Parkpoom Sriromreun1 and Pramual Choorat1 1*Innovative Development, Automation System and Sustainability Laboratory (I-DASS Lab), Department of mechanical engineering, Faculty of Engineering, Srinakharinwirot University, Ongkharak, Nakhornayok 26120 2Faculty of Medicine, Srinakharinwirot University, Ongkharak, Nakhornayok 26120 *Corresponding author Email: [email protected] บทคัดย่อ การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์พัฒนาและต่อยอดนวัตกรรมการฟื้นฟูสมรรถภาพในผู้ป่วยหลอดเลือดสมองและผู้สูงอายุที่มี อาการกล้ามเนื้อช่วงแขนอ่อนแรง ให้มีประสิทธิภาพการใช้งานที่ดีขึ้น ร่วมกับการใช้งานเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย ภายใต้แนวคิด อินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) เพื่อช่วยฟื้นฟูสมรรถภาพในผู้ป่วยหลอดเลือดสมองและผู้สูงอายุที่มีอาการ กล้ามเนื้อในส่วนแขนและมืออ่อนแรง รวมถึงบุคคลทั่วไป ที่มีภาวะของข้อต่อบริเวณไหล่ติดขัดและปัญหาทางการควบคุมการ เคลื่อนไหว ให้มีพัฒนาการทางด้านการเคลื่อนไหวดีขึ้น สามารถช่วยเหลือตัวเองและกลับเป็นปรกติหรือใกล้เคียงอย่างแต่ก่อน อีก ทั้งเป็นการพัฒนาต้นแบบเทคโนโลยีอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ช่วยฟื้นฟูอาการดังกล่าวที่มีอย่างจำกัดและราคาสูง ให้เหมาะสมต่อ การใช้งาน สามารถผลิตได้เองและลดการนำเข้าจากต่างประเทศ รวมถึงเป็นการส่งเสริมและขยายโอกาสในการเข้าถึงการรักษาที่มี ประสิทธิภาพในประเทศไทย นวัตกรรมมุ่งเน้นไปที่การกายภาพแบบบริหารช่วงแขนที่อ่อนแรงแบบเรียนรู้ซ้ำ เพื่อบำบัดและฟื้นฟู สมรรถภาพการใช้ช่วงแขนที่อ่อนแรงของผู้ป่วย จุดเด่นของนวัตกรรมสามารถควบคุมและการใช้งานผ่านเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย ภายใต้แนวคิดอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง และชุดควบคุมการทำงานทั้งถูกติดตั้งในตำแหน่งใต้ตัวโต๊ะกายภาพ เพื่อความปลอดภัย และความสวยงาม อีกทั้งตัวอุปกรณ์ออกแบบให้สามารถถอดประกอบได้ เพื่อง่ายต่อการจัดเก็บ เคลื่อนย้ายและง่ายต่อการนำไป ติดตั้งในสถานที่ต่างๆ ได้โดยการทำงานจะให้ผู้ป่วยสอดแขนเข้าไปที่ชุดสเกตบอร์ดกายภาพรองรับแขนที่มีตัวปรับแรงต้านการ เคลื่อนที่ หากผู้ป่วยมีแรงมากพอก็ให้ฝึกขยับแขนไปตามรางสไลด์เป็นรูปครึ่งวงกลม 0 -180 องศาที่มีการติดตั้งเซนเซอร์วัดองศา การเคลื่อนที่ แต่หากแขนของผู้ป่วยยังไม่มีแรงมากพอ ตัวอุปกรณ์มีฟังก์ชันที่สามารถช่วยในการขยับแขนของผู้ป่วยให้เคลื่อนที่ไป ตามรางสไลด์ได้ ตัวอุปกรณ์สามารถปรับองศาความชันได้ 0 – 80 องศา และสามารถปรับความสูงนวัตกรรมได้ 0 - 10 เซนติเมตร โดยมีการวัดและการแสดงผลการทำงานด้วยหน้าจอแสดงผล แสดงถึงเวลาและจำนวนครั้งของการทำการกายภาพในระหว่างการ
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 2 ใช้อุปกรณ์ มีเสียงเตือนเมือทำกิจกรรมเสร็จสิ้น พร้อมสวิตช์หยุดการทำงานกรณีฉุกเฉิน เพื่อความสะดวกและความปลอดภัยของ ผู้ป่วย ผลการออกแบบและวิเคราะห์แบ่งออกเป็นหัวข้อใหญ่ๆ คือ ค่าความเค้นสูงสุด (Maximum Stress) ระยะการเสียรูป (Displacement) ) ค่าความเครียดสูงสุด(Maximum Strain) และค่าความปลอดภัย (Safety Factor) จากการวิเคราะห์พบว่าตัว โครงสร้างในส่วนต่างๆ ของอุปกรณ์มีความแข็งแรงเพียงพอที่จะสามารถรับแรงที่เกิดขึ้นที่กระทำกับตัวโครงโต๊ะได้เป็นอย่าดี โครงสร้างทั้งหมดมีความแข็งแรง ไม่เกิดความเสียหาย มีความเหมาะสมในการผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพภายใต้ขอบเขตที่ กำหนดไว้ได้ ในส่วนระบบควบคุมการทำงานของนวัตกรรมทั้งสองส่วนคือ ระบบควบคุมและการใช้งานผ่านเทคโนโลยีเครือข่ายไร้ สาย ภายใต้แนวคิดอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) และระบบควบคุมการทำงานแบบติดตั้งกับอุปกรณ์ พบว่า สามารถควบคุมการทำงานตามฟังก์ชันการทำงานตามที่ออกแบบไว้ ดังนั้นผลจากการออกแบบและวิเคราะห์สามารถนำมาสร้าง นวัตกรรมกายภาพเพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพช่วงแขนที่มีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงในผู้ป่วยหลอดเลือดสมอง ได้จริง คำสำคัญ: อุปกรณ์กายภาพบำบัด, เวชศาสตร์ฟื้นฟู, โรคหลอดเลือดสมอง, โรคอัมพาตครึ่งซีก, ผู้สูงอายุ, ระบบควบคุม 1. บทนำ ปัจจุบันมีผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองอยู่เป็น จำนวนมากซึ่งอาการก็จะแตกต่างกันไปตามระดับของผู้ป่วย แต่ส่วนใหญ่แล้วจะเป็นอัมพาตครึ่งซีกซึ่งอาการอ่อนแรง เกิดจากความผิดปกติของระบบประสาทอย่างหนึ่งที่พบได้ บ่อยครั้ง ผู้ป่วยที่มีอาการอ่อนแรงจะไม่สามารถใช้งานหรือ ควบคุมกล้ามเนื้อได้ตามปกติ เช่น หากผู้ป่วยมีอาการอ่อน แรงของแขน ผู้ป่วยจะไม่สามารถขยับแขนขึ้นลงได้ตามปกติ คนทั่วไปมักเรียกอาการเหล่านี้ว่า “อาการอัมพาต” อาการ อ่อนแรง เกิดขึ้นจากความผิดปกติของระบบประสาทสั่งการ หรือระบบสั่งการ สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งระบบประสาท ส่วนกลางและระบบประสาทส่วนปลาย การมีรอยโรคใน ส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบสั่งการนั้น พบว่ามีลักษณะอาการ แตกต่างกันออกไป แพทย์จึงสามารถวินิจฉัยได้ว่าผู้ป่วยมี รอยโรคอยู่บริเวณส่วนใดของระบบสั่งการและจะต้องได้รับ การบำบัดรักษาด้วยวิธีการที่แตกต่างกันไป [2-8] เช่นการ บำบัดด้วยตนเอง(กายบริหาร)หรือการใช้อุปกรณ์ช่วยในการ บำบัด ซึ่งผลที่ออกมาพบว่าการมีอุปกรณ์ที่ช่วยในการบำบัด ผู้ป่วยมีประสิทธิภาพมากกว่าการบำบัดด้วยตนเองโดยใช้ ระยะเวลาในการฟื้นฟูสภาพร่างกายให้ดีขึ้นเหมือนปกติเป็น ตัวกำหนด อย่างไรก็ตามการบำบัดรักษาก็จะต้องมีผู้ช่วย หรือคนคอยดูแลอย่างใกล้ชิดจนกว่าผู้ป่วยจะช่วยเหลือ ตัวเองได้[9-21] ปัญหาที่พบจากการพัฒนานวัตกรรมที่มีอยู่ใน ปัจจุบัน [1, 22-25] พบปัญหาทางด้านโครงสร้างที่ไม่ค่อย เหมาะสม มีขนาดที่ใหญ่และหนัก ทำให้เคลื่อนย้ายไม่ สะดวก ตัววัสดุทำจากโลหะเป็นส่วนใหญ่ทำให้หนักและดูไม่ น่าใช้งาน ตัวสเก็ตบอร์ทรองรับแขนไม่สามารถปรับได้ตาม ขนาดช่วงแขนต่างๆ ของผู้ใช้งานได้ ทำให้ไม่เหมาะสมกับ ผู้ใช้งานที่มีช่วงแขนยาว อีกทั้งปัญหาของการแพร่ระบาด ของ โควิด-2019 ที่จำกัดการสัมผัสและใกล้ชิด ทางผู้ ประดิษฐ์จึงมีแนวคิดต้องการให้การใช้งานผ่านระบบไร้สาย โดยใช้แนวคิดภายใต้แนวคิดอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) เพื่อลดการสัมผัสและใกล้ชิดกันในส ถาวะที่มีการแพร่ระบาดของ โควิด-2019 และโรคทางเดิน หายใจต่างๆ ได้ ความมุ่งหมายของงานวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อ พัฒนาอุปกรณ์กายภาพช่วงแขนเพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพใน ผู้สูงอายุและผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองที่มีอาการกล้ามเนื้อ อ่อนแรงที่สามารถควบคุมการทำงานผ่านเครือข่ายไร้สาย ผ่านระบบอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) ได้ เพื่อลดการสัมผัสและใกล้ชิดกันในสถาวะที่มี
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 3 การแพร่ระบาดของ โควิด-2019 และโรคทางเดินหายใจ ต่างๆ อีกทั้งสามารถปรับความยาวชุดรองรับแขนได้ เพื่อให้ เหมาะสมตามขนาดช่วงแขนต่างๆ ของผู้ใช้งานแต่ละคน ที่ สามารถใช้งานได้ง่ายและมีประสิทธิภาพพร้อมใช้งาน ได้ มาตรฐานและเหมาะสมในการนำไปใช้งานได้จริง (ระดับ ภาคสนาม) เพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพในผู้ป่วยโรคหลอด เลือดสมองและผู้สูงอายุที่มีอาการกล้ามเนื้อในส่วนแขนอ่อน แรง ให้ผู้ป่วยและผู้สูงอายุได้มีพัฒนาการทางด้านการ เคลื่อนไหวดีขึ้น กลับมาเป็นปรกติหรือใกล้เคียงอย่างแต่ก่อน อีกทั้งเป็นการพัฒนาต้นแบบเครื่องมือแพทย์เพื่อใช้ในฟื้นฟู สรรถภาพร่างกายที่สามารถผลิตได้ตามมาตรฐานและเป็น เทคโนโลยีที่เหมาะสมและผลิตขึ้นในใช้เองในประเทศไทย เพื่อลดการนำเข้าเทคโนโลยีจากต่างประเทศ เป็นการ ส่งเสริมและขยายโอกาสในการเข้าถึงการรักษาที่มี ประสิทธิภาพในประเทศไทยอีกด้วย 2. วิธีการดำเนินงานวิจัยการ 2.1 คำนวณและการออกแบบโครงสร้างและส่วนประกอบ ของนวัตกรรมกายภาพบำบัด โต๊ะกายภาพบำบัดสำหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพ ช่วงแขนที่มีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงควบคุมการทำงานผ่าน เครือข่ายไร้สาย ออกแบบเพื่อฟื้นฟูสมรรถภาพกล้ามเนื้อ แขนของผู้ป่วยที่มีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงให้สามารถ กลับมาใช้แขนได้ปกติหรือกลับมาใช้งานได้ใกล้เคียงเดิมมาก ที่สุดโดยมีขอบเขตดังนี้ - สร้างอุปกรณ์ ที่ควบคุมการเรียนรู้ซ้ำเพื่อใช้ฟื้นฟู สมรรถภาพของแขนในผู้ป่วยหลอดเลือดสมองที่สามารถ ทำงานร่วมกับเครือข่ายไร้สายภายใต้แนวคิดอินเทอร์เน็ต เพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) - แขนของผู้ใช้งานสามารถเคลื่อนที่ได้ 0 – 180 องศา ใน แนวระดับ - สามารถปรับองศาความชันของเครื่องกายภาพบำบัดได้ 0 - 70 องศา - สามารถนับจำนวนรอบของการกายภาพบำบัดได้ มีโครงสร้างและส่วนประกอบดังรูปที่ 1 และขนาดโดยรวม ดังรูปที่ 2 รูปที่ 1 ส่วนประกอบโดยรวมอุปกรณ์ รูปที่ 2 ขนาดโดยรวมของอุปกรณ์ (หน่วย : mm) ในส่วนของการวิเคราะห์ความแข็งแรงโครงสร้างจะใช้ ระเบียบวิธีไฟไนต์อิลิเมนต์ในการวิเคราะห์ จะใช้แบบจำลอง โครงสร้างโต๊ะกายภาพบำบัด ส่วนประกอบหลักดังรูปที่ 3 และ 4 และมีรายละเอียดการกำหนดคุณสมบัติวัสดุของ นวัตกรรมที่จะพัฒนาแต่ละส่วนประกอบดังตารางที่ 1
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 4 รูปที่ 3 แสดงโครงสร้างและส่วนประกอบหลัก รูปที่ 4 ส่วนประกอบของโต๊ะกายภาพที่นำมาวิเคราะห์ 2.2 การวิเคราะห์ความแข็งแรงของนวัตกรรมกายภาพบำบัด การวิเคราะห์ความแข็งแรงของโต๊ะกายภาพบำบัด ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์อิลิเมนต์ โดยใช้โปรแกรมSolidWorks Simulation โดยวิเคราะห์แต่ละชิ้นส่วน ผลการวิเคราะห์จะ แบ่งออกเป็น 4 หัวข้อใหญ่ ๆ คือ ค่าความเค้นสูงสุด (Maximum Stress) ระยะการเสียรูป (Displacement) ค่า ความเครียดสูงสุด (Maximum Strain) และค่าความ ปลอดภัย (Safety Factor) โดยกำหนดให้ค่าความปลอดภัย เทียบกับค่าความเค้นที่จุดคราก (Yield strength) ต้องมีค่า ไม่ต่ำกว่า 1.5 ตารางที่1 ส่วนประกอบของโครงสร้าง คำจำกัดความของเงื่อนไขขอบเขตคำจำกัดความ ของเงื่อนไขขอบเขตที่ฐานของชุดประกอบด้านล่าง เป็นการ จำรองแรงที่เกิดขึ้นในโครงของตัวโต๊ะกายภาพ โดยเอกสาร นี้จะเป็นการนำเสนอการวิเคราะห์การทำงานที่จุดวิกฤติ (มุม 0 ° และมุมเงย 80°) ภายใต้ภาระแรงวิกฤตที่เกิดจาก น้ำหนักแขน+น้ำหนักอุปกรณ์ที่กระทำกับโครงโต๊ะ+น้ำหนัก ตัวปรับระดับ โดยให้แรงโน้มถ่วง g = 9.81 m/s2 , SF=2 แสดงในรูปที่ 5 mesh เป็นขั้นตอนสำคัญในการออกแบบ และวิเคราะห์แรงโดยถูกแบ่งออกเป็น element และ คำนวณด้วยวิธีการ Finite แสดงในรูปที่ 6 รูปที่ 5 แบบจำลองสำหรับการวิเคราะห์ เกณฑ์ความเครียด "Von-Mises" นั้นขึ้นอยู่กับ ทฤษฎี "Mises-Hencky" หรือที่เรียกว่า ทฤษฎีพลังงาน เฉือนหรือพลังงานการเปลี่ยนรูปสูงสุดทางทฤษฎีตาม ชื้นส่วน วัสดุ Elastic modulus (GPa) Poisson ratio Yield strength (MPa) โครงสร้างหลัก AISI 304 190 0.29 206 โครงสร้างรองรับ AISI 304 190 0.29 206 ตัวรองรับจุดหมุน AISI 304 190 0.29 206 โครงสร้างหลัก รางสไลด์สำหรับการเคลื่อนที่ โครงสร้างรองรับ ตัวรองรับจุดหมุน Force Direction Fix Point Element
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 5 ความเครียดหลักของσ1 , σ2และσ3ความเครียด vonMises จะได้สูตรคำนวณตามดังนี้ σvonMiscs={[(σ1 -σ2 ) 2 +(σ2 -σ3 ) 2 +(σ1 -σ3 ) 2 ]⁄2} 1 2 ทฤษฎีนี้แสดงให้เห็นว่าผลผลิตของวัสดุที่เกิดขึ้นภายใต้การ ก ระ ท ำข อ งค วาม เค รีย ด Von-Mises เที ย บ เท่ ากั บ ความเครียดสูงสุดจะได้สูตรคำนวณดังนี้ FOS = σ limit ⁄σ vonMises 2.3 ขอบเขตและเงื่อนไขการวิเคราะห์ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์ อิลิเมนต์ กำหนดขอบเขตการวิเคราะห์และสมมุติฐานไว้ดังนี้ - วัสดุของแบบจำลองโครงสร้างหลักเป็นเนื้อเดียวกันและมี คุณสมบัติเหมือนกันทุกทิศทาง - การวิเคราะห์เป็นแบบสถิตศาสตร์ - ไม่คิดความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นหลังจากการผลิต - กำหนดภาระโหลดตามขอบเขตและคุณสมบัติทางกลของ วัสดุตามคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ - กำหนดโครงตาข่ายเป็นแบบ 3D Mesh เริ่มต้นด้วยการออกแบบโต๊ะกายภาพบำบัดบน โปรแกรมSolidWorks เพื่อวิเคราะห์ความแข็งแรงของโต๊ะ กายภาพและรวมแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ในโปรแกรม SolidWorks COSMOSWorks เพื่ อ ห า ค่ า ต้ น แ บ บ ที่ เหมาะสมสำหรับโต๊ะกายภาพ ตามรูปที่ 6 รูปที่ 6 ขั้นตอนการออกแบบของโต๊ะกายภาพบำบัด การออกแบบและการวิเคราะห์ออกเป็น 4 หัวข้อซึ่ง ได้แก่ ความเครียดสูงสุด ระยะการเสียรูป ค่าความเครียดสูงสุด และปัจจัยด้านความปลอดภัยโดยการตั้งค่าปัจจัยความ ปลอดภัยเทียบกับความเครียดที่ความแข็งแรงของผลผลิต ด้วยเหตุนี้จึงแสดงให้เห็นว่าโมดูลัสของ Yield strength เท่ากับ 206 MPa ตามลำดับซึ่งกำหนดขนาดของแรงที่ กระทำในทิศทางมีค่าเท่ากับ 464.15 N (ประมาณ 47.31kg) ขั้นตอนของการหาความเครียด, การกระจัดและ ปัจจัยด้านความปลอดภัยตามที่แสดงในรูปที่ 7 รูปที่ 7 The chart of analytical process 2.4 การกำหนดจุดยึดและภาระโหลดกระทำ ภาระโหลดที่กระทำต่อโต๊ะกายภาพบำบัด พิจารณาจากน้ำหนักของโครงสร้างและของผู้ที่ไต่หน้าผา (ตามขอบเขตที่กำหนด) ได้แสดงดังรูปที่ 8 และ ตารางที่ 2 Model prototype Mesh Analyze
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 6 รูปที่ 8 แสดงตำแหน่งของภาระโหลดที่กระทำโครงสร้าง ตารางที่2 ภาระโหลดที่กระทำ ณ ตำแหน่งต่างๆ (N) ตำแหน่ง แกน X แกน Y แกน Z หมายเหตุ A 0 325.25 0 - B 0 249.50 0 - C 0 150.75 0 - D 0 0 0 Fix point E 0 0 0 Fix point F 0 0 0 Fix point 2.4.1 การคำนวณหาระยะการโก่งงอของเสา Ymax = e[sec (√ PL EI2) -1] สูตรคำนวณหาโมเมนต์ความเฉื่อย I = 1 12 (a0 4 -a1 4 ) เมื่อ Ymax คือ ระยะการโก่งงอของเสาสูงสุด,m e คือ ระยะของด้านเสาหาร 2 , m P คือ โหลดที่กระทำ , N L คือ ความยาวของเสา , m E คือ Elastic modulus , Pa I คือ โมเมนต์ความเฉื่อย , m 4 a0 คือ ขนาดด้านเสาวงนอก , m a1 คือ ขนาดด้านเสาวงใน , m 2.4.2 การคำนวณหาความโก่งงอของคานโครงโต๊ะ กายภาพบำบัด y = 5WL4 384EI เมื่อ y คือ ความโก่งงอของคานโครงโต๊ะ , m W คือ โหลดที่กระทำ , N L คือ ระยะความยาวของคาน , m E คือ Elastic modulus , Pa I คือ โมเมนต์ความเฉื่อย , m 4 2.4.3 การคำนวณหากำลังของมอเตอร์ P = F∙V∙SF เมื่อ P คือ กำลังของมอเตอร์, Watt F คือ น้ำหนักที่มากระทำ(mg) , N V คือ ความเร็วเชิงเส้นในการขับเคลื่อน , m/s SF คือ ค่าความปลอดภัย 2.5 การออกแบบทำงานของชุดควบคุม ในส่วนการออกแบบระบบควบคุมการทำงานของ นวัตกรรม ใช้ออกแบบระบบควบคุมและการใช้งานผ่าน เทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย ภายใต้แนวคิดอินเทอร์เน็ตเพื่อ ทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) เพื่อในกรณีที่สามารถ ควบคุมผ่านทางไกล ลดการปัญหาของการเดินทางและการ แพร่ระบาดของโรคต่างๆ เช่น โควิด 2019 และระบบ ควบคุมการทำงานทั้งถูกติดตั้งในตำแหน่งใต้ตัวโต๊ะกายภาพ เพื่อความปลอดภัยและความสวยงามดังแสดงในรูปที่ 9 อีก A B C D E F
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 7 ทั้งออกแบบให้มีชุดควบคุมการทำงานแบบติดตั้งกับอุปกรณ์ ที่สามารถควบคุมการทำงานได้ตัวอุปกรณ์เอง เพื่อความ สะดวกและรวดเร็วต่อการใช้งานโดยมีระบบควบคุมดังแสดง ในรูปที่ 10 รูปที่ 9 ระบบควบคุมด้วยเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย ภายใต้ แนวคิดอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง รูปที่ 10 ระบบควบคุมด้วยชุดควบคุมแบบโปรแกรมเมเบิล ลอจิกคอลโทรลเลอร์ (PLC) 3. ผลการวิเคราะห์และทดสอบ 3.1 ผลการวิเคราะห์ความแข็งแรงของโครงสร้างหลัก ในส่วนของโครงสร้างหลักจะขึ้นรูปด้วยเหล็กกล่อง ขนาด 2 นิ้ว x 2 นิ้วขนาด50.8 x 46.8 x2 mm จากรูปที่ 11 แสดงผลการวิเคราะห์การกระจายของความเค้น (Stress Distribution) เห็นได้ว่าการกระจายของความเค้น (Von Mises) ที่มีค่ามากนั้น คือ บริเวณคานของโต๊ะ โดยบริเวณ ดังกล่าวนี้จะมีค่าของความเค้น (Von Mises) มากที่สุด เท่ากับ 2.368 x 107 N/m2 และค่าต่ำสุดคือ 6.295 x 10-1 N/m2 พบว่าค่าความเค้นสูงสุดมีค่าน้อยกว่าค่า (Yield Strength) ซึ่งแสดงให้เห็นได้ว่าโครงโต๊ะรับภาระโหลดที่ กระทำได้สำหรับในส่วนบริเวณอื่นๆ จะมีการกระจายของ ความเค้นค่อนข้างสม่ำเสมอ รูปที่ 11 ค่าความเค้นของโครงสร้างหลัก จากรูปที่ 12 แสดงผลการวิเคราะห์ระยะโก่งงอ (Displacement) ของโครงโต๊ะนั้น จะเห็นได้ว่าระยะการ โก่งงอสูงสุดของโครงโต๊ะนั้นจะมีระยะการเคลื่อนตัวมาก ที่สุดตรงบริเวณช่วงกลางคานของโครงโต๊ะ โดยมีระยะการ โก่งงออยู่ที่ 0.205 mm ดังรูปที่ 9 ซึ่งถือได้ว่ามีค่าค่อนข้าง น้อยมาก ซึ่งเป็นผลดีต่อการออกแบบโครงโต๊ะเพราะเมื่อ ระยะการโก่งงอของโครงโต๊ะ มีค่าที่น้อย แสดงว่าโครงสร้าง ดังกล่าวค่อนข้างที่จะมีการเคลื่อนตัวน้อยหรือแข็งแรงมาก (Rigid and Solid) รูปที่ 12 ค่าการกระจัดของโครงสร้างหลัก
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 8 จากรูปที่ 13 แสดงผลการวิเคราะห์ค่าความเครียด (Strain) สูงสุดคือ7.58 x 10-5 และต่ำสุดคือ 2.79 x 10-12 ซึ่งค่าความเครียดสูงสุดเกิดขึ้นที่บริเวณกลางคานโครงสร้าง หลักเช่นเดียวกับความเค้น รูปที่ 13 ค่าความเครียดของโครงสร้างหลัก จากรูปที่ 14 แสดงค่าความปลอดภัยของโครงโต๊ะสามารถ ตรวจสอบความปลอดภัยในการออกแบบโดยพบว่ามีค่า ความปลอดภัยน้อยที่สุดที่เกิดขึ้นจุด (Fixtures) มีค่าเท่ากับ 2.738 x 102 ดังรูปที่ 11 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการออกแบบมี ความปลอดภัย รูปที่ 14 ค่าความปลอดภัยของโครงสร้างหลัก การวิเคราะห์ในส่วนประกอบต่างๆ ของนวัตกรรมทั้งหมดได้แก่ โครงสร้างหลัก โครงสร้างรองรับและตัวรองรับจุดหมุน จะพบว่าผลการวิเคราะห์ของการแจกแจงต่างๆ ในส่วนความเค้นสูงสุด การกระจัดสูงสุดและปัจจัยด้านความปลอดภัยขั้นต่ำของ แบบจำลองนวัตกรรมสามารถแสดงได้ในตารางที่ 3 และกราฟแสดงค่าต่างๆ ที่ได้จากการวิเคราะห์ดังรูปที่ 15 ตารางที่ 3 สรุปผลการวิเคราะห์ความแข็งแรงของด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์อิลิเมนต์ Component Material Yield strength (MPa) Maximum Stress (MPa) Maximum Displacement (mm) Maximum Strain () Minimum Safety Factor โครงสร้างหลัก AISI 304 206.8 23.68 0.003645 0.7579 8.732 โครงสร้างรองรับ AISI 304 206.8 23.68 0.004849 0.7579 8.732 ตัวรองรับจุดหมุน AISI 304 206.8 1.767 0.427 7.556 117 ตัวปรับองศา ความชันที่ 0° AISI 304 206.8 28.31 0.08928 0.04021 1.287 ตัวปรับองศา ความชันที่ 80° AISI 304 206.8 27.08 0.0592 0.9106 7.636
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 9 รูปที่ 15 แสดงการวิเคราะห์ความแข็งแรงของด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์อิลิเมนต์ 3.2 ผลการสร้างต้นแบบจากการวิเคราะห์ เมื่อนำผลจากการออกแบบ วิเคราะห์ในรายละเอียดส่วนต่างๆ เพื่อใช้ในการผลิตต้นแบบสำหรับการทดสอบ และได้ จัดสร้างต้นแบบนวัตกรรม ทดสอบความแข็งแรง ฟังก์ชันการทำงาน ระบบควบคุมและกลไกการทำงานต่างๆ ในทางวิศวกรรม เพื่อ ได้ต้นแบบของนวัตกรรมมาใช้งานและทดสอบดังแสดงในรูปที่ 16 และมีรายละเอียดส่วนต่างๆ ดังตารางที่ 4 รูปที่ 16 ภาพโดยรวมและรายละเอียดของนวัตกรรมกายภาพที่พัฒนา 0.001 0.01 0.1 1 10 100 โครงโต๊ะ ที่ยึดจุดหมุน ตัวปรับองศาความชันที่ 0 องศา ตัวปรับองศาความชันที่ 80 องศา Yield strenght(MPa) Minimum Safety Factor Maximum stress(MPa) Maximum Displacement(mm) Maximum strain(μ)
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 10 ตารางที่ 4 ส่วนประกอบต่างของนวัตกรรมกายภาพบำบัด ลำดับ รายละเอียด 1 สวิตช์ฉุกเฉิน (emergency stop) 2 เซนเซอร์วัดองศาการเคลื่อนที่ 3 ชุดสเกตบอร์ดรองรับแขน 4 จอแสดงผลผ่านระบบเครือข่ายไร้สาย ผ่านระบบ อินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) 5 รางสไลด์สำหรับชุดสเกตบอร์ดรองรับแขน 6 โต๊ะรองรับการทำกิจกรรมกายภาพ 7 ตัวปรับแรงต้านการเคลื่อนที่ของชุดสเกตบอร์ด รองรับแขน 8 ชุดปรับองศาความชันอุปกรณ์ 9 ชุดล้อสำหรับเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ 10 ชุดควบคุมการเคลื่อนที่ตัวสเกตบอร์ด 11 ชุดควบคุมการทำงานผ่านระบบเครือข่ายไร้สาย ผ่านระบบอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) 12 ชุดปรับระดับความสูงอุปกรณ์ 13 ตู้ควบคุมการทำงาน 14 โครงสร้างหลักอุปกรณ์ 15 ชุดควบคุมและแสดงผลการทำงาน 16 ชุดสายพานขับเคลื่อน ผลการสร้างและทดสอบ จากรูปที่ 17 พบว่า โครงสร้างทั้งหมดมีความแข็งแรง ไม่เกิดความเสียหาย มี ความเหมาะสมในการผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพภายใต้ ขอบเขตที่ได้กำหนดไว้ระบบควบคุมการทำงาน ในส่วน ระบบควบคุมการทำงานของนวัตกรรมทั้งสองส่วนคือ ระบบ ควบคุมและการใช้งานผ่านเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย ภายใต้แนวคิดอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) และระบบควบคุมการทำงานแบบติดตั้งกับอุปกรณ์ สามารถควบคุมการทำงานตามฟังก์ชันการทำงานตามที่ ออกแบบไว้ดังแสดงในรูปที่ 18 รูปที่ 17 ส่วนต่างๆ ของนวัตกรรมกายภาพที่พัฒนา รูปที่ 18 ส่วนควบคุมต่างๆ ของนวัตกรรมกายภาพที่พัฒนา ในส่วนการทดสอบการใช้งาน โดยให้ผู้ทดสอบฝึก ขยับแขนบนชุดสเกตบอร์ดกายภาพไปตามรางสไลด์เป็นรูป ครึ่งวงกลม 0 -180 องศา สามารถทำงานได้ทั้งแบบ Active (ผู้ป่วยขยับแขนไปตามรางสไลด์เอง) และ Passive (อุปกรณ์ ช่วยในการขยับแขนของผู้ป่วยไปตามรางสไลด์) มีการวัด และแสดงผลการทำงาน แสดงเวลาและจำนวนครั้งของการ ทำการกายภาพ เมื่อเสร็จสิ้นการทำกิจกรรมจะมีเสียงเตือน
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 11 เพื่อความสะดวกและความปลอดภัย สามารถปรับองศา ความชันของโต๊ะอุปกรณ์ได้ 0 – 80 องศา และสามารถเพิ่มลดความสูงของโต๊ะอุปกรณ์ได้ 0 - 10 ซม ดังแสดงในรูปที่ 19 รูปที่ 19 การทดสอบของนวัตกรรมกายภาพแขนที่พัฒนา 4. สรุปผลการทดลอง การวิจัยและพัฒนานวัตกรรมแบบการเรียนรู้ซ้ำ ฉบับนี้มีจุดมุ่งหมาย มุ่งหมายการออกแบบกลไกและ วิเคราะห์โครงสร้างนวัตกรรมมุ่งเน้นการกายภาพแบบ บริหารช่วงแขนที่อ่อนแรงแบบเรียนรู้ซ้ำ ร่วมกับเทคโนโลยี เครือข่ายไร้สาย ภายใต้แนวคิดอินเทอร์เน็ตเพื่อทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things) เพื่อใช้ฝึกทักษะการขยับแขนใน ผู้ป่วยหลอดเลือดสมองหรือผู้ที่มีอาการกล้มเนื้ออ่อนแรง เครื่องต้นแบบสามารถปรับองศาความชันได้ เพื่อให้มีมุมของ องศาความชันที่แตกต่างและเหมาะสมกับการกายภาพ การ วิเคราะห์แบบจำลองอยู่ภายใต้ขอบเขตที่กำหนด โดยมี ชิ้นส่วนหลักที่นำมาวิเคราะห์คือ โครงโต๊ะกายภาพ, โครงที่ ปรับองศาความชัน และตังยึดโครงโต๊ะกับมอเตอร์โดยผล การวิเคราะห์จะแบ่งออกเป็นหัวข้อใหญ่ๆ คือ ค่าความเค้น สู ง สุ ด (Maximum Stress) ร ะ ย ะ ก า ร เ สี ย รู ป (Displacement) ) ค่ าค วาม เค รีย ด สู งสุ ด (Maximum Strain) และค่าความปลอดภัย (Safety Factor) จากการ วิเคราะห์พบว่าเกิดค่าความเค้นสูงสุดเกิดขึ้นที่โครงโต๊ะ กายภาพ พบว่าการวิเคราะห์ดังกล่าวข้างต้นตัวโครงสร้าง ต่างๆ ของอุปกรณ์ที่ออกแบบ มีความแข็งแรงเพียงพอที่จะ สามารถรับแรงที่เกิดขึ้นที่กระทำกับอุปกรณ์ได้เป็นอย่าดี โครงสร้างทั้งหมดมีความแข็งแรง ไม่เกิดความเสียหาย มี ความเหมาะสมในการผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพภายใต้ ขอบเขตที่กำหนดไว้ได้ผลจากการออกแบบและวิเคราะห์ สามารถนำมาสร้างนวัตกรรมกายภาพเพื่อการฟื้นฟู สมรรถภาพช่วงแขนที่มีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงในผู้ป่วย หลอดเลือดสมอง ได้จริง 5. กิตติกรรมประกาศ งานวิจัยนี้ได้รับทุนอุดหนุนการวิจัยและนวัตกรรม จากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ ประจำปีงบประมาณ 2565 และขอขอบคุณแผนกสาขาวิชาเวชศาสตร์ฟื้นฟู คณะ แพทยศาสตร์ ศูนย์การแพทย์สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารีมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ที่ช่วย ให้คำแนะนำต่างๆ สำหรับงานวิจัยนี้ 6. เอกสารอ้างอิง [1] ธีรภัทร หลิ่มบุญเรือง และคณะ. (2563), การวิจัยและ พัฒนานวัตกรรมกายภาพเพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพใน ผู้สูงอายุและผู้ป่วยหลอดเลือดสมองที่มีอาการกล้ามเนื้อ อ่อนแรง (รายงานผลการวิจัย), กรุงเทพฯ: สำนักงาน การวิจัยแห่งชาติ (วช.) ประจำปี 2563. [2] Thaihealthlife. (2552). การแตกของหลอดเลือดใน สมอง, http://thaihealthlife.com, สืบ ค้น ข้อมูล 4 มีนาคม 2566. [3] นิติภรณ์ แจวจันทึก. (2559). ประเภทโรคหลอดเลือด สมอง, http://mccormickhospital.blogspot.com, สืบค้นข้อมูล 4 มีนาคม 2566. [4] หลินจือ พลัส ชิตาเกะ. (2560). การอุดตันของเลือดใน ส ม อ ง, http://lingzhiplusshiitake.com, สื บ ค้ น ข้อมูล 4 มีนาคม 2566.
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 12 [5 ] Thaided. (2560). บ ร ร เ ท า อ า ก า ร ป ว ด หั ว , https://thaided.com/2641, สืบค้นข้อมูล 4 มีนาคม 2566. [6] Songyeon Choi, Kyeongmin Kim, Myeounghoon การควบคุม Glial ในเยื่อหุ้มสมองชั้นนอกช่วย บรรเทา อาการปวดประสาทที่เกิดจากการบาดเจ็บของ เส้นประสาท, https://doi.org/10.1016/j.ibror.2019.07.898, สืบค้นข้อมูล 4 มีนาคม 2566. [7] Jongsook Sanguantrakul, et al, การวิเคราะห์การ เคลื่อนไหวของร่างกายโดยใช้คลื่นไฟฟ้าสมองในการ ทำงานของผู้ป่วยอัมพา ,https://doi.org/10.1016/j.ibror.2019.07.897, สืบค้นข้อมูล 4 มีนาคม 2566. [8] Kyeongmin Kim, Songyeon Choi, Myeounghoon ฤทธิ์บรรเทาความเจ็บปวดของสารยับยั้ง mTOR ในเยื่อ หุ้มสมองชั้นนอกของหนูที่มีระบบประสาท, Cha, Bae Hwan Lee Yonsei University, Seoul, Republic of Korea,https://doi.org/10.1016/j.ibror.2019.07.899 , สืบค้นข้อมูล 4 มีนาคม 2566. [9] พงศกร บำรุงไทย. (2558). การฟื้นฟูการควบคุมแขน สำหรับผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองโดยใช้อุปกรณ์ตรวจรู้ ความลึกร่วมกับเกม, http://www.sci.rmutt.ac.th, สืบค้นข้อมูล 4 มีนาคม 2566. [10] S. D. Horn, G. DeJong, R. J. Smout, J. Gassaway, R. James, and B. Conroy,“Stroke rehabilitation patients, practice, and outcomes is earlier and more aggressive therapy better,” Arch Phys Med Rehabil, vol. 86,no. 12 Suppl 2, p. S101-S114, Dec. 2005. [11] P. S. Lum, C. G. Burgar, M. V. D. Loos, P. C. Shor, M. Majmundar, and R. Yap,“MIME robotic device for upper-limb neurorehabilitation in subacute stroke subjects: A follow-up study,” J Rehabil Res Dev,vol. 43, no. 5, p. 631, 2006. [12] S. Coote, B. Murphy, W. Harwin, and E. Stokes, “The effect of the GENTLE/s robotmediated therapy system on arm function after stroke,” Clin Rehabil, vol. 22, no. 5, pp. 395-405, May. 2008 [13] D. J. Reinkensmeyer, L. E. Kahn, M. Averbuch, and A. Mckenna-cole, “Understanding and treating arm movement impairment after chronic brain injury : Progress with the ARM guide,” J Rehabil Res Dev, vol. 37, no. 6,pp. 653-662, 2000. [14] Domien Gijbels and staff, 2011, “The Armeo Spring as training tool to improve upper limb functionality in multiple sclerosis:a pilot study”, Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation [15] Lukas Zimmerli and staff, 2012, “Validation of a mechanism to balance exercise difficulty in robot-assisted upper-extremity rehabilitation after stroke”,Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation [16] Mohamed Bouri, Charles Baur and Reymond Clavel, 2013 , “Handreha”:A new Hand and Wrist Haptic Device for Hemiplegic Children”, ACHI 2013:The Sixth International Conference on Advances in Computer-Human Interactions. [17] Author’s Biography “Robot-aided neurorehabilitation of the upper extremities”
SWU Engineering Journal (20xx) xx(x), x-x วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปีที่ xx ฉบับที่ x เดือน มกราคม – เมษายน พ.ศ. 25xx 13 Medical & Biological Engineering & Computing 2005, Vol. 43 Med. Biol. Eng. Comput.,2005,43,2-10 [18] Shahrol Mohamaddan “Development of Upper Limb Rehabilitation Robot Device for Home Setting” Procedia Computer Science 76 ( 2015 ) 376 – 380 [19] Rong Song, Kai-yu Tong, Xiaoling Hu and Wei Zhou“Myoelectrically controlled wrist robot for stroke rehabilitation”Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation volume 10, Article number: 52 (2013) [20] Yating Zhao , Changyong Liang , Zuozuo Gu , Yunjun Zheng and Qilin Wu“A New Design Scheme for Intelligent Upper Limb Rehabilitation Training Robot”Int. J. Environ. Res. Public Health 2020, 17,2948 [21] Luis I. Lugo–Villeda, Antonio Frisoli and Massimo Bergamasco Vicente Parra Vega “Robust Tracking of the Light Exoskeleton for Arm Rehabilitation Tasks” Volume 42, Issue 16, 2009, Pages [22] Claudia Rudhe and staff, 2012, “Reliability of movement workspace measurements in a passive arm orthosis used in spinal cord injury rehabilitation”, Journal of neuroengineering and rehabilitation, 9, pp.1-8. [23] Daniel K Zondervan and staff, 2013, “The Resonating Arm Exerciser: design and pilot testing of a mechanically passive rehabilitation device that mimics robotic active assistance”, Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 10, pp.1-12. [24] Nurdiana Nordin, Sheng Quan Xie and Burkhard Wünsche, 2 0 1 4 , “Assessment of movement quality in robot- assisted upper limb rehabilitation after stroke: a review”, Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 11(1), pp.1-23. [25] Zimmerli, L., Krewer, C., Gassert, R., Müller, F., Riener, R. and Lünenburger, L., 2 0 1 2 . Validation of a mechanism to balance exercise difficulty in robot-assisted upper-extremity rehabilitation after stroke. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 9 ( 1 ) , pp.1-13.
รางวัลการวิจัยแห่งชาติ : รางวัลผลงานประดิษฐคิดคน ประจําปงบประมาณ 2567 36 รองศาสตราจารย์ ดร.นิตต์อลิน พันธุ์อภัย และคณะ, มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ เอกสารแนบ 4 สำเนาหนังสือรับมอบการบริจาคอุปกรณ์ทางการแพทย์ให้กับภาควิชาเวชศาสตร์ฟื้นฟู คณะ แพทยศาสตร์ ศูนย์การแพทย์สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิ โรฒ โดยมี ผู้ช่วยศาสตราจารย์ นพ.วรพล อร่ามรัศมีกุล และทีมเวชศาสตร์ฟื้นฟู เป็นตัวแทนในการรับมอบ เพื่อนำไปใช้ในการสนับสนุนทางการแพทย์และยินดีให้นำทรัพย์สินไปใช้ในการอื่นเพื่อประโยชน์สาธารณะได้