CED2
  • Home
  • EVENTS
  • CED-Square on The Press
  • PROJECTS
    • Medical Innovations
    • Automotive Innovations
    • Agricultural Innivations
  • publications and patents
    • Conference
    • Journal Publications
    • Patents
  • ABOUT
  • Contact
  • Home
  • EVENTS
  • CED-Square on The Press
  • PROJECTS
    • Medical Innovations
    • Automotive Innovations
    • Agricultural Innivations
  • publications and patents
    • Conference
    • Journal Publications
    • Patents
  • ABOUT
  • Contact

สรุปผลงานวิจัยตีพิมพ์ Sit to Stand Trainer

8/3/2021

0 Comments

 
​การออกแบบและพัฒนาเครื่องออกกำลังกายและกายภาพบำบัดในผู้สูงอายุสำหรับการฝึกลุกยืน
(Part I: Design, Development and Validation of Device )

​
เนื่องจากเรากำลังเผชิญกับสภาวะที่ผู้สูงอายุที่มีปัญหาด้านการเคลื่อนไหวเพิ่มมากขึ้น และการลุกยืนถือเป็นสิ่งจำเป็นขั้นพื้นฐานสำหรับการเคลื่อนไหว อย่างไรก็ตามผู้สูงอายุส่วนใหญ่ลุกยืนได้ไม่ดี สาเหตุเนื่องจากความอ่อนแรงของกล้ามเนื้อลดลดอย่างมาก บุคลากรทางการแพทย์จึงแนะนำให้ผู้สูงอายุฝึกลุกยืนเพื่อเสริมสร้างความแข็งแรงของกล้ามเนื้อและการทรงตัว ​แต่อย่างไรก็ตามเครื่องออกกำลังกายฝึกลุกยืนที่มีในท้องตลาดมีข้อจำกัดในการใช้งานสำหรับผู้สูงอายุ และผลิตภัณฑ์จำนวนมากไม่มีความเหมาะสมทางจลพลศาสตร์การเคลื่อนไหวมากพอ
ด้วยเหตุนี้บุคลากรทางการแพทย์ จึงลังเลที่จะนำมาใช้ในการฝึกการเคลื่อนไหวเนื่องจากข้อจำกัดด้านการลุกยืนที่ไม่เป็นธรรมชาติของเครื่องมือ ดังนั้นผู้วิจัยจึงมุ่งที่จะพัฒนาและออกแบบเครื่องออกกำลังกายและกายภาพบำบัดหรับการฝึกลุกยืนที่ถูกต้องตามหลักชีวกลศาสตร์ในผู้สูงอายุ ซึ่งมุ่งเน้นให้เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยพยุงให้ผู้สูงอายุและป่วยฝึกลุกยืนอย่างถูกต้องเหมาะสม เป้าหมายของผู้วิจัยคือเอื้อให้เกิดการเคลื่อนไหวที่เป็นธรรมชาติที่สามารถนำไปใช้ในการฟื้นฟูสมรรถภาพในทางคลินิกได้ นักวิจัยได้จึงได้ออกแบบเครื่องออกกำลังกายสำหรับการฝึกลุกยืน ที่มีกลไกการเชื่อมต่อแบบขนาน (parallel bars) เพื่อให้กลไกดันเก้าอี้ให้เคลื่อนไปข้างหน้าและยกขึ้นเพื่อให้ผู้ใช้งานลุกยืนอย่างเป็นธรรมชาติมากที่สุด
Picture
Sit to Stand Trainer
ด้วยเหตุนี้อุปกรณ์เครื่องออกกำลังกายและกายภาพบำบัดหรับการฝึกลุกยืนในผู้สูงอายุ จึงช่วยให้ผู้ใช้สามารถลุกขึ้นยืนได้อย่างเป็นธรรมชาติ เครื่องออกกำลังกายและกายภาพบำบัดหรับการฝึกลุกยืนในผู้สูงอายุ แบบใหม่นี้ใช้ปริงเป็นแรงช่วยพยุงผู้ใช้งานให้ลุกยืน มีค่า k ของสปริงเท่ากับ 11.7 N/mm และให้แรงพยุงที่ 20-50 กิโลกรัม (สามารถปรับแรงพยุงน้ำหนักได้โดยการยืดมอร์เตอร์เชิงเส้นเพื่อยืดสปริง สปริงที่ถูกยืดให้ยาวขึ้นจะเพิ่มแรงพยุงน้ำหนักขึ้น  มอร์เตอร์เชิงเส้นสามารถยืดออกได้โดยใช้รีโมทควบคุม) เครื่องออกกำลังกายและกายภาพบำบัดหรับการฝึกลุกยืนในผู้สูงอายุ มีทั้งหมดเก้าระดับ ระดับแรกพยุงน้ำหนักที่ 20 กิโลกรัม และในแต่ละระดับที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มระดับแรงพยุงระดับละ 4 กิโลกรัม ดังนั้นเราสามารถคำนวณและปรับระดับการพยุงน้ำหนักตามความสามารถและน้ำหนักตัวของผู้ใช้​

เครื่องมือนี้เหมาะกับผู้ใช้งานที่มีน้ำหนักระหว่าง 40 - 120 กิโลกรัม ความสูงระหว่าง 150-190 เซนติเมตร ค่าความปลอดภัย (Factors of safety: FoS) ของเครื่องคือ 6
Picture
การทดสอบทาง Biomechanics
งานวิจัยนี้ได้ทำการตรวจสอบความเที่ยงตรงของเครื่งออกกำลังกาย โดยอาสาสมัครวิจัยอายุระหว่าง 18 - 25 ปี จำนวนสี่ราย (ชายสองรายและหญิงสองราย) ผู้วิจัยทำการบันทึกการเคลื่อนไหวในทาง จลพลศาสตร์ และจลนศาสตร์ในขณะที่ผู้เข้าร่วมการวิจัยทุกคนลุกยืนภายใต้สภาวะในการทดลองสองแบบใช้เครื่องออกกำลังกายและไม่ใช้เครื่องออกกำลังกายในการลุกยืน (No STST และ STST) ช่วงเวลาของการเคลื่อนไหว คือ 2.5 วินาที (1.25 วินาทีก่อนและ 1.25 วินาทีหลังของจุดกึ่งกลางการเคลื่อนไหว) การเคลื่อนไหวถูกนำไปคำนวณหามุม ความเร็วเชิงมุม ความเร็วและระยะของศีรษะ และแรงกดพื้น vGRFs จากนั้นคำนวณหาค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของเพียร์สันเพื่อเปรียบเทียบความคล้ายคลึงกันของการลุกยืนโดยใช้เครื่องมือที่พัฒนาขึ้น กับการลุกยืนอย่างเป็นธรรมชาติ และใช้การทดสอบ Paired Samples T-tests ในการวัดความแตกต่างในทางจลนศาสตร์ ค่าแรงกดพื้นในการลุกยืน (vGRFs)
Picture
การทดสอบทาง Biomechanics
การศึกษาวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าการลุกยืนโดยใช้เครื่องออกกำลังกายและกายภาพบำบัดหรับการฝึกลุกยืนในผู้สูงอายุทำให้เกิดรูปแบบการเคลื่อนไหวและความเร็วในการเคลื่อนไหวที่เป็นธรรมชาติโดยไม่จำกัดการเคลื่อนไหวของข้อเข่าและลำตัว นอกจากนี้เครื่องออกกำลังกายและกายภาพบำบัดหรับการฝึกลุกยืนในผู้สูงอายุ ยังช่วยลดน้ำหนักตัวที่สัมผัสกับพื้นในช่วงเริ่มต้นและช่วงยกตัวขึ้นทำให้สามารถลุกขึ้นยืนได้ง่ายขึ้น เนื่องจากช่วงเริ่มต้นและช่วงยกตัวขึ้นเป็นช่วงที่ยากที่สุดในการลุกขึ้นยืนในผู้สูงอายุที่มีภาวะการอ่อนแรงของกล้ามเนื้อ Quadriceps และ Hamstring

จากผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการกับอาสาสมัครปกติ แสดงให้เห็นว่าเครื่องออกกำลังกายและกายภาพบำบัดสำหรับการฝึกลุกยืนนี้ ช่วยส่งเสริมการเคลื่อนไหวอย่างเป็นธรรมชาติและไม่จำกัดการเคลื่อนไหวในการลุกยืน ทั้งยังสามารถลดแรงกระทำกับพื้นสูงสุดในระยะเริ่มต้นได้ ซึ่งช่วยพยุงให้ผู้ใช้งาน ยืนได้ง่ายขึ้น ดังนั้นนักกายภาพบำบัด และนักวิทยาศาสตร์การกีฬา จึงสามารถพิจารณานวัตกรรมนี้สำหรับการฝึกออกกำลังกายและกายภาพบำบัดลุกยืนทางคลินิค

​
การออกแบบและพัฒนาเครื่องออกกำลังกายและกายภาพบำบัดในผู้สูงอายุสำหรับการฝึกลุกยืน
(Part II: Clinical Trial with Elderlies)


จากบทความที่แล้ว ตัว Sit to Stand Trainer ได้รับการทดสอบทาง Biomechanics แล้วว่า ตัวอุปกรณ์ไม่ได้ส่งผลให้การลุกยืนผิดไปจากธรรมชาติปกติของการ ลุก-ยืน และทำให้ผู้สูงอายุสามารถ ลุก-ยืน ได้ง่ายขึ้นจากการที่แรงดันก้น ที่สามารถปรับได้ตามความต้องการในการใช้งาน ดังน้ัน ในขั้นต่อไปคือ การนำ Sit to Stand Trainer ไปทดลองใช้กับผู้สูงอายุ เพื่อดูประสิทธิภาพที่เกิดขึ้น ว่าสามารถเพิ่มความแข็งแรงกล้ามเนื้อระยางค์ส่วนล่าง ลดความเสี่ยงในการล้มในผู้สูงอายุได้จริงไหม

ในการทดสอบใช้งาน ผู้วิจัยได้ทำการประเมินการทดสอบการวัดผลทางกายภาพอาสาสมัครวิจัย โดยในส่วนของการประเมินการทดสอบการวัดผลทางกายภาพนั้น มีผู้สูงอายุจำนวนยี่สิบเจ็ดราย (ชายสิบสี่รายและหญิงสิบสามราย) ที่ไม่มีความบกพร่องของกล้ามเนื้อและระบบประสาทเข้าร่วมในการศึกษาวิจัยนี้

นักวิจัยได้มอบเครื่องออกกำลังกายและกายภาพบำบัดสำหรับการฝึกลุกยืนในผู้สูงอายุให้แก่ลานอเนกประสงค์ของชุมชน จากนั้นนักวิจัยได้ทำการบันทึกขนาดของร่างกายและเก็บรวบรวมประวัติทางด้านสุขภาพ รวมถึงข้อมูลการวัดผลทางกายภาพจำนวนสามครั้ง ทำการเก็บข้อมูลการทดสอบการวัดผลครั้งแรกสี่สัปดาห์ก่อนเข้าสู่โปรแกรมการฝึกอบรม (สัปดาห์ที่ 4) ทำการเก็บข้อมูลการทดสอบการวัดผลครั้งที่สองก่อนวันแรกของโปรแกรมการฝึกอบรม (สัปดาห์ที่ 0) และทำการเก็บข้อมูลการทดสอบการวัดผลครั้งที่สามภายหลังหกสัปดาห์ของการฝึกอบรม (สัปดาห์ที่ 6) โดย Paired samples T-tests ถูกนำมาใช้เพื่อวัดความแตกต่างก่อนและหลังการทดสอบแต่ละครั้งในแต่ละช่วงเวลา
Picture
การทดลองใช้งานในผู้สูงอายุในชุมชน
จากผลการทดสอบกับผู้สูงอายุ พบว่าระยะเวลา 6 สัปดาห์ ของการฝึกลุกยืนด้วยเครื่องออกกำลังกายและกายภาพบำบัดสำหรับการฝึกลุกยืนนี้  สามารถช่วยเพิ่มการทรงตัว ความแข็งแรง ความคล่องแคล่วว่องไวและความเร็วในการเดินได้ ทั้งนี้เนื่องจากการฝึกลุกนั่งเป็นการออกกำลังกายที่กระทำทั้งร่างกาย โดยต้องใช้กล้ามเนื้อ ในการสอดประสานควบคุมการทรงตัว รวมทั้งต้องใช้ความแข็งแรงและความคล่องแคล่วว่องไวของกล้ามเนื้อและข้อ ดังนั้นการฝึกลุกยืนสามารถพัฒนาสมรรถภาพทางกายของผู้สูงอายุได้
Picture
ผลการทดสอบในผู้สูงอายุ
จากการศึกษานี้ทำให้นักกายภาพและนักวิทยาศาสตร์การกีฬา สามารถมั่นใจที่นำเครื่องมือไปใช้ทางคลินิก เพื่อลดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นในขณะฝึกลุกยืนให้แก่คนไข้หรือผู้สูงอายุได้ และปัจจุบันเครื่องมือนี้พัฒนาผ่านมาตรฐานความปลอดภัยระดับเครื่องมือแพทย์ ISO60601 และขยายไปสู่ขั้นตอนการเผยแพร่การใช้งานในวงกว้าง ทั้งที่เป็นหน่วยงาน สถานพยาบาล และผู้สูงอายุตามบ้าน

สามารถดูคลิปแนะนำอุปกรณ์ได้จาก Link ด้านล่าง

​และขั้นตอนการใช้งานได้จาก Link นี้ครับ


Sairag SA-ADPRAI, Bunyong RUNGROUNGDOUYBOON, "The Design and Development of Sit to Stand Trainer for the Elderly", The Walailak Journal of Science and Technology, Volume 17, Number 8, August 2020, p760-775

​อ่านงานวิจัยฉบับเต็มได้ที่ https://wjst.wu.ac.th/index.php/wjst/article/view/6145

​
ที่มา Joys of Technology & Engineering
0 Comments



Leave a Reply.

    Archives

    March 2025
    February 2025
    November 2024
    August 2024
    April 2024
    February 2024
    January 2024
    December 2023
    November 2023
    September 2023
    August 2023
    July 2023
    May 2023
    March 2023
    February 2023
    November 2022
    September 2022
    July 2022
    June 2022
    April 2022
    March 2022
    February 2022
    August 2021
    June 2021
    February 2021
    December 2020
    November 2020
    October 2020
    September 2020
    August 2020
    June 2020
    February 2020
    December 2019
    November 2019
    September 2019
    July 2019
    May 2019
    April 2019
    March 2019
    February 2019
    December 2018
    November 2018
    September 2018
    August 2018
    July 2018
    May 2018
    April 2018
    March 2018
    February 2018
    November 2017
    September 2017
    August 2017
    July 2017
    June 2017
    May 2017
    March 2017
    February 2017
    January 2017
    December 2016
    November 2016
    September 2016
    August 2016
    July 2016
    June 2016
    April 2016
    March 2016
    February 2016
    January 2016
    December 2015
    November 2015
    August 2015
    May 2015
    April 2015
    February 2015
    November 2014
    September 2014
    April 2014
    March 2013
    February 2013
    January 2013
    December 2012
    July 2012

We Would Love to Have You Visit Soon!


Hours

M-F: 7am - 7pm

Telephone

+66-(0)-2564-3001 ถึง 9 ต่อ 3247

Email

[email protected]