Virtual Reality-based System for Ankle Rehabilitation Post Stroke

ชื่องานวิจัย/บทความ
Virtual Reality-based System for Ankle Rehabilitation Post Stroke

แหล่งที่มา
http://scholar.google.co.th
สืบค้นคำ telerehabilitation, force feedback, ankle rehabilitation, Rutgers Ankle, virtual reality

วัตถุประสงค์
ออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ฟื้นฟูสมรรถภาพข้อเท้า (Virtual Reality-based System)เพื่อใช้ฟื้นฟูสมรรถภาพข้อเท้าในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองและนำมาทดลองใช้จริง

กลุ่มตัวอย่าง
ผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง 3 คน ซึ่งเป็นโรคหลอดเลือดสมองมาแล้ว 1- 8 ปี

ขั้นตอนการวิจัย
1. ออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ฟื้นฟูสมรรถภาพข้อเท้าในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง โดยนำข้อเท้าแบบหุ่นยนต์ชนิด Rutgers 2 ชิ้น มาควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ (PC) และระบบหน้าจอแสดงผล ซึ่งข้อเท้าแบบหุ่นยนต์ ประกอบไปด้วย แผ่นรองเท้าชนิด Stewart ออกแบบให้สามารถยึดกับข้อเท้าผู้ใช้และมี 6DOF เป็นตัววัดค่าแรง (force)และแรงเกร็งต้าน (torque) ซึ่งข้อเท้าแบบหุ่นยนต์จะติดกับตัวรองรับที่พื้น มีการควบคุมด้วยระบบไฟฟ้าและแรงอัด และใช้ระบบ low – level servo control software เป็นระบบควบคุม โดยออกแบบการฝึกโดยใช้เกมส์ ใช้สถานการณ์สิ่งแวดล้อมเข้ามาช่วยในการฟื้นฟูซ้ำ ๆ เช่น การบังคับการบินของเครื่องบินและการขับเรือ เพื่อไม่ให้เกิดความเบื่อหน่ายของผู้ถูกฝึก ผู้ฝึกสามารถปรับระดับความยาก เพื่อให้เหมาะสมกับตัวผู้ถูกฝึกได้ เช่น การปรับสภาวะอากาศ ปลอดโปร่ง ฝนตก มีหมอก อากาศแปรปรวนและมีการมองทัศวิสัยลดลง 50 % เป็นต้น โดยผู้ถูกฝึกสามารถควบคุมเกมส์ที่หน้าจอโดยใช้เท้า (foot joystick) และเก็บข้อมูลการเคลื่อนไหวข้อเท้าไว้ในคอมพิวเตอร์และแปลผล
2. ทดสอบผลการใช้อุปกรณ์ฟื้นฟูสมรรถภาพข้อเท้าในกลุ่มตัวอย่าง โดยจัดให้มีการฝึก ครั้งละ 1 ชั่วโมง ฝึก 3 ครั้งต่อสัปดาห์เป็นเวลา 4 สัปดาห์ ดังนี้
2.1 กลุ่มตัวอย่างนั่งบนเก้าอี้ที่ปรับระดับได้ วางเท้าไว้บนแผ่นรองเท้า ดูการกระตุ้นการฝึกที่หน้าจอเครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น การบังคับการบินของเครื่องบินและการขับเรือ และควบคุมโดยใช้เท้า (foot joystick) มี 2 คน ใช้การการฝึกโดยใช้เกมส์เครื่องบิน และมี 1 คนที่ใช้การการฝึกโดยใช้เกมส์เรือ
2.2 ข้อมูลที่ได้จากแผ่นรองเท้าจะบอกค่า 3 ค่า ได้แก่ ค่ามุมของข้อเท้าซึ่งได้จากการเปลี่ยนตำแหน่งของเส้น 6 เส้นตรงที่ขนานกับตำแหน่งข้อเท้า ค่าแรงและค่าแรงต้านเกร็งวัดได้จาก 6DOF ซึ่งมีตัวจับสัญญาณเมื่อแผ่นรองเท้าเคลื่อนที่

ผลการวิจัย
1. เวลาที่ใช้ในการทำเพิ่มขึ้นเฉลี่ยที่นาทีที่ 20 ในครั้งแรก และเวลาที่ใช้ในการทำเพิ่มขึ้นเฉลี่ยที่นาทีที่ 50 ในสัปดาห์ที่ 4
2. 2 ใน 3 คนสามารถควบคุมการฝึกได้ดี โดยไม่ต้องการให้มีการจำกัด
3. ทั้ง 3 คนมีแรงเพิ่มขึ้นในทุกการเคลื่อนไหว มีผลทำให้เดินได้เร็วขึ้น
4. 1 ใน 3 คนมีความทนทานในการเดินมากขึ้น เดินได้นานขึ้น จากการวัดค่า six – minute walk test จากระยะทาง 995 ฟุต เป็น 1085 ฟุต และมีแรงเพิ่มขึ้นทั้งในการเคลื่อนที่แนว vertical และ horizontal

ประโยชน์ที่ได้รับ
1. ทราบถึงวิธีการพัฒนาออกแบบรวมถึงวิธีการใช้อุปกรณ์ฟื้นฟูสมรรถภาพข้อเท้า Virtual Reality-based System ในการใช้ฟื้นฟูสมรรถภาพข้อเท้าในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง
2. ทราบถึงผลการฟื้นฟูสมรรถภาพข้อเท้าโดยใช้ Virtual Reality-based System เพื่อใช้ฟื้นฟูสมรรถภาพข้อเท้าในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง

วิเคราะห์วิจารณ์
เป็นงานวิจัยที่ดี มีการอธิบายการใช้อุปกรณ์เทคโนโลยีสิ่งอำนวยความสะดวกเพื่อฟื้นฟูสมรรถภาพข้อเท้าในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองได้อย่างละเอียด แต่ในกลุ่มตัวอย่างมีจำนวนน้อยทำให้ผลการวิจัยดูไม่ค่อยน่าเชื่อถือ ในวิธีการวิจัยได้กล่าวถึงการวัดแรงเกร็งต้าน และมุมการเคลื่อนไหวของข้อเท้า แต่ในผลการวิจัยไม่ได้กล่าวถึงค่านี้เลย และในงานวิจัยนี้ไม่มีการแสดงค่าความน่าเชื่อถือของการวัดค่าต่าง ๆ