Exoskeleton อีกหนึ่งอุปกรณ์ทางการทหารที่ถูกนำมาใช้ในหลายด้าน ตั้งแต่อุตสาหกรรม ความปลอดภัย การดูแลผู้ป่วย ไปจนสันทนาการ วันนี้เราจึงพามาดูอีกขั้นของ Exoskeleton ที่อาจช่วยให้ผู้พิการกลับมาเดินได้อีกครั้ง
เมื่อพูดถึง Exoskeleton หลายท่านอาจนึกถึงโครงเหล็กสำหรับสวมใส่ภายนอกที่เปลี่ยนผู้ใช้งานให้กลายเป็นจอมพลัง อีกหนึ่งวิทยาการโดดเด่นจากความก้าวหน้าของเทคโนโลยีหุ่นยนต์ เดิมถูกใช้งานทางการทหารก่อนเริ่มได้รับการผลักดันสู่อุตสาหกรรมทั่วไป
ปัจจุบันเริ่มมีการใช้งาน Exoskeleton นี้ในหลายสาขา ตั้งแต่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อป้องกันอาการบาดเจ็บที่อาจจะเกิดขึ้น ใช้ในงานซ่อมบำรุงเพื่อเพิ่มขีดความสามารถการปฏิบัติงาน ไปจนใช้สันทนาการสำหรับการท่องเที่ยวตามภูเขาหรือเดินป่า ช่วยยกระดับการท่องเที่ยวให้ไกลขึ้นอีกขั้น
แต่วันนี้เราจะมาลงลึกในสาขาที่นิยมใช้งานไม่แพ้กันอย่างการแพทย์ กับ Exoskeleton ที่อาจช่วยให้ผู้พิการกลับมาเดินได้
Twin อุปกรณ์สนับสนุนการเดินและกายภาพบำบัดของผู้พิการ
ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก Istituto Italiano di Tecnologia หรือ สถาบันเทคโนโลยีแห่งอิตาลี กับการคิดค้นพัฒนา Exoskeleton รุ่นใหม่อย่าง Twin เพื่อสนับสนุนผู้พิการหรือผู้มีความบกพร่องทางการเคลื่อนไหวให้สามารถกลับมาเดินด้วยขาของตัวเองอีกครั้ง
ปัจจุบันอาการป่วยหรือบาดเจ็บจากอุบัติเหตุบริเวณไขสันหลังและเส้นประสาทคือเรื่องที่ได้ทั่วไป อีกทั้งยังมีแนวโน้มการขยายตัวต่อเนื่องสอดรับกับการมาถึงของสังคมสูงอายุ ซึ่งอาจนำไปสู่ความพิการหรือบกพร่องทางการเคลื่อนไหว ทางทีมวิจัยที่เล็งเห็นความสำคัญจึงเริ่มนำอุปกรณ์ Exoskeleton มาใช้ทางการแพทย์
พวกเขาได้พัฒนา Twin เป็น Exoskeleton รองรับสรีระส่วนล่างตั้งแต่ช่วงเอวลงไป เพื่อสนับสนุนผู้ป่วยที่มีความบกพร่องทางการเคลื่อนไหวให้สามารถขยับขา หัวเข่า และสะโพก กลายเป็นแกนยึดและสร้างแรงขับจนผู้ใช้งานสามารถกลับมาเดินได้อีกครั้ง
Twin ได้รับการออกแบบเพื่อเป็นแกนยึดและสร้างแรงขับเคลื่อนทดแทนส่วนที่ขาดหายไปจากผู้ใช้งาน โดยมอเตอร์ที่จะทำการขับเคลื่อนสะโพกกับข้อเข่าให้ขยับตามรูปแบบการเดินที่ถูกต้อง และสามารถปรับรูปแบบการสนับสนุนอย่างอิสระผ่านแอปพลิเคชันที่ได้รับการติดตั้งมาพร้อมกัน
อีกหนึ่งจุดเด่นที่ทำให้ชุดนี้แตกต่างไปจาก Exoskeleton รุ่นอื่นคือ ตัวโครงได้รับการผลิตขึ้นจากวัสดุอย่างอะลูมิเนียมเป็นแกนแทนที่จะเป็นเหล็กเหมือนที่ผ่านมา ทำให้น้ำหนักของ Twin เบาจนสามารถเคลื่อนไหวได้ง่ายและคล่องตัวกว่า โดยแบตเตอรี่ภายในเครื่องสามารถทำงานต่อเนื่องได้สูงสุด 4 ชั่วโมงและอาศัยเวลาชาร์จราว 1 ชั่วโมง
ขีดความสามารถในปัจจุบันและการใช้งานทางการแพทย์
ปัจจุบันระบบการทำงาน Twin แบ่งการใช้งานออกเป็น 3 รูปแบบได้แก่ Walk mode สำหรับผู้ป่วยที่บาดเจ็บไขสันหลังหรืออาการร้ายแรงจนไม่สามารถขยับขาทั้งสองข้าง อุปกรณ์นี้จะช่วยให้ผู้ป่วยสามารถนั่ง ยืนตัวตรง และเดินได้ แต่ยังต้องมีไม้ค้ำช่วยพยุงเพื่อประคองร่างกายให้กลับมาเคลื่อนไหวได้
ลำดับต่อมาคือ Retrain mode สำหรับผู้ป่วยที่มีอาการบกพร่องทางการเคลื่อนไหวบางส่วน ตัวชุดจะปรับระดับการสนับสนุนให้เข้ากับอาการป่วย ทำให้คนไข้สามารถเดินเหินตามปกติโดยตัวชุดจะเข้าสนับสนุนและสร้างแรงขับเคลื่อนให้เพียงพอ อีกทั้งช่วยปรับท่าทางการเดินให้เหมาะสม ช่วยให้ผู้ป่วยสามารถฝึกเดินและกายภาพบำบัดอย่างมีประสิทธิภาพ
สุดท้าย Twincare mode ออกแบบมาเพื่อรองรับสำหรับผู้ป่วยที่มีความผิดปกติจากข้างเดียว หรือการเกิดอัมพฤกษ์จนร่างกายซีกหนึ่งไม่สามรถเคลื่อนไหวได้ ในกรณีนี้จะทำการสนับสนุนขับเคลื่อนขาข้างที่เกิดอาการ พร้อมปรับระดับการเคลื่อนไหวของขาอีกข้างให้สอดคล้อง เพื่อให้สามารถกลับมาเดินได้อีกครั้ง
สำหรับผู้ป่วยอัมพาตช่วงล่างที่สองขาขาดกำลังและไม่สามารถขยับได้อย่างสิ้นเชิง Twin อาจยังไม่ใช่ Exoskeleton ที่ช่วยให้สามารถกลับมาเดินเหินตามปกติได้ดังใจ ประโยชน์ของตัวเครื่องยังคงเน้นไปในการสนับสนุนและบำบัดอาการเป็นหลัก ยังไม่สามารถใช้ทดแทนสองขาของเราโดยสิ้นเชิง
อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่ได้เป็นเพียงเจ้าเดียวที่มีการใช้งาน Exoskeleton ทางการแพทย์ หลายบริษัทต่างพัฒนาระบบสนับสนุนผู้บกพร่องทางการเคลื่อนไหวต่างๆ เช่น อุปกรณ์สนับสนุนการเดินและวิ่งของผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง, อุปกรณ์ที่ช่วยให้ผู้ป่วยอัมพฤกษ์กลับมาขยับนิ้วชี้และนิ้วกลาง ไปจนเข็มขัดที่ช่วยให้ผู้ป่วยพาร์กินสันกลับเดินตามปกติได้
แม้ปัจจุบันอุปกรณ์หลายชิ้นจะยังอยู่ในระหว่างการพัฒนาแต่บางส่วนก็เริ่มมีการเปิดตัวเชิงพาณิชย์ และจะช่วยเพิ่มคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยได้อีกมาก
จริงอยู่ในปัจจุบัน Exoskeleton ส่วนใหญ่ยังถูกพัฒนาขึ้นเพื่อการสนับสนุน รักษา และฟื้นฟูความบกพร่องทางการเคลื่อนไหวเป็นหลัก แต่หากได้รับการพัฒนาต่อเนื่องในอนาคตนี่อาจเป็นอุปกรณ์ทดแทนความพิการ ที่ช่วยให้ผู้ป่วยและผู้ประสบอุบัติเหตุมากมายกลับมาใช้ชีวิตตามปกติอีกครั้งก็เป็นได้
แหล่งข้อมูล