ที่มาของงานวิจัย

ผู้ที่มีภาวะผิดปกติของหัวไหล่ เช่น ข้อต่อปลายกระดูกไหปลาร้าเสื่อมหรืออักเสบ กระดูกงอกทับเส้นเอ็นหัวไหล่ ภาวะเส้นเอ็นหัวไหล่ฉีก ข้อไหล่หลุด และข้อไหล่ติด สามารถแก้ไขความผิดปกติได้ด้วยการผ่าตัด ท่าผ่าตัดที่ใช้คือ ท่านอนตะแคง (lateral decubitus position) และใช้อุปกรณ์จัดท่าผ่าตัด Arthrex 3-point Shoulder Distraction System (ภาพที่ 1) เพื่อดึงแขนให้ตึงและปรับระดับให้เหมาะสมต่อการผ่าตัด อย่างไรก็ดี อุปกรณ์ช่วยจัดท่าผ่าตัดนี้มีราคาสูง ใช้งานยาก ทั้งยังเกะกะทำให้แพทย์เข้าถึงตำแหน่งผ่าตัดได้ลำบาก

ภาพที่ 1 ท่านอนตะแคงโดยการใช้อุปกรณ์จัดท่าผ่าตัด

รศ.นพ.บัญชา ชื่นชูจิตต์ หัวหน้าภาควิชาออร์โธปิดิกส์ คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์จึงริเริ่มการผ่าตัดแบบส่องกล้องด้วยท่านอนหงาย (beach chair position) และใช้อุปกรณ์จัดท่าผ่าตัด Beach Chair (ภาพที่ 2) แม้ว่าการผ่าในท่านี้ช่วยลดข้อด้อยของการผ่าตัดท่านอนตะแคงได้ แต่ทว่ายังประสบปัญหาจากการใช้อุปกรณ์จัดท่าที่ต้องใช้บุคลากรทางการแพทย์ราว 6 คนช่วยในการพยุงตัวผู้ป่วยเพื่อปรับระดับท่าผ่าตัดจากนอนราบไปที่มุมต่างๆ โดยการล็อกแขนอุปกรณ์ตามระยะร่องบนฐาน ซึ่งยากลำบากมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากผู้ป่วยมีน้ำหนักตัวมาก 

ภาพที่ 2 ท่านอนหงาย (beach chair position) (ซ้าย) โดยใช้อุปกรณ์จัดท่าผ่าตัด Beach Chair (ขวา)  

เป้าหมาย

ดร.ดนุ ดร.พสุ และนายปริญญา ทีมวิจัยจากห้องปฏิบัติการอุปกรณ์การแพทย์ หน่วยวิจัยวิศวกรรมชีวการแพทย์ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) ร่วมกับ รศ.นพ.บัญชา หัวหน้าภาควิชาออร์โธปิดิกส์ คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ พัฒนาอุปกรณ์จัดท่าผ่าตัดหัวไหล่ในท่า Beach Chair โดยต้องการออกแบบอุปกรณ์ให้ใช้งานสะดวก รวดเร็ว (แพทย์เข้าถึงตำแหน่งผ่าตัดได้ง่าย) ปลอดภัย เรียบง่าย ทำความสะอาดได้ คงทน ราคาถูก และใช้เป็นอุปกรณ์เสริมร่วมกับเตียงผ่าตัดทั่วไปได้

ทีมวิจัยทำอย่างไร

ทีมวิจัยร่วมปฏิบัติงานอย่างใกล้ชิดกับทีมแพทย์ โดยสังเกตการปฏิบัติงานภายในห้องผ่าตัดเพื่อให้เห็นปัญหาที่เกิดขึ้นจริงและแก้ไขได้ตรงจุด พบว่าขั้นตอนการยกตัวผู้ป่วยด้วยอุปกรณ์จัดท่าแบบเดิมมีความยากลำบาก หากสามารถสร้างกลไกแทนแขนของอุปกรณ์เดิมก็จะสามารถช่วยผ่อนแรงให้ทีมแพทย์ได้

ทีมวิจัยพิจารณากลไกทางเลือกที่จะมาทดแทนแขนของอุปกรณ์จัดท่าแบบเดิมไว้หลายระบบ เช่น การใช้เฟืองทดในตัวกระตุ้นแนวตรง (linear actuator) การใช้ระบบแม่แรงไฮดรอลิก (hydraulic jack) และการใช้ระบบแก๊สสปริง แต่เมื่อเปรียบเทียบข้อดีข้อด้อยพบว่า การใช้ระบบแก๊สสปริงตอบโจทย์การใช้งานได้ดีกว่าระบบอื่น

นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังได้ประเมินความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากระบบแก๊สสปริง ได้แก่

  • กรณีที่แก๊สสปริงรั่วหรือไม่ทำงาน ซึ่งอาจทำให้แผ่นรองหลังที่รับน้ำหนักผู้ป่วยหล่นขณะผ่าตัด
  • กรณีที่บุคลากรทางการแพทย์กดพลาดทำให้กลไกของแก๊สสปริงทำงานโดยไม่ได้ตั้งใจ ซึ่งอาจเกิดอันตรายต่อผู้ป่วยขณะกำลังผ่าตัด

เพื่อป้องกันความเสี่ยงเหล่านี้ที่อาจจะเกิดขึ้นในระหว่างใช้งานผ่าตัดหัวไหล่ ทีมวิจัยได้ออกแบบระบบป้องกันการตกหล่นเมื่อไม่มีระบบแก๊สสปริง โดยใช้กระเดื่องงัดให้อุปกรณ์ยังคงค้างจนกระทั่งการผ่าตัดลุล่วง ส่วนระบบการป้องกันการทำงานของแก๊สสปริงโดยไม่ได้ตั้งใจ ทีมวิจัยใช้แกนเหล็กมาขวางการทำงานของตัวกดที่ทำให้กลไกของแก๊สสปริงทำงาน ซึ่งทั้งสองระบบจะถูกปลดเพื่อให้บุคลากรทางการแพทย์สามารถเลื่อนขึ้นลงเพื่อปรับอุปกรณ์จัดท่านี้ตามมุมต่างๆได้

นอกจากอุปกรณ์จัดท่าผ่าตัดหัวไหล่ที่พัฒนาขึ้นนี้จะมีลักษณะการใช้งานตามที่กล่าวมาแล้ว ยังมีจุดเด่นที่เหนือกว่าอุปกรณ์แบบเดิมคือ

  • สามารถปรับระดับองศาของการเอนได้อิสระตามต้องการด้วยบุคลากรเพียงคนเดียว
  • มีชุดรองหัวไหล่ทั้ง 2 ด้านที่สามารถถอดเข้า-ออกได้ทำให้แพทย์เข้าถึงจุดที่จะผ่าตัดได้ง่าย
  • มีเบาะหนุนศีรษะพร้อมที่ประคองไม่ให้ศีรษะหลุดจากเบาะเพื่อลดอันตรายที่อาจเกิดขึ้นกับผู้ป่วยขณะผ่าตัด
ภาพที่ 3 อุปกรณ์จัดท่าผ่าตัดหัวไหล่ในท่า Beach Chair ที่พัฒนาขึ้น

ผลการทดสอบ

ทีมวิจัยทดสอบสมบัติทางกลเสมือนจริงด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์เพื่อให้เกิดความมั่นใจก่อนทดสอบทางคลินิกกับผู้ป่วยที่มีน้ำหนักตัวน้อยไปจนถึง 150 กิโลกรัม พบว่าอุปกรณ์จัดท่าผ่าตัดหัวไหล่ในท่า Beach Chair สามารถยกตัวผู้ป่วยได้ด้วยบุคลากรเพียงคนเดียว

ระบบป้องกันการตกโดยไม่มีระบบแก๊สสปริงสามารถทำงานได้อย่างราบรื่นตลอดการผ่าตัด ส่วนระบบป้องกันการทำงานของแก๊สสปริงโดยไม่ได้ตั้งใจก็สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง โดยมีการทดลองกดกลไกแก๊สสปริงอีกครั้งภายหลังจากปรับระดับการเอนในครั้งแรกแล้ว พบว่าระบบแก๊สสปริงไม่ทำงาน จนกว่าจะมีการปลดระบบเพื่อไม่ให้แกนเหล็กขวางกลไกของแก๊สสปริง ทำให้มั่นใจได้ว่าจะไม่มีเหตุการณ์ผู้ป่วยร่วงหล่นจากอุปกรณ์

ตลอดระยะเวลา 9 ปีที่ผ่านมา รศ.นพ.บัญชา ใช้อุปกรณ์จัดท่าผ่าตัดหัวไหล่ในท่า Beach Chair นี้กับผู้ป่วยที่มารับการรักษาทั้งในและต่างประเทศจำนวน 5,000 ราย และมีแผนจะใช้งานต่อไปในอนาคต นอกจากนี้ยังขยายผลการใช้งานโดยจัดจ้าง บริษัทเอกชนผลิตอุปกรณ์เพิ่มเติมเพื่อมอบให้แก่โรงพยาบาลในต่างจังหวัดจำนวน 3 แห่ง ได้แก่ โรงพยาบาลลำปาง โรงพยาบาลนครปฐม และโรงพยาบาลชลบุรี รวมถึงนักศึกษาแพทย์เฉพาะทางที่ต้องใช้อุปกรณ์นี้ด้วย

อุปกรณ์จัดท่าผ่าตัดหัวไหล่ในท่า Beach Chair นี้ช่วยให้การดำเนินงานในห้องผ่าตัดมีประสิทธิภาพสูงขึ้น เนื่องจากลดระยะเวลาในการประกอบติดตั้ง ลดจำนวนบุคลากรทางการแพทย์ในห้องผ่าตัดจาก 6 คนเหลือเพียง 2 คน (แพทย์และผู้ช่วยผ่าตัด) ช่วยผ่อนแรงในการยกตัวผู้ป่วย ช่วยให้แพทย์เข้าถึงจุดที่ต้องผ่าตัดได้สะดวก ลดระยะเวลาในการผ่าตัดและจัดท่าผู้ป่วยจาก 4 ชั่วโมงเหลือ 2 ชั่วโมง และลดระยะเวลาที่ผู้ป่วยต้องพักฟื้นจาก 1 เดือนเหลือเพียง 1 สัปดาห์เท่านั้น  

สถานภาพปัจจุบัน

“อุปกรณ์จัดท่าผ่าตัดหัวไหล่และแขน” ได้รับอนุมัติสิทธิบัตรเลขที่ 52185 เมื่อวันที่ 20 สิงหาคม 2552 และพร้อมถ่ายทอดเทคโนโลยี

ติดต่อ

สุธินี แสงอรุณ นักวิเคราะห์ หน่วยวิจัยวิศวกรรมชีวการแพทย์

โทร: 0 2564 6500 ต่อ 4321

อีเมล: sutinee.sae@mtec.or.th

ทีมวิจัย

รศ.นพ.บัญชา ชื่นชูจิตต์

หัวหน้าภาควิชาออร์โธปิดิกส์ คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

นักวิจัยอาวุโส และหัวหน้าห้องปฏิบัติการอุปกรณ์การแพทย์ หน่วยวิจัยวิศวกรรมชีวการแพทย์

นักวิจัย ห้องปฏิบัติการอุปกรณ์การแพทย์ หน่วยวิจัยวิศวกรรมชีวการแพทย์

ปริญญา จันทร์หุณีย์

วิศวกรอาวุโส ห้องปฏิบัติการอุปกรณ์การแพทย์ หน่วยวิจัยวิศวกรรมชีวการแพทย์

Scroll Up