Please use this identifier to cite or link to this item: https://ir.swu.ac.th/jspui/handle/123456789/28976
Title: การพัฒนาเครื่องกระตุ้นไฟฟ้าเพื่อสร้างการตอบสนองของเส้นประสาทที่เสียหายจากการบาดเจ็บบริเวณไขสันหลัง
Other Titles: Development of functional electrical stimulation to generate response of denervated muscle in spinal cord injury
Advisor : วงศ์วิทย์ เสนะวงศ์
วีรยส อร่ามเพียรเลิศ
Authors: ชญานิศ วรัญญานนท์
พีรวุฒิ แดงพวง
Keywords: อาการบาดเจ็บบริเวณกระดูกสันหลัง
การกระตุ้นการทำงานของกล้ามเนื้อและเส้นประสาทด้วยไฟฟ้า
Issue Date: 2565
Publisher: สาขาวิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ
Abstract(TH): อาการบาดเจ็บบริเวณไขสันหลัง (Spinal Cord Injury) ส่งผลต่อการดำเนินชีวิตในระยะยาวเป็นอย่างมาก และหากไม่เข้ารับการรักษาอย่างถูกวิธี อาจเกิดภาวะแทรกซ้อนได้ เช่น การทำงานที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาท ทำงานผิดปกติ ความดันเลือดต่ำ และความผิดปกติของมวลกล้ามเนื้อ ในปัจจุบันมีแนวทางการรักษาโดยการบำบัด เพิ่มมวลกล้ามเนื้อและกระดูก หรือรักษาโดยการฟื้นฟูตามหลักเวชศาสตร์ฟื้นฟู ซึ่งต้องใช้เวลานานและมีค่าใช้จ่ายที่ สูง เนื่องจากต้องอาศัยเทคนิคเฉพาะในการรักษา อีกหนึ่งแนวทางการรักษาที่ได้ผลเชิงบวกคือการคงสภาพของ กล้ามเนื้อที่ขาดเส้นประสาทมาเลี้ยง (Denervated Muscle) ด้วยการกระตุ้นการทำงานของกล้ามเนื้อและ เส้นประสาทด้วยไฟฟ้า ซึ่งเป็นเครื่องกระตุ้นไฟฟ้ารูปแบบหนึ่งที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในงานอุตสาหกรรมทาง การแพทย์ ทั้งในทางคลินิกและงานวิจัย ด้วยเหตุนี้โครงงานวิศวกรรมชิ้นนี้จึงมุ่งเน้นการพัฒนาบอร์ดทดลองสำหรับสั่ง การพารามิเตอร์ในเครื่องกระตุ้นไฟฟ้าใช้ในการกระตุ้นและให้ความจำเพาะต่อการฟื้นฟูผู้ป่วยเพื่อให้เกิดการทำงานใน กล้ามเนื้อที่ขาดเส้นประสาทมาเลี้ยง (Denervated Muscle) ซึ่งประกอบไปด้วยการสร้างลักษณะรูปคลื่น (Wave form) ทั้งหมด 3 ชนิด ประกอบไปด้วย คลื่นพัลส์สี่เหลี่ยม (Square wave) คลื่นพัลส์แบบสามเหลี่ยม (Triangle wave) และคลื่นพัลส์แบบไซน์ (Sine wave) รวมไปถึงความสามารถในการปรับความถี่ (Frequency) และรอบการ ทำงาน (Duty cycle) และสามารถใช้งานได้ยาวนานถึง 5 ชั่วโมง 55 นาที เมื่อให้พลังงานด้วยแบตเตอรี่ (Power Unit) และสามารถปรับแรงดันได้สูงสุด 100 โวลต์จากวงจรเครื่องจ่ายพลังงานแรงดันสูง ซึ่งพบว่ามีค่าความ คลาดเคลื่อนขณะปรับแรงดันที่ 0.9245 เปอร์เซ็นต์ และค่า Root Mean Squared Error ที่ 0.999 เปอร์เซ็นต์ และ เมื่อทำการทดสอบโดยปล่อยแรงดันที่ปล่อยออกมาจากตัวบอร์ดทดลองวงจรขยายสัญญาณให้ไหลผ่านวงจรเสมือนที่มี ค่าความต้านทานทางไฟฟ้าเลียนแบบผิวหนังของมนุษย์ (Equivalent Circuit) พบว่ามีกระแสไหลผ่านสูงสุด 123.96 มิลลิแอมแปร์ การทดสอบสั่งการคลื่นที่มีช่วงกระตุ้นเฟสเดี่ยว (Monophasic pulse) เมื่อใช้แรงดันที่ 5 โวลต์ถึง 100 โวลต์ และการทดสอบสั่งการคลื่นที่มีช่วงกระตุ้นเฟสคู่ (Biphasic pulse) เมื่อจ่ายแรงดัน 15 โวลต์ ถึง 90 โวลต์ โดยวัดแบบจุดสูงสุดถึงจุดต่ำสุด (Peak to Peak Voltage) พบว่ามีค่าเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยประมาณ 3.127% และ 3.951% ตามลำดับ
Abstract: In the course of time, a spinal cord injury has a significant impact on life. If complications are not effectively managed, they could lead to things like work related to nervous system malfunctions, hypotension and abnormalities in muscle mass etc. At present, there is a treatment method for increasing muscle and bone mass or treatment by rehabilitation according to the principles of rehabilitation medicine which takes a long time and has a high cost Because it requires specific techniques and advanced expertise in the treatment. Another method of treatment that has positive results for patients is to maintain the condition of the denervated muscle through functional electrical stimulation, which is A form of electrical stimulation that is widely used in the medical industry physical therapy and rehabilitation both clinical and research For this reason, this engineering project focuses on developing an experimental board for commanding parameters in functional electrical stimulation for specific stimulation and rehabilitation of patients to achieve function in the Denervated Muscle which consists of generating 3 types of waveforms which are Square wave, Triangle wave and Sine wave, as well as adjustable frequency and duty cycle, with long service life. It can be used up to 5 hours 55 minutes when powered by a Power Unit and can adjust the voltage up to 100 volts from the high voltage booster circuit. The discrepancy while adjusting the voltage was 0.9245 percent and the Root Mean Squared Error was 0.999 percent. The human skin equivalent circuit showed a maximum current output of 123.96 mA, a ทาonophasic pulse test when applied at a voltage of 5 volts to 100 volts and a command wave with biphasic pulse when supplying voltage from 15 volts to 90 volts by measuring peak to peak voltage. It was found that the average percentage error was about 3.127% and 3.951% respectively.
URI: https://ir.swu.ac.th/jspui/handle/123456789/28976
Appears in Collections:BioEng-Senior Projects

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Eng_Chayanist_W.pdf
  Restricted Access
12.24 MBPDFView/Open Request a copy


Items in SWU repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.