การพัฒนาระบบวิเคราะห์การเดินและการกระจายน้ำหนักฝ่าเท้าเพื่อประเมินความผิดปกติ
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาระบบวิเคราะห์การเดิน (gait analysis) เพื่อประเมินความผิดปกติของการเดิน โดยผสานการวิเคราะห์แบบ kinematics (การเคลื่อนไหวของร่างกาย) และ kinetics (แรงที่กระทำต่อร่างกาย) เข้าด้วยกัน นี่เป็นจุดแข็งสำคัญ เพราะการวิเคราะห์แบบผสมผสานนี้ให้ข้อมูลที่ครอบคลุมและแม่นยำกว่าการวิเคราะห์แบบใดแบบหนึ่งเพียงอย่างเดียว การใช้ inverse dynamics model ช่วยให้สามารถคำนวณแรงและโมเมนต์ที่กระทำต่อข้อต่อต่างๆ ของขาได้ ซึ่งเป็นข้อมูลที่สำคัญในการวินิจฉัยและวางแผนการรักษาผู้ป่วยที่มีปัญหาการเดิน
วิธีการเก็บข้อมูลใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย การใช้ระบบกล้องหลายตัวและ pose estimation algorithm เพื่อวิเคราะห์การเคลื่อนไหวแบบ kinematics นั้นมีความแม่นยำสูง ในขณะที่การใช้แผ่นรองพื้นที่มีเซ็นเซอร์วัดแรงและความดัน และเทคโนโลยี fiber optic เพื่อวัดแรงใน 6 องศาอิสระ (3D forces และ 3D moments) นั้นช่วยให้ได้ข้อมูล kinetics ที่ละเอียด การผสานข้อมูลทั้งสองแบบเข้าด้วยกัน ทำให้สามารถสร้างแบบจำลองการเคลื่อนไหวของร่างกายได้อย่างสมบูรณ์ และนำไปสู่การประเมินความผิดปกติของการเดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ
อย่างไรก็ตาม งานวิจัยยังเผชิญกับความท้าทายในการจัดการกับปริมาณข้อมูลขนาดใหญ่ จึงจำเป็นต้องใช้เทคนิคทางคณิตศาสตร์และสถิติขั้นสูง เช่น multivariate analysis, principal component analysis, neural networks และ fuzzy system ในการวิเคราะห์ข้อมูลและแยกแยะข้อมูลที่สำคัญ การนำ AI โดยเฉพาะ deep learning มาใช้ เป็นแนวทางที่น่าสนใจในการจัดการกับความท้าทายนี้ และจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบวิเคราะห์ได้อย่างมาก ในอนาคต การพัฒนาระบบผู้เชี่ยวชาญ (expert system) จะช่วยให้แพทย์สามารถใช้งานระบบได้ง่ายขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
งานวิจัยนี้ให้ความสำคัญกับการพัฒนา instrumented walkway ซึ่งเป็นพื้นที่สำหรับวัดการเดิน ด้วยขนาดที่เหมาะสมสำหรับการวิเคราะห์ การออกแบบ walkway นี้เป็นส่วนสำคัญในการทำให้การเก็บข้อมูลมีความถูกต้องและเชื่อถือได้ นอกจากนี้ งานวิจัยยังระบุถึงการประยุกต์ใช้ระบบในหลายด้าน เช่น การพัฒนาขาเทียม การออกแบบรองเท้า การวิเคราะห์และติดตามผู้ป่วยที่มีปัญหาการเดิน การดูแลผู้สูงอายุ และการเพิ่มประสิทธิภาพการเล่นกีฬา ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพและความสำคัญของงานวิจัยนี้ในวงกว้าง
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมหลายประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:
-
อุตสาหกรรมการแพทย์: ระบบวิเคราะห์การเดินที่พัฒนาขึ้นสามารถนำไปใช้ในการวินิจฉัย ติดตามอาการ และวางแผนการรักษาผู้ป่วยที่มีปัญหาเกี่ยวกับการเดิน เช่น ผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง โรคพาร์กินสัน โรคเบาหวาน และผู้ป่วยที่ต้องใช้ขาเทียม อุตสาหกรรมนี้ต้องการระบบที่มีความแม่นยำ เชื่อถือได้ และใช้งานง่าย ซึ่งงานวิจัยนี้สามารถตอบโจทย์ได้เป็นอย่างดี
-
อุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพ: ข้อมูลที่ได้จากระบบนี้สามารถนำไปใช้ในการออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพ เช่น รองเท้าที่ออกแบบมาเพื่อลดความเสี่ยงของการบาดเจ็บ หรือขาเทียมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น การวิจัยนี้สามารถสร้างความได้เปรียบทางการแข่งขันให้กับบริษัทในอุตสาหกรรมนี้
-
อุตสาหกรรมกีฬา: การวิเคราะห์การเดินสามารถนำไปใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพการเล่นกีฬา และลดความเสี่ยงของการบาดเจ็บ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกีฬาที่ต้องการการเคลื่อนไหวที่แม่นยำ และการทรงตัวที่ดี
-
อุตสาหกรรมเทคโนโลยีสารสนเทศ: การพัฒนาระบบนี้เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีต่างๆ เช่น การประมวลผลภาพ AI และการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ จึงสามารถสร้างโอกาสทางธุรกิจในด้านการพัฒนาซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้อง
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับบุคลากรทางการแพทย์และวิศวกรหลายสาขา โดยเฉพาะ:
-
แพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบประสาทวิทยาและกายภาพบำบัด: แพทย์เหล่านี้จะสามารถใช้ระบบเพื่อวินิจฉัยและติดตามอาการของผู้ป่วยที่มีปัญหาเกี่ยวกับการเดิน และใช้ข้อมูลในการวางแผนการรักษา ระบบนี้จะช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวินิจฉัยและประสิทธิภาพในการรักษา
-
วิศวกรเครื่องกล: มีบทบาทสำคัญในการออกแบบและพัฒนา instrumented walkway และระบบการวัดแรงและความดัน ความเชี่ยวชาญด้านกลไกและการออกแบบระบบมีความจำเป็นอย่างมาก
-
วิศวกรคอมพิวเตอร์: มีหน้าที่ในการพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับการประมวลผลภาพ การวิเคราะห์ข้อมูล และการสร้าง inverse dynamics model ความรู้ด้าน AI และ deep learning จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง
-
นักวิจัยด้านชีวการแพทย์: สามารถนำระบบนี้ไปใช้ในการวิจัยเกี่ยวกับการเดินของมนุษย์ และพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อช่วยเหลือผู้ป่วยที่มีปัญหาเกี่ยวกับการเดิน
| รหัสโครงการ : | 183550 |
| หัวหน้าโครงการ : | นายวิทิต ฉัตรรัตนกุลชัย |
| ปีงบประมาณ : | 2566 |
| หน่วยงาน : | มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิทยาศาสตร์การแพทย์และสุขภาพ |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | 1. สร้างระบบประเมินลักษณะการเดินของผู้พิการ2. พัฒนาระบบประเมินการเดินพร้อมทั้งระบบวิเคราะห์ทางท่า 1 ระบบ3. พัฒนาระบบฐานข้อมูลเป็นข้อมูลของประสิทธิภาพการเดิน |
นายวิทิต ฉัตรรัตนกุลชัย. (2566). การพัฒนาระบบวิเคราะห์การเดินและการกระจายน้ำหนักฝ่าเท้าเพื่อประเมินความผิดปกติ. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. กรุงเทพมหานคร.
นายวิทิต ฉัตรรัตนกุลชัย. 2566. "การพัฒนาระบบวิเคราะห์การเดินและการกระจายน้ำหนักฝ่าเท้าเพื่อประเมินความผิดปกติ". มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. กรุงเทพมหานคร.
นายวิทิต ฉัตรรัตนกุลชัย. "การพัฒนาระบบวิเคราะห์การเดินและการกระจายน้ำหนักฝ่าเท้าเพื่อประเมินความผิดปกติ". มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, 2566. กรุงเทพมหานคร.
นายวิทิต ฉัตรรัตนกุลชัย. การพัฒนาระบบวิเคราะห์การเดินและการกระจายน้ำหนักฝ่าเท้าเพื่อประเมินความผิดปกติ. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์; 2566. กรุงเทพมหานคร.