Design and develop an equipment for lower-limb muscle’s rehabilitation

Main Article Content

Buratsakorn Chantharatsamee
กลางเดือน โพชนา
Pichet Trakarnchaisiri
Kunlapat Thongkaew

Abstract

  In Thailand, patients are suffering from partial paresis of the muscles in their legs constitute a significant health problem, which most of these cases are caused by neurological injury. Patients with partial paresis necessitate physical treatment to prevent the progression of intractable complete paralysis. Typically, individuals undertake physical therapy to regain muscle function by utilizing therapeutic equipment. However, most devices are not designed for individuals with partial paralysis in their lower-limb muscles, thus requiring the continuous presence of a physical therapist. Therefore, the objective of this study is to design and develop prototype equipment for the restoration of lower-limb muscle for paresis patients, which can be operated independently. The study started with investigating the physical characteristics of leg muscles and utilizing this information to design the equipment. According to the study, the device ought to replicate sitting-down cycling to assist in the rehabilitation of the thigh muscles, which are essential for walking. The dimensions of the equipment can be adjusted according to various body proportions, while the cycling mechanism can be customized to provide both assistance and resistance based on varying degrees of strength in the leg muscles. The equipment incorporates a foot support mechanism to avoid slippage during usage and is equipped with a control and display system for monitoring performance. The equipment's testing and satisfaction evaluation by physical therapists yielded a significant level of satisfaction. The equipment significantly assists the rehabilitation of leg muscles by enabling cycling at a knee extension angle of 140 degrees, which ensures optimal effort and intensity. Additionally, it was discovered that over a period of 12 weeks, the pedaling force could be raised from 64.5 Newtons to 121.1 Newtons.

Article Details

Section
บทความวิจัย (Research Article)

References

กองยุทธศาสตร์และแผนงาน กระทรวงสาธารณสุข. จำนวนผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง. 2562 เข้าถึงได้จาก:https://www.hfocus.org/content/2019/10/17959 [เข้าถึงเมื่อ 29 ตุลาคม 2563]

World stroke organization. สาเหตุการเกิดอัมพฤกษ์ โรคหลอดเลือดในสมอง. เข้าถึงได้จาก: http://www.world-stroke.org [เข้าถึงเมื่อ 31 ตุลาคม 2563]

สถาบันประสาทวิทยา กรมการแพทย์ กระทรวงสาธารณสุข. คู่มือโรคหลอดเลือดสมอง (อัมพาต อัมพฤกษ์) สำหรับประชาชน เข้าถึงได้จาก: https://library.anamai.moph.go.th/elib/cgi-bin/opacexe.exe?op=dsp&opt=cdesc&lang=0&db=Main&pat=&cat=sub&skin=s&lpp=20&catop=&iid=0000032632. [เข้าถึงเมื่อ 31 ตุลาคม 2563]

พวงทอง ไกรพิบูลย์. โรคอัมพาต โรคอัมพฤกษ์ โรคหลอดเลือดสมอง (Stroke). เข้าถึงได้จาก:http://haamor.com/th/%E0%B8%AD%E0%B8%B1%E0%B8%A1%E0%B8%9E%E0%B8%B2%E0%B8%95/. [เข้าถึงเมื่อ 31 ตุลาคม 2563]

ศุภวรรณ มโนสุนทร. รายงานการพยากรณ์โรคหลอดเลือดสมอง. เข้าถึงได้จาก:

www.interfetpthailand.net/forecast/files/report_2014/report_2014_no20.pdf. [เข้าถึงเมื่อ 31 ตุลาคม 2563].

E. Gray. Therapeutic exercise device for legs. Available from: https://patents.google.com/patent/US5284131A/en.

[Accessed 2nd August 2021]

S. Miller. Exercise machine for seated operator. Available from:

https://patents.google.com/patent/US5308302A/en. [Accessed 2nd August 2021]

Marvel H. Nelson. Leg exerciser particularly adapted for use under desks. Available from: https://patents.google.com/patent/US5807212A/en. [Accessed 20th August 2021]

Brian H. Hamilton. Bicycle trainer with variable magnetic resistance to pedaling. Available from: https://www.lens.org/lens/patent/045-216-858-189-496. [Accessed 1st Febuary2021]

Israel Polishuk. Exercise Pedaling Device for Wheelchair. Available from: https://patents.google.com/patent/US20130303340A1/en. [Accessed 20th January 2021]

Robert McBride. Exerciser device. Available from: https://patents.google.com/patent/USD382319S/en [Accessed 1st October 2021]

วินัย ชนปรมัตถ์. ระบบหุ่นยนต์เพื่อการฟื้นฟูข้อมือ แขนท่อนล่าง และข้อศอก. วารสารเวชศาสตร์ฟื้นฟูสาร. 2560;27(1): 11-17.

ปรีชา บานกลีบ, จตุรวิทย์ กฐินใหม่ และ ประกาศิต ตันติอลงการ. จักรยานกายภาพบำบัดแขนและขาสำหรับเด็กพิการทางสมอง. ใน: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ การประชุมวิชาการครุศาสตร์อุตสาหกการระดับชาติ ครั้งที่ 8. มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ; 2558. หน้า 13-18.

สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม. มอก. 2880-2562 มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมเครื่องออกกำลังกายในที่ร่ม เล่ม 1 ข้อกำหนดทั่วไปด้านความปลอดภัยและวิธีทดสอบ. เข้าถึงได้จาก: https://www.tisi.go.th/data/standard/pdf_files/tis/a2880_1-25xx.pdf. [เข้าถึงเมื่อ 1 ตุลาคม 2565].

สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ. Thai Dimension ขนาดสัดส่วนร่างกายไทย. เข้าถึงได้จาก: https://sites.google.com/view/thai-dimension/home?authuser=0. [เข้าถึงเมื่อ 1 ตุลาคม 2565].

International Organization for Standardization. ISO/TR 7250-1:2017 Basic human body measurements for technological design —Part 1: Body measurement definitions and landmarks. Available from: https://www.iso.org/standard/44152.html. [Accessed 2nd October 2022]

J. Rosen, M. Brand, M.B. Fuchs, M. Arcan, A myosignal-based powered exoskeleton system.

IEEE Trans. Syst., Man, Cybern. A,Syst., Humans. 2001;31(3): 210-222.

นคร วรารัตน์, วุฒิการ เขมะวิชานุรัตน์ และสุกฤชชา มณีวรรณ. รายงานวิจัยการสร้างเครื่องมือช่วยฟื้นฟูเด็กสมองพิการแขนขาอ่อนแรงและมีความบกพร่องทางการเคลื่อนไหว.เข้าถึงได้จาก: http://do1.new.hss.moph.go.th:8080/fileupload/2562-208.pdf [เข้าถึงเมื่อ 10 พฤศจิกายน 2567]

สุวรรณา วุฒิรณฤทธิ์, กนกวรรณ ศิลปกรรมพิเศษ และ กฤษณา อุไรศรีพงศ์. การพัฒนาอุปกรณ์ช่วยฟื้นฟูการเดินสำหรับผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง. วารสารวิจัยสุขภาพและการพยาบาล. 2566;39(3): 194-204.