วิศวะมหิดล คิดค้นสปอร์ตเทคอัจฉริยะ...ทดสอบความทนทานหัวใจและการไหลเวียนเลือด

ปัจจุบัน ผู้คนทั่วโลกและนานาประเทศต่างหันมาให้ความสำคัญกับกีฬาสำหรับมืออาชีพและการออกกำลังกายมากขึ้น เพราะเสริมสร้างความรักสามัคคีและสังคมสุขภาพดีทั้งกายและใจ จนกลายเป็นส่วนหนึ่งของไลฟ์สไตล์ยุคดิจิทัล อีกทั้งกระตุ้นให้เกิดการประดิษฐ์คิดค้นอุปกรณ์เครื่องมือต่างๆ (Sport & HealthTech)เกิดขึ้นตามมา เพื่อใช้พัฒนาสมรรถนะและการฝึกซ้อมนักกีฬาและผู้รักสุขภาพตามหลักสากลอย่างปลอดภัยและได้ผลดี

ผศ.ดร.จักรกฤษณ์ ศุทธากรณ์ คณบดี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า ร่างกายของมนุษย์เราเป็นสิ่งมหัศจรรย์ที่ธรรมชาติสร้างสรรค์ขึ้น โดยมีหัวใจและเส้นโลหิตเป็นกลไกสำคัญ นักกีฬาก็จำเป็นต้องมีสมรรถนะของหัวใจและระบบไหลเวียนโลหิตที่มีประสิทธิภาพ อันเป็นพื้นฐานของการฝึกฝนและพัฒนาทักษะการกีฬา คณะวิศวะมหิดลได้แท็คทีมวิจัยพัฒนา  คิดค้นนวัตกรรมอุปกรณ์ทดสอบความทนทานของหัวใจและการไหลเวียนเลือด  หรือ Smart Knee Raising Counter Device เพื่อใช้ตรวจประเมินสมรรถภาพร่างกาย โดยนำเทคโนโลยีทางด้านวิศวกรรมศาสตร์มาประยุกต์ใช้อย่างสร้างสรรค์ ทำให้ทราบถึงความทนทานของหัวใจและระบบไหลเวียนของเลือดได้อย่างแม่นยำ นำโดย ผศ.ดร. วรากร เจริญสุข อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์  รศ.ดร.วีรวัฒน์ ลิ้มรุ่งเรืองรัตน์ ผู้เชี่ยวชาญ วิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการกีฬา และ นายบรรณภพ ศรีวาณัติ ผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม พร้อมด้วย 7 นักศึกษาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ระดับป.ตรี ป.โทและป.เอก ได้แก่ อุดมพร มนูพิบูลย์ , วิมลรัตน์ จารุเมธิตานนท์ , สุชาดา นูพิมพ์ , กัญญารัตน์ บุญขำ , ชมบุญ สีมารักษ์ , วนพรรณ วุฒิอุตดม , รติกัลยา ตันธุวปฐม และ พุฒินันท์ แสงกิจอมร

ผศ.ดร.วรากร เจริญสุข อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า วิทยาศาสตร์การกีฬาเป็นเรื่องที่สำคัญต่อนักกีฬาเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะช่วงเวลาฝึกซ้อม นักกีฬาต้องการทราบถึงสมรรถนะของร่างกายตนเอง สมัยก่อนยังไม่มีเครื่องวัดที่สามารถบ่งบอกถึงระดับความพร้อมของร่างกายนักกีฬา ซึ่งอาจทำให้ประสบอุบัติเหตุหรือเสี่ยงต่ออันตรายระหว่างฝึกซ้อมได้ โดยปัจจุบันวงการกีฬาได้นำวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเข้ามาประยุกต์ใช้กับการกีฬา ตัวอย่างเช่น มีการนำ GPS มาใช้วัดความเร็วของนักกีฬา, ใช้ Wireless Sensor ตรวจสอบระดับอัตราการเต้นของหัวใจ เป็นต้น สำหรับในบ้านเรายังมีการประยุกต์ใช้สิ่งใกล้ตัว คือ ใช้ยางเส้นวัดสมรรถภาพของร่างกาย โดยนำยางเส้นมาขึงเป็นเส้นตรง และตีเข่าขึ้นไปให้โดนยางเส้น ซึ่งปัญหาที่เกิด คือ ยางจะไม่นิ่งอยู่กับที่และแกว่งไปมา คนที่เป็นผู้ทดสอบ เป็นผู้นับจำนวนครั้งเอง บางครั้งอาจเกิดความเผลอเรอ การนับครั้งไม่แม่นยำและไม่เป็นมาตรฐาน จึงเป็นแรงบันดาลใจคิดค้น อุปกรณ์ทดสอบความทนทานของหัวใจและการไหลเวียนเลือด “SMART Knee Raising Counter Device”

วิมลรัตน์ จารุเมธิตานนท์ ตัวแทนทีมนักวิจัยคนรุ่นใหม่ นักศึกษาปริญญาเอก ภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คณะวิศวะมหิดล กล่าวว่า จุดประสงค์ของอุปกรณ์ทดสอบความทนทานของหัวใจและการไหลเวียนเลือด “SMART Knee Raising Counter Device” เพื่อสามารถประเมินศักยภาพและสมรรถนะเพื่อเป็นข้อมูลในการพัฒนาและฝึกฝนได้อย่างตรงจุด ด้านผู้ฝึกซ้อมจะสามารถมอนิเตอร์การฝึกซ้อมของนักกีฬาได้ด้วย โดยหากเกิดปัญหากับนักกีฬาคนใดก็จะทราบได้ทันทีและหาทางแก้ไขได้ถูกทางและปลอดภัย แนวคิดของนวัตกรรมนี้ต้องการใช้วัสดุที่หาง่ายและมีต้นทุนประหยัด โดยดีไซน์เป็นโครงเสาเหล็กมาทำเป็นฐาน และติดตั้งอุปกรณ์ Micro Controller เข้ากับโครง โดยที่บาร์จะมีเซนเซอร์ ประมาณ 10 - 15 ตัว เพื่อความแม่นยำต่อการนับจำนวนการยกเข่า โดยจะใช้สมาร์ทโฟนสำหรับจับเวลาและนับจำนวนครั้งในการยกเข่า

 

สำหรับวิธีใช้ เริ่มจากเชื่อมต่อมือถือผ่านบลูทูธ เปิดใช้งานแอพพลิเคชั่น จากนั้น ระบบจะให้เลือกโปรแกรมระยะเวลาการตีเข่า 2 นาที (สำหรับผู้สูงอายุ 60-69 ปี)  กับ 3 นาที (สำหรับอายุ 7-59 ปี) และเริ่มวัดสมรรถภาพร่างกาย โดยตีเข่าขึ้นไปแตะให้ถึงบาร์ โดยระบบจะเริ่มนับครั้งเมื่อตีเข่าขึ้นไปโดนเซนเซอร์ เมื่อครบระยะเวลาที่กำหนด โปรแกรมจะประมวลผลทำการคำนวณและชี้วัดว่า ความทนทานของหัวใจจะอยู่ในระดับไหน โดย แยกชายและหญิง ตามอายุ 10 กลุ่มอายุตั้งแต่ 19-24 ปี, 25-29 ปี, 30-34 –ปี, 35 -39 ปี ไปจนถึง 69 ปี แสดงค่าตัวเลขและผลของสมรรถภาพเป็น 5 ระดับ คือ ต่ำมาก ต่ำ ปานกลาง ดี และดีมาก ทำให้ทราบว่าควรจะฝึกซ้อมหนัก-เบาเพียงใดให้เหมาะสมกับสภาพร่างกาย อีกทั้งสามารถวางแผนพัฒนานักกีฬาและผู้รักสุขภาพให้ก้าวหน้าต่อไป

นับเป็นนวัตกรรมเพื่อการกีฬาและนันทนาการ ที่นำเอาเทคโนโลยีมาใช้ให้เกิดประโยชน์ สร้างนวัตกรรมต้นทุนต่ำ ลดการนำเข้าอุปกรณ์ราคาแพง มีความแม่นยำประสิทธิภาพสูง ใช้งานง่ายและไม่ซับซ้อน