สมการเฮลิคอยด์รูปแบบใหม่สำหรับเพิ่มอัตราการไหลของการลำเลียงลิ่มเลือดในการรักษาทางการแพทย์
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
พิตตินันท์ หาญสิงห์กุญช์, พัชรพล รุจิพรพงษ์, นนทนัตถ์ เวทยานนท์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ศักดิ์นรินทร์ จันทร์นาค, พิชญ์สินี คงสุคนธ์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ในปัจจุบันคนไทยมีอัตราการเสียชีวิตจากโรคต่างๆมากมาย เช่น โรคมะเร็ง โรคหัวใจ และโรคที่มีอัตราการเสียชีวิตอยู่ในเกณฑ์ที่สูงถึงชั่วโมงละ 2 คน คือ ภาวะลิ่มเลือดอุดตัน ซึ่งเป็นโรคที่เกิดขึ้นเมื่อลิ่มเลือดหรือทรอมบัส มีขนาดใหญ่มากจนสามารถอุดตันหลอดเลือดสามารถพบเห็นได้บ่อยในรูปแบบของโรคต่างๆ เช่น เส้นเลือดในสมองอุดตัน และภาวะหลอดเลือดดำอุดตันที่ขา เป็นต้น โดยผู้ป่วยจะแสดงอาการปวด ผิวซีด มีอาการบวมเหนือบริเวณที่อุดตัน อาจมีภาวะแทรกซ้อนตามมาได้
แนวทางการรักษาโรคลิ่มเลือดอุดตันนั้นมีหลายวิธีแต่ด้วยความเจริญทางเทคโนโลยีและวิทยาการต่างๆในปัจจุบันพบว่ามีวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพมากคือ วิธี Mechanical Thrombectomy เป็นการนำเอาลิ่มเลือดที่อุดตันออกผ่านทางสายสวนเพื่อเปิดหลอดเลือดให้เลือดสามารถไหลเวียนได้ตามปกติ เป็นหัตถการที่ต้องใช้ความละเอียดในสูงซึ่งจะได้ผลดีเมื่อทำงานในเครื่องเอกซ์เรย์สองระนาบ ข้อดีของวิธีการรักษานี้คือ สามารถลดภาวะแทรกซ้อน อัตราความพิการและอัตราการเสียชีวิตของผู้ป่วยลงได้อย่างมีนัยสำคัญ
และวิธีการนี้มีการนำเกลียวเฮลิคอยด์เข้ามาใช้ในการลำเลียงลิ่มเลือดออก จากการศึกษาพบว่ามีเฮลิคอยด์อีกหลายชนิด เช่น เฮลิคอยด์ทรงกรวย เฮลิคอยด์ทรงกระบอก เฮลิคอยด์ทรงพาราโบลอยด์ เป็นต้น ซึ่งรูปร่างเฮลิคอยด์เหล่านี้ต่างก็มีผลต่อการลำเลียงลิ่มเลือดในวิธี Mechanical Thrombectomy โดยมีปัจจัยต่างๆในเรื่องของพื้นที่ผิวสัมผัส หรือ ระยะห่างระหว่างเกลียวเฮลิคอยด์
ดังนั้น คณะผู้จัดทำจึงเกิดความสนใจที่จะศึกษาการลำเลียงลิ่มเลือดด้วยเกลียวเฮลิคอยด์ชนิดต่างๆ รวมถึงนำรูปเรขาคณิตที่น่าสนใจเพิ่มเติมคือ Reuleaux Triangle กับ Squircle มาสร้างแบบจำลองสายลำเลียงลิ่มเลือดจากการพัฒนาสมการเฮลิคอยด์รูปแบบรูปแบบใหม่โดยใช้โปรแกรม Solidworks Simulation ซึ่งเป็นโปรแกรมที่ได้รับการยอมรับในทางวิศวกรรมการออกแบบแบบจำลอง โดยนำสมการความต่อเนื่องในเรื่องของอัตราการไหลเชิงปริมาตรเข้ามาช่วยในการหาอัตราการไหลของลิ่มเลือดผ่านสายลำเลียงลิ่มเลือด หาความสัมพันธ์และคุณสมบัติเกลียวเฮลิคอยด์แต่ละชนิดกับอัตราการไหลของลิ่มเลือด โดยประยุกต์เกลียวเฮลิคอยด์ที่มีคุณสมบัติที่ลำเลียงเลือดมีอัตราการไหลสูงมาเป็นเฮลิคอยด์รูปแบบใหม่ที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของการลำเลียงลิ่มเลือดในทางการแพทย์ได้รวดเร็วมากขึ้น