แบบจำลองการเพิ่มอัตราการไหลด้วยสมการเฮลิคอยด์สำหรับการลำเลียงลิ่มเลือดในการรักษาทางการแพทย์

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พิตตินันท์ หาญสิงห์กุญช์, พัชรพล รุจิพรพงษ์, นนทนัตถ์ เวทยานนท์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

พิชญ์สินี คงสุคนธ์, ศักดิ์นรินทร์ จันทร์นาค

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2563

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันมีวิธีการรักษาผู้ป่วยโรคภาวะลิ่มเลือดอุดตันหลอดเลือดที่มีประสิทธิภาพคือ วิธี Mechanical Thrombectomy ซึ่งเป็นวิธีการรักษาที่นำเกลียวเฮลิคอยด์มาประยุกต์ใช้ในการสร้างอุปกรณ์ในการลำเลียง ลิ่มเลือดออกจากร่างกายบริเวณต้นขาและต้นแขนของผู้ป่วย โดยที่อัตราการลำเลียงลิ่มเลือดที่มีค่ามาก จะส่งผลให้การรักษามีประสิทธิภาพสูงขึ้น โครงงานนี้จึงสร้างแบบจำลองสายลำเลียงลิ่มเลือดในการรักษาทางการแพทย์และหาความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติของเกลียวเฮลิคอยด์แต่ละชนิดที่ส่งผลต่ออัตราการไหลของลิ่มเลือดที่เพิ่มขึ้น โดยนำสมการเฮลิคอยด์จำนวน 3 รูปแบบ และวิธีอินทิกรัลตามพื้นผิวมาประยุกต์ใช้ในการสร้างสมการความสัมพันธ์ของพื้นที่ผิวและระยะห่างระหว่างเกลียว เพื่อสร้างเกลียวเฮลิคอยด์ที่มีพื้นที่ผิวและระยะห่างระหว่างเกลียวขนาดต่างๆ แล้วออกแบบสายลำเลียงลิ่มเลือดและจำลองการไหลของเลือดในสายลำเลียงโดยใช้โปรแกรม Solidworks Simulation จากการศึกษาอัตราการไหลและความเร็วของการลำเลียงลิ่มเลือดในแต่ละช่วงของหัวเกลียวและสายลำเลียง พบว่าเมื่อกำหนดให้เฮลิคอยด์แต่ละชนิดมีระยะห่างระหว่างเกลียวเท่ากัน อัตราการไหลในการลำเลียงลิ่มเลือดของสายเฮลิคอยด์ทรงพาราโบลอยด์ ทรงกรวย และทรงกระบอก มีค่าเท่ากับ 1.006 0.961 และ 0.911 มิลลิลิตรต่อวินาที ตามลำดับ และเมื่อกำหนดให้ เฮลิคอยด์แต่ละชนิดมีพื้นที่ผิวเท่ากัน พบว่าอัตราการไหลในการลำเลียงลิ่มเลือดของเฮลิคอยด์

ทรงพาราโบลอยด์ ทรงกรวย และทรงกระบอก มีค่าเท่ากับ 1.098 1.012 และ 0.911 มิลลิลิตรต่อวินาที ตามลำดับ จึงสรุปได้ว่าเกลียวเฮลิคอยด์ทรงพาราโบลอยด์ที่มีพื้นที่ผิวเท่ากับเฮลิคอยด์ชนิดอื่นสามารถเพิ่มอัตราการไหลของการลำเลียงลิ่มเลือดในการรักษาทางการแพทย์ได้ดีที่สุดอย่างมีนัยสำคัญที่ .01 จากนั้นเราจะศึกษาเกลียวพาราโบลอยด์ที่เหมาะสมที่สุดในการลำเลียงลิ่มเลือดต่อไปโดยการปรับปรุงเกลียวภายในท่อลำเลียงและส่วนหัวลำเลียง