Central Pattern Generator นวัตกรรมที่จะมาช่วยในเรื่องการฟื้นฟูของมนุษย์ที่มีอาการบาดเจ็บบริเวณสมอง


 

Central Pattern Generator นวัตกรรมที่จะมาช่วยในเรื่องการฟื้นฟูของมนุษย์ที่มีอาการบาดเจ็บบริเวณสมองและกระดูกไขสันหลัง>

ปัจจุบันมีเทคโนโลยีมากมายที่เข้ามาช่วยฟื้นฟูผู้ป่วยในกลุ่มอัมพฤกษ์ อัมพาต หรือไขสันหลังบาดเจ็บ โดยเฉพาะในกลุ่มที่มีปัญหาเรื่องการก้าวเดิน และมีความหวังว่าจะสามารถกลับมาใช้ชีวิตเฉกเช่นคนปกติ ซึ่งเทคโนโลยีที่น่าสนใจนี้ นพ.ปัณณวิชญ์ วงศ์วิวัฒนานนท์ แพทย์ผู้ชำนาญการด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟู ประจำโรงพยาบาลสุขุมวิท จะมาเพิ่มเติมข้อมูลให้อ่านกัน

Central Pattern Generator คืออะไร

Central Pattern Generator หรือ CPG คือวงจรประสาทที่เป็นเสมือนหน่วยความทรงจำส่วนกลางของร่างกายซึ่งอยู่ในบริเวณไขสันหลัง CPG จดจำพฤติกรรมการเคลื่อนไหวซ้ำๆ ที่เคยเกิดขึ้น ไม่ว่าจะเป็นพฤติกรรมการเคี้ยว การกลืน การจาม การไอ การอาเจียน การดูด การปัสสาวะ การอุจจาระ การหายใจ รวมทั้งการเดินด้วย ถ้าร่างกายส่วนไหนมีอาการเสื่อมทรุดหรือเสียหายจนกระทบต่อการทำพฤติกรรมนั้นๆ การกระตุ้นการทำงานของ CPG โดยตรงก็จะฟื้นฟูพฤติกรรมการเคลื่อนไหวนั้นๆ ขึ้นมาได้ CPG จึงเหมาะสำหรับใช้ฟื้นฟูในกลุ่มคนไข้ที่เป็นอัมพฤกษ์ อัมพาต ไม่ว่าโรคหลอดเลือดในสมอง อาการบาดเจ็บในสมอง หรืออาการบาดเจ็บในไขสันหลัง รวมทั้งโรคต่างๆ ที่เกี่ยวกับประสาทส่วนกลาง เช่น โรคปลอกประสาทแข็งตัว โรคพาร์กินสัน โรคสมองพิการ เป็นต้น เพื่อให้ง่ายต่อการทำความเข้าใจ เราสามารถแบ่งการเคลื่อนไหวของร่างกายออกเป็น 2 ระบบ 1.ระบบเคลื่อนไหวที่ถูกควบคุมโดยตรงจากสมอง และ 2.ระบบที่เกิดการเคลื่อนไหวอัตโนมัติ CPG มีบทบาทในการกำกับการเคลื่อนไหวอัตโนมัตินี้เอง โดยเป็นระบบที่ไม่ต้องอาศัยการกระตุ้นจากการรับรู้ที่อยู่ภายนอก และสมองเป็นเพียงผู้สั่งการให้ CPG ขับเคลื่อนพฤติกรรมที่จดจำไว้ ยกตัวอย่างง่ายๆคือ สมองสั่งเดิน แล้ว CPG กำกับการก้าวเดินสลับขาโดยอัตโนมัติ

เป้าหมายในการรักษาของ Central Pattern Generator คืออะไร

เป้าหมายในการฟื้นคืนอาการบาดเจ็บของเส้นประสาทต่างๆ ของร่างกาย คือการฟื้นคืนการเคลื่อนไหวที่สูญเสียไปให้กลับมาเร็วที่สุด เชื่อหรือไม่ว่า แม้กำลังของกล้ามเนื้อมัดต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวนั้น (เช่นการเดิน การใช้งานมือ) จะยังไม่คืนมาเท่าที่ควร แต่พฤติกรรมการเคลื่อนไหวจากกลุ่มกล้ามเนื้อนั้นๆ ยังสามารถถูกกระตุ้นให้ฟื้นคืนมาได้ก่อนยกตัวอย่างเรื่องการก้าวเดิน การกระตุ้นให้เกิดพฤติกรรมการก้าวย่างเป็นจังหวะของการเดินสลับขาไปมา ไม่ว่าด้วยวิธีใดล้วนพุ่งเป้าไปที่การรักษาด้วย CPG นั่นเอง อาทิเช่น การฝึกการเคลื่อนไหวอัตโนมัติของแขนขาลำตัวด้วยวิธีกระตุ้นการสั่นแบบเค็นแวร์ (Ken Ware Neurophysics Therapy) การกระตุ้นการสั่นเพื่อการผ่อนคลายตามวิธีของด็อกเตอร์เดวิด เบซิลี (TRE, Tension Releasing Exercise) และการกระตุ้นไขสันหลังด้วยไฟฟ้าหรือแม่เหล็ก งานวิจัยของสวิสเซอร์แลนด์ชิ้นหนึ่งกระตุ้น CPG ด้วยการผ่าตัดใส่อุปกรณ์กระตุ้นไขสันหลังที่เรียกว่า Targeted Neurotechnology ภายในระยะเวลา 1 สัปดาห์หลังผ่าตัด หลังจากการทำแมพปิ้งโดยการกระตุ้นขั้วประสาทไขสันหลังให้ตรงกับมัดกล้ามเนื้อขาแต่ละมัด เอาข้อมูลนี้ไปเข้าคอมพิวเตอร์ เก็บข้อมูลจากเซนเซอร์ที่เท้า ทำให้รู้ระยะของเท้าว่าอยู่ในระยะไหนของการเดิน ระยะสวิง ระยะเหยียด หรือระยะเหยียบเต็มเท้า คอมพิวเตอร์จะทำการประมวลออกมาและรู้ได้ว่าควรกระตุ้นกล้ามเนื้อมัดไหนตามจังหวะก้าวเดินอย่างเหมาะเจาะ ด้วยวิธีนี้ หนึ่งสัปดาห์หลังการผ่าตัด สามารถฝึกก้าวเดินได้ ทั้งที่แผลจากการบาดเจ็บยังไม่ทันหายดี

Central Pattern Generator สามารถใช้ในการรักษาผู้ป่วยที่มีความจำเป็นต้องทำกายภาพบำบัดอย่างไร

นอกจากวางเป้าหมายในการฟื้นคืนอาการบาดเจ็บแล้ว เมื่อทำการรักษาโดยการฝึกเดินด้วยอุปกรณ์ช่วยพยุงตัว (ไม่ว่าจะเป็นการพยุงด้วยอุปกรณ์ห้อยตัว ประคองตัว หรือหุ่นยนต์ฝึกเดิน) พร้อมกับการใช้เครื่องกระตุ้น CPG ให้จังหวะด้วยไฟฟ้าหรือแม่เหล็ก คนไข้ที่เดินไม่ได้ ก็จะต้องโยกตัวขยับเดินไปๆ เรื่อยๆ แรงกระตุ้นด้วยไฟฟ้าหรือแม่เหล็กที่ CPG ให้ความรู้สึกเหมือนจะเดินได้ การรับรู้ถึงจังหวะการก้าวเดินที่เกิดขึ้นในรูปแบบที่เป็นจริงช่วยให้เร่งรัดการทำงานของ CPG แล้วเกิดการฟื้นคืนพฤติกรรมการก้าวเดินได้จริงๆ ทั้งๆ ที่กำลังของกล้ามเนื้อยังฟื้นคืนมาไม่มากเท่าที่ควร รูปแบบการก้าวเดินที่เป็นจริงเท่านั้นที่จะสามารถกระตุ้นการทำงานของ CPG ซึ่งเป็นตัวจดจำรูปแบบนั้นไว้ ดังนั้น การฝึกการก้าวเดินจึงเน้นรูปแบบที่เป็นจริงทั้งการฝึกทิ้งน้ำหนัก การฝึกสมดุลของร่างกาย การโยกสะโพก การก้าวย่างที่มีการงอข้อสะโพกและข้อเข่าสลับกันไปมาทั้งสองขา รูปแบบการเดินที่เกิดขึ้นซ้ำๆ เป็นประจำ และดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง ในที่สุดการฟื้นคืนการเดินด้วยตนเองก็ค่อยๆ เกิดขึ้นได้จริงๆ เมื่อ 4 ปีก่อนมีงานวิจัยจากสหรัฐอเมริกา ศึกษาการฟื้นฟูผู้ป่วยบาดเจ็บไขสันหลังเรื้อรังเฉลี่ย 10 ปี ล้วนพิการติดวีลแชร์ รักษากันด้วยสเต็มเซลล์ ผ่านไปครบปีไม่มีใครลุกเดินได้เลย แต่เมื่อทำการศึกษาใหม่ โดยเพิ่มเติมการฝึกเดินอย่างจริงจังวันละ 6 ชั่วโมง สัปดาห์ละ 6 วัน ติดต่อกัน 6 เดือน ปรากฏว่า ผู้พิการสามารถลุกเดินได้ด้วยตนเองโดยใช้เครื่องช่วยพยุงเดินได้มากถึงร้อยละ 75 (15 จาก 20 คน) งานวิจัยนี้ตอกย้ำความสำคัญและความเป็นไปได้อย่างสูงของการกระตุ้น CPG ในงานกายภาพบำบัด

ปัจจุบันทางศูนย์เวชศาสตร์ฟื้นฟูของทางโรงพยาบาลสุขุมวิทได้นำ Central Pattern Generator มาประยุกต์ใช้ในการรักษาอย่างไร

ทุกวันนี้มีการนำความรู้เกี่ยวกับ CPG มาใช้กระตุ้นให้ผู้ป่วยที่มาทำกายภาพบำบัด ผู้ป่วยสามารถรับรู้ถึงการเคลื่อนไหวอัตโนมัติที่มีอยู่จริงในร่างกายอันเป็นระบบที่อยู่นอกเหนือการควบคุมจากสมอง ทั้งนี้อยู่บนข้อเท็จจริงที่ว่า CPG จะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อมันถูกกระตุ้นโดยไม่จำเป็นต้องรับคำสั่งจากสมอง ในกรณีผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองหรือบาดเจ็บไขสันหลัง คำสั่งจากสมองถูกตัดขาดจาก CPG ความรู้เดิมๆ เท่าที่ผ่านมา การฟื้นคืนจะหยุดนิ่งเมื่อผ่านไป 6 เดือนถึง 1 ปี จากนั้น การฟื้นฟูเป็นเพียงการฝึกฝนให้อยู่กับความพิการที่เหลืออยู่อย่างมีคุณภาพ แต่ความรู้ใหม่ในเรื่องการฟื้นฟูจาก CPG ลบล้างความรู้เก่าๆ เหล่านี้อย่างสิ้นเชิง พัฒนาการการฟื้นคืนยังคงดำเนินต่อไปได้เรื่อยๆ ตราบเท่าที่ CPG ถูกกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง

แนวคิดในการใช้ประโยชน์จาก CPG สำหรับการฟื้นคืนการเดิน คือทำทุกวิถีทางให้เกิดการฝึกเดินเต็มรูปแบบอย่างต่อเนื่องในทุกๆ วัน โดยอาศัยอุปกรณ์การฝึกเดินทุกอย่างที่เป็นไปได้ตั้งแต่ยังนอนติดเตียงกันเลย การกระตุ้น CPG แบบเค็นแวร์เพื่อให้เกิดการสั่นไหวแบบอัตโนมัติ การกระตุ้น CPG ด้วยเครื่องกระตุ้นแม่เหล็กในขณะฝึกเดิน การฝึกเดินด้วยหุ่นยนต์เสมือนจริง ล้วนแล้วแต่ตอบโจทย์การใช้ประโยชน์จากความรู้เรื่อง CPG อย่างแท้จริง ในปัจจุบันการนำนวัตกรรมการรักษานี้มาประยุกต์ใช้กับคนไข้ของทางโรงพยาบาลสุขุมวิท จากที่เคยอัมพาต ก็กลับมามีเรี่ยวแรงขึ้นทีละนิด ซึ่งก็เห็นผลที่ดีของคนไข้ที่มาเข้าทำการรักษา นอกจากการกลับมาเดินได้แล้ว ยังมีผลต่อทางเดินปัสสาวะระบบทางเดินอาหาร และส่งผลต่อแผลกดทับที่เคยมีก็ไม่เกิดขึ้นอีก เพราะมีการขยับฝึกเดินอย่างต่อเนื่องจากการกระตุ้น CPG อย่างมีประสิทธิภาพและทำการรักษาโดยแพทย์ผู้เชี่ยวชาญนั่นเอง



 นพ. ปัณณวิชญ์ วงศ์วิวัฒนานนท์

นพ. ปัณณวิชญ์ วงศ์วิวัฒนานนท์
แพทย์ผู้ชำนาญการด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟู



สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมศูนย์เวชศาสตร์ฟื้นฟู
ชั้น 9 โรงพยาบาลสุขุมวิท
โทร. 02-391-0011 ต่อ 971, 972



ติดตามรับข้อมูลข่าวสารอัพเดทจากทางโรงพยาบาล: