วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตร

วทยาศาสตรมหาบณฑต

สาขาวชาอปกรณการแพทย ภาควชาฟสกสอตสาหกรรมและอปกรณการแพทย

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

ปการศกษา 2555

ลขสทธของมหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

การออกแบบและพฒนาเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป

นายสมพร อทธจนดา

ข

ชอ : นายสมพร อทธจนดา ชอวทยานพนธ : การออกแบบและพฒนาเครองใหความอบอนทารกขณะ

ถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป สาขาวชา : อปกรณการแพทย มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก : ผชวยศาสตราจารย ดร.สเมธ อาชต ปการศกษา : 2555

บทคดยอ บทความวจยนมจดประสงคเพอการออกแบบ และพฒนาเครองใหความอบอนทารก สาหรบ

ผปวยเดกทไมสามารถควบคมอณหภมรางกายไดและตองเคลอนยายออกจากตอบเดกเพอไปทาการถายภาพรงสฟลโอโรสโคปโดยใชเซนเซอรตรวจวดอณหภมทผวกายเปนอปกรณสาหรบควบคมอณหภมของอากาศและมเตยงนอนสาหรบเดกทารกทออกแบบใหอากาศทอบอนสามารถไหลเวยนและกระจายอากาศออกไปสเดกทารกทนอนในเตยงได ในการทดสอบหาคาความถกตองของอณหภมในอากาศทกระจายอยรอบๆพนทในเตยงนอนนน ใช Temperature Data Logger ทมเซนเซอรสาหรบวดอณหภมเปนตววดโดยกาหนดแบงพนทททาการวดอณหภมออกเปน9 ตาแหนงและกาหนดอณหภมทจะทาการทดสอบตงแต 29oCถง 39 oC จากผลการทดสอบพบวาอณหภมทวดไดมคาความผดพลาดไมเกน 0.5oC คาความเรวของอากาศเฉลยเทากบ 0.61 m/s และคาระดบความดงของเสยงเฉลยเทากบ 59.9 dBA ซงเมออางองจากมาตรฐานของตอบเดกพบวาคาอณหภมและคาระดบความดงของเสยงทวดไดจากเครองใหความอบอนทารกทพฒนาขนอยในเกณฑมาตรฐาน จงสามารถนามาใชงานในการใหความอบอนเดกทารกไดโดยไมทาใหเกดผลกระทบตอเดกทารก

(วทยานพนธมจานวนทงสน 63หนา) คาสาคญ : เตยงนอนใหความอบอนเดกทารก ตอบเดก เครองใหความอบอนเดกทารก

อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก

Name : Mr.Somporn Ittichinda

Thesis Title : Design and Development of the Infant Warmer for Fluoroscopy

Major Field : Medical Instrumentation

King Mongkut’s University of Technology North Bangkok

Thesis Advisor : Assistant Professor Dr.Sumet Umchid

Academic Year : 2012

Abstract

The objectives of this research were to design and develop an infant warmer. The

developed system is suitable for new born babies who have a limited ability to regulate their own

body temperature and need to do the fluoroscopic exams. The implementation of this work

utilizes a skin temperature sensor to control the air temperature in the developed infant warmer. In

addition, the bed of the developed system was especially designed for air circulation. To verify

the temperature setting of the developed system, temperature data logger was used to measure

temperatures at 9 positions throughout the bed. The temperature was then set from 29oC to 39oC.

The results show that the error between the measured temperature and the setting temperature is

less than 0.5oC. The air velocity and sound level were also tested and the results indicate that the

average air velocity and average sound level are 0.61 m/s and 59.9 dBA, respectively. From the

results, the values of the temperature error and average sound level are within the standard values

recommended for the infant incubator so the developed system should be safe for the new born

babies.

(Total 63 pages)

Keywords : Infant Bed Warmer, Infant Incubator and Infant Warmer

Advisor ค

กตตกรรมประกาศ

ทางผจดทาขอขอบคณบคคลทอยเบองหลงความสาเรจของวทยานพนธชนน ไดแก บดา

มารดาทใหการสนบสนน คณครและอาจารยทอบรมสงสอนและประสทธประสาทวชาความร

ใหแกผจดทา และทตองกลาวขอบคณเปนอยางยงคอ ผชวยศาสตราจารย ดร.สเมธ อาชต อาจารยท

ปรกษาวทยานพนธ อาจารย ทไดใหความชวยเหลอและคาแนะนาในการจดทาวทยานพนธชนน

นายแพทย เกรยงไกร เอยมสวสดกล ผชวยศาสตราจารย แพทยหญงรชฎา กจสมมาตร ทไดให

ความคดรเรมจนสาเรจลลวงไดเปนอยางด งานอปกรณการแพทย โรงพยาบาลศรราช ทไดเออเฟอ

เครองมอวดสาหรบตอบเดกในการทดลอง คณจกรพงค คงคาใส ทไดอนเคราะหกลองถายภาพ

ตรวจจบความรอน

สมพร อทธจนดา

ง

สารบญ

หนา

บทคดยอภาษาไทย ข

บทคดยอภาษาองกฤษ ค

กตตกรรมประกาศ ง

สารบญตาราง ช

สารบญภาพ ซ

บทท 1 บทนา 1

1.1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา 1

1.2 วตถประสงค 2

1.3 ขอบเขตของการวจย 2

1.4 วธการวจย 3

1.5 ประโยชนของการวจย 3

บทท 2 ทฤษฎและหลกการ 4

2.1 สรรวทยาของทารกแรกเกด 5

2.2 กลไกการควบคมอณหภมกายทารกแรกเกด 5

2.3 การสญเสยความรอนในทารกแรกเกด 6

2.4 การควบคมอณหภมกาย 7

2.5 การวดอณหภมกาย 7

2.6 วธการและเครองมอสาหรบการวดอณหภมในรางกาย 12

2.7 อปกรณใหความอบอนรางกาย 14

2.8 ไมโครคอนโทรลเลอร 16

2.9 เซนเซอรวดอณหภม 18

2.10 อปกรณสาหรบการทดสอบ 19

บทท 3 วธการ 24

3.1 องคประกอบการวจย 24

3.2 องคประกอบทางโครงสราง 24

3.3 องคประกอบทางอเลกทรอนกส 27

3.4 โปรแกรมควบคมการทางาน 30

บทท 4 การทดลองและวเคราะหการทดลอง 34

จ

สารบญ (ตอ)

หนา

4.1 การสอบเทยบ Temperature Data Logger กบ INCU Analyzer 35

4.2 การทดลองอณหภมของเครองใหความอบอนทารกและทดลอง

ระยะเวลาการเกดอณหภมดวย Temperature Data Logger 39

4.3 การทดสอบการสรางอณหภมของเครองใหความอบอนทารก โดยใช

กลองถายภาพตรวจจบความรอน 44

4.4 การทดลองเตยงนอนดวยการถายภาพรงส 48

4.5 การทดสอบระดบความดงของเสยงและความเรวของอากาศ 50

บทท 5 สรปผลการทดลอง 51

เอกสารอางอง 53

ภาคผนวก ก 55

เครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป 56

ภาคผนวก ข 58

คมอการใชงานเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอ

โรสโคป

59

ประวตผวจย 63

ฉ

สารบญตาราง

ตารางท หนา

1-1 อณหภมสงแวดลอมทเหมาะสมสาหรบทารกในชวงอายตางๆ 1

4-1 ตารางเปรยบเทยบผลการวดอณหภมระหวาง Temperature Data Logger กบ

INCU Analyzer 37

4-2 ผลการทดลองของอปกรณควบคมอณหภมทวดดวย Temperature Data Logger 40

4-3 ผลการทดลองการสรางอณหภมเปรยบเทยบกบเวลา 42

4-4 ผลการทดลองวดเสยงและอตราเรวของอากาศ 50

ช

สารบญภาพ

ภาพท หนา

2-1 ภาพการสญเสยความรอนในทารกแรกเกด 6

2-2 ภาพระดบอณหภมกายทารกแรกเกด 8

2-3 ภาพการวดอณหภมในชองปาก 9

2-4 ภาพวดอณหภมทางรกแร 10

2-5 ภาพตาแหนงวดอณหภมทางเยอแกวห Tympanic Membrane และตาแหนง

แขนงหลอดเลอด Internal Carotid Artery 10

2-6 ภาพตาแหนงของอณหภมรางกายทแตกตางกน 11

2-7 การวดอณหภมทางทวารหนก 12

2-8 เครองวดอณหภมดจตอล (Digital Electronic Thermometer) 13

2-9 วงจรเธอรโมคปเปลพนฐาน 14

2-10 ภาพตอบเดก (Infant Incubator) และกระโจมตอบเดกแบบผนง 2 ชน 15

2-11 เครองใหความอบอนชนดแผรงส (Radiant Warmer) 16

2-12 รปแบบตวถงของ PIC 18F45J50 44PIN 17

2-13 รปแบบตวถงของเซนเซอรวดอณหภม DS1820 18

2-14 บลอคไดอะแกรมของ DS1820 19

2-15 INCU Analyzer 19

2-16 ภาพ Temperature Data Logger 20

2-17 ภาพSound Level meter BK Precision 732 20

2-18 ตอบเดก Air-Shield C2000 21

2-19 กลองถายภาพความรอน Fluke Ti 40 FT 22

2-20 ตวอยางภาพทถายดวยเอกซเรยระบบฟลโอโรสโคป 23

3-1 ภาพการออกแบบของกระโจมตอบเดกทมชองวางระหวางผนงใหอากาศ

ไหลเวยนของตอบเดก 25

3-2 ภาพ รปของเตยงนอนใหความอบอนชนดแผรงส 25

3-3 รปแบบการไหลเวยนของอากาศในเตยงนอนเดกทารก 26

3-4 การออกแบบและกาหนดขนาดเตยงนอนของทารก 26

3-5 เตยงนอนของทารกทไดทาการประกอบเรยบรอย 26

ซ

สารบญภาพ (ตอ)

ภาพท หนา

3-6 ภาพไดอะแกรมการทางานของอปกรณแตละสวนขององคประกอบทาง

อเลกทรอนกส

27

3-7 อปกรณไมโครคอนโทรลเลอรและเซนเซอรวดอณหภม 28

3-8 ภาพวงจร PIC Temperature Control Circuit 28

3-9 ภาพไอซวดอณหภม DS1820 และการตอใชงาน 29

3-10 ภาพจอแสดงผล LCD และ Temperature Key Setting 29

3-11 ภาพวงจรโซลดสเตจรเลยควบคมการทางานของขดลวดความรอน 30

3-12 ภาพอปกรณทาความรอนทมขดลวดความรอนและพดลมสาหรบเปาอากาศ

รอนไปทเตยงนอนทประกอบเขาดวยกน 30

3-13 ภาพโฟวชารตโปรแกรมคาสงการควบคมอณหภม 31

3-14 โฟวชารตโปรแกรมยอยการปรบตงอณหภม 33

4-1 ภาพของตอบเดกเปนอปกรณทใชในการสอบเทยบ Temperature Data Logger

กบ INCU Analyzer เครองใหความอบอนทารกทไดออกแบบและพฒนา 34

4-2 เครองใหความอบอนทารกทไดออกแบบและพฒนา 36

4-3 กราฟผลของการเปรยบเทยบการวดอณหภมระหวาง INCU Analyzer และ

Temperature Data Logger 38

4-4 ตาแหนงตดตงเซนเซอรวดอณหภมทง 9 ตาแหนง 39

4-5 กราฟของผลการทดลองวดอณหภมดวยเซนเซอร S1-S9 ของ Temperature Data

Logger 41

4-6 กราฟของผลการทดลองระยะเวลาการเกดอณหภมโดยกาหนดอณหภม 36.5oC 43

4-7 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 29oC 44

4-8 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 30oC 45

4-9 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 31oC 45

4-10 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 32oC 45

4-11 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 33oC 46

4-12 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 34oC 46

ฌ

สารบญภาพ (ตอ)

ภาพท หนา

4-13 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 35oC 46

4-14 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 36oC 47

4-15 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 37oC 47

4-16 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 38oC 47

4-17 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 39oC 48

4-18 รงสแพทย พยาบาลรงสและพนกงานรงสเทคนค ทาการทดสอบอปกรณ 49

4-19 ภาพหนเดกทารกแรกเกดทไดจากเครองถายภาพรงส 49

4-20 ภาพถายรงสทบรเวณมมของเตยงนอนทมอณหภมของอากาศไหลเวยน 49

4-21 ตาแหนงททาการวดเสยงและอตราเรวของอากาศ 50

ก-1 ภาพเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป 56

ก-2 วงจรควบคมอณหภมเครองใหความอบอนทารก 57

ข-1 ภาพสวนควบคมการใชงานของเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงส

ดวยเครองฟลโอโรสโคป (ดานหนา) 59

ข-2 ภาพจอแสดงผลและการใชสวตซควบคมการทางานของเครองใหความ

อบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป (ดานหนา) 59

ข-3 ภาพของเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโรป

(ดานหลง) และการตอทอนาอากาศเขากบเตยงนอน 60

ข-4 ภาพตาแหนงการตดเซนเซอรวดอณหภมทผวกายทารก 60

ข-5 ภาพตาแหนงการวางเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครอง

ฟลโอโรสโคป 62

ญ

บทท 1

บทนา

1.1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา

ทารกแรกคลอด มปจจยประกอบหลายประการทางกายภาพ ททาใหไมสามารถปรบอณหภมกาย

ใหสมพนธกบสงแวดลอมทมอณหภมทแตกตางกนได จงจาเปนตองควบคมอณหภมกายของทารก

ใหใกลเคยงกบอณหภมในครรภมารดา เพอใหทารกไดมการปรบอณหภมกายจนสามารถใชชวตได

ตามสภาวะอณหภมปกต ดงนนการดแลอณหภมสงแวดลอมสาหรบทารกใหอยในเกณฑปกตจงม

ความสาคญเปนอยางมาก อณหภมสงแวดลอมทพอเหมาะสาหรบอายของทารก [1] สามารถแสดงได

ดงตารางท 1-1

ตารางท 1-1 อณหภมสงแวดลอมทเหมาะสมสาหรบทารกในชวงอายตางๆ

ทารกทคลอดกอนกาหนดและมนาหนกตวนอย หรอตรวจพบหลงคลอดวามภาวะผดปกต ตองอย

ในตอบเดกเพอควบคมอณหภมรางกายใหเหมาะสมในขณะไดรบการรกษา [2] ซงบางกรณอาจตองม

การถายภาพรงสเพอประกอบการวนจฉยโรค ทาใหตองเคลอนยายผปวยไปยงหองถายภาพรงส [3]

โดยทวไปแลวในหองถายภาพรงสมอณหภมคอนขางตาจากการเปดเครองปรบอากาศตลอดเวลา

เพอใหอณหภมเหมาะสมกบการทางานของเครองมอทางการแพทย จงทาใหทารกเสยงตอภาวะ

อณหภมรางกายตา (Hypothermia) และอาจเกดภาวะแทรกซอนตอเนองไดหลายประการ เชน ภาวะ

เปนกรดในเลอด (Metabolic Acidosis) ภาวะหายใจลาบาก (Respiratory Distress) ภาวะเลอดออกใน

ปอด (Pulmonary Hemorrhage) และภาวะเลอดแขงตวผดปกต (Disseminated Intravascular

Coagulopathy) [4]

อาย

(ชวโมง)

อณหภมสงแวดลอม

(oC)

อาย

(วน)

อณหภมสงแวดลอม

(oC)

0-6 ชม. 32-33.8 2-3 วน 30.1-33.2

6-12 ชม. 31-33.8 3-4 วน 29.8-32.8

12-24 ชม. 31-33.7 4-12 วน 29-32.6

24-36 ชม. 30.7-33.5 12-14 วน 29-30.8

36-48 ชม. 30.5-33.3

2

ในหองถายภาพรงสทมอณหภมคอนขางตา การทจะเคลอนยายทารกออกนอกตอบเดก เพอทา

การถายภาพรงส ตวทารกจะตองไมมสงใดหอหมรางกายไว สงผลทาใหรางกายของทารกสญเสย

ความรอน อณหภมกายลดลงอยางรวดเรวและทาใหเสยงตอการเกดภาวะแทรกซอน เนองจากหากม

สงใดหอหมตวไวขณะทาการถายภาพรงส กอาจสงผลใหการแปลผลภาพมความผดพลาดได ดงนนจง

จาเปนตองอาศยอปกรณหรอเครองใหความอบอนแกทารก โดยหากใชวธการนาลมเปาผานขด

ลวดความรอนหรอการแผรงสจากขดลวดความรอนเพอใหความอบอน กไมสามารถควบคมอณหภมท

เหมาะสมใหกบผปวยเดกได เพราะหากตงอปกรณไวใกลเกนไปกจะทาใหตวทารกมอณหภมสงขน

อยางรวดเรว เปนผลทาใหมไข และอาจเกดอนตรายและทาใหผวหนงของทารกไหมได แตหากตง

ไวหางจากตวทารกเกนไป ความอบอนทสงผานกจะไมเพยงพอ และไมสามารถใหความอบอนท

เหมาะสมได

การใชเครองทาความรอนสาหรบการตรวจฟลโอโรสโคปสาหรบลดการนาและแผความ

รอนมการศกษาไมมากนก จากการคนควาในวารสารทางการแพทยพบวามการศกษาของ Slovis TL

และ Poland RL โดยทางผวจยไดพยายามประยกตใชเครองแผความรอน (Radiant Warmer) ทนยม

ใชกนในหองเดกออน (Nursery) และหอผปวยหนกสาหรบเดกแรกเกด (Neonatal Intensive Care

Unit) มาใชในหองฟลโอโรสโคป แตพบวาเมอนามาใชจรงเครองมอดงกลาวมขนาดใหญและบด

บงรางกายทารกทาใหไมสามารถถายภาพไดและไมสามารถพลกตวทารกไดอยางสะดวก [5] ดงนน

งานวจยนจงมจดประสงคเพอออกแบบ และพฒนาเครองใหความอบอนทารก ซงมการใชเซนเซอร

วดอณหภม ในการควบคมอณหภมทเหมาะสมตอผปวยเดก และในขณะเดยวกนกสามารถรองรบ

การถายถาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคปได

1.2 วตถประสงค

เพอออกแบบและพฒนาเครองตนแบบของเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวย

เครองฟลโอโรสโคป

1.3 ขอบเขตของการวจย

1.3.1 สามารถควบคมอณหภมอากาศของเครองใหความอบอนทารก

1.3.2 ทดสอบการกระจายอณหภมของอากาศ ระดบความดงเสยง อตราเรวของอากาศและ

ผลกระทบในการแปลผลภาพของเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโร

สโคป

3

1.4 วธการวจย

1.4.1 ศกษาและรวบรวมขอมลการควบคมเกยวกบการใหความอบอนทเหมาะสมกบทารก

1.4.2 ศกษาขอมลวสด การออกแบบทนอนพลาสตกเพอใหมการไหลของอากาศทเหมาะสม

ขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคปของทารก

1.4.3 ศกษากายวภาคของทารกเพอหาตาแหนงวดอณหภมกายทเหมาะสม

1.4.4 ออกแบบสรางวงจรอเลกทรอนกสและเขยนโปรแกรมควบคมอณหภม และการทางาน

อปกรณทาความรอน และพดลม

1.4.5 ทดสอบการควบคมอณหภมของเซนเซอรรวมกบชดควบคมอเลกทรอนกส

1.4.6 นาอปกรณชดควบคมอณหภมและเตยงนอนพลาสตกประกอบเขาดวยกน ทดสอบการ

ทางานรวมกน

1.4.7 ทาการวดคาและเกบคาการทดลองของอณหภมอากาศทไหลภายในทนอนโดยใชกลอง

ตรวจจบอณหภมอนฟาเรดหรออปกรณวดอณหภมแบบมลตพอยน

1.4.8 ทดสอบหาความดงและความเรวเฉลยของอากาศทเตยงนอนพลาสตก

1.4.9 ทดสอบเตยงนอนดวยการถายภาพรงส เพอดผลกระทบตอความถกตองในการแปลผล

ภาพ

1.4.10 ทดสอบการ งานและปรบปรงแกไขเพอนาไปใชงานไดจรง

1.4.11 สรปผล

1.5 ประโยชนของการวจย

1.5.1 สามารถสรางเครองตนแบบของเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครอง

ฟลโอโรสโคป

1.5.2 สรางความสะดวกใหกบทมแพทย พยาบาล เจาหนาทรงส และความปลอดภยใหกบ

ผปวย

บทท 2

ทฤษฎและหลกการ

การควบคมอณหภมรางกายเปนกระบวนการทเกดจากการทาหนาทของตอมศนยกลางการ

ควบคมอณหภม (Hypothalamus) โดยมหนาทปรบระดบ ควบคมอณหภมความรอน เยนในรางกาย

ใหสมดลและคงท การรกษาระดบอณหภมของรางกายใหอยในระดบทปกตคอ 36.9 oC ซงเปนคา

ความสมดลกนระหวางความรอนทเกดจากรางกายและความรอนทสญเสยออกจากรางกาย [6]

เพอใหเขาใจถงหลกการในการรกษาสมดลของความรอนในรางกายของทารก จงไดสรปถงทฤษฎ

และหลกการทสาคญไวดงน

2.1 สรรวทยาของทารกแรกเกด

2.2 กลไกการควบคมอณหภมกายของทารกแรกเกด

2.3 การสญเสยความรอนในทารกแรกเกด

2.4 การควบคมอณหภมรางกาย

2.5 การวดอณหภมรางกาย

2.5.1 การวดอณหภมรางกายแบบไมรกลา

2.5.2 การวดอณหภมรางกายแบบรกลา

2.6 วธการและเครองมอสาหรบวดอณหภมภายในรางกาย

2.7 อปกรณใหความอบอนรางกาย

2.8 ไมโครคอนโทรลเลอร

2.9 เซนเซอรวดอณหภม

2.10 อปกรณทดสอบ

นอกจากน ในงานวจยนไดมการนาอปกรณและเครองมอทางอเลกทรอนกส เพอนามาใชใน

การควบคมอณหภมและควบคมการทางานของพดลม ขดลวดความรอน และใชสาหรบทดสอบผล

การทางานของเครองใหความอบอนทารกทพฒนาขน ในหวขอท 2.8-2.10 จะอธบายถงทฤษฎและ

หลกการทจาเปนของอปกรณและเครองมอทางอเลกทรอนกสทถกนามาใชในงานวจยน

5

2.1 สรรวทยาของทารกแรกคลอด (Physiology of Neonates) [6, 7]

ทารกแรกเกด (Neonatal) ทมอาย 30 วนแรกหลงคลอด เปนระยะเวลาททารกมการปรบตว

เพอใหดารงชวตอยในสภาพแวดลอมภายนอกครรภมารดาได เนองจากทารกแรกคลอดยงมการ

เจรญเตบโต (Growth) และพฒนาการ (Development) ทยงไมสมบรณเตมท โดยทวไปทารกท

คลอดออกมาจะมการสญเสยความรอนจากรางกายอยางรวดเรว และทารกทคลอดกอนกาหนดจะม

การเปลยนแปลงตออณหภมแวดลอมไดมาก เนองจากไมสามารถควบคมอณหภมกายใหคงทได

ผลของการเปลยนแปลงอณหภมกายนจะทาใหทารกทมการเจบปวยอยแลวมอาการเจบปวยท

รนแรงยงขน แมแตทารกทแขงแรงกอาจสงผลใหเจบปวยได เชน ภาวะเลอดเปนกรด (Acidosis)

ภาวะเนอเยอรางกายขาดออกซเจน (Hypoxia) ดงนนจงจาเปนตองดแลทารกใหมอณหภมกายให

คงท เพอเปนการลดความเสยงตอการเกดภาวะแทรกซอนตางๆ

2.2 กลไกการควบคมอณหภมกายของทารกแรกเกด [6, 7]

ทารกทอยในครรภมารดา จะไดรบความรอนจากมารดาโดยถกสงผานจากรกและมดลกไป

ยงทารกทาใหทารกอบอน ซงทารกจะมอณหภมสงกวามารดา 0.3oC- 0.5oC แตเมอทารกคลอด

ออกมา ทารกจะควบคมอณหภมดวยตนเอง ซงการควบคมอณหภมกายของทารกนนจะขนอยกบ

อายครรภ ความสมบรณของรางกายทารก ตลอดจนภาวะเจบปวยของทารก ปจจยเหลานลวนเปน

สงสาคญทเกยวของกบการควบคมอณหภมกายของทารก

หลงคลอด 1-2 นาทรางกายของทารกจะเรมกระบวนการควบคมอณหภมกาย ในกรณของ

ทารกทเกดกอนกาหนด อวยวะสวนตางๆ จะยงไมมการพฒนาเตบโตเตมทเมอเทยบกบเดกทครบ

ระยะเวลาคลอด จงทาใหทารกเกดกอนกาหนดไมสามารถควบคมอณหภมกายใหคงทได เนองจาก

ตอมสวนกลาง Hypothalamus ทมหนาทในการควบคมอณหภมยงไมสมบรณ นอกจากนการท

ทารกมน าหนกตวทนอยเมอเทยบกบพนทผวกายแลว จงทาใหน าหนกตวมากจงเปนสาเหตทาให

เกดการสญเสยความรอนเพมขนออกมาทางผวหนง อกทงทารกทเกดกอนกาหนดมจานวนไขมน

สนาตาล (Brown Fat) ทใหพลงงานความรอนในตวเองนอยจงทาใหมโอกาสตวเยนไดงาย

ทารกทคลอดกอนกาหนดยงไมสามารถผลตความรอนดวยกลไกการผลตความรอนแบบการ

สน (Shivering Thermogenesis) ได โดย Brown Fat เปนแหลงพลงงานสะสมททารกนามาใชเพอ

เพมอณหภมรางกายจะมอยจากด โดยปกตไขมนสนาตาลของทารกนนเรมผลตเมอทารกมอายครรภ

ได 28 สปดาห ทารกทเกดกอนระยะเวลานจะไมสามารถผลตความรอนแบบใชการสน และแบบท

ไมใชการสน (Non-Shivering Thermogenesis) ได ดงน นทารกทคลอดกอนกาหนดจงม

ความสามารถในการผลตความรอนไดนอยมาก

6

ภาวะอณหภมกายตา (Hypothermia) หมายถงอณหภมรางกายทตากวา 36.5oC โดยการวด

จากทางทวารหนกหรอรกแร หรอทวดจากผวหนงของลาตว ภาวะอณหภมกายตาเปนภาวะทพบ

บอย หากไมมการปองกนจะทาใหการแกไขทารกไมไดผลทด และมการเกดภาวะแทรกซอนสง

ภาวะอณหภมกายสง (Hyperthermia) หมายถง ภาวะอณหภมกายทวดอณหภมทางทวารหนก

สงเกน 37.5oC ผลของภาวะนทาใหมการเพมขนของเมแทบอลซม และการใชออกซเจน ภาวะ

อณหภมกายสงอาจเกดจากภาวะรางกายขาดน า หรออณหภมสงแวดลอมรอนเกน เชน จากการ

หอหมผาใหทารกมากเกนไป การใชเครองใหความอบอนชนดแผรงส ตอบเดก

2.3 การสญเสยความรอนในทารกแรกเกด [8]

ทารกแรกเกดโดยทวไปจะมการสญเสยความรอนจากรางกาย เนองจากการเปลยนแปลงของ

อณหภมแวดลอมอยางรวดเรว รวมกบการทไมไดปองกนการสญเสยความรอนอยางเพยงพอ กลไก

การสญเสยความรอนของทารกแสดงในภาพท 2-1

การสญเสยความรอนของรางกายในทารกแรกเกด สามารถเกดจากสภาวะแวดลอมภายนอก

ได 4 วธคอ

ภาพท 2-1 การสญเสยความรอนในทารกแรกเกด [8]

2.3.1 การระเหย (Evaporation) เปนการสญเสยความรอนจากการสญเสยนาจากทางผวหนง

และการหายใจ โดยเฉพาะทารกทคลอดกอนกาหนดทมผวหนงบาง หรอการทผวหนงเปยกจาก

เหงอและอยในททมลมพดผานหรอมความชนสง

7

2.3.2 การแผรงส (Radiation) เปนการสญเสยความรอนโดยการแผรงสความรอนออกจาก

ตวทารกไปสวตถทเยนกวา เชน การวางทารกไวใกลกบวตถทเยนหรออยในอณหภมหองทเยน

สามารถปองกนการสญเสยความรอนจากการแผรงสโดยการหอตวทารกใหมดชด

2.3.3 การพาความรอน (Convection) เปนการสญเสยความรอนไปกบสภาพอากาศแวดลอม

ทเยนกวาอณหภมกาย สามารถปองกนไดโดยการหอหมรางกายดวยผาหนาๆ หรอใชเครองให

ความอบอนเชน Radiant Warmer หรอตอบเดก

2.3.4 การนาความรอน (Conduction) เปนการสญเสยความรอนไปกบสงทเยนกวาทมา

สมผสกบรางกายทารกแรกเกด เชนผาออมทเปยก ทาใหเกดการถายเทความรอนออกจากรางกาย

ทาใหตองผลตความรอนในรางกาย (Thermogenesis) เพอทดแทนความรอนทสญเสยไป [7, 8]

2.4 การควบคมอณหภมรางกาย [8, 9]

ทารกจะมการสญเสยความรอนจากรางกายไดถง 4 ทาง ดงนนการรกษาความอบอนแก

รางกายทารกแรกเกดจงเปนสงสาคญมาก เพอปองกนไมใหเกดภาวะอณหภมกายตา (Hypothermia)

ซงจะเกดผลเสยตอทารกเปนอยางมาก ดงนนจงควรเพมความอบอนใหแกรางกายทารกดงน

2.4.1 เมอทารกคลอดครบตองรบเชดตวและศรษะใหแหงทนท แลวหอตวทารกใหอบอน

เพอชวยปองกนการสญเสยความรอนจากการระเหย (Evaporation) ทางผวหนงทารกทเปยกน าครา

ได

2.4.2 ไมวางทารกไวบนทนอนทเยน ควรวางทารกไวบนหนาทองมารดาแบบ Skin to Skin

contact ภายใตผาหมหรอบนผาทอน เพอปองกนการสญเสยความรอนจากการนาความรอน

(Conduction)

2.4.3 ใชโคมไฟฟาหรอเครองทาความรอน (Radiant Heat) ใหความอบอนแกทารกเพอลด

การสญเสยความรอนจากการแผรงส (Radiation)

2.4.4 ปรบอณหภมหองใหอบอน เพอปองกนการสญเสยความรอนจากการพาความรอน

(Convention) สาหรบกรณททารกยงไมสามารถควบคมอณหภมได ควรพจารณาใหอยในตใหความ

อบอน (Incubator) จนกวาอณหภมจะอยในระดบปกต

2.5 การวดอณหภมของรางกาย [10]

การวดอณหภมรางกายสามารถวดไดหลาย ๆ ตาแหนงในรางกาย เชน ปาก ห รกแร และ

ทวารหนกจะเปนตาแหนงทใชวดอณหภมกนมากทสด อณหภมรางกายทางสรรวทยาและทาง

8

คลนกจะมคาไมคงท และตาแหนงในรางกายทแตกตางกนกมอณหภมทแตกตางกนดวย การเลอก

ตาแหนงและวธการวดอณหภมทเหมาะสม จงจาเปนตองใชความรทางดานสรรวทยาและทางดาน

กายภาพมผลตอการเปลยนแปลงอณหภมอยางไร ซงอณหภมทผวของมนษยจะถกกาหนดจาก

อณหภมสงแวดลอม ความชนสมพทธ ความเรวลม ความเขมของรงส ความรอน ความดน

บรรยากาศ อตราการเมแทบอลซมและการไหลเวยนของเลอดทผวหนง ในขณะทการไหลเวยนของ

เลอดมความแตกตางกนขนอยกบความตองการของรางกาย ณ เวลานน

ภาพท 2-2 ระดบอณหภมกายทารกแรกเกด [10]

จากภาพท 2-2 กลาวถงชวงอณหภมทเหมาะสมของทารกแรกเกดทระดบ 36.5oC- 37.5oC

หากอณหภมทารกแรกเกดมระดบตากวา 36oC ลงมาจะทาใหรางกายเยน ทาใหมภาวะแทรกซอน

ตางๆจงจาเปนตองใหความอบอน โดยปกตอณหภมแวดลอมมความเปนกลางท 28oC- 30oC และ

ความชนสมพทธ 40-60% อณหภมภายในรางกายจะมคาประมาณ 37oC (สงขน – ตาลงประมาณ

0.5oC) ในรอบวนอณหภมรางกายจะมการเปลยนแปลงตลอดในแตละชวงเวลา และจะแตกตางกน

ขนอยในแตละบคคลดวย ซงอณหภมของรางกายในแตละตาแหนงกจะมอณหภมทแตกตางกนและ

ขนอยกบกจกรรมในแตละวน โดยอณหภมรางกายมผลจากความรอนทเกดจากอตราเมแทบอลซม

ในรางกาย บวกกบการดดความรอนจากสงแวดลอมและอตราการกระจายความรอนของรางกาย

เมอรางกายดดความรอนจากอณหภมสงแวดลอมทสง หรอมอตราเมแทบอลซมทสงขนจากการ

ออกกาลงกายสงกวาความสามารถการกระจายความรอนของรางกาย อณหภมรางกายจะสงขนและ

เปนสาเหตของสภาวะ Hyperthermia ในขณะทสภาวะ Hypothermia เกดจากการสญเสยความรอน

9

ออกจากรางกายอยางรวดเรว ซงเกดขนจากการอยในสงแวดลอมทมอากาศเยน การพาความรอน

ออกจากรางกายจากการแชน า การสวมเสอผาทเปยกในอากาศหนาว หรอการลดลงของอตราเมตา

บอลสม เนองจากการเจบปวยซงหากไมคานงถงสภาวะ Hyperthermia นอาจทาใหเสยชวตได

2.5.1 การวดอณหภมในรางกายแบบไมรกลา [10]

2.5.1.1 ชองปาก (Oral)

การวดอณหภมดวยการใสเครองวดอณหภมไวทตาแหนงใตลนดงภาพท 2-3 เปนวธการทใช

กนอยางแพรหลายในการวดอณหภมรางกายทบาน คลนกและการวจยทางคลนก เนองจากทาไดงาย

และสะดวก การวดอณหภมในตาแหนงนใกลเคยงกบอณหภมแกนกลางของรางกาย เนองจากการ

ไหลเวยนของเลอดดาทตาแหนงนมาจากแขนงหลอดเลอด Carotid Artery ทาใหมการตอบสนอง

ตอการวดอณหภมไดอยางรวดเรวกบการเปลยนแปลงของอณหภมรางกาย แตการวดดวยวธน

อาจจะมผลจากปจจยดงตอไปน

2.5.1.1.1 ผวหนงบนศรษะและหนามอณหภมเยนกวาอณหภมรางกาย

ขณะพก

2.5.1.1.2 การไดรบอากาศเยน

2.5.1.1.3 รปแบบการหายใจทางปากทมเปลยนแปลงอยางรวดเรว

หรอไมเปนปกต โดยเฉพาะอยางยงในนกกฬาหรอเดกทรองไห ซงอาจจะเพมการระเหยดงนน

จะทาใหอณหภมตาลง

2.5.1.1.4 การดมเครองดมหรอของเหลวทรอนหรอเยน

2.5.1.1.5 การสบบหรกอนทาการวด

ภาพท 2-3 การวดอณหภมในชองปาก [10]

10

2.5.1.2 รกแร (Axilla) [10]

การวดอณหภมทรกแร ดงภาพท 2-4 อณหภมทวดไดจะชากวาทวดทางชองปาก เนองจาก

ตองใชเวลานานกวาทอณหภมจะมสภาพคงท วธการวดแบบนมความถกตองนอยกวาการวดใน

ทวารหนก ชองปากและชองห อณหภมทตาแหนงนโดยปกตจะประเมนคาไดตากวาอณหภม

รางกาย ดงนนการวดอณหภมดวยวธนจงไมแนะนาในทางคลนก

ภาพท 2-4 วดอณหภมทางรกแร [10]

2.5.1.3 เยอแกวห (Tympanic Membrane) [10]

เยอแกวหไดรบเลอดจากแขนงหลอดเลอด Internal Carotid Artery ซงเลอดนจะสงไปยง

ศนยกลางการควบคมรางกายท Hypothalamus ในสมองและมความใกลเคยงกบอณหภมในรางกาย

ดงภาพท 2-5 เครองวดอณหภมทถกพฒนาเพอวดอณหภมทตาแหนงน เนองจากเขาถงไดงายทาง

ชองห อยางไรกตามมการศกษามากมายทแสดงใหเหนวาการวดดวยวธการนไมนาเชอถอ เนองจาก

ความผดพลาดในการวดทเกดจากสงสกปรกและตาแหนงทวางเครองวดอณหภมไมถกตอง

ภาพท 2-5 ตาแหนงวดอณหภมทางเยอแกวห Tympanic Membrane และตาแหนงแขนง

หลอดเลอด Internal Carotid Artery [10]

11

2.5.1.4 ผวกาย (Body Surface) [10]

อณหภมผวกายปกตจะถกวดดวยเทอรมสเตอร (Thermistor) ทวางบนผวกาย จากภาพแสดง

อณหภมของรางกายมความแตกตางกนในตาแหนงตางๆ ดงภาพท 2-6 อณหภมโดยรวมของรางกาย

เปนคาเฉลยของการวดอณหภมบนผวกาย 12 ตาแหนง ทแตกตางกนหรอมากกวา แตอยางนอยการ

วดอณหภมจะตองถกวดทตาแหนงเฉพาะ อยางไรกตามอณหภมกายไมไดสะทอนถงอณหภม

ภายในรางกายแตเปนอณหภมทผวกายเทานน

ภาพท 2-6 ตาแหนงของอณหภมรางกายทแตกตางกน [10]

2.5.2 การวดอณหภมรางกายแบบรกลา [10]

2.5.2.1 ทางทวารหนก (Rectal)

ทวารหนกเปนตาแหนงทมความหนาแนนของหลอดเลอดสงประกอบกบมการไหลเวยนของ

เลอดจานวนมากมาจากภายในรางกาย เปนตาแหนงทมความสะดวกและมความแมนยาในการวด

อณหภมภายในรางกาย อณหภมททวารหนกโดยปกตจะมคาสงกวาตาแหนงอนเลกนอย โดยเฉพาะ

ในระหวางทมการออกกาลงกายขา เนองจากกระบวนการเมแทบอลซมในกลามเนอขา ในทาง

กลบกนเงอนไขในทางพยาธสภาพบางอยางเชนสภาวะ Hypodynamic ทเกดจากการชอค อาจทาให

อตราเมแทบอลซมลมเหลว ดงนนอณหภมททวารหนกอาจจะตากวาอณหภมแกนกลางรางกาย

อณหภมททวารหนกถกนามาใชกนอยางแพรหลายในงานดานสรรวทยา และการศกษาทาง

คลนกของโรคทเกดจากความรอนและการทดสอบการวนจฉยโรค โดยเฉพาะอยางยงในทารกและ

เดก เพอความถกตองในการวดควรจะสอดใสเขาไปในทวารหนกใหมระยะทเหมาะสมและมนคง

แตอยางไรกตามการตอบสนองตอการเปลยนแปลงของการวดอณหภมททวารหนกจะชากวา

12

ตาแหนงอน การตอบสนองตอการเปลยนแปลงทชาเปนขอเสย เมอมการเปลยนแปลงอยางรวดเรว

ของอณหภมในรางกาย สรปไดวาการวดอณหภมททวารหนกมคาความแมนยาและถกตองมากทสด

ดงภาพท 2-7

ภาพท 2-7 การวดอณหภมทางทวารหนก [10]

2.6 วธการและเครองมอสาหรบการวดอณหภมภายในรางกาย [10]

2.6.1 เครองวดอณหภมดจตอล (Digital Electronic Thermometers)

เครองวดอณหภมดจตอลประกอบดวยเซนเซอรวดอณหภมชนดใดชนดหนงจากสองชนด

(เทอรมสเตอรหรอเทอรโมคปเปล) เชอมตอไปยงวงจรอเลกทรอนกส อณหภมจะถกแสดงเปน

ตวเลขดจตอลดงภาพท 2-8 โดยปกตแลวมความละเอยดท 0.1oC เครองวดอณหภมดจตอลสามารถ

ใชวดททวารหนก ชองปากหรอรกแร และมความสะดวกสบายสาหรบการใชในงานวจย การใชงาน

ทางคลนกและการใชงานทบาน เครองวดอณหภมดจตอลมการใชงานเพมมากขน เมอเครองวด

อณหภมแบบปรอทถกหามใชในหลายประเทศดวยเหตผลดานความปลอดภยและการรกษา

สงแวดลอม เซนเซอรทงสองชนดน (เทอรมสเตอร และเทอรโมคปเปล) มความเสถยร ความแมนยา

และตอบสนองไดรวดเรวตอการเปลยนแปลงของอณหภม อกทงมขนาดทเลกกวาหววดอณหภม

ชนดอนๆ

13

ภาพท 2-8 เครองวดอณหภมดจตอล

2.6.1.1 เทอรมสเตอร (Thermistors) [10]

เทอรมสเตอรเปนเซนเซอรสาหรบตรวจวดอณหภมทอาศยความสมพนธระหวางคาความ

ตานทานของวสดกบอณหภม (Electric Resistance) เธอรมสเตอรทามาจากสารกงตวนา

(Semiconductor) ซงเปนโลหะผสมระหวางทองแดงกบโลหะออกไซด เชน แมงกานส โคบอลท

หรอโครเมยม เปนตน โดยทความตานทานทางดานไฟฟาจะลดลงเมออณหภมเพมขน

2.6.1.1.1 เทอรโมคปเปล (Thermocouples) [10]

เทอรโมคปเปล เปนเซนเซอรสาหรบตรวจวดอณหภมทอาศยคณสมบตของการเปลยนแปลง

อณหภมเปนสญญาณไฟฟา (Thermoelectricity) เกดจากการนาโลหะสองชนดทแตกตางกน เชน

บสมสกบทองแดง นาปลายมาเชอมตอกนแลวทาการใหความรอนทปลายจะทาใหเกดแรงเคลอน

ทางไฟฟา E.M.F (Electromotic Force) เรยกปรากฎการณนวา “Seeback Effect” ดงนนเมอนาเทอร

โมคปเปลไปวดอณหภมจะเกดความแตกตางระหวาง อณหภมทจดตรวจสอบ (Hot Junction) และ

จดอางอง (Cold Junction) จะทาใหเกดแรงเคลอนทางไฟฟา มความตางศกยทางไฟฟาอยในชวง

มลลโวลต (mV) ดงภาพท 2-9 ซงเปนสดสวนโดยตรงกบผลตางของอณหภมทจดตรวจสอบกบ

อณหภมทจดอางองและทาการปรบเทยบคาทออกมาในรปหนวยของอณหภม

14

ภาพท 2-9 วงจรเทอรโมคปเปลพนฐาน [10]

2.7 อปกรณใหความอบอนรางกาย

อปกรณการแพทยทใชควบคมอณหภมของทารกคอตอบทารก (Infant Incubator) จะใช

ปองกนการสญเสยความรอนจากพนผวกายของทารกโดยการพดพาและการแผรงส และเครองให

ความอบอนโดยการแผรงส (Radiant Warmer) จะใชปองกนการสญเสยความรอนจากพนผวกาย

ของทารกโดยการการแผรงสเทานน หากตองการปองกนการสญเสยความรอนโดยการพดพา

ตองคอยระวงอยาใหมลมหรออากาศเยนจากเครองปรบอากาศพดถกทารกรวมกบการใช

Plastic Wrap ปดตวทารก ขอดของเครองใหความอบอนโดยการแผรงสคอ ไมกดขวางหนทางเขาส

ทารก เวลาทตองใหการรกษาพยาบาลหลายอยางพรอมกน

2.7.1 ตอบเดก (Infant Incubator) [11]

หลกการทางานของตอบเดกคอการควบคมอณหภมของอากาศ ทมการทางานรวมกนของ

พดลมและการตดตอการทางานของขดลวดความรอน มเซนเซอรเปนอปกรณวดอณหภมอากาศท

กระจายภายในตแบบปดทมการออกแบบทศทางการหมนวนของอากาศ ทาใหอากาศสามารถ

กระจายไดทวพนทภายในตอบเดก การออกแบบใหมกระโจมครอบไวเพอควบคมทศทางการไหล

ของอากาศ และปองกนการสญเสยอณหภมความรอนออกไปยงภายนอก กระโจมตอบเดกมทง

แบบผนงชนเดยวและผนง 2 ชน ขอดของกระโจมทมผนง 2 ชนคอ มอากาศไหลเวยนระหวางชอง

ผนงกระโจมตอบเดกทาใหปองกนไมใหอณหภมเปลยนแปลง เมอมอากาศทเยนหรอลมจาก

เครองปรบอากาศทมอณหภมตาพดผานมาทตอบเดก ทาใหอณหภมภายในตอบเดกและอณหภม

กายทารกคงทดงภาพท 2-10

การทางานของตอบเดกแบงไดเปน 2 ระบบดงน

2.7.1.1 ควบคมอณหภมอากาศในตอบ (Air Control Mode) ใชงานโดยการปรบตง

อณหภมของเครองใหเหมาะสมกบพยาธสภาพของเดกทารก อณหภมจะถกตรวจวดดวยเซนเซอร

วดอากาศทอยภายในตเพอใหอณหภมคงท

15

2.7.1.2 ควบคมอณหภมทางผวกาย (Skin Control Mode) โดยปรบตงอณหภมให

เหมาะสม และนาเซนเซอรวดอณหภมมาตดทบรเวณตาแหนงอณหภมแกนกลางทผวกายของเดก

ทารก เพอใหเครองทางานควบคมอณหภมใหสมพนธกบรางกายของทารก

ภาพท 2-10 ตอบเดก (Infant Incubator) และ กระโจมตอบเดกแบบผนง 2 ชน

2.7.2 เครองใหความอบอนชนดแผรงส (Radiant Heat Warmer) [12]

เครองใหความอบอนชนดแผรงส ดงภาพท 2-11 อาศยหลกการแผรงสความรอนทไดจากขด

ลวดความรอนมายงตวเดกทารก การใชเครองตองระมดระวงไมใหการแผรงสรอนเกนไปจนทาให

เกดอนตรายกบเดกทารก เชน อณหภมกายสงผดปกต หรอผวหนงไหม ระยะหางของเครองไมควร

นอยกวา 2 ฟต เครองนจะชวยปองกนเฉพาะการสญเสยความรอนจากการแผรงส แตไมสามารถ

ปองกนการสญเสยความรอนโดยการพา เครองใหความอบอนชนดแผรงสทมใชในปจจบนแบงการ

ควบคมเปน 2 แบบคอ

2.7.2.1 การควบคมดวยมอ (Manual Control) การใชงานนผใชจะตองคานงถง

อณหภมแวดลอมทอยบรเวณใตเครอง และตองทราบ Neutral Thermal Environment Temperature

ทเหมาะสมกบทารก

2.7.2.2 การควบคมแบบอตโนมตผานทางผวหนง (Skin Servo Control) การใชงาน

ดวยวธนจะมหลกการเหมอนตอบเดก คอมเซนเซอรวดอณหภมทผวกายของเดกทารก เพอให

อณหภมทปรบตงมความสมพนธกบรางกายทารก

16

ภาพท 2-11 เครองใหความอบอนชนดแผรงส (Radiant Warmer)

การดแลอณหภมกายตองทาอยางตอเนอง ทารกทอยในตอบเนองจากไมสามารถควบคม

อณหภมกายดวยตนเอง ใหเปดตอบเฉพาะเวลาจาเปนและเปดเฉพาะชองหนาตาง หลกเลยงการเปด

ตอบหรอนาทารกออกจากตอบ หากตองเปดตอบหรอนาทารกออกจากตอบเพอการตรวจพเศษ

การทาหตถการ หรอชงน าหนก ตองใหการดแลอณหภมกายอยางตอเนอง โดยใชเครองใหความ

อบอนโดยการแผรงสทดแทนหรอเสรมเพมเตม

2.8 ไมโครคอนโทรลเลอร [14]

PIC ยอมาจาก Peripheral Interface Controller เปนไอซไมโครคอนโทรลเลอรรปแบบหนงท

รวมเอาทกอยางเอาไวในตวของมน โดยไมจาเปนตองตออปกรณเสรมจากภายนอก สามารถเขยน

โปรแกรมคาสงใหสามารถทางานไดตรงตามวตถประสงคของผพฒนาอปกรณนนๆ โดยภายใน

ของไมโครคอนโทรลเลอรจะประกอบไปดวย หนวยประมวลผล (CPU) หนวยความจาชวคราว

(RAM) หนวยความจาถาวร (ROM) พอรตอนพท เอาทพท (I/O port) และมการเพมคณสมบตอนๆ

เชน ADC (Analog-to-Digital) DAC (Digital-to-Analog) SPI (Serial Peripheral Interface) PWM

(Pulse Width Modulation) และ UART (Universal Asynchronous Reciever Transmitter) เปนตน

ในปจจบนไมโครคอนโทรลเลอรมอยหลายประเภทแบงตามสถาปตยกรรม โดยขนอยกบ

บรษทผผลตนนๆ ชนดและรปแบบของไมโครคอนโทรลเลอรทมใชอยในปจจบนมดงน

1. MCS51 (บรษทผผลต Atmel, Phillips)

2. AVR (บรษทผผลต Atmel)

3. PIC (บรษทผผลต Microchip ไมโครชป)

4. ARM 7 (บรษทผผลต Atmel, Phillips, Analog Device, Samsung, STMicroelectronics)

5. Basic Stamp (บรษทผผลต Parallax)

17

6. PSOC (บรษทผผลต Cypress)

7. MSP (บรษทผผลต Texas Instruments)

8. 68HC (บรษทผผลต Motorola)

9. H8 (บรษทผผลต Renesas)

10. RABBIT (บรษทผผลต Rabbit Semiconductor)

11. Z80 (บรษทผผลต Zilog)

ภาพท 2-12 รปแบบตวถงของ PIC 18F45J50 44PIN [14]

อปกรณควบคมทางอเลกทรอนกสในวทยานพนธน เลอกใชไมโครคอนโทรลเลอรตระกล

PIC เบอร PIC18F45J50 แบบ 44 PIN ดงภาพท 2-12 เปนอปกรณหลกทใชควบคมอณหภม

การทางานของอปกรณทาความรอนและพดลม มหนวยความจาสาหรบโปรแกรมคาสงและมการ

ประมวลผลสญญาณ ADC 10 bit ทาใหไดคาความถกตองของการวดและควบคมอณหภมสง

รองรบ RS485 RS-232 และ LIN/J2602 ตวอยางเชน PIC18CXXX, PIC18FXXX (FLASH MCUs)

โดยมลกษณะคณสมบตตางๆ ดงน

18

มคาสงในภาษา Assembly 77 คาสง ม I/O และม Timer มากกวา 1 ตว ม Watch dog, I2C

USART, SPI, PWM, CAN, A/D ขนาด 10 bits ทสามารถตอกบ Program Memory ภายนอก โดย

อางไดถง 64K x 16 Program Memory เปนแบบ Flash ทาใหสามารถโปรแกรมใหมไดหลายครง

โดยในตระกล 18FXXX ม EEPROM ภายใน สนบสนน In Circuit Debugging (ICD)

2.9 เซนเซอรวดอณหภม [15]

DS1820 ดงภาพท 2-13 เปนไอซทใชวดอณหภมแบบดจตอล ผลตโดยบรษท Dallas

Semiconductor สามารถวดอณหภมในชวง -55oC ถง 125oC ทความละเอยด 9-12 บต และมความ

แมนยาอยท 0.5oC ในชวงการวด -10 oC ถง 85 oC การใชงาน DS18B20 นนสามารถทาไดโดยใช

บสขอมลแบบ 1-Wire ซงใชสายสญญาณเพยงแคเสนเดยวเทาน น ภายใน DS18B20

มบลอกไดอะแกรมแสดงดงภาพท 2-14 โดยแตละตวมโคดประจาตวขนาด 64 บต อานคาอณหภม

มหนวยเปน oC และมโปรแกรมคาสงสาหรบแปลงคาทางลอจกใหเปนอณหภม (Convert T) และ

คาสงอานขอมลจากหนวยความจา เชอมตอเขากบไมโครคอนโทรลเลอรเพอแสดงผลเปนตวเลข

อณหภม

ภาพท 2-13 รปแบบของเซนเซอรวดอณหภม DS1820 [15]

19

ภาพท 2-14 บลอคไดอะแกรมการทางานของ DS1820 [15]

2.10 อปกรณสาหรบทดสอบ

อปกรณทใชในการทดสอบเครองใหความอบอนทารกดวยมานอากาศ ม 6 อปกรณหลกคอ

2.10.1 INCU Analyzer [16] ดงภาพท 2-15 เปนอปกรณทใชวเคราะหประสทธภาพการทางานของ

ตอบเดกตามมาตรฐาน IEC และ AAMI โดยใชวดอณหภมไดในชวง 5 oC ถง 40 o C มความละเอยดในการวด

0.1o C และคาความถกตอง ± 0.5 o C ทชวงอณหภม 25oC ถง 40oC และวดอตราเรวของอากาศไดในชวง

0.1 m/s ถง 0.7 m/s มคาความละเอยดในการวด 0.01 m/s คาความถกตอง 0.1 m/s ท 0.1 m/s ถง 0.5

m/s สาหรบงานวจยน INCU Analyzer ถกนามาใชในการสอบเทยบอณหภมของเครอง

Temperature Data Logger และใชในการวดอตราเรวของอากาศ

ภาพท 2-15 INCU Analyzer

2.10.2 Temperature Data Logger [18] ดงภาพท 2-16 เปนอปกรณสาหรบใชวดอณหภมและ

สามารถบนทกผลของอณหภม ทไดจากเซนเซอร DS18B20 ทสามารถวดอณหภมไดตงแต -55oC ถง

+125°C มความละเอยด 0.1°C โดยเชอมตอและสงขอมลผานพอรต USB ของคอมพวเตอร คาทวดได

20

นนสามารถใชโปรแกรมเทอรมนอลตางๆ เชน Hyper Terminal ในวนโดวสเปนตวแสดงผลและ

จดเกบคา เปนแฟมขอมล

ภาพท 2-16 Temperature Data Logger

คณสมบตและการประยกตใชงานของ Temperature Data Logger

2.10.2.1 วดอณหภม 4 ชอง ผานพอรต USB ของคอมพวเตอร

2.10.2.2 ใช DS1820 เปนเซนเซอรชนดดจตอล วดอณหภมในชวง -55°C ถง 125°C

ความละเอยด 0.1°C โดยความยาวของสายไมมผลตอคาการวด

2.10.2.3 ไมตองการไฟเลยงจากภายนอก

2.10.2.4 สามารถใชงานไดทนทโดยไมตองตดตงไดรเวอรและซอฟตแวร (ใชโปรแกรม

Hyper Terminal ทมาพรอม Windows XP)

2.10.3 เครองวดเสยง (Sound Level Meter) รน BK Precision 732 [19 ] ดงภาพท 2-17 วดระดบความ

ดงของเสยงในชวง 30 ถง 130 dB และมคาความละเอยดในการวดเสยง 0.1 dB มคาความถกตอง ± 1.5 dB

ภาพท 2-17 Sound Level Meter BK Precision 732

21

2.10.4 ตอบเดกทารก (Infant Incubator) รน Air-Shield C2000 [20] ดงภาพท 2-18 มโหมดการ

ควบคมอณหภมอากาศ และอณหภมทผวกาย โดยสามารถปรบตงอณหภมไดตงแต 20oC ถง 39oC ม

อตราเรวของอากาศตากวา 10 cm/sec ซงในงานวจยนไดนาตอบเดกทารกมาใช เปนแหลงกาเนดความ

รอน เพอเทยบคาความถกตองของ Temperature Data Logger

ภาพท 2-18 ตอบเดก Air-Shield C2000

2.10.5 กลองตรวจจบภาพความรอนอนฟราเรด (Infrared Thermal Image Camera) [21] Fluke

รน Ti 40 FT ดงภาพท 2-19 เปนกลองอนฟราเรดประสทธภาพสงทสามารถถายภาพความรอน โดยซอน

ภาพจรงกบภาพความรอนได จงนามาใชงานในการตรวจสอบคาความถกตองของอณหภมอากาศท

กระจาย คลอบคลมรอบๆรางกายเดกทารก แลวนาภาพถายตรวจจบความรอนทไดมาวเคราะหเพอยนยน

ผลการทดลองททาการวดดวย Temperature Data Logger

คณสมบต

2.10.5.1 บนทกภาพความรอนดวยความละเอยดสง (320 x 240 หรอ 160 x 120)

ดวยความไวอณหภม 0.05oC

2.10.5.2 วเคราะหภาพความรอนไดรวดเรวดวยเทคโนโลย IR-Fusion

2.10.5.3 แสดงภาพความรอนไดชดเจน ดวยจอภาพขนาดใหญ 5 นว

2.10.5.4 เพมความสามารถไดดวยการเพมเลนส เพอวดอณหภมไดถง 1,200oC หรอ

มมมองของภาพทเพมขน

2.10.5.5 แสดงจดรอนและเยนสดของภาพอยางอตโนมต

22

ภาพท 2-19 กลองถายภาพความรอน Fluke Ti 40 FT

2.10.6 หลกการทางานเบองตนของเครองถายภาพรงส [13] เอกซเรยคอรงสแมเหลกไฟฟาทม

ความยาวเคลอนระหวาง 10 - 0.01 นาโนเมตร และมความถในชวง 30x1015Hz ถง 30x1018Hz ซงม

ความยาวคลนมากกวารงสแกมมา แตสนกวารงสอลตราไวโอเลต เอกซเรยคนพบโดยนายวลเฮลม

คอนราด แรนเกน ซงเอกซเรยไดมการพฒนาในการสรางภาพทางการแพทยอยางตอเนอง เกดเปน

สาขาวชารงสวทยาขน โดยมนกรงสเทคนค (รงสการแพทย) เปนผทาการถายภาพ และมรงสแพทย

เปนผแปลผลภาพทางรงสนนวามพยาธสภาพอยางไร เอกซเรยมประโยชนอยางมากในการตรวจ

วนจฉยและการเอกซเรยจะชวยแพทยในการยนยนโรคได สาหรบการใชเอกซเรยเพอตรวจเนอเยอ

ทวไปนน ไดมการใชอยางแพรหลาย ภาพถายรงสทางการแพทยอกรปแบบหนงในการประยกตใช

เอกซเรย ก คอการพฒนาระบบการตรวจเอกซเรยคอมพวเตอร การตรวจดวยเครองคลน

แมเหลกไฟฟา และอลตราซาวนด

การสรางภาพเอกซเรย ทาไดโดยการปลอยรงสออกไปเปนชวงๆ ผานรางกายและไปกระทบ

แผนฟลมทวางไวดานหลง กระดกจะดดซบพลงงานไวผานกระบวนการทเรยกวา Photoelectric

รงสเอกซเรยทไมไดถกดดกลนกจะผานไปกระทบกบฟลม เกดเปนสวนทมสดาบนภาพฟลม การ

รบภาพเอกซเรยมวธการหลายรปแบบ แบบทรจกกนไดแกการใชฟลมและคาสเซท ซงจะชวยจบ

รงสเอกซเรยและสรางเปนภาพ เมอมการพฒนาระบบคอมพวเตอรและระบบดจตอล กไดมการ

พฒนาระบบจดเกบขอมลแทนทระบบฟลม ในการพฒนาของระบบภาพรงสคอมพวเตอรและ

ภาพรงสดจตอลทาใหมความสะดวกในการใชสถานท และการรายงานผล

ฟลโอโรสโคป (Fluoroscopy) กเปนอกรปแบบหนงในระบบเอกซเรยทนามาใชในการตรวจ

อวยวะทเปนเนอเยอ เพอทาการตรวจระบบอวยวะภายในรางกาย โดยมการใชสารทบรงส เชน แปง

แบเรยมซลเฟต สารประกอบไอโอดน เพอใหไดภาพของอวยวะภายในรางกายทเปนภาพเสมอน

23

เวลาจรง (Real Time Image) ระบบจะประกอบดวยเตยงเอกซเรย มแหลงกาเนดเอกซเรย และม

ตวรบภาพโดยจะสงสญญาณภาพไปแสดงยงจอภาพใดทนท อยางไรกตามการใชเอกซเรย ยงม

อนตรายเนองจากเอกซเรยเปนรงสทแตกตวได ดงนนการตรวจจะตองพจารณาความคมคาและ

ความปลอดภยของผปวยเปนสาคญ การใชเวลาในการตรวจไมมาก

ภาพท 2-20 ตวอยางภาพทถายดวยเอกซเรยระบบฟลโอโรสโคป

บทท3

วธการ

วทยานพนธนไดนาเสนอการออกแบบและพฒนาเครองใหความอบอนทารกแรกเกด ขณะ

ถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป โดยมการนาองคประกอบทางอเลกทรอนกสมาทางานควบค

กบโปรแกรมควบคมการทางานทมไมโครคอนโทรลเลอร และเซนเซอร ซงนามาใชในการควบคม

อณหภม การทางานของพดลมและขดลวดความรอน องคประกอบทางโครงสรางทนาหลกการของ

ตอบเดก เตยงนอนใหความอบอนชนดแผรงส และพดลมไรใบพด มาผสมผสานกนเพอใหความ

อบอนกบเดกทารก

3.1 องคประกอบการวจย

ในการออกแบบและพฒนาเครองใหความอบอนทารกมองคประกอบทสาคญ 3 สวนคอ

องคประกอบทางโครงสราง องคประกอบทางอเลกทรอนกส และโปรแกรมควบคมการทางาน

3.2 องคประกอบทางโครงสราง

ในการออกแบบองคประกอบทางโครงสรางนน มสวนประกอบทสาคญคอ เตยงนอนของทารก

ซงเตยงนอนทใชในงานวจยน ไดทาการออกแบบโดยมการผสมผสานหลกการทางานของอปกรณ 3

ชนดเขาดวยกนคอ

3.2.1 ตอบเดก (Infant Incubator) [11] โดยนาลกษณะการออกแบบของกระโจมของตอบเดก

สามารถแสดงไดดงภาพท 3-1 ทมผนง 2 ชนมาใช โดยทอากาศมการไหลเวยนระหวางชองของผนง

ตอบเดก ทาใหเกดการหมนวนผานในชองวางระหวางผนงได และอากาศทหมนวนรอบๆชองวางนน

จะชวยทาให อณหภมของอากาศไม สญเสยไปอยางรวดเรวทาใหอากาศม อณหภมคงท

25

ภาพท 3-1 การออกแบบของกระโจมตอบเดกทมชองวางระหวางผนงใหอากาศไหลเวยนของตอบ

เดก [11]

3.2.2 เตยงนอนใหความอบอนชนดแผรงส (Radiant Bed Warmer) [12] มลกษณะแสดงไดดงภาพ

ท 3-2 ซงเปนรปแบบและขนาดของเตยงทเหมาะสมกบขนาดรางกายของเดกทารกทนอนอยภายใน

โดยเฉพาะสามารถนาอปกรณถายภาพรงสแบบเคลอนยาย หรอเครองมอแพทยชนดอนๆทมการใช

งานตองปรบระยะความสง-ตา เขามาใชงานรวมไดสะดวก และเดกทารกไมสญเสยความรอนจากการ

เคลอนยายออกจากอปกรณใหความอบอน

ภาพท 3-2 รปของเตยงนอนใหความอบอนชนดแผรงส [12]

3.2.3 พดลมไรใบพด โดยอาศยหลกการนาพาอากาศเตมเขาไปในชองวางของพดลมไรใบพด

โดยเมออากาศในชองวางมความหนาแนนสง กจะดนใหอากาศไหลออกมาตามชองอากาศใน

ทศทางทกาหนด จงไดเตยงนอนเดกทารกทมรปแบบของการไหลเวยนอากาศ ดงภาพท 3-3 และ

26

สามารถออกแบบใหไดเตยงนอนทมรปแบบและขนาด ดงภาพท 3-4 และทาการประกอบเตยงนอน

ดงภาพท 3-5

ภาพท 3-3 รปแบบการไหลเวยนของอากาศในเตยงนอนเดกทารก

ภาพท 3-4 การออกแบบและกาหนดขนาดเตยงนอนของทารก

ภาพท 3-5 เตยงนอนของทารกทไดทาการประกอบเรยบรอย

27

3.3 องคประกอบทางอเลกทรอนกส

ในการออกแบบองคประกอบทางอเลกทรอนกสเลอกใช PIC Microcontroller ทไดรวมเอา

ซพย หนวยความจา และพอรต ซงเปนสวนประกอบหลกสาคญของระบบคอมพวเตอรเขาไว

ดวยกน มาใชเปนตวประมวลผลรวมกบโปรแกรมคาสงทใชในการควบคมอณหภมและควบคม

อปกรณตอรวมอนๆ โดยมสวนประกอบสาคญดงภาพท 3-6 คอ ไมโครคอนโทรลเลอรเปนอปกรณ

ทใชในการประมวลผลการทางาน ระหวางการตงคาอณหภมจาก Temperature Setting และ วดอณหภม

ดวย Skin Temperature Sensor แลวนาผลทไดมาควบคมการทางานของอปกรณกาเนดความรอน

(Heater) และพดลม 12VDC (Fan 12 VDC) โดยแสดงผลการตงคาอณหภม และผลของอณหภมทวด

ดวยเซนเซอรทหนาจอแอลซด ( LCD )

.

ภาพท 3-6 ไดอะแกรมการทางานของอปกรณแตละสวนขององคประกอบทางอเลกทรอนกส

สวนประกอบทสาคญขององคประกอบทางอเลกทรอนกส สามารถแสดงรายละเอยดไดดงน

3.3.1ไมโครคอนโทรลเลอร (PIC18F45J50 ) [14] เปนตวประมวลผลหลก มความสามารถใน

การแปลงระดบสญญาณอนาลอกไปเปนสญญาณทางดจตอลไดละเอยด 10 บต ทาใหการ

ประมวลผลมความถกตองสง และรองรบการตอพวงอปกรณภายนอก หรอเซนเซอรไดถง 4

อปกรณ โดยในงานวจยนใชอปกรณไมโครคอนโทรลเลอร และเซนเซอรวดอณหภม ดงภาพท 3-7

ซงม Circuit Diagram ดงแสดงในภาพท 3-8 ทาหนาทควบคมการทางานของอปกรณทาความรอน

พดลม และหนาจอ LCD

Skin Temp

Sensor

Microcontroller

PIC 18F45J50

LCD Display

Heater

Fan 12 VDC

Temp Setting

28

ภาพท 3-7 อปกรณไมโครคอนโทรลเลอรและเซนเซอรวดอณหภม

ภาพท 3-8 วงจร PIC Temperature Control Circuit

3.3.2 DS1820 เปนไอซแปลงอณหภมใหเปนคาดจตอล [15] ดงภาพท 3-9 จะมขาใชงานเพยง 3

ขาเทานน รปรางเหมอนทรานซสเตอรตวถง TO-92 สามารถตอเซนเซอร DS1820 (1-Wire) หลายๆ

ตวในสายสญญาณเสนเดยวกนได มยานการวดอณหภมอยในชวง -55oC ถง +125oC คาความ

ละเอยดในการวด 0.5oC ขอมลอณหภมทวดไดเปนแบบดจตอลขนาด 9 บต โดยสามารถตอกบ

ขาสญญาณไมโครคอนโทรลเลอรไดทนท และแรงดนใชงานระหวาง 3.0-5.0V

Microcontroller

Temperature Sensor

29

ภาพท 3-9 ไอซวดอณหภม DS1820 และการตอใชงาน

3.3.3 Temperature Setting Key ดงภาพท 3-10 เปนไมโครสวตซแบบทใชตดตงบนแผงวงจร

ควบคมอณหภม ชนดกดตดปลอยดบจานวน 3 ตว เพอใชในการปรบตงอณหภมตงแต 29oC -39oC

วนทและเวลาทตองการ โดยสวตซทางดานซายกดคาง 1 วนาทจะทาหนาทเขาสโหมดการปรบตงคา

อณหภมและปรบเพมอณหภม สวตซตรงกลางทาหนาทปรบลดอณหภม และสวตซดานขวากดคางไว

เปนเวลา 1 วนาทเพอยนยนปรบตงอณหภมและออกจากโหมดการปรบตงอณหภม

3.3.4 จอแสดงผลเปนชนด LCD แสดงผล 16 ตวอกษร 2 บรรทด [17] แสดงดงภาพท 3-10โดย

กาหนดคา S แสดงคาอณหภมททาการปรบตงอณหภมทตองการ (Temperature Setting) และคา T

แสดงอณหภมผวกาย หรออณหภมอากาศทวดจากเซนเซอรหนวยเปนองศาเซลเซยส บรรทดลาง

แสดงเวลา

ภาพท 3-10 จอแสดงผล LCD และ Temperature Setting Key

3.3.5 อปกรณกาเนดความรอน (Heater) ใชขดลวดความรอนกาลงไฟฟา 1000 วตต ควบคมการ

ทางานผานอปกรณควบคมอณหภม ตดตอการทางานดวยโซลตสเตจรเลย แสดงดงภาพท 3-11

Temperature Setting Key

30

ภาพท 3-11 วงจรโซลตสเตจรเลยควบคมการทางานของขดลวดความรอน

3.3.6 พดลม (Fan) แสดงดงภาพท 3-12 เปนพดลมทมลกษณะใบพดเปนแบบ Blower ทาใหไดลม

ทมความแรงเพยงพอทจะพดพาความรอนจากขดลวดความรอน ผานทอนาอากาศไปยงเตยงนอนทได

ออกแบบไว สงผลใหอากาศเกดการหมนเวยนภายในชองระหวางผนงของเตยงนอน และกระจายออกมาส

พนททเดกทารกนอน โดยเลอกใชพดลมทมมอเตอรชนด 12 VDC มความเรวรอบ 3,600 รอบตอนาท

ภาพท 3-12 อปกรณทาความรอนทมขดลวดความรอนและพดลมสาหรบเปาอากาศรอนไปทเตยง

นอนทประกอบเขาดวยกน

3.4 โปรแกรมควบคมการทางาน

Flowchart แสดงขนตอนการทางานของโปรแกรมสงงานชดควบคมอณหภมสามารถแสดง

ไดดงภาพท 3-13 เรมจากไมโครโปรเซสเซอรทาการอานคาเรมตนของอณหภมทวดไดจาก Skin

Temperature Sensor วามคาสงหรอตา ในขนตอนนทสวนแสดงผลจะแสดงคาของอณหภมทวดได

ในขณะนน อณหภมทตองการปรบตงคา วน เดอน ป และเวลาปจจบนทใชงาน เมอทาการปรบตง

คาอณหภมโดยกาหนดใหสามารถปรบอณหภมตาสดท 29oC และสงสดท 39oC แลว โปรแกรมจะ

ทาการเปรยบเทยบอณหภมกบคาของอณหภมทไดจากเซนเซอรวดอณหภม DS1820 ทตดอยทผว

31

กายของเดกทารก หากอณหภมทเปรยบเทยบมคาตากวาคาอณหภมทตงไว โปรแกรมควบคม

อณหภมจะสงใหอปกรณทาความรอน (Heater) และ พดลม (Fan) อยในสถานะเปด (ON) แลวทา

การเปรยบเทยบอณหภมอยางตอเนอง ซงจะแสดงผลของอณหภมทเปลยนแปลงทสวนแสดงผล

จนกระทงอณหภมทผวกายของเดกทารกมอณหภมเทากบหรอสงกวาอณหภมทตง โปรแกรมกจะ

สงใหอปกรณทาความรอน (Heater) อยในสถานะปด (OFF) โดยพดลมยงมการทางานอยาง

ตอเนองไมอยในสถานะปด (OFF) เพอทจะระบายความรอนของอปกรณทาความรอน (Heater) ท

มความรอนสะสมอยทขดลวดความรอน ทาใหมอากาศทอบอนไหลเวยนไปสตวทารกอยาง

ตอเนอง คาสงในการควบคมอณหภมจะกระทาวนรอบอยางตอเนองตลอดระยะเวลาการทางาน

แสดงดงภาพท 3-13

High

Low

ภาพท 3-13 โฟวชารตโปรแกรมคาสงการควบคมอณหภม

ในสวนของโปรแกรมยอยจะเปนขนตอนของการปรบตงคาของอณหภมดงภาพท 3-14

เรมตนดวยการอานคาของอณหภมทสวนแสดงผล หากตองการปรบตงคาอณหภมใหทาการกดท

SW1 คาง 1 วนาท เปนการปอนคาสงยนยนการเขาสโปรแกรม เมอเขาสโปรแกรมการตงคา

อณหภมทสวนแสดงผลทตาแหนงของอณหภมทจะปรบตงคาตวเลขจะกระพรบ แสดงวามการเขา

Start

Setting

Temperature

Heater ON

Skin Temp Sensor

Fan ON

Heater OFF

32

โปรแกรมยอยตงคาอณหภม สามารถปรบตงคาอณหภมใหปอนคาสงดวยการเลอกกด SW1 เพอ

ปรบเพมอณหภมและกด SW2 เพอปรบลดคาอณหภม โดยสามารถกดเพม-ลดคาของอณหภมได

ละเอยด 0.1oC และปรบอณหภมไดสงสดไมเกน 39oC และ ปรบอณหภมไดต าสด 29oC เมอปรบตง

คาอณหภมทตองการเรยบรอยแลว ทาการกด SW3 คางไว 1 วนาท เพอเปนการยนยนคาสงและออก

จากโปรแกรม เขาสกระบวนการควบคมอณหภมตอไป

33

ภาพท 3-14 โฟวชารตโปรแกรมยอยการปรบตงอณหภม

Sub Program 1

Push SW2

Display LCD

Push SW3 1Sec

Decrease Temp

Out of Sub Program 1

Increase Temp

Push SW1

Push SW1

บทท 4

ผลการทดลองและวเคราะหผลการทดลอง

เครองใหความอบอนทารกทไดออกแบบและพฒนาขน เมอเสรจสมบรณแลวสามารถแสดง

ไดดงภาพท 4-1ในวทยานพนธน จะทาการทดสอบการทางานของโปรแกรมคาสงควบคมการ

ทางานรวมกบอปกรณควบคมอณหภม เซนเซอร พดลมและขดลวดความรอน และทดลองการ

กระจายอากาศทมอณหภมทอบอนในเตยงนอนใหสามารถทางานผสานกนไดตรงตามวตถประสงค

ทกาหนดไว โดยใชอปกรณสาหรบทดสอบทง 6 อปกรณ และมลาดบขนตอนในการทดลองดงน

4.1 การสอบเทยบ Temperature Data Logger กบ INCU Analyzer

4.2 การทดลองการทางานในการควบคมอณหภมของเครองใหความอบอนทารกดวย

Temperature Data Logger

4.3 การทดสอบการสรางอณหภมของเครองใหความอบอนทารก โดยใชกลองถายภาพ

ความรอน

4.4 การทดสอบผลของเตยงนอนตอการแปลผลภาพดวยการถายภาพรงสดวยเครองฟลโอ

โรสโคป

4.5 การทดสอบระดบความดงของเสยง อตราเรวของอากาศภายในเครองใหความอบอน

ทารก

ภาพท 4-1 เครองใหความอบอนทารกทไดออกแบบและพฒนาขน

35

4.1 การสอบเทยบ Temperature Data Logger กบ INCU Analyzer

INCU Analyzer ใชเปนเครองมอวดมาตรฐานสาหรบตอบเดก และ Temperature Data

Logger เปนเครองมอวดอณหภมแบบมลตพอยนทมเซนเซอรวดอณหภมไดหลายๆตาแหนง

ในงานวจยนเครองใหความอบอนทารกทไดออกแบบและพฒนาขนตองใช Temperature Data

Logger เพอวดอณหภมของอากาศทกระจายภายในเตยงนอนทไดออกแบบ เพอใหผลทดสอบการ

วดอณหภมของ Temperature Data Logger มความถกตองและนาเชอถอ จงจาเปนตองทาการสอบ

เทยบ Temperature Data Logger กบ INCU Analyzer โดยใชตอบเดกเปนเครองสรางอณหภมทใชในการ

ทดลองและทาการวดอณหภมทกระจายอยภายในตอบเดกดงภาพท 4-2 โดยทาการปรบตงอณหภม

ตงแต 29oC ถง 39oC ปรบขนครงละ 1oC นา INCU Analyzer ทมเซนเซอร T1-T3 วางไวทตาแหนง

บรเวณตรงกลางของตอบเดก ซงจะเปนตาแหนงเดยวกนกบททารกนอนภายในตอบเดก และทตาแหนง

เดยวกนนเปนตาแหนงทอณหภมของอากาศมการหมนวนไดดทสด แลวนาเซนเซอร S1-S3 , S4-S6 และ

S7-S9 ของ Temperature Data Logger วางทตาแหนง T1 , T2 และ T3 ของ INCU Analyzer ตามลาดบ ทาการ

บนทกผลทไดจากเครองวด INCU Analyzer และเซนเซอรของ Temperature Data Logger เพอเปรยบเทยบ

คาความแมนยา จานวน 3 ครง แลวหาคาเฉลยของอณหภมเซนเซอรแสดงดงตารางท 4-1 แลวจงนาคา

อณหภมทไดมาทาการหาคาเปอรเซนตความผดพลาดของ Temperature Data Logger ตามสมการท 1

แลวนาผลการทดลองทไดจากตารางท 4-1 มาทากราฟเพอเปรยบเทยบดคาความแมนยาอณหภม

ของเซนเซอรท INCU Analyzer และ Temperature Data Logger วดไดแสดงดงภาพท 4-3

%Error =T-M

T×100% (4-1)

เมอ T คออณหภมเฉลยทวดไดจาก INCU Analyzer และ

M คออณหภมเฉลยทวดไดจาก Temperature Data Logger

36

ภาพท 4-2 ภาพของตอบเดกเปนอปกรณทใชในการสอบเทยบ

Temperature Data Logger กบ INCU Analyze

37

ตารางท 4-1 ตารางเปรยบเทยบผลการวดอณหภมระหวาง Temperature Data Logger กบ INCU Analyzer

Temperature Temperature Measured Temperature Measured From Temperature Data Logger (o C) Setting (oC) From INCU Analyzer (oC)

T1 T2 T3 Average S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 Average %Error

29 28.6 29 28.9 28.83 29.1 29.1 29.3 29.2 29.3 29.5 29.2 29.6 29.1 29.26 -1.49

30 29.9 29.9 29.8 29.86 29.3 29.3 29.5 29.5 29.5 29.6 29.5 29.8 29.9 29.54 1.07

31 30.5 31 30.8 30.76 30.5 30.5 30.6 30.6 30.6 30.7 30.6 30.9 31 30.66 0.32

32 31.4 32 31.8 31.73 31.3 31.2 31.4 31.4 31.4 31.6 31.6 31.5 31.8 31.46 0.85

33 32.2 32.7 32.7 32.53 32.1 32.1 32.3 32.3 32.5 32.6 32.3 32.8 33.1 32.45 0.24

34 33.6 33.6 33.7 33.63 33 32.9 33 33 33.1 33.2 33.1 33.2 33.9 33.15 1.42

35 34.7 34.6 34.7 34.66 33.8 33.7 34.3 34.1 34.9 35.1 35.1 35 34.9 34.54 0.34

36 35.6 35.8 35.8 35.73 36.1 36.1 36.1 36.2 36.1 36.5 36.5 36.4 36.1 36.23 -1.4

37 36.7 36.8 36.8 36.76 36.8 36.8 37 37 37.1 37.4 37.5 37.3 36.9 37.09 -0.89

38 37.8 37.9 37.8 37.83 37.6 37.8 38 37.9 38.2 38.5 38.6 38.3 38 38.1 -0.71

39 38.7 39 38.9 38.36 38.5 38.6 38.8 38.8 39.3 39.3 39.5 39.3 39.2 39.03 -1.74

หมายเหต: T1- T3 คอ คาอณหภมของเครอง INCU Analyzer ทวดไดจาก เซนเซอร T1, T2 และ T3 ตามลาดบ และ

S1- S9 คอ คาอณหภมของเครอง Temperature Data Logger ทวดไดจาก เซนเซอร S1 ถง S9 ตามลาดบ

38

ภาพท 4-3 กราฟผลของการเปรยบเทยบการวดอณหภมระหวาง INCU Analyzer

และ Temperature Data Logger

จากภาพท 4-3 กราฟแสดงผลเปรยบเทยบการวดอณหภมระหวาง INCU Analyzer และ

Temperature Data Logger ในชวง 29oC- 39oC ดวยเซนเซอร T1-T3 ของ INCU Analyzer และ

เซนเซอร S1-S9 ของ Temperature Data Logger สามารถแสดงใหเหนวาเซนเซอร S1-S9 สามารถ

วดอณหภมไดคาความถกตองใกลเคยงกบเซนเซอร T1-T3 และ เมอนาผลการวดอณหภมของเครอง

INCU Analyzer และ Temperature Data Logger จากตารางท 4-1 มาทาการเปรยบเทยบผลการ

ทดลองกบภาพท 4-3 เพอดคาความถกตองหรอคาความแมนยาของ Temperature Data Logger

พบวาคาอณหภมของเซนเซอร T1-T3 และ S1-S9 มการซอนกน แสดงใหเหนวามคาความถกตอง

ใกลเคยงกน โดยเซนเซอรของ Temperature Data Logger วดอณหภมมคาความผดพลาดเพยง

เลกนอย เมอดผลของคาความผดพลาดจากตารางท 4-1 พบวามความผดพลาดตาสด -1.74% ท

อณหภม 39oC และความผดพลาดสงสด 1.42% ทอณหภม 34oC

39

4.2 การทดลองการทางานในการควบคมอณหภมของเครองใหความอบอนทารกดวย

Temperature Data Logger

Temperature Data Logger เปนอปกรณหลกทมเซนเซอรวดอณหภมไดหลายๆตาแหนง

โดยนามาใชวดอณหภมในการทดลองเครองใหความอบอนทารก ในการทดลองจะทาการวด

อณหภมของอากาศทกระจายอยภายในเตยงนอน ซงกาหนดตาแหนงการตดตงเซนเซอร S1-S9 ท

จะทาการวดอณหภมแสดงดงภาพท 4-4 โดยขนตอนทดสอบการทางานของเครองใหความอบอน

ทารก เรมดวยทาการปรบตงอณหภมทอปกรณอเลกทรอนกสทใชควบคมอณหภมตงแต 29oC ถง

39oC ทาการปรบขนครงละ 1oC ทาการบนทกผลอณหภมทไดจากเซนเซอร S1-S9 จานวน 3 ครง ทาการ

หาคาเฉลยของอณหภมแลวบนทกผลการทดลองลงในตาราง ท 4-2 แลวนาผลการทดลองทไดจากตาราง

ท 4-2 มาทากราฟเพอเปรยบเทยบดคาความแมนยาของอณหภมทเซนเซอร Temperature Data

Logger วดได แสดงดงภาพท 4-5

ภาพท 4-4 ตาแหนงตดตงเซนเซอรวดอณหภมทง 9 ตาแหนง

40

ตารางท 4-2 ผลของการทดสอบการควบคมอณหภมของเครองใหความอบอนทารกทวดดวย Temperature Data Logger

หมายเหต :S1- S9 คอ คาอณหภมของเครอง Temperature Data Logger ทวดไดจากเซนเซอร S1 ถง S9 ตามลาดบ

Temperature Temperature Measured From Temperature Data Logger (oC)

Setting (oC) S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 Average Error %Error

29 29.8 29.5 28.8 28 29 29.1 27.4 28.4 28.8 28.75 0.25 0.86

30 30.5 30.4 29.9 28.8 30 30.5 28 29.4 30.3 29.75 0.25 0.83

31 31.3 31.2 30.6 29.7 30.9 31.3 29.6 30.8 31.5 30.76 0.24 0.77

32 31.8 32.2 31.7 30.1 31.8 33.3 29.9 31.1 31.6 31.5 0.5 1.56

33 33.9 34 33.3 31.5 33.5 34.3 30.5 31.6 32 33.5 -0.5 -1.51

34 34.2 33.9 33.5 31.9 34.6 35.5 32 34.4 35.9 33.98 0.02 0.06

35 34.8 35.1 35 33.5 34.6 37.7 33.6 36.5 36.9 35.3 -0.3 -0.86

36 35.8 36.5 36.1 34.2 35.6 36.2 33.3 35.2 37.5 35.6 0.4 1.11

37 37.1 37.9 38 34.8 36.9 37.6 33.5 36.2 38.1 36.67 0.33 0.89

38 38.7 37.1 37.6 35.8 37.8 39.8 33.5 38.8 40.5 37.51 0.49 1.29

39 40 39.3 39 37.5 38.8 40.1 33.5 39.3 41.5 38.77 0.23 0.59

41

ภาพท 4-5 กราฟของผลการทดลองวดอณหภมดวยเซนเซอร S1-S9 ของ Temperature Data Logger

จากภาพท 4-5 กราฟแสดงผลการวดอณหภมของ Temperature Data Logger ในชวง 29oC-

39oC ดวยเซนเซอร S1-S9 ของ Temperature Data Logger แสดงใหเหนวาเซนเซอร S1-S9 ท

นามาใชวดอณหภมของอากาศทกระจายในเตยงนอนตามตาแหนงทกาหนดจาก ภาพท 4-5 จะเหน

วาอณหภมของอากาศมการกระจายไปรอบๆเตยงนอนอยางสมาเสมอ โดยในแตละตาแหนงม

อณหภมทใกลเคยงกน และเมอนาผลการวดอณหภมของ Temperature Data Logger

จากตารางท 4-2 มาทาการเปรยบเทยบผลการทดลองกบภาพท 4-5 เพอดคาความถกตองหรอคา

ความแมนยาของอปกรณอเลกทรอนกสควบคมอณหภมและการกระจายอณหภมของอากาศใน

เตยงนอนท Temperature Data Logger วดได พบวาคาอณหภมทวดไดจากเซนเซอร S1 , S4 และ S7

มคาสงกวาตาแหนงอนๆ เพราะทตาแหนงดงกลาวเปนตาแหนงทอยใกลกบทางเขาของอากาศ เมอ

ดผลอณหภมของ S3 , S6 และ S9 พบวาอณหภมทวดไดจะตากวาตาแหนงอนๆเลกนอยและมคา

ใกลเคยงกบอณหภมททาการปรบตง และทตาแหนงของเซนเซอร S2 และ S8 กวดอณหภมได

ใกลเคยงเชนเดยวกน ในสวนตาแหนงของเซนเซอร S5 เปนตาแหนงตรงกลางเปนพนททเดกทารก

นอนและเปนตาแหนงทตดเซนเซอรสาหรบวดอณหภมกายมคาอณหภมผดพลาดนอยทสด เมอดคา

อณหภมเฉลยจากตารางท 4-2 พบวามคาความผดพลาดของอณหภมตาสดท 0.5oC และสงสดไมเกน

0.5oC

นอกจากนยงไดทาการทดลองเพอหาระยะเวลาในการเขาสอณหภมทตงไวพรอมทงทดลอง

หาชวงอณหภมทแกวงขนลงจากอณหภมทตงไว โดยทาการกาหนดอณหภมของเครองใหความ

อบอนทารกท 36.5oC ซง เปนระดบอณหภมทเหมาะสมสาหรบทารก แลวทาการเกบ

20

30

40

50

28 30 32 34 36 38 40Tem

pera

ture

Set

ting

(o C)

Temperature Measured From Temperature Data Logger (oC)

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

42

ผลอณหภมดวย Temperature Data Logger โดยวางเซนเซอรวดอณหภมไวทตาแหนง S5 ดง

ภาพท 4-4 บนทกอณหภมทกๆ 1 นาทเปนระยะเวลา 1 ชวโมงอยางตอเนอง แลวนาผลการทดลองท

ไดบนทกลงในตาราง 4-3 และนาผลในตารางท 4-3 มาทากราฟเพอดระยะเวลาทเรมตนการเกด

อณหภมจนถงชวงระยะเวลาทอณหภมมคาคงทตามทไดปรบตงไว

ตารางท 4-3 ผลการทดสอบเพอหาระยะเวลาในการเขาสอณหภมทตงไวและการแกวงตวของชวง

อณหภม

Time

(minute)

Measured

(36.5oC)

Time

(minute)

Measured

(36.5oC)

Time

(minute)

Measured

(36.5oC)

1 25.6 21 36.1 41 35.9

2 28.8 22 36.4 42 36.1

3 30.8 23 36.1 43 36.1

4 32.1 24 36.4 44 35.8

5 33.6 25 35.9 45 36.1

6 35.3 26 35.9 46 36.1

7 35.9 27 36.0 47 36.6

8 36.1 28 36.0 48 35.9

9 36.2 29 36.2 49 35.8

10 36.1 30 36.0 50 35.4

11 35.8 31 36.0 51 36.0

12 36.3 32 35.8 52 35.6

13 36.3 33 36.0 53 36.1

14 36.3 34 36.1 54 36.4

15 36.2 35 36.0 55 36.1

16 36.5 36 36.0 56 36.3

17 36.3 37 36.0 57 36.4

18 36.3 38 36.4 58 36.3

19 36.3 39 36.0 59 36.1

20 36.5 40 36.3 60 36.3

43

ภาพท 4-6 กราฟผลการทดลองระยะเวลาของการเกดอณหภมโดยกาหนดอณหภมท 36.5oC

จากภาพท 4-6 กราฟแสดงผลการวดอณหภมของ Temperature Data Logger ทไดกาหนด

อณหภมไวท 36.5oC ทตาแหนง S5 ของเตยงนอน จะเหนไดวาอณหภมทวดไดทจดเรมตนทเวลา

0-1นาทมคา 25.6oC ซงเปนอณหภมหองขณะนนเมอนาผลการวดอณหภมของตารางท 4-3 มาทา

การเปรยบเทยบผลกบภาพท 4-6 เมอขดลวดความรอนเรมทางานอณหภมจะคอยๆเพมขนตาม

ระยะเวลาทเพมขน โดยจากอณหภมทจดเรมตนจนถงระดบอณหภมทกาหนด มการใชเวลา

ประมาณ 16 นาท และเมอไดอณหภมตามทกาหนดไวแลวขดลวดความรอนจะปด-เปดการทางาน

ตามทเซนเซอรวดอณหภมได ทาใหกราฟของอณหภมทไดแสดงถงความสมพนธของการทางาน

ของขดลวดความรอน เพอใหไดอณหภมทกาหนดกบระยะเวลาทใช ซงจากผลการทดลองยงพบอก

วา ในชวงเวลาการทดสอบ 60 นาทน คาอณหภมแกวงตวไปอยทอณหภมสงสดท 36.6oC ทเวลา

47 นาท และทอณหภมตาสดท 35.4oC ทเวลา 50 นาท

24

26

28

30

32

34

36

38

40

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61

Tem

pera

ture

mea

sure

d fr

om

Tem

pera

ture

Dat

a L

ogge

r (o C

)

Time (minute)

44

4.3 การทดสอบการกระจายอณหภมของเครองใหความอบอน โดยใชกลองถายภาพความ

รอน

ในขนตอนนจะทดลองการกระจายอณหภมของอากาศในเตยงนอน โดยจาลองการใชงาน

ดวยการนาหนทารกแรกเกดมานอนในเตยง นาเซนเซอรทสาหรบใชวดอณหภมผวกายไปตดท

ตาแหนงแกนกลางอณหภมของรางกายซงตรงกนกบตาแหนงเซนเซอร S5 ในภาพท 4-4 ทาการ

ถายภาพความรอนโดยปรบอณหภมของเครองใหความอบอนทารกครงละ 1oC แลวทาการบนทก

ผลแสดงดงภาพท 4-7 ถงภาพท 4-17 เมอดผลการทดลองจากภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอน

จะแสดงใหเหนถงอากาศทมอณหภมสงไหลเวยนอยในระหวางชองผนงของเตยงนอนซงแสดงดวย

แถบสแดง และเมอดทบรเวณทมการกระจายอณหภมของอากาศในเตยงนอนพบวาเปนแถบสฟา

ออนทวทงบรเวณพนททเดกทารกนอน แสดงใหเหนวาอณหภมของอากาศมการกระจายตวอยาง

สมาเสมอ ซงจากผลการทดลองพบวาสามารถควบคมอณหภมไดตรงตามวตถประสงคและการ

ออกแบบ ซงเปนการยนยนผลการทดลองของการวดอณหภมดวย Temperature Data Logger ทม

เซนเซอรตรวจวดท 9 ตาแหนงในเตยงนอนวามความถกตองสมพนธกน

ภาพท 4-7 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 29oC

45

ภาพท 4-8 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 30oC

ภาพท 4-9 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 31oC

ภาพท 4-10 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 32oC

46

ภาพท 4-11 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 33oC

ภาพท 4-12 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 34oC

ภาพท 4-13 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 35oC

47

ภาพท 4-14 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 36oC

ภาพท 4-15 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 37oC

ภาพท 4-16 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 38oC

48

ภาพท 4-17 ภาพถายดวยกลองตรวจจบความรอนดวยอนฟราเรดทอณหภม 39oC

4.4 การทดสอบผลของเตยงนอนตอการแปลผลภาพดวยการภาพถายรงสดวยเครอง

ฟลโอโรสโคป

ในขนตอนนเพอเปนการทดลองใหมนในวาเตยงนอนสามารถนาไปใชในการถายภาพรงส

ดวยเครองฟลโอโรสโคปแลวภาพทไดมคณภาพทด ไมมการผดเพ ยน อณหภมของอากาศท

ไหลเวยนภายในทนอนและอากาศทกระจายจะไมมผลกระทบตอภาพถายทได ทาใหรงสแพทย

สามารถนาภาพไปทาการวนจฉยโรคเพอการรกษาไดถกตอง จงไดนาเครองใหความอบอนทารก

ดวยมานอากาศไปทาการทดสอบดวยเครองถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป โดยใชหนทารก

แรกเกดจาลองในการถายภาพแลวทาการถายภาพดวยนกรงสเทคนค โดยมพยาบาลรงส และแพทย

รงส ทมความชานาญเขารวมในการทดลองนดวย เพอใหความเหนและอานภาพททาการทดสอบ

แสดงดงภาพท 4-18 โดยผลของภาพททาการถายดวยเครองถายรงสแสดงใหเหนภาพทไดมความ

ถกตอง ไมมการผดเพยนแสดงดงภาพท 4-19 และไดทาการทดลองถายภาพเพอดผลกระทบของ

อณหภมทไหลเวยนและกระจายภายในทนอนทออกแบบ โดยผลของภาพถายทไดพบวาอณหภม

ไมมผลกระทบตอการถายภาพรงส แสดงดงภาพท 4-20

49

ภาพท 4-18 รงสแพทย พยาบาลรงสและพนกงานรงสเทคนค ทาการทดสอบอปกรณ

ภาพท 4-19 ภาพหนเดกทารกแรกเกดทไดจากเครองถายภาพรงส

ภาพท 4-20 ภาพถายรงสทบรเวณมมของเตยงนอนทมอณหภมของอากาศไหลเวยน

50

4.5 การทดสอบระดบความดงของเสยงและอตราเรวของอากาศ

การวดคาความดงของเสยงภายในทนอนและการวดอตราเรวของอากาศ สามารถทาไดดวย

เครอง Sound Level Meter และ INCU Analyzer ทมอปกรณวด Air Velocity โดยแบงการวดเปน 6

ตาแหนงรอบพนทททารกนอน ดงภาพท 4-21 ซงจากผลการทดลองทไดดงตารางท 4-4 ตาแหนงท

E และ F เปนตาแหนงทมความดงของเสยงสงเกน 60dBA เพราะอยใกลกบตาแหนงทางเขาของ

อากาศและทตาแหนง A และ B มระดบความดงของเสยงตากวา 60dBA เลกนอยแตเมอนามาหา

คาเฉลยแลวจะมคาตากวา 60dBA นอกจากนจากผลการทดลองยงแสดงใหเหนวาอตราเรวของ

อากาศเฉลยทบรเวณทนอนของทารกมคาเทากบ 0.61 เมตรตอวนาท

ภาพท 4-21 ตาแหนงททาการวดเสยงและอตราเรวของอากาศ

ตารางท 4-4 ผลการทดลองวดเสยงและอตราเรวอากาศ

ตาแหนงทวดผล

ชนดการวด

A B C D E F Average

Sound Level (dBA) 59.6 59.7 59.7 59.9 60.2 60.4 59.91

Air Velocity (m/s) 0.65 0.66 0.54 0.57 0.61 0.63 0.61

บทท 5

สรปผลการทดลอง

วทยานพนธฉบบนไดนาเสนอการออกแบบและพฒนาเครองใหความอบอนทารกแรกเกดท

ออกแบบและพฒนาขน โดยเครองทไดพฒนาขนไดถกทาการทดสอบดวย 5 กระบวนการโดยเรมจาก

การทดสอบคาความถกตองของ Temperature Data Logger เปรยบเทยบกนกบ INCU Analyzer ซงเปน

เครองวดมาตรฐาน จากผลของการทดสอบในตารางท 4-1 ชใหเหนวาคาเปอรเซนตความผดพลาด

ระหวาง Temperature Data Logger และ INCU Analyzer มคาความผดพลาดไมเกน 1.74 % ซง

ชใหเหนวา Temperature Data Logger สามารถวดคาอณหภมไดอยางแมนยา เมอทาการสอบเทยบ

ความแมนยาของ Temperature Data Logger แลว จงใช Temperature Data Logger ไปทดสอบความ

ถกตองในการควบคมอณหภมของเครองใหความอบอนทารกแรกเกด จากผลการทดสอบในตารางท

4-2 พบวา คาอณหภมทวดไดแตกตางจากคาอณหภมทกาหนดไวไมเกน 0.5oC โดยใชเวลาในการปรบ

อณหภมจากอณหภมหองไปสอณหภมทตงไว (36.5oC) ประมาณ 16 นาท โดยมชวงการแกวงของ

อณหภมเทากบ ±1oC และเมอนากลองถายภาพตรวจจบความรอนไปทดสอบการกระจายอณหภมของ

อากาศในเตยงนอนของเครองทไดพฒนาขน พบวาอากาศมการกระจายตวอยางสมาเสมอภายในเตยง

นอน ซงเปนตาแหนงเดยวกนกบทเดกทารกนอนและอณหภมทเกดขนมคาคงทและใกลเคยงกบ

อณหภมทตงไว เมอนาเครองทพฒนาขนไปทาการวดอตราเรวของอากาศและความดงของเสยง ซงจาก

ผลการทดสอบในตารางท 4-4 ชใหเหนวา ระดบความดงของเสยงทวดไดมคาเฉลยเทากบ 59.9 dBA

และ คาอตราเรวของอากาศมคาเฉลยเทากบ 0.61 m/s และในขนตอนสดทายไดนาเครองใหความอบอน

ทารกไปทดสอบกบเครองฟลโอโรสโคป เพอดความผดพลาดในการแปลผลภาพ ซงจากผลการทดสอบ

พบวาเครองทพฒนาขนไมกอใหเกดความผดพลาดในการแปลผลภาพทางรงส

จากคามาตราฐานของตอบเดก กาหนดใหคาอณหภมมคาความผดพลาดไมเกน ± 1 oC [23]

ความดงเสยงไมเกน 60 dBA [22] และอตราการไหลของอากาศไมเกน 20-30 ลตรตอนาท เมอ

เปรยบเทยบผลการทดลองกบคามาตรฐานของตอบเดกจงสรปไดวาเครองใหความอบอนทารกท

พฒนาขน มความปลอดภยและจะไมสงผลกระทบตอทารกทงในดานอณหภม เสยง และไมกอใหเกด

ความผดพลาดในการแปลผลภาพทางรงส

52

เนองจากงานวทยานพนธนยงไมไดทาการทดลองใชงานจรงกบผปวยทารก เพอใหเกดความ

ปลอดภย และจะไมทาใหเกดผลกระทบตอผปวย จงตองทาการทดลองใชงานกบผปวยทารกแรก

เกดจรง โดยทมแพทยและพยาบาลรงสตอไป อกทงระบบควบคมอณหภมนยงสามารถนาไป

ประยกตเพอใชในเครองมอแพทยอนๆไดอกหลากหลายรปแบบ

เอกสารอางอง

1. เกรยงศกด จระแพทย. การดแลระบบการหายใจในทารกแรกเกด. กรงเทพฯ : เรอนแกว

การพมพ, 2536.

2. S. S, Miller, H. C, Lee, J. B and Gould. “ Hypothermia in very low birth weight infants :

Distribution risk factors and outcomes.” J Perinatol. (2011) : 49-56.

3. F., Nayeri. “Hypothermia at birth and its associated complications in newborn.”

Iranian J Publi Health. (2006) : 48-52.

4. K., Thomas. “Thermoregulation in neonates.” Neonatal network. 13 (1994) : 15-25.

5. T. L., Slovis and R. L. Poland. “ A radiant warmer for fluoroscopic procedures.” Radiology.

(1980) : 540-541.

6. Nursan Dede Cinar, Tuncay Muge Filiz. “Neonatal thermoregulation.” Journal of neonatal

nursing. 12 (2006) : 69-74.

7. Sarah, Waldron and Ralph MacKinnon. “Neonatal thermoregulation.” Infant. (2007) :

101-104.

8. Thermal Protection of the Newborn: a practice guide. [online] 2012. [cited 2012 Oct 21].

Available from : URL : http://whqlibdoc.who.int/ hq/ 1997/ WHO.pdf

9. จรยาพร วรรณโชต. “การควบคมอณหภมกายทารกแรกเกด.” วารสารวทยาลยพยาบาล

พระปกเกลา. (2555) : 81-93.

10. วชระ สรอยคา และ สมศร ดาวฉาย. “การวดอณหภมรางกาย.” วารสารสมาคมอปกรณ

การแพทยไทย. (2553) : 26-34.

11. Infant incubator with air curtain : patent number 4936824. [online] 1998.

[cited 2012 Nov 10]. Available from : URL : www.google.com/patents/us 4936824

12. Infant warmer radiant heater head : patent number 5841944. [online] 1997.

[cited 2012 Nov 10]. Available from : URL : www.google.com/patents/us 5841944

13. ฟลโอโรสโคป. [online] 2007. [cited 2012 Nov 12]. Available from : URL :

http://www.si.mahidol.ac.th/th/department/radiology/diagradiology/knowflu.html

54

14. PIC 18F46J50. Microchip technology Inc. [online] 2011. [cited 2012 Nov 12]. Available

from : URL: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39931d.pdf

15. DS18B20 Digital Thermometer. [online] 2009. [cited 2012 Nov 12]. Available from :

URL : http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18B20.pdf 16. INCU Incubator Analyzer. [online] 2006. [cited 2012 Nov 15]. Available from : URL :

http://www.maquet-dynamed.com/inside_sales/literature/fluke/incu_datasheet.pdf

17. AMOTEC AMD 1602K . [online] 2005. [cited 2012 Nov 22]. Available from : URL :

http://www.warf.com/download/3210_9426_2.pdf (Accessed: 25 October 2012 )

18. Lambda TL-401. [online] 2010. [cited 2012 Nov 22]. Available from : URL :

http://www.lambdanu.com/index.php/products/38-daq-boards/53-tl-400

19. BK sound level meter. [online] 2001. [cited 2012 Nov 22]. Available from : URL :

http://www.bkprecision.com/products/environmental-testers/sound-level-meter/732A-

digital-sound-level-meter-with-rs-232-capability.html

20. Infant incubator Drager C2000. [online] 2000. [cited 2013 Jan 25]. Available from : URL :

http://www.draeger.com/media/10/01/00/10010091/isolette_c2000_br_9050448_en.pdf

21. Fluke Ti40 Thermal image. [online] 2011. [cited 2013 May 25]. Available from : URL :

http://www.fluke.com/fluke/inen/thermal-cameras/fluke-ti40-series.htm?PID=56187

22. Noise in neonatal intensive care unit. [online] 2007. [cited 2013 Jan 25]. Available from :

URL : http://www.raeco.com/products/noise/Quest_NoisePro/ANN3_NICU.pdf

23. ศรชย ชละเอม และคณะทางาน. คมอมาตรฐานดานการสอบเทยบเครองมอทางการแพทยและ

สาธารณสข. กรงเทพฯ : กองวศวกรรมการแพทย กระทรวงสาธารณสข, 2551 : 40-52.

ภาคผนวก ก

เครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป

56

ภาพท ก-1 ภาพเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวย

เครองฟลโอโรสโคป

57

ภาพท ก-2 วงจรควบคมอณหภมเครองใหความอบอนทารก

ภาคผนวก ข

คมอการใชงานเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป

59

คมอการใชงานเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป

ภาพท ข-1 ภาพสวนควบคมการใชงานของเครองใหความอบอนทารก

ขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป (ดานหนา)

ภาพท ข-2 ภาพจอแสดงผลและการใชสวตซควบคมการทางานของเครองใหความอบอนทารก

ขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป (ดานหนา)

1. ภาพท ข-1 แสดงตาแหนงของสวตซเปด-ปด ของเครองใหความอบอนทารกขณะ

ถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป

2. ตาแหนงของจดเชอมตอเซนเซอร (Skin Sensor)

3. ภาพท ข-2 แสดงตาแหนงของจอแสดงผล โดยบรรทดบน T แสดงคาของอณหภมทวด

คาไดจากเซนเซอรและ S แสดงผลของอณหภมทมการปรบตง บรรทดลางแสดงเวลาทมการใชงาน

ของเครอง

4. สวตซสาหรบทใชงานในการปรบตงคาอณหภมโดยปรบตงไดตงแต 29oC -39oC

ดงภาพท ข-2 ซงสวตซแตละตวมหนาทดงน

60

4.1 SET/DOWN ใชเพอเขาสโหมดการปรบตงคาอณหภมโดยกดสวตซคางไว 1วนาท และใชเพอ

ปรบลดอณหภม โดยปรบอณหภมลดลงครงละ 0.1oC

4.2 UP ใชเพอปรบเพมอณหภม โดยปรบอณหภมเพมขนไดครงละ 0.1oC

4.3 EXIT ใชเพอออกจากโหมดการปรบตงอณหภมและเปนการยนยนการปรบตงคา

อณหภม โดยกดสวตซคางไว 1 วนาท

ภาพท ข-3 ภาพของเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป

(ดานหลง) และการตอทอนาอากาศเขากบเตยงนอน

5. ภาพท ข-3 แสดงตาแหนงของสายไฟ AC 220 VOLT , FUSE และตาแหนงตดตงของ

ทอลม Warm Air สาหรบนาอากาศทอบอนจากเครองใหความอบอนทารกโดยเชอมตอทออากาศ

เขากบเตยงนอน

ภาพท ข-4 ภาพตาแหนงการตดเซนเซอรวดอณหภมทผวกายทารก

61

6. ภาพท ข- 4 แสดงตาแหนงทตดตงเซนเซอรทใชสาหรบวดอณหภมทผวกายของทารก

โดยแสดงอณหภมทวดไดทจอแสดงผล

วธการใชงานเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครองฟลโอโรสโคป

1. นาเครองไปวางในหองถายภาพรงส วางเตยงนอนใหตรงกบตาแหนงชดถายภาพรงส

ของเครองฟลโอโรสโคป ภาพท ข-5

2. เปดสวตซหลกของเครอง พรอมตอทอนาอากาศทดานหลงของเครองไปยงเตยงนอนดง

ภาพท ข-2

3. เมอเครองทางานพดลมจะเรมทางานและจอแสดงผลจะแสดงผลของอณหภม

4. ทาการปรบตงอณหภมตามคาแนะนาของแพทย หรอตามพยาธสภาพของทารก โดยทา

การกดสวตซ EXIT/UP คาง 1 วนาท จอแสดงผลจะกระพรบแสดงวาเขาสโหมดการปรบตง

อณหภม

5. ทาการปรบอณหภมโดยกดสวตซ UP เมอตองปรบอณหภมเพม และกดสวตซ DOWN

เมอตองการปรบอณหภมลง

6. กดสวตซ EXIT คาง 1วนาทเพอยนยนการปรบอณหภมและออกจากโหมดการปรบตง

คาอณหภม

7. เครองใหความอบอนทารกจะเรมทางาน โดยขดลวดความรอนจะเรมทางานและจะม

อากาศทความอบอนสงจากทอนาอากาศมายงตยงนอนและกระจายอากาศออกมาจากชองในเตยง

นอน

8. เซนเซอรจะทาการวดอณหภมและแสดงผลของอณหภมทจอแสดงผลจนกระทง

อณหภมคงท

9. นาทารกมาวางลงในทนอนและตดเซนเซอรทผวกายของทารก เพอวดอณหภมและเพอ

เครองใหความอบอนทารกสามารถควบคมอณหภมไดถกตอง อณหภมมคาคงทหรอเทากบอณหภม

กายของทารก ดงภาพท ข-5

62

ภาพท ข- 5 ภาพตาแหนงการวางเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวย

เครองฟลโอโรสโคป

63

ประวตผวจย

ชอ : นายสมพร อทธจนดา

ชอวทยานพนธ : การออกแบบและพฒนาเครองใหความอบอนทารกขณะถายภาพรงสดวยเครอง

ฟลโอโรสโคป

สาขาวชา : อปกรณการแพทย

ประวต

เกดเมอวนท 13 มนาคม พ.ศ. 2516 ปจจบนอาศยอยบานเลขท 134 ซอยพระนคเรศ

ถนนพระราม 4 แขวงมหาพฤฒาราม เขตบางรก จงหวดกรงเทพมหานคร 105000

สาเรจการศกษาระดบมธยมศกษาตอนตน จากโรงเรยนสตบตรบารง จงหวดกรงเทพฯ สาเรจ

การศกษาระดบ ปวช. จากกลสรเทคโนโลย สาเรจการศกษาระดบอนปรญญา อปกรณชวการแพทย

มหาวทยาลยมหดล

สาเ รจการศกษาวศวกรรมศาสตรบณฑต สาขาวชาวศวกรรมไฟฟา จากคณะ

วศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสยาม ในปการศกษา 2551 และเขาศกษาตอระดบปรญญาโท

หลกสตรวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาอปกรณการแพทย บณฑตวทยาลย มหาวทยาลย

เทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ ในปการศกษา 2551