Phục hồi chức năng khớp cổ tay bằng… trò chơi

Người bệnh sử dụng thiết bị để phục hồi khớp cổ tay.

Phục hồi chức năng cổ tay

TS Phan Gia Hoàng cho biết, hiện nay tỷ lệ người bị chấn thương, khuyết tật do các di chứng sau tai nạn chấn thương, hay do mắc các bệnh lý như thoái hóa cột sống, thoát vị đĩa đệm, liệt nửa người sau đột quỵ, gãy xương do bệnh lý hoặc một số tác nhân khác… ngày càng gia tăng.

Trong đó, đột quỵ là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra tình trạng khuyết tật vận động. Khoảng 80% người bị đột quỵ có những khiếm khuyết chi trên và chỉ một số ít bệnh nhân có biểu hiện phục hồi hoàn toàn tính đến thời điểm 6 tháng sau khởi phát đột quỵ.

Các khiếm khuyết thường gặp ở chi trên của người bệnh đột quỵ là bán trật khớp vai, suy giảm cảm giác, suy giảm điều hợp, yếu cơ, rối loạn chức năng chi trên.

Việc mất hoặc suy giảm chức năng chi trên là một trong những nguyên nhân chính gây ra tình trạng khuyết tật, làm người bệnh sống phụ thuộc trong các sinh hoạt hằng ngày và giảm chất lượng cuộc sống.

Do đó, việc tập luyện phục hồi chức năng chi trên là một trong những mục tiêu tập luyện phục hồi quan trọng sau đột quỵ. Thiết bị hỗ trợ phục hồi chức năng khớp cổ tay của nhóm nghiên cứu ra đời nhằm giúp bệnh nhân bị khuyết tật vận động chi trên phục hồi được chức năng vận động.

TS Phan Gia Hoàng cho biết, nhóm triển khai nhiệm vụ khoa học - công nghệ tại Đại học Bách khoa TPHCM đã tập trung vào phương pháp sai lệch vị trí, bởi đây là phương pháp đã được chứng minh là cách tiếp cận hiệu quả để đánh giá sự thay đổi về khả năng cảm nhận vị trí của cơ thể người bệnh.

“Mục tiêu ban đầu của nhóm nghiên cứu là chế tạo thiết bị hỗ trợ phục hồi chức năng cho cổ tay của người bệnh. Chúng tôi lựa chọn phương pháp tiếp cận khớp thụ động, được thiết kế để có thể đo đạc, phân tích khả năng vận động của cổ tay người bị tai biến” - TS Phan Gia Hoàng nói – “Và thành phẩm của nhiệm vụ chính là thiết bị điều khiển 2 bậc tự do (2-DOF) di động lắp cho khớp cổ tay, được dùng để đánh giá vận động và huấn luyện các chức năng thần kinh liên quan đến cảm nhận vị trí”.

Bộ giải pháp được hoàn thiện từ công trình nghiên cứu đã đáp ứng các yêu cầu như có thể được sử dụng độc lập, giảm thiểu sự hỗ trợ của kỹ thuật viên (trong trường hợp người bệnh sử dụng hệ thống tại nhà riêng), theo dõi sự tiến triển của bệnh nhân, khả năng kết nối với bác sĩ, khả năng thích ứng và tính linh hoạt giữa những người sử dụng, an toàn, thoải mái, dễ sử dụng.

Toàn bộ dữ liệu luyện tập của bệnh nhân có thể được sử dụng để tùy chỉnh các phác đồ điều trị theo nhu cầu cụ thể. Từ đó sẽ giảm thời gian điều trị so với việc điều trị mà không sử dụng dữ liệu như hiện nay.

Nhóm nghiên cứu chế tạo một thiết bị vật lý trị liệu mới theo công nghệ robotics, dành riêng cho việc hỗ trợ phục hồi chức năng chuyển động của cổ tay cho bệnh nhân bị đột quỵ hoặc có các tổn thương về hệ thần kinh. Thiết bị giúp người bệnh chuyển động lặp đi lặp lại tạo phản xạ (feedback) ngược về não và có thể chuyển động nhiều hơn so với điều trị thông thường.

Vận động thông qua trò chơi

Thông qua thiết bị, nhóm chuyên gia tại Đại học Bách khoa TPHCM đã thiết kế được tổng cộng 6 trò chơi phục hồi chức năng (gập, duỗi, quay sấp, quay ngửa và hai bài kết hợp cả hai chuyển động) hiệu quả cao với chương trình đa chức năng 3D, phù hợp với khả năng thích ứng của từng bệnh nhân, giúp tăng động cơ tập luyện của bệnh nhân.

Điều này cho phép bệnh nhân chủ động tập luyện thông qua các trò chơi một cách dễ dàng và thú vị hơn.

Ở mỗi trò chơi sẽ có 6 cấp độ (mức độ) để bệnh nhân tương tác, trong đó mức độ 0 sẽ không có trở lực từ động cơ, tức là việc sử dụng lực để điều khiển các khớp cổ tay ở mức nhỏ nhất. Hay nói cách khác, ở các mức độ (khó) khác nhau thì trở lực do động cơ tạo ra sẽ thay đổi khi tăng mức độ (khó) của từng bài luyện tập.

TS Phan Gia Hoàng cho biết, cụm điều khiển được thiết kế hoàn toàn dựa trên cơ sở y học và đặc tính chuyển động của khớp cổ tay và cẳng tay. Theo đó, hai chuyển động này là chuyển động xoay, hoàn toàn độc lập và trục của khớp xoay vuông góc với nhau. Phần cơ khí có 2 bậc tự do phù hợp với chuyển động gập - duỗi của cổ tay và xoay cẳng tay.

Ngoài ra, thiết bị có 2 chế độ sử dụng. Đầu tiên là cho phép bệnh nhân tự tập thông qua thiết bị: Người bệnh dùng một tay đang hoạt động bình thường tập cho tay đang bị yếu, liệt.

Khi đó, tay bình thường di chuyển thế nào thì tay bị tật thông qua thiết bị hỗ trợ sẽ di chuyển y như vậy. Bằng cách này sẽ giúp cho người bệnh nhanh có cảm giác lấy lại vận động hơn do người bệnh đã có khái niệm sử dụng tay từ trước.

Tiếp theo là hỗ trợ người bệnh tập một cách độc lập mà không cần dùng tay còn lại: Thiết bị được lập trình, giúp người bệnh tự tập với nhiều bài tập khác nhau, từ thấp đến cao, bài tập được đưa ra dưới dạng trò chơi.

Hệ thống giải pháp hoàn chỉnh của nhóm đã được thực nghiệm trên nhiều bệnh nhân đang điều trị tại Bệnh viện Gia An 115 (quận Bình Tân, TPHCM).

Thời gian sắp tới, nhóm sẽ tiếp tục nghiên cứu, phát triển bộ phần cứng và phần mềm cho thiết bị lên mức 3 bậc tự do để hỗ trợ uyển chuyển hơn các hoạt động chuyển động của khớp cổ tay, đồng thời kiến nghị Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM và các sở, ngành liên quan tiếp tục tạo điều kiện để nhóm có thể hoàn thiện, thử nghiệm lâm sàng trên nhiều bệnh nhân hơn nữa.