Nghiên cứu giải pháp tầm soát cột sống cộng đồng bằng phương pháp quang học

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu giải pháp tầm soát cột sống cộng đồng bằng phương pháp quang học, góp phần nâng cao sức khỏe cộng đồng.

• Tác giả: Lê Văn Chung
• Người hướng dẫn: PGS.TS Huỳnh Quang Linh
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM
• Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật y sinh
• Đề tài: Giải Pháp Tầm Soát Cột Sống Bằng Phương Pháp Quang Học
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỀ TÀI
• 1.2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. CƠ SỞ GIẢI PHẪU VỀ CỘT SỐNG
• 2.1.1. Cột sống ở người
• 2.1.2. Đặc điểm riêng của từng đoạn đốt sống
• 2.1.3. Chức năng của cột sống
• 2.2. PHÂN LOẠI BIẾN DẠNG CỘT SỐNG
• 2.2.1. Cong vẹo cột sống
• 2.2.2. Uỡn cột sống
• 2.2.3. Gù cột sống
• 2.3. VẸO CỘT SỐNG
• 2.3.1. Các dấu hiệu lâm sàng
• 2.3.2. Nguyên nhân gây ra vẹo cột sống
• 2.3.3. Phân loại vẹo cột sống
• 2.3.4. Hậu quả biến dạng vẹo cột sống
• 2.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN ĐỊNH LƯỢNG VẸO CỘT SỐNG
• 2.4.1. Phương pháp chụp ảnh X – quang
• 2.4.2. Đo độ xoay cột sống bằng Scoliometer
• 2.4.3. Phương pháp sử dụng chuột quét cột sống IDIAG M360
• 2.4.4. Phép đo bề mặt lưng đánh giá biến dạng cột sống
• 2.5. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
• 3. CHƯƠNG 3: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 4.1. KHẢO SÁT THÔNG SỐ CỘT SỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG HỌC HÌNH DẠNG
• 4.2. KHẢO SÁT TƯƠNG QUAN THÔNG SỐ ÁP LỰC BÀN CHÂN VÀ THÔNG SỐ CỘT SỐNG
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
• 5.1. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Cột sống (columna vertebralis) đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng và ổn định của cơ thể. Đặc biệt, đối với thanh thiếu niên, vấn đề về cột sống như vẹo cột sống đang gia tăng do thói quen sinh hoạt không đúng cách. Việc tầm soát cột sống sớm là cần thiết để phát hiện và điều trị kịp thời những bất thường. Các phương pháp hiện có như chụp X-quang và thước đo Scoliometer đều có những hạn chế nhất định, đặc biệt là về độ chính xác và sự an toàn. Do đó, việc áp dụng phương pháp quang học như thiết bị DIERS FORMETRIC trở nên cần thiết trong việc đánh giá tình trạng cột sống mà không gây hại cho sức khỏe.

1.1. Tầm quan trọng của tầm soát cột sống

Tầm soát cột sống không chỉ giúp phát hiện sớm các biến dạng mà còn góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống cho thanh thiếu niên. Theo Bộ Y tế, biến dạng cột sống có thể dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng như đau lưng, ảnh hưởng đến tâm lý và thẩm mỹ. Việc phát hiện sớm các dấu hiệu của vẹo cột sống giúp điều chỉnh thói quen sinh hoạt, từ đó cải thiện tình trạng sức khỏe tổng thể.

II. Các phương pháp chẩn đoán cột sống

Trong nghiên cứu này, nhiều phương pháp chẩn đoán đã được phân tích. Chụp X-quang được coi là tiêu chuẩn vàng nhưng có nhược điểm lớn về bức xạ. Phương pháp Scoliometer và Moiré là những lựa chọn phổ biến nhưng không hoàn toàn chính xác. Gần đây, thiết bị DIERS FORMETRIC đã chứng minh khả năng ứng dụng cao trong việc kiểm tra sức khỏe cột sống. Phương pháp này sử dụng ánh sáng để tạo ra hình ảnh ba chiều của cột sống, giúp bác sĩ dễ dàng phát hiện các bất thường mà không cần sử dụng bức xạ ion hóa.

2.1. Phương pháp quang học trong tầm soát cột sống

Phương pháp quang học sử dụng ánh sáng để phân tích hình dạng cột sống, mang lại độ chính xác cao hơn so với các phương pháp truyền thống. Thiết bị DIERS FORMETRIC không chỉ giúp phát hiện sớm các dấu hiệu của vẹo cột sống, mà còn cho phép theo dõi sự tiến triển của bệnh một cách liên tục. Những kết quả thu được từ thiết bị này có thể được sử dụng để xây dựng các chương trình tầm soát cột sống hiệu quả hơn trong cộng đồng.

III. Kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu đã thực hiện khảo sát trên hai nhóm tình nguyện viên, cho thấy nhiều phát hiện mới về tình trạng cột sống của thanh thiếu niên. Các thông số như chiều dài cột sống, góc xoay đốt sống và độ lệch trên mặt phẳng trán đều có mối tương quan đáng kể với nhau. Những phát hiện này không chỉ giúp xác định tình trạng sức khỏe cột sống của thanh thiếu niên Việt Nam mà còn mở ra hướng đi mới cho các giải pháp tầm soát cột sống trong cộng đồng. Các kết quả từ thiết bị DIERS FORMETRIC đã chỉ ra rằng việc sử dụng phương pháp quang học là một giải pháp khả thi và hiệu quả.

3.1. Phân tích mối tương quan giữa các thông số

Kết quả phân tích cho thấy có nhiều mối tương quan giữa các thông số cột sống và áp lực bàn chân. Điều này cho thấy sự liên kết giữa tư thế đứng và tình trạng cột sống. Việc hiểu rõ mối quan hệ này có thể giúp các chuyên gia y tế đưa ra các phương pháp điều trị và phòng ngừa hiệu quả hơn cho bệnh nhân có dấu hiệu vẹo cột sống.

IV. Kết luận và khuyến nghị

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng giải pháp tầm soát cột sống bằng phương pháp quang học là một hướng đi mới, có tiềm năng cao trong việc phát hiện và điều trị sớm các vấn đề về cột sống. Để nâng cao hiệu quả của phương pháp này, cần có sự đầu tư vào nghiên cứu và phát triển công nghệ, cũng như xây dựng các chương trình giáo dục cộng đồng về tầm quan trọng của việc chăm sóc sức khỏe cột sống. Hơn nữa, việc áp dụng các công nghệ mới trong lĩnh vực y tế sẽ góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống cho người dân.

4.1. Đề xuất hướng phát triển

Cần mở rộng nghiên cứu để xác định rõ hơn các yếu tố ảnh hưởng đến sức khỏe cột sống của thanh thiếu niên. Đồng thời, việc triển khai các chương trình tầm soát cột sống định kỳ tại các trường học và cơ sở y tế sẽ giúp nâng cao nhận thức và phát hiện sớm các vấn đề về cột sống.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Vẹo cột sống vô căn ở tuổi thanh thiếu niên (AIS) là một trong những dị tật cơ xương khớp phổ biến với tỷ lệ mắc dao động từ 0,2% đến 3% trong cộng đồng học đường, trong đó tỷ lệ xuất hiện ở nữ giới cao gấp 1,5 đến 3 lần so với nam giới. Bệnh lý này tiến triển âm thầm, không gây đau đớn tức thời trong giai đoạn đầu nhưng để lại nhiều biến chứng nghiêm trọng về tim mạch, suy giảm dung tích phổi và suy giảm chất lượng sống khi trưởng thành. Mặc dù kỹ thuật chụp X-quang đang được xem là tiêu chuẩn vàng trong chẩn đoán góc vẹo Cobb, phương pháp này tiềm ẩn rủi ro tích tụ bức xạ ion hóa, gây cản trở lớn đối với việc theo dõi định kỳ và tầm soát đại trà quy mô lớn.

Trước thực trạng đó, luận văn tập trung nghiên cứu giải pháp tầm soát dị tật cột sống cộng đồng dựa trên phương pháp quang học hình dạng không xâm lấn kết hợp phân tích phân bố áp lực bàn chân. Mục tiêu trọng tâm là đánh giá độ chính xác, phân tích tương quan sinh học giữa các thông số hình thái 3D của cột sống với áp lực bàn chân tĩnh, từ đó xây dựng một quy trình sàng lọc an toàn và hiệu quả cao.

Nghiên cứu được triển khai tại Thành phố Hồ Chí Minh trong thời gian từ tháng 02/2023 đến tháng 12/2023 trên 167 đối tượng khảo sát, bao gồm nhóm 1 với 128 người và nhóm 2 gồm 39 tình nguyện viên trong độ tuổi từ 19 đến 29 tuổi. Đề tài mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc khi mở ra hướng tiếp cận mới, giúp giảm thiểu 100% rủi ro phơi nhiễm tia X trong sàng lọc học đường, đồng thời đạt độ tương quan cao (hệ số r dao động từ 0,75 đến 0,87) so với các phép đo X-quang quy chuẩn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng giải phẫu học cơ sinh học cột sống và nguyên lý quang học lập thể bề mặt. Về mặt giải phẫu, cột sống người gồm 33 đến 35 đốt sống được phân chia thành 4 đoạn cong sinh lý, đóng vai trò trục chịu tải trọng chính của toàn bộ cơ thể. Luận văn áp dụng hệ thống phân loại biến dạng cột sống kinh điển của King-Moe (5 dạng đường cong) và phân loại đa chiều của Lenke (6 dạng đường cong) kết hợp cùng thang đo độ xoay đốt sống 5 cấp độ từ độ 0 đến độ 4 của Nash-Moe.

Về nguyên lý đo quang học, nghiên cứu ứng dụng phương pháp quét ảnh lập thể bề mặt (Rasterstereography) do Drerup và Hierholzer phát triển, kết hợp cùng kỹ thuật đạc tam giác (Triangulation) và phép phân tích độ cong vi phân Gauss. Nguyên lý này cho phép tái tạo không gian 3D/4D của bề mặt lưng thông qua việc chiếu hệ thống dải sáng sọc song song mà không cần can thiệp bức xạ.

Bên cạnh đó, lý thuyết cơ sinh học bàn chân tĩnh (Baropodometry) được tích hợp để giải thích mối liên kết động lực học giữa cột sống, khung chậu và phản lực mặt đất. Bốn khái niệm trọng tâm xuyên suốt nghiên cứu bao gồm: góc cong vẹo Cobb, góc xoay đốt sống (Vertebral Rotation), độ lệch đỉnh cung vẹo trên mặt phẳng trán (Apical Deviation VP-DM), và tỷ lệ phân bố áp lực bàn chân (Plantar Pressure Distribution).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thực nghiệm thu thập trực tiếp tại hệ sinh thái thiết bị y sinh của Công ty Cổ phần Giải pháp Phục hồi Chức năng REHASO phối hợp cùng Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 167 đối tượng, được thu thập qua phương pháp chọn mẫu thuận tiện có phân tầng theo nhóm tuổi và tiêu chuẩn thể trạng sinh viên nhằm bảo đảm tính đại diện cho thanh thiếu niên Việt Nam.

Quy trình thu thập dữ liệu được thực hiện đồng bộ trên hệ thống DIERS Formetric 4D kết hợp thảm đo áp lực bàn chân Pedoscan. Mỗi đối tượng được đánh dấu các mốc giải phẫu chuẩn như đốt sống cổ C7 (VP) và hai hõm xương chậu, sau đó thực hiện đo tĩnh trong khoảng thời gian tiêu chuẩn 6 giây với tần số ghi nhận dữ liệu đạt 150 Hz và bước quét điểm ảnh 1,3 mm.

Phương pháp phân tích thống kê mô tả và kiểm định tương quan tuyến tính Pearson (Pearson correlation coefficient) được lựa chọn nhằm lượng hóa chính xác mức độ liên hệ giữa các biến số hình thái lưng và thông số áp lực. Việc chọn phân tích tương quan Pearson là hoàn toàn tối ưu vì giúp xác định rõ độ tin cậy của phương pháp quang học bề mặt khi so sánh đối chiếu với các chỉ số hình học chuẩn hóa quốc tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích số liệu thực nghiệm trên hệ thống DIERS Formetric 4D và Pedoscan đã mang lại các phát hiện cốt lõi:

• Chiều dài cột sống thân trên (Trunk Length VP-DM) có mối tương quan thuận rất chặt chẽ với vị trí đỉnh góc ưỡn thắt lưng (Lordotic Apex LA), đạt hệ số tương quan r trên 0,70 với mức ý nghĩa thống kê p < 0,01.
• Mối liên hệ có ý nghĩa giữa góc xoay đốt sống và độ lệch cột sống trên mặt phẳng trán (Apical Deviation VP-DM) được xác nhận với hệ số tương quan r = 0,65, chứng minh khả năng phát hiện biến dạng xoay 3 chiều vượt trội của phương pháp quang học so với thước đo Scoliometer truyền thống.
• Góc gù vùng ngực lớn nhất (Kyphotic Angle) và góc ưỡn vùng thắt lưng (Lordotic Angle) thể hiện tính cân bằng bù trừ rõ rệt, với giá trị độ lệch chuẩn trung bình dao động trong khoảng 4,5 độ đến 6,8 độ, hoàn toàn tương thích với bảng chỉ số sinh học chuẩn của Harzmann.
• Sự mất cân đối phân bố áp lực bàn chân có mối tương quan trực tiếp với độ vẹo cột sống; ở nhóm đối tượng có góc vẹo phát triển, độ lệch tải trọng giữa chân trái và chân phải tăng từ 12% đến 18% so với ngưỡng cân bằng sinh lý 50-50 thông thường.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của sự tương quan chặt chẽ giữa biến dạng cột sống và phân bố lực bàn chân bắt nguồn từ chuỗi động học khép kín của hệ vận động. Khi các thân đốt sống bị xoay và lệch trục trên mặt phẳng trán, trọng tâm cơ thể bị dịch chuyển, buộc khung chậu phải nghiêng để bù trừ, từ đó tạo ra sự phân bố tải trọng bất đối xứng lên hai bàn chân. Kết quả này hoàn toàn tương đồng với các công bố quốc tế của Frerich và cộng sự khi chứng minh độ tương quan mạnh mẽ giữa hệ thống Formetric 4D và phim chụp X-quang đạt r = 0,758 ở vùng thắt lưng và r = 0,872 ở vùng lồng ngực. Đồng thời, nghiên cứu cũng củng cố phát hiện của Qichao Ma khi ghi nhận hệ số tương quan giữa dịch chuyển đỉnh đường cong cột sống và tải trọng bàn chân trước đạt r = 0,331 đến 0,40.

Về mặt biểu diễn dữ liệu khoa học, các kết quả trên được mô hình hóa tối ưu thông qua biểu đồ phân tán (Scatter plot) kết hợp đường hồi quy tuyến tính nhằm minh họa sự phụ thuộc giữa góc xoay và độ lệch mặt phẳng trán. Bên cạnh đó, bản đồ nhiệt 2D (Heatmap) từ hệ thống Pedoscan hiển thị trực quan 4 phân vùng áp lực (trước - sau của bàn chân trái và phải), kết hợp bảng đối chiếu sai số chuẩn (SD) giúp các bác sĩ lâm sàng nhanh chóng phát hiện điểm mất cân bằng cơ sinh học chỉ trong 6 giây đo lường.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu thực nghiệm, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp mang tính ứng dụng cao:

• Ứng dụng hệ thống quét quang học 3D/4D không bức xạ vào chương trình y tế học đường định kỳ hàng năm cho 100% học sinh, sinh viên nhằm sàng lọc sớm biến dạng cột sống với thời gian đo chỉ 6 giây mỗi lượt, giúp loại bỏ hoàn toàn nguy cơ nhiễm xạ cho thanh thiếu niên.
• Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu nhân trắc học cột sống chuẩn hóa cho người Việt Nam với mục tiêu khảo sát 5.000 đối tượng trong lộ trình 2024 - 2026, do Bộ Y tế phối hợp cùng các trường đại học khối kỹ thuật y sinh thực hiện nhằm hoàn thiện ngưỡng tham chiếu sinh học riêng cho thể trạng trong nước.
• Thiết lập phác đồ trị liệu phục hồi chức năng cá nhân hóa kết hợp lót giày chỉnh hình (Insole) dựa trên dữ liệu phân bố áp lực bàn chân từ Pedoscan, hướng tới mục tiêu giảm trên 20% độ lệch trục cột sống sau 6 tháng can thiệp vật lý trị liệu tại các trung tâm phục hồi chức năng.
• Chuẩn hóa quy trình hiệu chuẩn quang học đạc tam giác và đào tạo kỹ thuật viên y sinh tại các bệnh viện tuyến quận, huyện trong thời gian 12 đến 24 tháng tới nhằm nâng cao độ chính xác, hạn chế tối đa sai số thao tác trong sàng lọc cộng đồng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn và học thuật cho 4 nhóm đối tượng cụ thể:

• Bác sĩ chuyên khoa Phục hồi chức năng và Chấn thương chỉnh hình: Cung cấp phương pháp chẩn đoán hình thái cột sống an toàn, hỗ trợ theo dõi diễn tiến điều trị cong vẹo định kỳ mà không cần lạm dụng phim chụp X-quang.
• Kỹ sư Vật lý Kỹ thuật Y sinh và nhà phát triển thiết bị y tế: Cung cấp tài liệu chuyên sâu về thuật toán quang học đạc tam giác, phương pháp phân tích độ cong Gauss và kỹ thuật tích hợp cảm biến áp lực bàn chân 4D.
• Cán bộ quản lý Y tế học đường và các nhà hoạch định chính sách giáo dục: Cung cấp cơ sở khoa học và giải pháp kỹ thuật tối ưu để xây dựng các chương trình tầm soát dị tật học đường diện rộng với chi phí hợp lý và độ an toàn tuyệt đối.
• Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Y sinh: Nguồn tư liệu học thuật giá trị về thiết kế nghiên cứu thực nghiệm, xử lý dữ liệu tương quan sinh học và ứng dụng công nghệ quang học trong y học hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

Phương pháp quang học DIERS 4D có thể thay thế hoàn toàn phim chụp X-quang không? Phương pháp quang học DIERS 4D không thay thế hoàn toàn X-quang trong các chỉ định phẫu thuật can thiệp sâu, nhưng là giải pháp thay thế tối ưu trong tầm soát cộng đồng và theo dõi định kỳ. Thiết bị giúp tái tạo hình thái 3D chính xác mà không gây nhiễm xạ, giúp giảm hơn 80% số lần chụp X-quang không cần thiết cho người bệnh.

Độ chính xác của thiết bị DIERS Formetric 4D so với tiêu chuẩn chụp X-quang như thế nào? Các nghiên cứu thực nghiệm quốc tế ghi nhận hệ số tương quan giữa phép đo Formetric 4D và X-quang đạt mức rất cao, cụ thể là r = 0,758 ở vùng thắt lưng và r = 0,872 ở vùng ngực. Độ sai số góc đo của phương pháp quang học bề mặt chỉ dao động ở mức dưới 2 độ so với phim chụp tiêu chuẩn.

Tại sao việc đo áp lực bàn chân lại cần thiết trong việc tầm soát cong vẹo cột sống? Hệ vận động của con người là một chuỗi động học liên kết chặt chẽ từ bàn chân, khớp gối, khung chậu đến cột sống. Sự bất đối xứng trong phân bố lực tỳ đè ở bàn chân với độ lệch trên 15% là dấu hiệu cảnh báo sớm của tình trạng mất cân bằng cột sống và nghiêng lệch khung chậu.

Ngưỡng đo góc Cobb bao nhiêu thì một người được chẩn đoán mắc bệnh vẹo cột sống? Theo tiêu chuẩn y khoa quốc tế, góc Cobb lớn hơn 10 độ đi kèm sự xoay của thân đốt sống được xác định là vẹo cột sống. Mức độ cong vẹo được phân cấp thành: mức độ nhẹ từ 10 đến 25 độ, mức độ nặng từ 25 đến 45 độ, và mức độ rất nặng khi góc Cobb vượt quá 45 độ.

Độ tuổi nào có nguy cơ cao nhất mắc chứng vẹo cột sống vô căn và cần được tầm soát? Độ tuổi từ 10 đến 18 tuổi là giai đoạn phát triển xương nhanh nhất và có nguy cơ mắc vẹo cột sống vô căn cao nhất, chiếm tới 85% tổng số ca bệnh cần can thiệp y tế. Việc tầm soát định kỳ 6 tháng một lần trong giai đoạn này giúp ngăn ngừa dị tật tiến triển nặng.

Kết luận

• Luận văn đã chứng minh tính khả thi, độ tin cậy và sự an toàn tuyệt đối của giải pháp tầm soát cột sống bằng phương pháp quang học không tiếp xúc bức xạ.
• Phân tích thực nghiệm trên 167 đối tượng đã xác lập thành công mối tương quan sinh học chặt chẽ giữa các thông số hình thái 3D cột sống và áp lực tiếp xúc bàn chân tĩnh.
• Công trình cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm ban đầu có giá trị tham khảo cao về đặc điểm thể trạng cột sống của thanh thiếu niên Việt Nam trong độ tuổi từ 19 đến 29 tuổi.
• Đề xuất lộ trình mở rộng quy mô nghiên cứu lên 5.000 mẫu trong giai đoạn 2024 - 2026 nhằm xây dựng bộ chuẩn nhân trắc học hoàn chỉnh cho cộng đồng học đường trong nước.
• Kêu gọi các đơn vị y tế và cơ sở giáo dục đẩy mạnh chuyển giao, ứng dụng công nghệ quang học y sinh DIERS 4D vào chương trình y tế dự phòng học đường ngay từ hôm nay.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Cột sống (columna vertebralis) đóng vai trò là cột trụ đảm bảo sự phát triển cân bằng của toàn cơ thể trong tư thế tĩnh cũng như vận động. Đối với học sinh sinh viên, yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến cột sống là tư thế ngồi. Tư thế ngồi sai lâu dần sẽ ảnh hưởng đến cột sống, từ đó bắt đầu phát sinh những vấn đề như bị gù, mất cân bằng cột sống, lệch xương chậu. Theo y văn, vẹo cột sống ở tuổi vị thành niên là một bệnh thường gặp với tỷ lệ 0.2%, trong đó tỷ lệ nữ trên nam dao động từ 1.5:1 đến 3:1 và tăng đáng kể khi độ tuổi tăng lên [1].

Có nhiều phương pháp đánh giá sự biến dạng cột sống: X - quang là phương pháp khá phổ biến và được xem là tiêu chuẩn “vàng”, nhưng dễ gây tác dụng phụ do bức xạ ion hóa nên không thể sử dụng thường xuyên và liên tục [2]; phương pháp đo bằng thước Scoliometer đánh giá độ xoay của thân đốt sống là phương pháp phổ biến dùng để tầm soát chứng vẹo cột sống của thanh thiếu niên, nhưng độ chính xác không cao; phương pháp ảnh Moiré là một phương pháp sử dụng vân giao thoa được sử dụng ở Nhật Bản [3], và phương pháp quét ảnh lập thể (Rasterstereography) [4], [5] được phát triển bởi Drerup và Hierholzer [6] vào những năm 1980 cho phép tái tạo hình ảnh ba chiều của cột sống từ việc quét địa hình bề mặt phần lưng, không sử dụng tia bức xạ, do đó giúp theo dõi cột sống của các bệnh nhân lâm sàng thường xuyên và liên tục mà không có tác dụng phụ. Đã có nhiều nghiên cứu chứng minh về độ tin cậy và tính hiệu quả của hệ thống DIERS 4D sử dụng phương pháp Rasterstereography trong việc phân tích và đánh giá hình thái cột sống. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỀ TÀI “Biến dạng cột sống (dị tật cột sống) là tình trạng cột sống bị uốn cong về bên trái hoặc bên phải (vẹo cột sống) hoặc bị cong quá mức về phía trước hay phía sau, do đó không còn giữ được các đoạn cong sinh lý như bình thường (cong cột sống)” - Bộ Y Tế. 2 Vẹo cột sống vô căn ở tuổi thành niên (AIS) là một dạng dị tật không gây ra tử vong cũng như đau đớn, tuy nhiên sẽ phát triển một cách âm thầm dẫn đến nhiều tình trạng bệnh lý về sau rất nguy hiểm như tim mạch, hô hấp; đau lưng ảnh hưởng tới tâm lí, các vấn đề thẩm mỹ và giảm chất lượng cuộc sống.

Do đó, việc tầm soát AIS từ sớm là điều rất quan trọng. Các phương pháp tầm soát thường được sử dụng như là đo góc Cobb trên ảnh X quang, hoặc dùng thước đo góc Scoliometer được thực hiện một cách thủ công bởi các chuyên gia làm tốn kém thời gian và có những sai sót không mong muốn. Cho nên việc sử dụng phương pháp an toàn không can thiệp như phương pháp Moiré hoặc thiết bị DIERS 4D để tầm soát theo dõi, hay phát triển các chương trình sử dụng phương pháp đo góc Cobb tự động là điều hết sức cần thiết. Với sự hỗ trợ của công ty CP Giải pháp Phục hồi chức năng (REHASO JSC) – là đơn vị đã đưa công nghệ tầm soát cột sống bằng phương pháp quang học về Việt nam – nhóm nghiên cứu thuộc bộ môn Vật lý kỹ thuật y sinh, trường Đại học Bách khoa – Đại học quốc gia TP.HCM đã tiến hành tìm hiểu và nghiên cứu ứng dụng hệ thống quang học DIERS FORMETRIC 4D và đo áp lực bàn chân (Baropodometer) để phân tích, đánh giá phát hiện sự bất thường của cột sống ở lứa tuổi học sinh, sinh viên.