Chương 1 giới thiệu tổng quan lịch sử, các nghiên cứu của phương pháp kéo giãn cột sống, lý do chọn luận văn và nhiệm vụ chính và cấu trúc của luận văn. Chương 2 trình bày giải phẫu và chức năng cột sống, bệnh liên quan đến cột sống, tác dụng của phương pháp kéo giãn cột sống, chỉ định và chống chỉ định, trình bày 4 quy tắc cơ bản áp dụng trong phương pháp, các phương pháp kéo giãn cột sống. Chương 3 thực hiện nhiệm vụ chính của luận văn gồm khảo sát một số thiết bị kéo cột sống trên thị trường, áp dụng các nguyên lý và phương pháp kéo cột sống luận văn thiết kế phần cứng và phần mềm thiết bị. Chương 4 thực hiện việc đo kiểm các thông số của thiết bị khi hoàn thiện, thử nghiệm lâm sàng, đánh giá sơ bộ kết quả điều trị tại Viện Vật lý y sinh học.
Chương 5 kết luận và hướng phát triển của luận văn. HVTH: Nguyễn Ngọc Đức GVHD: TS Lê Mạnh Hải 11 CHƯƠNG 2. Giải phẫu và chức năng cột sống 2. Đặc điểm giải phẫu cột sống Cột sống là nhiều đốt xương nối liền nhau, kéo dài, uốn hơi cong nhẹ hình chữ S từ xương chẩm đến xương cụt.
Cột sống bao gồm 33 đốt sống [10][16][17][18]. Cột sống được chi thành 5 phần - Đoạn cột sống cổ bao gồm 7 đốt sống từ C1 đến C7, đốt sống cong ra phía trước, dễ bị tổn thương do di chuyển nhiều, thông thường các đốt sống chuyển tiếp C5 – C6, các mỏm khớp hơi nghiêng dễ gây sai khớp đốt sống. - Đoạn cột sống lưng bao gồm 12 đốt sống từ T1 đến T12, cột sống thắt lưng cong nhẹ ra phía sau, đoạn đốt sống từ T2 đến T10 di động tương đối ít nên bền vững, đoạn đốt sống T11 và T12 và cột sống thắt lưng di chuyển được mọi hướng nên dễ gây sai lệch do chấn thương. - Đoạn cột sống thắt lưng bao gồm 5 đốt sống từ L1 đến L5, cong nhẹ ra phía trước, di động nhiều.
Do vậy đây là đoạn cột sống dễ bị tổn thương nhất. - Đoạn cột sống cùng bao gồm có 5 đốt sống S1 đến S5 cong ra phía sau. Đoạn cột sống cùng dính chung với đoạn cụt thành một khối không có các đĩa đệm giữa các đốt sống. - Đoạn sống cụt bao gồm từ 3 đến 5 đốt sống.
HVTH: Nguyễn Ngọc Đức GVHD: TS Lê Mạnh Hải 12 Hình 2. Cấu trúc cột sống Trong quá trình phát triển và trưởng thành, đoạn cột sống lưng và cột sống cụt giữ lại nguyên mẫu như lúc sinh ra được gọi là cột sống chính, cột sống cổ và cột sống thắt lưng thay đổi khi trưởng thành [10] 2. Đoạn vận động cột sống - Chia cột sống thành nhiều đoạn theo chức năng: đoạn lưng, đoạn thắt lưng và đoạn cùng cụt. Trong từng đoạn cột sống lại có các đơn vị chức năng gọi là đoạn vận động.
- Đoạn vận động là một đơn vị cấu trúc và chức năng của cột sống, bao gồm: khoang gian đốt, nửa phần thân đốt sống trên và đốt sống dưới, dây chằng dọc trước, dây chằng dọc sau, dây chằng vàng, khớp đốt sống và tất cả phần mềm tương ứng. HVTH: Nguyễn Ngọc Đức GVHD: TS Lê Mạnh Hải 13 Hình 2. Đoạn vận động cột sống – trích dieutridau.com - Đĩa đệm gian đốt là thành phần cơ bản của đoạn vận động, đĩa đệm có hình thấu kính, hai mặt lồi, bao gồm nhân nhầy ở giữa, bọc quanh nhân nhầy là vòng sợi và mâm sụn [12]. Nhân nhầy được cấu tạo bởi một lưới liên kết gồm các sợi mềm ép chặt vào nhau, khi vận động thì nhân nhầy sẽ chuyển dịch về phía trước đối diện chiều vận động, nếu vận động cột sống đột ngột, quá mức thì nhân nhày không kịp dịch chuyển về theo sẽ bị kẹt lại hoặc bật ra khỏi vị trí của nó trong vòng sụn gây nên thoát vị đĩa đệm.
Vòng sợi bao gồm những sợi sụn rất đàn hồi chắc và đan ngược lấy nhau theo kiểu xoáy ốc, xếp thành từng lớp đồng tâm và gắn chặt vào mâm sụn. Mâm sụn bao phủ phần trung tâm của mặt trên và dưới của thân đốt sống, phía trước và hai bên được vành xương ngoại vi vây quanh, phía sau trải ra mép của thân đốt sống. Cột sống người có 23 đĩa đệm, giữa đốt sống cổ một và cổ hai, giữa các đốt xương cùng, giữa các đốt xương cụt không có đĩa đệm. - Khớp đốt sống do các mỏm khớp thẳng của các đốt sống tiếp khớp với nhau - Các dây chằng: dây chằng dọc trước bám ở mặt trước các đốt sống và đĩa đệm, dây chằng dọc sau bám vào mặt sau thân đốt và đĩa đệm, ngoài ra còn các dây chằng vàng, dây chằng liên gai, dây chằng liên ngang.
Vị trí có dây chằng bám là những vị trí rất vững chắc ít khi nhân nhày thoát vị ra các vị trí này, mà thường thoát vị ra các điểm yếu không có dây chằng bám, vị trí hay gặp là ở phía sau bên cột sống. HVTH: Nguyễn Ngọc Đức GVHD: TS Lê Mạnh Hải 14 - Lỗ ghép: tạo bởi khuyết của đốt sống trên và khuyết trên của đốt sống dưới, lỗ ghép cho các dây thần kinh sống đi từ tủy sống ra ngoài, khi cột sống bị thoái hóa hay thoát vị đĩa đệm các rễ hay dây thần kinh sống sẽ bị chèn ép gây đau. Chức năng của cột sống Ở người trưởng thành, cột sống có 4 đoạn cong là cổ, lưng, thắt lưng và cùng cụt, các đoạn cong này đảm bảo cho cột sống vận động rất linh hoạt. - Chức năng bảo vệ tủy sống: khi chấn thương hay tổn thương cột sống sẽ ảnh hưởng đến tủy sống.
- Chức năng làm trụ cột cho các xương khác dính vào tạo nên bộ khung xương của cơ thể. Do làm trụ cột nên cột sống phải chịu một trọng tải rất lớn cả lúc nghỉ ngơi lẫn khi hoạt động, trọng tải này lại do đĩa đệm chịu đựng. Vì vậy, đĩa đệm là một tổ chức có tính đàn hồi và khả năng chịu lực cao, tuy nhiên, khả năng biến dạng và tính chịu áp lực nén cũng chỉ có giới hạn. Dạng chuyển động của đoạn vận động cột sống Theo Nachemson [3] đã đo áp lực nội đĩa đệm khoang gian đốt L3 - L4 ở các tư thế như sau: Bảng 2.
Áp lực nội đĩa đệm gian đốt sống L3 – L4 HVTH: Nguyễn Ngọc Đức GVHD: TS Lê Mạnh Hải 15 - Chức năng vận động : + Sự vận động của cột sống theo 3 trục: trục ngang thực hiện động tác gấp và duỗi, trục dọc thực hiện động tác nghiêng trái, nghiêng phải, trục đứng thực hiện động tác xoay trái xoay phải + Cử động của các đoạn cột sống: đoạn cổ vận động linh hoạt nhất, đoạn lưng có các xương sườn bám vào nên cử động rất hạn chế, đoạn thắt lưng chủ yếu là động tác gấp duỗi, động tác nghiêng và xoay hạn chế và là đoạn chịu lực chính của toàn bộ cột sống, đoạn cùng cụt cố định không cử động. Các bệnh liên quan đến cột sống Có nhiều bệnh liên quan đến cột sống, chúng tôi chỉ đề cập một số bệnh thường xảy ra trong đại đa số dân cư. Bệnh đau thắt lưng: là loại bệnh phổ biến trong dân cư, 82% các trường hợp đau thắt lưng là do thoát vị đĩa đệm cột sống thắt lưng [12] - Thoát vị đĩa đệm thắt lưng là tình trạng nhân nhầy đĩa đệm cột sống thoát ra khỏi vị trí bình thường trong vòng sợi chèn ép vào ống sống hay các rễ thần kinh sống. Về giải phẫu bệnh có sự đứt rách vòng sợi, về lâm sàng gây nên hội chứng thắt lưng hông điển hình.
Hầu hết các trường hợp thì bệnh đĩa đệm xảy đến như là một kết quả của sự lão hóa và thoái hóa xảy ra trong đĩa đệm. Trong một số trường hợp khác, chấn thương nặng có thể gây ra đĩa đệm bị thoát vị. Chấn thương cũng có thể khiến tình trạng bệnh thoát vị đĩa đệm xấu đi [19]. Thoát vị đĩa đệm – trích [21] HVTH: Nguyễn Ngọc Đức GVHD: TS Lê Mạnh Hải 16 - Các yếu tố liên quan đến thoát vị đĩa đệm thắt lưng: độ tuổi, giới tính, nghề nghiệp, vị trí thoát vị [12]: + Về độ rất hiếm gặp ở trẻ em dưới 15 tuổi và người trên 60 tuổi.
+ Về giới tính xảy ra ở nam giới nhiều hơn. + Về nghề nghiệp thì sự khác biệt giữa lao động chân tay nhẹ và hành chính sự nghiệp tương đương nhau. + Về vị trí thoát vị đĩa đệm: chủ yếu xảy ra ở hai đĩa đệm cuối L4 và L5, các đĩa đệm khác ít gặp hơn. - Các phương pháp điều trị thoát vị đĩa đệm: + Phương pháp điều trị phẫu thuật mang lại hiệu quả tuy nhiên tốn chi phí và xảy ra các biến chứng lâu dài.
+ Phương pháp không phẫu thuật sử dụng thuốc và vật lý trị liệu. Phương pháp vật lý trị liệu sử dụng các tác nhân vật lý [13] để làm giảm thoát vị như sử dụng tác nhân nhiệt, điện, quang, cơ học. trong đó có tác nhân cơ học góp phần để kéo giãn cột sống làm giảm áp đĩa đệm. Do vậy phần tiếp theo sẽ đề cập đến tác dụng của kéo giãn cột sống.
Tác dụng của kéo giãn cột sống 2. Tác dụng cơ học - Làm giảm áp lực nội đĩa đệm [19][20], dưới tác dụng của lực kéo giãn dọc theo cột sống, hai thân đốt sống kế cận nhau sẽ tách xa nhau, làm tăng chiều cao khoang gian đốt sống, thể tích khoang đốt sống tăng làm giảm áp lực trong khoang đốt sống, giảm áp lực nội đĩa đệm mang lại hiệu quả - Làm tăng thẩm thấu nuôi dưỡng đĩa đệm, giúp nhân nhày và đĩa đệm căng phồng trở lại, tăng dinh dưỡng cho đĩa đệm do đó làm giảm quá trình thoái hóa của đĩa đệm. - Giúp thu nhỏ thể tích đĩa đệm bị lồi hoặc thoát vị nếu khối thoát vị chưa bị xơ hóa, tuy nhiên nếu kéo với lực quá lớn, thời gian quá dài làm áp lực nội đĩa đệm HVTH: Nguyễn Ngọc Đức GVHD: TS Lê Mạnh Hải 17 giảm quá nhiều dẫn đến tăng thẩm thấu dịch vào đĩa đệm có thể gây phù nề đĩa đệm làm đau tăng. - Làm giãn cơ tích cực: trong bệnh lý đau cột sống, sự kích thích rễ thần kinh và đau làm co cứng phản xạ, sự co cứng có tác động trở lại làm cho đau càng trầm trọng hơn.
Kéo giãn cột sống trước tiên làm giãn cơ thụ động, giảm co cứng cơ, giảm đau, giảm lệch vẹo cột sống. Tuy nhiên khi kéo tăng giảm lực quá nhanh có thể gây kích thích làm tăng co cứng cơ, do đó cần tăng giảm lực từ từ trong bệnh lý đau lưng nặng.
