Tổng quan nghiên cứu
Cột sống đóng vai trò trụ cột chính trong cơ thể người, chịu trách nhiệm chống đỡ trọng lực và bảo vệ tủy sống. Tình trạng biến dạng cột sống, đặc biệt là vẹo cột sống vô căn tuổi vị thành niên (AIS), là một vấn đề sức khỏe cộng đồng quan trọng với tỷ lệ mắc khoảng 0.2%, trong đó nữ giới có tỷ lệ cao hơn nam giới từ 1.5 đến 3 lần. Việc tầm soát sớm AIS giúp ngăn ngừa các biến chứng nghiêm trọng như ảnh hưởng đến tim mạch, hô hấp, đau lưng và giảm chất lượng cuộc sống. Mặc dù chụp X-quang là tiêu chuẩn vàng trong đánh giá cột sống, nhưng do rủi ro bức xạ, phương pháp này không thể áp dụng rộng rãi cho tầm soát cộng đồng.
Nghiên cứu này nhằm khảo sát và phát triển giải pháp tầm soát cột sống cộng đồng bằng phương pháp quang học hình dạng, sử dụng thiết bị DIERS FORMETRIC 4D, kết hợp đo áp lực bàn chân để đánh giá mối tương quan giữa các thông số cột sống và áp lực chân. Thời gian nghiên cứu từ tháng 2 đến tháng 12 năm 2023, thực hiện tại Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP. Hồ Chí Minh và Công ty CP Giải pháp Phục hồi Chức năng REHASO. Nghiên cứu tập trung vào nhóm tình nguyện viên độ tuổi 19-29, với tổng số mẫu là 167 người.
Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa lớn trong việc xây dựng hệ thống tầm soát cột sống an toàn, không xâm lấn, phù hợp với điều kiện Việt Nam, góp phần nâng cao sức khỏe thể chất thế hệ trẻ và giảm thiểu chi phí y tế liên quan đến các bệnh lý cột sống.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:
Giải phẫu cột sống: Cột sống gồm 33-35 đốt sống, chia thành các đoạn cổ, ngực, thắt lưng, cùng và cụt, có chức năng chống đỡ, bảo vệ tủy sống và hỗ trợ vận động. Biến dạng cột sống gồm cong vẹo, gù, ưỡn, ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng sinh lý.
Phân loại biến dạng cột sống: Vẹo cột sống được chia thành vẹo cấu trúc (có biến dạng đốt sống) và vẹo không cấu trúc (không biến dạng đốt sống). Phân loại theo King-Moe và Lenke giúp xác định loại đường cong và mức độ biến dạng để hỗ trợ điều trị.
Phương pháp chẩn đoán: Chụp X-quang đo góc Cobb là tiêu chuẩn vàng nhưng có hạn chế do bức xạ. Các phương pháp thay thế gồm thước Scoliometer đo độ xoay thân đốt sống, chuột quét cột sống IDIAG M360 đo biên độ vận động, phương pháp Moiré và quang học hình dạng (Rasterstereography) sử dụng thiết bị DIERS FORMETRIC 4D.
Phân tích áp lực bàn chân (Baropodometry): Đo áp lực phân bố trên bàn chân giúp đánh giá tư thế và cân bằng cơ thể, có mối liên quan với biến dạng cột sống và lệch khớp xương chậu.
Phương pháp nghiên cứu
Nguồn dữ liệu: Thu thập dữ liệu thực nghiệm từ 2 nhóm tình nguyện viên gồm 128 người và 39 người trong độ tuổi 19-29, chủ yếu là sinh viên tại TP. Hồ Chí Minh.
Thiết bị sử dụng: Hệ thống DIERS FORMETRIC 4D để đo các thông số hình dạng cột sống không xâm lấn, kết hợp với thiết bị đo áp lực bàn chân DIERS pedoscan.
Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn ngẫu nhiên các tình nguyện viên trong nhóm tuổi mục tiêu, đảm bảo tính đại diện cho thanh thiếu niên Việt Nam.
Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê mô tả và phân tích tương quan Pearson để đánh giá mối liên hệ giữa các thông số cột sống và áp lực bàn chân. Các thông số chính gồm chiều dài cột sống, góc xoay đốt sống, góc gù, góc ưỡn, độ lệch trên mặt phẳng trán.
Timeline nghiên cứu: Từ tháng 2/2023 đến tháng 12/2023, bao gồm giai đoạn khảo sát, thu thập dữ liệu, xử lý và phân tích kết quả.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Mối tương quan giữa các thông số cột sống: Kết quả cho thấy có mối tương quan đáng kể giữa chiều dài cột sống (Trunk Length VP-DM) và đỉnh góc ưỡn (Lordotic Apex LA) với hệ số tương quan Pearson đạt khoảng 0.65, cho thấy chiều dài cột sống ảnh hưởng đến độ cong sinh lý vùng thắt lưng.
Góc xoay đốt sống và độ lệch trên mặt phẳng trán: Góc xoay đốt sống có tương quan tích cực với độ lệch trên mặt phẳng trán, với hệ số tương quan khoảng 0.58, phản ánh mức độ biến dạng cấu trúc cột sống trong mặt phẳng ngang.
Mối liên hệ giữa áp lực bàn chân và biến dạng cột sống: Phân tích áp lực bàn chân cho thấy áp lực phân bố không đều giữa các vùng chân trái và phải, đặc biệt áp lực ở phần trước bàn chân có mối tương quan với góc gù cột sống (r ≈ 0.42) và góc ưỡn (r ≈ 0.39), cho thấy tư thế đứng và cân bằng cơ thể ảnh hưởng đến biến dạng cột sống.
Khả năng ứng dụng phương pháp quang học: Thiết bị DIERS FORMETRIC 4D cho phép đo lường chính xác các thông số cột sống với sai số thấp, không gây bức xạ, phù hợp cho tầm soát cộng đồng. So sánh với các phương pháp truyền thống như X-quang và Scoliometer, phương pháp quang học có độ tin cậy cao và an toàn hơn.
Thảo luận kết quả
Nguyên nhân các mối tương quan trên có thể do sự liên kết chặt chẽ giữa cấu trúc cột sống và tư thế đứng, trong đó áp lực bàn chân phản ánh sự phân bố tải trọng cơ thể. Kết quả phù hợp với các nghiên cứu quốc tế cho thấy phương pháp quang học hình dạng và đo áp lực bàn chân là công cụ hiệu quả trong tầm soát biến dạng cột sống.
So với các nghiên cứu trước, kết quả này khẳng định tính khả thi của việc ứng dụng thiết bị DIERS FORMETRIC 4D tại Việt Nam, đặc biệt trong nhóm thanh thiếu niên. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tương quan và bảng thống kê các thông số đo được, giúp minh họa rõ ràng mối liên hệ giữa các biến số.
Nghiên cứu cũng chỉ ra nhu cầu mở rộng quy mô mẫu và đa dạng hóa nhóm đối tượng để nâng cao độ chính xác và tính tổng quát của giải pháp tầm soát.
Đề xuất và khuyến nghị
Triển khai chương trình tầm soát cột sống cộng đồng: Áp dụng phương pháp quang học hình dạng DIERS FORMETRIC 4D trong các trường học và trung tâm y tế dự phòng nhằm phát hiện sớm biến dạng cột sống ở thanh thiếu niên, với mục tiêu giảm tỷ lệ AIS trong vòng 3 năm tới.
Đào tạo nhân lực chuyên môn: Tổ chức các khóa đào tạo kỹ thuật viên và cán bộ y tế về sử dụng thiết bị và phân tích dữ liệu quang học, đảm bảo chất lượng và độ chính xác trong quá trình tầm soát.
Phát triển phần mềm phân tích tự động: Nghiên cứu và ứng dụng các thuật toán trí tuệ nhân tạo để tự động hóa việc phân tích hình ảnh và dự đoán mức độ biến dạng cột sống, giúp rút ngắn thời gian và tăng hiệu quả chẩn đoán.
Kết hợp đo áp lực bàn chân trong đánh giá toàn diện: Khuyến khích sử dụng đồng thời thiết bị đo áp lực bàn chân để đánh giá tư thế và cân bằng cơ thể, từ đó đưa ra các biện pháp can thiệp phù hợp nhằm cải thiện tình trạng cột sống.
Mở rộng nghiên cứu đa vùng miền: Tiến hành khảo sát thêm tại các địa phương khác nhau để đánh giá sự đa dạng về thể trạng và điều kiện sinh hoạt, từ đó điều chỉnh giải pháp tầm soát phù hợp với từng vùng.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Chuyên gia y học thể thao và phục hồi chức năng: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu và phương pháp mới giúp phát hiện sớm các vấn đề cột sống, hỗ trợ xây dựng chương trình tập luyện và phục hồi hiệu quả.
Bác sĩ chuyên khoa chỉnh hình và vật lý trị liệu: Tham khảo để áp dụng phương pháp quang học không xâm lấn trong chẩn đoán và theo dõi tiến triển bệnh nhân, giảm thiểu việc sử dụng X-quang.
Nhà quản lý y tế và giáo dục: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách tầm soát sức khỏe học đường, góp phần nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe cộng đồng.
Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Vật lý kỹ thuật y sinh: Tài liệu cung cấp cơ sở lý thuyết và phương pháp thực nghiệm chi tiết, hỗ trợ phát triển các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực ứng dụng công nghệ quang học y sinh.
Câu hỏi thường gặp
Phương pháp quang học hình dạng có chính xác không?
Phương pháp này sử dụng công nghệ quét lập thể 4D, cho phép tái tạo hình ảnh cột sống với độ chính xác cao, sai số thấp so với tiêu chuẩn X-quang, đồng thời không gây bức xạ, an toàn cho người sử dụng.Thiết bị DIERS FORMETRIC 4D có thể áp dụng cho đối tượng nào?
Thiết bị phù hợp với mọi lứa tuổi, đặc biệt hiệu quả trong tầm soát thanh thiếu niên và người trưởng thành có nguy cơ biến dạng cột sống, giúp theo dõi liên tục mà không gây hại.Mối liên hệ giữa áp lực bàn chân và biến dạng cột sống là gì?
Áp lực bàn chân phản ánh sự phân bố tải trọng cơ thể, mất cân bằng áp lực có thể dẫn đến lệch cột sống và khớp xương chậu, từ đó ảnh hưởng đến tư thế và vận động.Phương pháp này có thể thay thế hoàn toàn X-quang không?
Phương pháp quang học là công cụ tầm soát hiệu quả, an toàn, nhưng trong một số trường hợp cần chẩn đoán chính xác mức độ biến dạng, X-quang vẫn được sử dụng bổ sung.Làm thế nào để triển khai tầm soát đại trà bằng phương pháp này?
Cần phối hợp đào tạo nhân lực, đầu tư thiết bị tại các cơ sở y tế và trường học, đồng thời phát triển phần mềm hỗ trợ phân tích tự động để nâng cao hiệu quả và giảm chi phí.
Kết luận
- Nghiên cứu đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả của phương pháp quang học hình dạng DIERS FORMETRIC 4D trong tầm soát biến dạng cột sống cộng đồng.
- Phát hiện mối tương quan đáng kể giữa các thông số cột sống và áp lực bàn chân, mở ra hướng đánh giá toàn diện tư thế và sức khỏe cột sống.
- Phương pháp không xâm lấn, an toàn, phù hợp cho tầm soát đại trà, đặc biệt ở thanh thiếu niên Việt Nam.
- Cần mở rộng nghiên cứu với quy mô lớn hơn và đa dạng đối tượng để hoàn thiện giải pháp.
- Khuyến nghị triển khai chương trình tầm soát, đào tạo nhân lực và phát triển công nghệ hỗ trợ nhằm nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe cộng đồng.
Hành động tiếp theo là phối hợp với các cơ quan y tế và giáo dục để triển khai thử nghiệm chương trình tầm soát tại các trường học, đồng thời tiếp tục nghiên cứu cải tiến kỹ thuật và phần mềm phân tích dữ liệu.