I. Giới thiệu về Nghiên cứu Thiết bị Hỗ trợ Khớp Gối tại HCMUTE
Luận văn Thạc sĩ "Nghiên cứu và chế tạo thử nghiệm thiết bị hỗ trợ khớp gối" của Nguyễn Văn Lê tại HCMUTE (Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh) tập trung vào nghiên cứu thiết bị hỗ trợ khớp gối. Luận văn đề cập đến việc thiết kế, chế tạo và thử nghiệm một thiết bị hỗ trợ hoạt động của khớp gối, nhắm mục tiêu giải quyết các vấn đề liên quan đến chứng đau khớp gối, thoái hóa khớp gối, và viêm khớp gối. Đây là một nghiên cứu khoa học HCMUTE quan trọng, thuộc lĩnh vực công nghệ hỗ trợ y tế, đặc biệt là sinh học y sinh và kỹ thuật y sinh. Nghiên cứu ứng dụng thiết kế cơ khí, thiết kế thiết bị y tế, và ứng dụng công nghệ trong y tế, bao gồm cả khả năng sử dụng in 3D thiết bị y tế để tạo ra các thành phần của thiết bị. Nghiên cứu sinh HCMUTE đã thực hiện một quá trình nghiên cứu toàn diện, từ việc xác định vấn đề, thiết kế, chế tạo, đến thử nghiệm và đánh giá hiệu quả của thiết bị.
1.1. Xác định Vấn đề và Mục tiêu Nghiên cứu
Luận văn nêu rõ những thách thức trong việc hỗ trợ khớp gối, bao gồm việc xác định chính xác vị trí khớp sinh học để lắp đặt cơ cấu hỗ trợ. Việc khớp sinh học không trùng khớp với cơ cấu sẽ gây ra momen cản, dẫn đến đau khớp gối và khó khăn khi vận động. Vì vậy, cần thiết kế cơ cấu với các bậc tự do thụ động để loại bỏ momen cản. Thiết bị phục hồi chức năng khớp gối cần đáp ứng các yêu cầu về diện tích tiếp xúc, hình dạng, trọng lượng, độ bền và độ dẻo để đảm bảo thoải mái và hiệu quả khi sử dụng. Nghiên cứu thiết bị y tế này hướng đến việc tạo ra một thiết bị hỗ trợ khớp gối hiệu quả, giảm thiểu đau đớn và cải thiện khả năng vận động cho người sử dụng. Phục hồi chức năng khớp gối là một mục tiêu quan trọng của nghiên cứu. Nghiên cứu cũng đề cập đến việc sử dụng cảm biến lực để điều khiển cơ cấu, giúp thiết bị thích ứng với các pha di chuyển khác nhau của người dùng. Thiết kế hỗ trợ khớp gối cần xem xét kỹ các yếu tố này.
1.2. Phương pháp Nghiên cứu và Kết quả Chế tạo
Luận văn trình bày chi tiết quá trình nghiên cứu, bao gồm việc thiết kế cảm biến momen, thiết kế cơ cấu chịu lực cho khớp gối, và mô hình hóa cơ cấu. Quá trình tính toán công suất và thiết kế chi tiết được thực hiện cẩn thận. Kết quả nghiên cứu và phát triển thiết bị y tế cho thấy việc sử dụng các vật liệu chế tạo thiết bị y tế phù hợp và các phương pháp chế tạo tiên tiến đã tạo ra một thiết bị đáp ứng được các yêu cầu về hiệu quả và độ bền. Thiết kế cơ cấu được tối ưu hóa để giảm thiểu áp lực lên khớp gối. Vật liệu chính tạo thiết bị y tế đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Phương pháp điều khiển cơ cấu dựa trên cảm biến lực và thuật toán 4 switch giúp thiết bị hoạt động linh hoạt và hiệu quả trong các pha di chuyển khác nhau. Thiết bị hỗ trợ khớp gối đã được chế tạo thành công và trải qua quá trình thử nghiệm. Thiết kế thiết bị y tế đã đáp ứng được các yêu cầu đặt ra.
1.3. Thử nghiệm và Đánh giá Hiệu quả
Phần thử nghiệm tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của thiết bị hỗ trợ khớp gối. Vận hành thử nghiệm cơ cấu được thực hiện để kiểm tra khả năng hoạt động của thiết bị trong điều kiện thực tế. Hệ thống điều khiển được đánh giá về độ chính xác và độ tin cậy. Kết quả thử nghiệm cho thấy thiết bị có khả năng hỗ trợ khớp gối hiệu quả, giảm thiểu đau đớn và cải thiện khả năng vận động. Hiệu quả thiết bị hỗ trợ khớp gối được đánh giá qua các chỉ số khách quan. Tác động của thiết bị hỗ trợ khớp gối lên người dùng được phân tích kỹ lưỡng. So sánh các loại thiết bị hỗ trợ khớp gối khác nhau là một hướng phát triển tiềm năng. Điều trị khớp gối có thể được hỗ trợ tốt hơn nhờ nghiên cứu này. Phát triển thiết bị y tế dựa trên cơ sở nghiên cứu khoa học là hết sức cần thiết.
