Tổng quan nghiên cứu

Bệnh lý cột sống là một trong những nguyên nhân phổ biến gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng vận động và chất lượng cuộc sống của người bệnh. Theo ước tính, khoảng 3-4% thanh thiếu niên và 8,3% người trưởng thành trong độ tuổi từ 25 đến 74 mắc các dạng vẹo cột sống, một trong những bệnh lý phổ biến nhất của cột sống. Các bệnh lý như thoái hóa cột sống, thoát vị đĩa đệm và vẹo cột sống không chỉ gây đau đớn mà còn làm giảm khả năng di chuyển, ảnh hưởng đến chức năng vận động tổng thể. Việc chẩn đoán và theo dõi các bệnh lý này thường dựa vào các phương pháp hình ảnh như X-Quang, CT và MRI, tuy nhiên các phương pháp này chủ yếu đánh giá tổn thương cấu trúc mà chưa phản ánh đầy đủ chức năng vận động, đồng thời tiềm ẩn nguy cơ bức xạ lâu dài.

Trong bối cảnh đó, hệ thống phân tích dáng đi DIERS 4D được phát triển như một giải pháp an toàn, không sử dụng bức xạ, cho phép đánh giá khách quan chức năng vận động của bệnh nhân thông qua phân tích chuyển động và tầm vận động các khớp. Luận văn này tập trung phân tích dáng đi của 37 bệnh nhân mắc bệnh lý cột sống tại Bệnh viện Quân Y 175 trong khoảng thời gian từ tháng 9/2021 đến tháng 6/2022, nhằm đánh giá hiệu quả của hệ thống DIERS 4D trong chẩn đoán và theo dõi điều trị.

Mục tiêu nghiên cứu là xác định các đặc điểm bất thường trong dáng đi của bệnh nhân có bệnh lý cột sống, từ đó cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng thiết bị DIERS 4D trong thực tiễn y tế, góp phần nâng cao chất lượng phục hồi chức năng và giảm thiểu tác động của các phương pháp chẩn đoán truyền thống. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các phương pháp chẩn đoán chức năng hiện đại, phù hợp với xu thế công nghệ y tế tiên tiến.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình cơ sinh học trong phân tích chuyển động, bao gồm:

  • Cơ sinh học (Biomechanics): Nghiên cứu chuyển động của cơ thể người dựa trên các nguyên lý cơ học chất rắn và động học, tập trung vào mô tả chuyển động (động học) và các lực tác động (động lực học). Cơ sinh học giúp hiểu rõ sự phối hợp của các nhóm cơ và khớp trong quá trình đi bộ.

  • Phân tích dáng đi (Gait Analysis): Định nghĩa chu kỳ dáng đi gồm hai giai đoạn chính là thì trụ (khoảng 60% chu kỳ) và thì đu đưa (khoảng 40% chu kỳ). Mỗi giai đoạn được chia thành các pha nhỏ như tiếp xúc ban đầu, đáp ứng tải, giữa trụ, cuối trụ, tiền đu đưa, đầu đu đưa, giữa đu đưa và cuối đu đưa, mỗi pha có mục tiêu chức năng riêng biệt.

  • Cơ chế điều khiển thần kinh cơ: Mô tả sự phối hợp giữa hệ thần kinh trung ương và các nhóm cơ trong việc kiểm soát chuyển động có chọn lọc, đảm bảo sự ổn định, hấp thụ sốc và tiến triển trong quá trình đi bộ.

  • Khái niệm về đơn vị mang theo và đơn vị di chuyển: Phân chia cơ thể thành phần trên (đơn vị mang theo) và phần dưới (đơn vị di chuyển), trong đó xương chậu đóng vai trò trung gian, ảnh hưởng đến tầm vận động và sự phối hợp vận động.

Các khái niệm chính bao gồm: tầm vận động khớp, các pha của chu kỳ dáng đi, hoạt động cơ trong các pha trụ và đu đưa, và ảnh hưởng của các bệnh lý cột sống đến chức năng vận động.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu được thu thập từ 37 bệnh nhân mắc bệnh lý cột sống có biểu hiện đau lưng, chưa trải qua phẫu thuật, đến khám và điều trị tại Bệnh viện Quân Y 175 trong khoảng thời gian từ tháng 9/2021 đến tháng 6/2022.

  • Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu mô tả, sử dụng phương pháp thống kê mô tả để phân tích các thông số dáng đi và tầm vận động khớp trên hệ thống DIERS 4D.

  • Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn mẫu theo tiêu chuẩn bao gồm bệnh nhân có bệnh lý cột sống, loại trừ các trường hợp đã phẫu thuật hoặc có bệnh lý thần kinh nặng khác.

  • Phương tiện nghiên cứu: Hệ thống DIERS 4D bao gồm các module: formetric (phân tích cột sống tĩnh và động), leg axis (góc trục chi), và pedogait (phân tích phản lực mặt đất và các thông số dáng đi).

  • Các bước tiến hành: Bệnh nhân được đo đạc các thông số cột sống tĩnh, tầm vận động khớp, góc trục chi và các chỉ số dáng đi cơ bản. Dữ liệu được nhập liệu và xử lý bằng phần mềm thống kê.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê mô tả để xác định các đặc điểm bất thường trong dáng đi, so sánh các chỉ số giữa nhóm bệnh có biểu hiện vẹo cột sống và nhóm không biểu hiện, đồng thời phân tích tương quan giữa các biến số cột sống và dáng đi.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng 10 tháng, từ tháng 9/2021 đến tháng 6/2022.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tốc độ đi bộ giảm: Bệnh nhân có xu hướng đi chậm hơn so với người bình thường, thể hiện qua việc tăng thời gian chu kỳ dáng đi. Thời gian tiếp xúc đất (thì trụ) chiếm tỷ lệ cao hơn, trong khi thời gian chân đu đưa giảm đáng kể, với thời gian tựa đơn cũng giảm khoảng 15-20%.

  2. Thay đổi các pha trong chu kỳ dáng đi: Thời gian các pha tiếp xúc đất như trụ, đáp ứng tải và tiền đu đưa tăng lên, trong khi các pha đu đưa giảm, cho thấy sự hạn chế trong khả năng nâng và tiến triển chân.

  3. Giảm tầm vận động các khớp: Tầm vận động của khớp hông, khớp gối, xương chậu và cột sống có xu hướng giảm từ 10-25% so với chuẩn bình thường. Đặc biệt, góc gập khớp hông giảm rõ rệt trong pha đáp ứng tải, trong khi góc khớp gối có sự không đồng nhất giữa các bệnh nhân.

  4. Tăng tầm vận động xoay đốt sống: Ngược lại với các khớp khác, tầm vận động xoay của đốt sống lưng và ngực tăng lên khoảng 15%, có thể là cơ chế bù trừ cho sự giảm vận động ở các khớp khác.

  5. Tương quan bất lợi giữa biến dạng cột sống và dáng đi: Các chỉ số biến dạng như xoay và lệch đốt sống có mối tương quan âm với tầm vận động khớp hông và cột sống, làm giảm khả năng vận động và ảnh hưởng tiêu cực đến dáng đi.

Thảo luận kết quả

Các kết quả trên phản ánh rõ ràng ảnh hưởng của bệnh lý cột sống đến chức năng vận động, đặc biệt là sự giảm tốc độ và thay đổi cấu trúc chu kỳ dáng đi. Việc tăng thời gian tiếp xúc đất và giảm thời gian đu đưa cho thấy bệnh nhân có xu hướng giữ chân trên mặt đất lâu hơn để tăng sự ổn định, đồng thời hạn chế nâng chân do đau hoặc hạn chế vận động.

Giảm tầm vận động các khớp hông, gối và xương chậu phù hợp với các nghiên cứu trước đây, cho thấy sự cứng khớp và giảm linh hoạt do tổn thương cấu trúc hoặc đau. Tăng tầm vận động xoay đốt sống có thể là phản ứng bù trừ nhằm duy trì khả năng di chuyển, tuy nhiên cũng làm tăng nguy cơ tổn thương thêm.

Mối tương quan giữa biến dạng cột sống và các chỉ số dáng đi cho thấy sự ảnh hưởng trực tiếp của tổn thương cấu trúc đến chức năng vận động, nhấn mạnh vai trò của việc đánh giá đồng thời cả cấu trúc và chức năng trong chẩn đoán và điều trị.

Các kết quả này được minh họa qua các biểu đồ thể hiện sự phân bố thời gian các pha dáng đi, biểu đồ tầm vận động khớp và bảng tương quan các chỉ số biến dạng cột sống với các thông số dáng đi, giúp trực quan hóa mức độ ảnh hưởng và sự khác biệt giữa các nhóm bệnh.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Ứng dụng rộng rãi hệ thống DIERS 4D trong chẩn đoán và theo dõi: Khuyến nghị các cơ sở y tế trang bị và sử dụng hệ thống DIERS 4D để đánh giá chức năng vận động bệnh nhân cột sống, nhằm giảm thiểu việc sử dụng các phương pháp bức xạ và nâng cao độ chính xác chẩn đoán. Thời gian triển khai: 1-2 năm; chủ thể thực hiện: bệnh viện, trung tâm phục hồi chức năng.

  2. Xây dựng quy trình chuẩn phân tích dáng đi: Phát triển quy trình chuẩn trong việc thu thập và phân tích dữ liệu dáng đi trên hệ thống DIERS 4D, đảm bảo tính nhất quán và khách quan trong đánh giá. Thời gian: 6-12 tháng; chủ thể: các viện nghiên cứu, khoa học ứng dụng.

  3. Đào tạo chuyên môn cho cán bộ y tế: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về cơ sinh học, phân tích dáng đi và vận hành thiết bị DIERS 4D cho bác sĩ, kỹ thuật viên phục hồi chức năng nhằm nâng cao năng lực chuyên môn. Thời gian: liên tục; chủ thể: trường đại học, bệnh viện.

  4. Nghiên cứu mở rộng ứng dụng: Khuyến khích nghiên cứu mở rộng ứng dụng thiết bị DIERS 4D trong các bệnh lý thần kinh như đột quỵ, các bệnh lý chi dưới khác để đa dạng hóa công dụng và nâng cao hiệu quả điều trị. Thời gian: 2-3 năm; chủ thể: viện nghiên cứu, trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Bác sĩ chuyên khoa cột sống và phục hồi chức năng: Giúp hiểu rõ hơn về ảnh hưởng chức năng của các bệnh lý cột sống và ứng dụng công nghệ phân tích dáng đi trong chẩn đoán và điều trị.

  2. Kỹ thuật viên vận hành thiết bị DIERS 4D: Cung cấp kiến thức chuyên sâu về các thông số kỹ thuật, quy trình thu thập và phân tích dữ liệu, nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị.

  3. Nhà nghiên cứu trong lĩnh vực cơ sinh học và y học vận động: Là tài liệu tham khảo quý giá về phương pháp phân tích dáng đi, cơ chế vận động và ảnh hưởng của bệnh lý cột sống đến chức năng vận động.

  4. Sinh viên và học viên cao học chuyên ngành Vật lý kỹ thuật, Khoa học ứng dụng: Hỗ trợ phát triển kiến thức nền tảng và kỹ năng nghiên cứu trong lĩnh vực ứng dụng công nghệ cao vào y tế.

Câu hỏi thường gặp

  1. Hệ thống DIERS 4D có ưu điểm gì so với các phương pháp chẩn đoán truyền thống?
    DIERS 4D sử dụng công nghệ quang học không bức xạ, cho phép đánh giá cả cấu trúc và chức năng vận động một cách khách quan, an toàn và có thể thực hiện nhiều lần trong quá trình theo dõi điều trị.

  2. Phân tích dáng đi giúp ích gì trong điều trị bệnh lý cột sống?
    Phân tích dáng đi cung cấp thông tin về sự phối hợp vận động, tầm vận động khớp và các bất thường chức năng, từ đó giúp bác sĩ xây dựng liệu trình điều trị phù hợp và theo dõi hiệu quả phục hồi.

  3. Số lượng mẫu 37 bệnh nhân có đủ để khẳng định kết quả nghiên cứu?
    Mẫu 37 bệnh nhân đủ để thực hiện phân tích mô tả và xác định các xu hướng chính, tuy nhiên cần nghiên cứu mở rộng với số lượng lớn hơn để khẳng định và tổng quát hóa kết quả.

  4. Có thể áp dụng hệ thống DIERS 4D cho các bệnh lý khác ngoài cột sống không?
    Có, hệ thống có thể ứng dụng trong các bệnh lý thần kinh như đột quỵ, các bệnh lý chi dưới, giúp đánh giá chức năng vận động và hỗ trợ phục hồi chức năng.

  5. Làm thế nào để đào tạo nhân viên sử dụng hiệu quả hệ thống DIERS 4D?
    Cần tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về cơ sinh học, vận hành thiết bị và phân tích dữ liệu, kết hợp thực hành và lý thuyết để nâng cao kỹ năng và hiểu biết chuyên môn.

Kết luận

  • Phân tích dáng đi trên hệ thống DIERS 4D cho thấy bệnh nhân bệnh lý cột sống có các bất thường rõ rệt về tốc độ đi, thời gian các pha dáng đi và tầm vận động khớp.
  • Hệ thống DIERS 4D cung cấp đánh giá chức năng vận động khách quan, an toàn, không sử dụng bức xạ, phù hợp cho theo dõi điều trị lâu dài.
  • Mối tương quan giữa biến dạng cột sống và các chỉ số dáng đi nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đánh giá đồng thời cấu trúc và chức năng.
  • Nghiên cứu góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc ứng dụng công nghệ phân tích dáng đi trong phục hồi chức năng tại Việt Nam.
  • Đề xuất mở rộng ứng dụng và đào tạo chuyên môn nhằm nâng cao hiệu quả chẩn đoán và điều trị các bệnh lý cột sống và vận động.

Tiếp theo, cần triển khai các nghiên cứu mở rộng với mẫu lớn hơn và đa dạng bệnh lý, đồng thời phát triển quy trình chuẩn và đào tạo nhân lực để ứng dụng rộng rãi hệ thống DIERS 4D trong thực tiễn y tế. Các cơ sở y tế và viện nghiên cứu được khuyến khích hợp tác để thúc đẩy phát triển công nghệ này.