Chương 1 trình bày tính cấp thiết, mục tiêu đề tài, những hạn chế và bố cục luận văn. - Chương 2 trình bày cơ sở lý thuyết về khuỷu tay, các thông số đầu vào giới hạn, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước. - Chương 3 trình bày quá trình lựa chọn, tính toán các giải pháp truyền động, bản vẽ lắp và các chi tiết được gia công, chế tạo trong mô hình. - Chương 4 trình bày sơ đồ khối hệ thống, giải thuật điều khiển, thiết kế mạch và lựa chọn các loại module.
- Chương 5 trình bày kết luận, hướng cải tiến và phát triển mô hình. 2 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Tổng quan về khuỷu tay Cơ thể con người bao gồm các xương đóng vai trò như một khung giữ giúp cho việc chuyển động ổn định và chắc chắn; dây chằng để nối các xương lại với nhau; các cơ cung cấp lực cần thiết cho chuyển động, gân nối các xương với cơ, dây thần kinh truyền tín hiệu từ não bộ xuống để điều khiển chuyển động. Nằm giữa cẳng tay và cánh tay, các xương của khuỷu tay bao gồm xương cánh tay (humerus) ở cánh tay, xương trụ (radius) và xương quay (ulna) ở cẳng tay với các gân bám vào.
Do khuỷu tay là khớp có cấu trúc khá đặc biệt, khi có tới ba xương cùng tham gia hoạt động nên khuỷu tay có thể gập duỗi hay sấp, ngửa cẳng tay một cách linh hoạt. Khớp tay như một bản lề [được gập duỗi trong một góc mở cho phép, đối với người thường góc mở đó từ 0o đến khoảng 142o (độ lệch chuẩn 10o) [5]. Trong sinh hoạt hằng ngày của con người, khớp khuỷu tay luôn hoạt động liên tục, chịu nhiều lực tác động trực tiếp nên khó tránh khỏi nguy cơ bị tổn thương hoặc các bệnh về xương khớp như bong gân, rách cơ, gãy xương, trật khớp, viêm khớp,… Hình 2. Cấu tạo xương và dây chằng chi trên khớp khuỷu tay [4] 3 do an Hình 2.
Góc mở của khuỷu tay Khuỷu tay là bộ phận thường xuyên chịu đựng các tác động cơ học, tì đè trong các hoạt động của con người nên rất dễ bị tổn thương. Các vận động viên thể thao hay người thường xuyên hoạt động với thao tác tay lặp lại là những đối tượng dễ gặp phải chấn thương ở khuỷu tay. Mặc dù chấn thương khuỷu tay thường không đến mức nghiêm trọng, song bởi vì đây là khớp mà ta luôn sử dụng nên sẽ gây cản trở rất nhiều. Tình trạng này không chỉ khiến người bệnh đau đớn, mệt mỏi mà còn có thể dẫn đến nhiều biến chứng nguy hiểm khác.
Đặc biệt với cấu tạo khá phức tạp của và hầu hết các chuyển động của khuỷu tay luôn đòi hỏi phải gập, duỗi, xoay cánh tay đồng thời nên việc chẩn đoán thỉnh thoảng khó để xác định chính xác chuyển động nào là nguyên nhân chính gây ra chấn thương. Vì vậy chẩn đoán sớm để có hướng can thiệp kịp thời là rất quan trọng [6]. Các loại chấn thương khuỷu tay Có nhiều nguyên nhân dẫn đến chấn thương khuỷu tay trong đó có thể kể đến viêm gân, đây là tình trạng chấn thương phổ biến tại vị trí các gân nối cơ với xương. Viêm gân khuỷu tay là một dạng chấn thương thường do chơi tennis hoặc đánh golf, hoặc cũng có thể do hoạt động quá mạnh.
Một số nguyên nhân khác dẫn tới đau khuỷu tay có thể kể đến như bong gân, dãn gân, gãy xương, trật khớp, viêm bao hoạt dịch và viêm khớp. Các phương pháp điều trị cũng phụ thuộc vào từng nguyên nhân gây ra [7]. Trong đó chấn thương khuỷu tay và cánh tay chiếm gần 15% các trường hợp chấn thương phần xương thân trên hàng năm [8]. Chấn thương dẫn đến gãy đầu và cổ xương cẳng tay là phổ biến nhất ở người lớn, chiếm từ 33% - 50% gãy xương khớp 4 do an khuỷu và 20% chấn thương khuỷu tay [9], [10].
Chấn thương này gây ra khi nâng vật theo hướng gập cẳng tay với cẳng tay nằm sấp góc khoảng từ 0-80o, nó làm dây thần kinh quay tác động lực lớn đến mỏm cầu lồi cánh tay. Việc phục hồi chấn thương này có thể kéo dài đến 8 tuần. Gãy cổ (trái) và đầu xương xoay (phải) Một trường hợp khác là chấn thương dây chằng. Chấn thương này thường xuất hiện ở những vận động viên thể thao và hiếm khi xảy đối với các hoạt động thường ngày do không tác động lực lớn đủ để gây ra chấn thương.
Chấn thương dây chằng làm ảnh hưởng đến độ cứng của khớp làm hạn chế các chức năng của khuỷu tay, gây đau khớp khuỷu, khiến các cơ yếu dần, không còn nhanh nhạy và chính xác. Theo “Rehabilitation Guidelines for Elbow Ulnar Collateral Ligament (UCL) Reconstruction” [11] các chấn thương này yêu cầu phải phẫu thuật và giai đoạn phục hồi có thề kéo dài đến 36 tuần và chia làm 5 giai đoạn: 5 do an Bảng 2. Giai đoạn phục hồi sau chấn thương dây chằng [11] Bảo vệ chấn thương Mục tiêu phục hồi Giảm đau và viêm chức năng Chống teo cơ Giai đoạn 1 Mở rộng góc giới hạn khuỷu tay (3 tuần đầu Tuần 1: Cố định khuỷu tay góc 90o trong sau khi phẫu nẹp cố định thuật) Tuần 2: Tăng ROM từ góc 30o-100o Liệu trình trong nẹp đa chức năng Tuần 3: Tăng ROM từ góc 15o-110o trong nẹp đa chức năng Tăng dần góc khuỷu tay tới góc tối đa Mục tiêu phục hồi Đảm bảo sự tái cấu trúc cơ trong suốt chức năng quá trình hồi phục Cải thiện lực cánh tay, thân và vai Tuần 4: Tăng ROM từ góc 10o-120o trong nẹp đa chức năng Giai đoạn 2 Tuần 5: Tăng ROM từ góc 5o-130o trong (5 tuần tiếp nẹp đa chức năng theo) Tuần 6: Tăng ROM từ góc 0o-130o trong Liệu trình nẹp đa chức năng Tùy vào tình trạng từng bệnh nhân mà được tháo nẹp trong tuần 6-8 Tránh các vị trí trái khớp và hạn chế lực tác động trái khớp trong suốt quá trình phục hồi chức năng Tăng sức mạnh và độ dẻo dai tổng thể Giai đoạn 3 Mục tiêu phục hồi của khuỷu tay (4 tuần tiếp chức năng Đạt tới và duy trì góc giới hạn khuỷu tay theo) Bắt đầu luyện các bài tập nhảy 6 do an Tránh đau đớn khi luyện tập Liệu trình Các cơn đau sau khi luyện tập không quá 4/10 và hồi phục trong 24-36 giờ Phục hồi hoàn toàn khả năng xoay cổ tay và sức chịu đựng xương vai Mục tiêu phục hồi Bắt đầu luyện tập với các động tác ném Giai đoạn 4 chức năng Chuyển sang các bài tập nhảy mức độ (8 tuần tiếp cao hơn theo) Tránh đau đớn khi luyện tập Liệu trình Các cơn đau sau khi luyện tập không quá 4/10 và hồi phục trong 24-36 giờ Mục tiêu phục hồi Phục hồi hoàn toàn các cơ khuỷu tay và Giai đoạn 5 chức năng vai, độ bền và sức mạnh của cơ bắp (16 tuần tiếp Tránh đau đớn khi luyện tập theo) Liệu trình Các cơn đau sau khi luyện tập không quá 4/10 và hồi phục trong 24-36 giờ Đối với các chấn thương dây thần kinh, tùng thần kinh cánh tay là một mạng lưới thần kinh phức tạp chịu trách nhiệm cho sự vận động phần chi trên. Tùng thần kinh cánh tay gồm 5 rễ thần kinh từ tủy sống ở vùng cổ và từ đốt thứ 5 xương sống cổ đến đốt thứ 1 trên xương sống ngực.
Các rễ này có tên là C5, C6, C7, C8, D1. Vùng cạnh cổ, phía trên xương đòn, từ xương đòn trở xuống rồi chia ra các dây thần kinh quay, thần kinh giữa, trụ, cơ bì,. đây là vị trí của những dây thần kinh quan trọng của cánh tay. Mạng dây này tuy phức tạp nhưng lại rất chính xác [12].
7 do an Hình 2. Cấu trúc tùng thần kinh cánh tay 2. Chế độ luyện tập Mục đích của việc luyện tập phục hồi chức năng là ngăn ngừa việc teo cơ, ngăn ngừa và kiềm chế dị dạng lần thứ 2, giảm đau, phục hồi thể chất, lấy lại cảm giác chuyển động và chăm sóc sau phẫu thuật [12]. Việc hồi phục lại khớp nối sau tổn thương là quá trình sau phẫu thuật phức tạp và rất tốn thời gian.
Việc kiểm soát các hoạt động sau phẫu thuật bắt đầu bằng việc cố định cẳng tay với khuỷu tay mở 90o (giai đoạn I). Mục tiêu của giai đoạn 1 là bảo vệ việc chữa lành mô và để giảm đau và viêm. Trong suốt giai đoạn này, bệnh nhân được hướng dẫn thực hiện co hẹp đẳng cơ để ngăn ngừa teo cơ và thay đổi thần kinh sinh lý. Để giữ các chân dinh dưỡng trong cơ bắp và duỗi các sợi cơ bị đứt khi thực hiện việc phục hồi khớp, tập luyện các bài tập phục hồi cưỡng bức được áp dụng với các khớp phù hợp (Giai đoạn II).
Các điều trị viên sẽ giúp hỗ trợ bệnh nhân trong việc này.Khi các cơn đau và phù nề của bệnh nhân giảm thì điều trị viên sẽ giảm việc hỗ trợ bệnh nhân .Thêm vào đó, thực hiện các tư thế được chỉ dẫn và tập luyện một cách đều đặn sẽ giúp bệnh nhận dần giảm đau và nhận biệt cử động như thế nào để trở lại các cử động bình thường. 8 do an Việc phục hồi tự nhiên không đòi hỏi phải tập vật lý trị liệu lâu dài và liên tục, luyện tập thể dục thường xuyên ở nhà với cường độ luyện tập tăng dần kết hợp với các liệu pháp điều trị vật lý khác sẽ trở thành các bài tập vật lý trị liệu chính cho bệnh nhân. Tuy nhiên nếu bệnh nhân được tập luyện với các máy phục hồi chức năng thì bệnh nhân có thể phục hồi nhờ quen dần với các chuyển động của máy, lấy lại các cảm giác cử động [13]. Phác đồ điều trị sau phẫu thuật BPI [13].
Các hoạt động sau phẫu thuật Thiết bị hỗ trợ Các hạn chế Giai đoạn 1:Bảo vệ Thời gian: Lên đến 6 tuần (tùy thuộc vào từng tình trạng bệnh nhân) Cánh tay được cố định, không Đeo cố định tay ở Cần có điều trị viên để xác chuyển động khủy tay. trước ngực bằng dây định vị trí hoặc điều chỉnh. đeo hoặc nẹp. Giai đoạn 2: Thực hiện các liệu pháp điều trị chuyên dụng của bác sĩ Thời gian: Từ tuần 2 đến tuần 8.
Luyện tập bị động với điều trị Dụng cụ chỉnh (1) Cần điều trị viên để viên. hình/nẹp cố định xác định vị trí và điều hoặc các thiết bị cơ chỉnh. Được chỉ dẫn tư thế luyện tập hỗ trợ. (2) Điều trị viên chỉ hỗ và các bài tập bị động ROM.
trợ ở phòng khám/địa điểm Vật lý trị liệu.