(Đề tài NCKH) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị tập phục hồi chức năng

ii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ
TẬP PHỤC HỒI CHỨC NĂNG
SV2021-19
Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật
SV thực hiện: Nguyễn Anh Quốc

Nam, Nữ: Nam

Dân tộc: Kinh
Lớp, khoa: 181462A khoa Cơ khí Chế tạo máy Năm thứ:4 /Số năm đào tạo: 4
Ngành học: CNKT Cơ điện tử
SV thực hiện: Trần Thế Lực Nam, Nữ: Nam
Dân tộc: Kinh
Lớp, khoa: 181461A khoa Cơ khí Chế tạo máy Năm thứ:4 /Số năm đào tạo: 4
Ngành học: CNKT Cơ điện tử
SV thực hiện: Nguyễn Võ Tâm Toàn
Nam, Nữ: Nam
Dân tộc: Kinh
Lớp, khoa: 181462C khoa Cơ khí Chế tạo máy Năm thứ:4 /Số năm đào tạo: 4
Ngành học: CNKT Cơ điện tử
Người hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Trường Thịnh
TP Hồ Chí Minh, 10/2021

i
MỤC LỤC
MỤC LỤC .................................................................................................................... i
MỤC LỤC BẢNG ...................................................................................................... vi
MỤC LỤC HÌNH ẢNH.............................................................................................vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................................... ix
THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ............................................ x
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 1
1.1. Giới thiệu .......................................................................................................... 1
1.2. Các cơng trình nghiên cứu liên quan ................................................................ 2
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước .............................................................. 2
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngồi nước .............................................................. 3
1.2.2.1. Hệ thống PHCN bằng robot ................................................................. 3
1.2.2.2. Hệ thống thực tế ảo ............................................................................... 4
1.2.2.3. Hệ thống thực tế ảo tăng cường ............................................................ 5
1.2.2.4. Trí tuệ nhân tạo trong PHCN ................................................................ 6
1.3. Lý do chọn đề tài .............................................................................................. 7
1.4. Mục tiêu đề tài .................................................................................................. 7
1.4.1. Mục tiêu tổng quát ..................................................................................... 7
1.4.2. Mục tiêu cụ thể .......................................................................................... 8
1.5. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 9
1.6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 9
CHƯƠNG 2: NỀN TẢNG Y HỌC TRONG PHỤC HỒI CHỨC NĂNG VẬN ĐỘNG
............................................................................................................................................ 10
2.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 10
2.2. Lý thuyết về vận động .................................................................................... 10
2.2.1. Các nhóm cơ chi trên ............................................................................... 10
2.2.2. Các nhóm cơ chi dưới .............................................................................. 10
2.3. Phục hồi chức năng ......................................................................................... 11

ii
2.3.1. Vai trò ...................................................................................................... 11
2.3.2. Thời điểm ................................................................................................. 12
2.3.3. Mục tiêu PHCN vận động........................................................................ 13
2.3.4. Đặc điểm của PHCN sau đột quỵ ............................................................ 13
2.4. Điều kiện tham gia trị liệu .............................................................................. 13
2.4.1. Huyết áp ................................................................................................... 13
2.4.2. Độ tuổi và sức khỏe ................................................................................. 14
2.4.3. Nhận thức ................................................................................................. 15
2.5. Quy trình tập PHCN ....................................................................................... 15
2.5.1. Lượng giá ................................................................................................. 15
2.5.2. Thiết lập mục tiêu .................................................................................... 16
2.5.3. Can thiệp .................................................................................................. 17
2.6. Kết luận ........................................................................................................... 17
CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ .......................... 18
3.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 18
3.2. Yêu cầu cho mơ hình động học cho hệ thống................................................. 18
3.3. Phương án thiết kế hệ thống ........................................................................... 18
3.3.1. Hệ thống hỗ trợ khâu cuối ....................................................................... 19
3.3.2. Hệ thống hỗ trợ khung xương .................................................................. 19
3.3.3. Robot phẳng ............................................................................................. 20
3.4. Lựa chọn phương án thiết kế .......................................................................... 21
3.5. Phân tích cấu hình của hệ thống ..................................................................... 22
3.5.1. Bộ phận trục chân .................................................................................... 22
3.5.2. Bộ phận quay tay ..................................................................................... 23
3.5.3. Cơ cấu thay đổi khoảng cách ................................................................... 23
3.5.4. Cơ cấu kháng lực ..................................................................................... 24
3.5.5. Hệ thống trợ lực ....................................................................................... 25

iii
3.6. Tính tốn bộ truyền ......................................................................................... 26
3.7. Tính tốn bền .................................................................................................. 27
3.7.1. Tải trọng tác dụng lên trục ....................................................................... 27
3.7.2. Kiểm nghiệm về độ bền ........................................................................... 28
3.7.2.1. Kết quả tính ứng suất .......................................................................... 28
3.7.2.2. Kết quả tính chuyển vị ........................................................................ 28
3.8. Tính tốn động cơ điện ................................................................................... 29
3.9. Kết luận ........................................................................................................... 30
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH BÀI TỐN ĐỘNG LỰC HỌC .................................... 31
4.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 31
4.2. Phân tích bài tốn động học cơ hệ người ........................................................ 31
4.3. Bài toán động lực học hệ thống ...................................................................... 32
4.4. Tính tốn lực ma sát tạo kháng lực ................................................................. 32
4.5. Nội suy lực do tay bệnh nhân tác động vào tay cầm ...................................... 33
4.6. Nội suy lực do chân bệnh nhân tác động vào bàn đạp ................................... 34
4.7. Nội suy lực cho từng bó cơ ............................................................................. 35
4.7.1. Nội suy lực của cơ cánh tay ..................................................................... 35
4.7.2. Nội suy lực của cơ chân ........................................................................... 36
4.8. Kết luận ........................................................................................................... 37
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN – ĐIỀU KHIỂN ................................ 38
5.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 38
5.2. Cấu trúc hệ thống điện điều khiển .................................................................. 38
5.3. Hệ thống cảm biến .......................................................................................... 39
5.3.1. Thị giác máy ............................................................................................ 39
5.3.2. Encoder .................................................................................................... 40
5.3.3. Cảm biến moment xoắn ........................................................................... 41
5.4. Điều khiển động cơ trợ lực ............................................................................. 41
5.5. Truyền thông ................................................................................................... 42

iv
5.6. Kết luận ........................................................................................................... 43
CHƯƠNG 6: TƯƠNG TÁC THỰC TẾ ẢO TĂNG CƯỜNG ................................. 44
6.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 44
6.2. Thiết bị hiển thị ............................................................................................... 44
6.3. Bài tập PHCN ................................................................................................. 45
6.4. Phần mềm giám sát hệ thống tập .................................................................... 47
6.5. Bảng điều khiển và thu thập dữ liệu ............................................................... 48
6.6. Cấu trúc mơi trường tăng cường và trị chơi tăng cường ............................... 49
6.6.1. Môi trường tăng cường ............................................................................ 49
6.6.2. Kiến trúc bài tập của hệ thống ................................................................. 49
6.7. Tương tác giữa người sử dụng và hệ thống .................................................... 50
6.8. Giao diện với người sử dụng .......................................................................... 50
6.9. Giao diện kết nối với bộ điều khiển ................................................................ 51
6.10. Cơ sở thiết kế giao diện trên hệ thống .......................................................... 52
6.11. Kết luận ......................................................................................................... 52
CHƯƠNG 7: ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO ................................................. 53
7.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 53
7.2. Xây dựng liệu trình luyện tập dựa trên mạng Fuzzy ...................................... 54
7.2.1. Thuật toán Fuzzy ..................................................................................... 54
7.2.2. Xây dựng liệu trình tập luyện .................................................................. 54
7.3. Hiệu chỉnh liệu trình dưa trên mạng Fuzzy .................................................... 57
7.4. Giám sát bệnh nhân thông qua mạng Perceptron ........................................... 58
7.5. Kết luận ........................................................................................................... 60
CHƯƠNG 8: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ................................... 61
8.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 61
8.2. Thông số kỹ thuật phần cứng.......................................................................... 61
8.3. Xây dựng quy trình tập PHCN ....................................................................... 63

v
8.4. Đánh giá hệ thống thị giác máy ...................................................................... 65
8.4.1. Camera ở phía chính diện ........................................................................ 65
8.4.2. Camera ở một bên .................................................................................... 66
8.5. Kết luận ........................................................................................................... 67
CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 69
9.1. Kết luận ........................................................................................................... 69
9.2. Kiến nghị......................................................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 71
PHỤ LỤC A: BẢNG KHẢO SÁT MOMENT CÁC CHI KHI THỰC HIỆN BÀI
TẬP PHỤC HỒI CHỨC NĂNG ........................................................................................ 76


vi
MỤC LỤC BẢNG
Bảng 2.1: Chức năng vận động của các nhóm bó cơ tay. .......................................... 10
Bảng 2.2: Các giai đoạn PHCN sau đột quỵ [29]. ..................................................... 12
Bảng 2.3: Thang đo MMT. ........................................................................................ 16
Bảng 8.1: Thông số phần cứng của hệ thống PHCN. ................................................ 62


vii
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Một bệnh nhân bị liệt nửa người sau khi đột quỵ. ....................................... 1
Hình 1.2: Một số thiết bị tập PHCN của công ty Phana. ............................................. 3
Hình 1.3: Các mơ hình và phân loại PHCN bằng robot. ............................................. 3
Hình 1.4: Hệ thống PHCN chi dưới Lokomat [9]. ...................................................... 4
Hình 1.5: Hệ thống PHCN thực tế ảo. ......................................................................... 5

Hình 1.6: Thiết bị Man&Tel SBT hỗ trợ điều trị thơng qua đồ họa. ........................... 6
Hình 1.7: Phân tích chức năng hệ thống tập PHCN. ................................................... 8
Hình 2.1: Quy trình tập PHCN. ................................................................................. 15
Hình 3.1: NeReBot (trái) [37] và Gait Trainer GTI (phải) [38]. ............................... 19
Hình 3.2: Khung xương ESTEC [40]. ....................................................................... 20
Hình 3.3: HAL robot [41]. ......................................................................................... 20
Hình 3.4: Braccio di Ferro (trái) [42] và Hybrid PLEMO (phải) [43]. ..................... 21
Hình 3.5: Ý tưởng hệ thống tập PHCN. .................................................................... 21
Hình 3.6: Mơ phỏng người ở trạng thái chân phải duỗi (trái) và co (phải). .............. 22
Hình 3.7: Mơ phỏng người ở trạng thái tay phải duỗi (trái) và co (phải). ................. 23
Hình 3.8: Thanh điều chỉnh khoảng cách. ................................................................. 24
Hình 3.9: Mơ hình cơ cấu kháng lực của hệ thống. ................................................... 24
Hình 3.10: Cấu tạo của hệ thống trợ lực. ................................................................... 25
Hình 3.11: Lực tác dụng lên đai. ............................................................................... 26
Hình 3.12: Mơ hình lực phần chân đạp ở trạng thái chịu tải tĩnh. ............................. 27
Hình 3.13: Biểu đồ nội lực......................................................................................... 27
Hình 3.14: Kết quả phân tích tính tốn ứng suất trên phần mềm SolidWorks. ......... 28
Hình 3.15: Kết quả phân tích tính tốn chuyển vị trên phần mềm SolidWorks. ....... 28
Hình 3.16: Mơ hình thiết bị tập PHCN. ..................................................................... 30
Hình 4.1: Mơ hình phân bố bậc tự do ở các chi của con người. ................................ 31
Hình 4.2: Mơ hình tính tốn cho hệ trục quay-bánh đai. ........................................... 32
Hình 4.3: Tính tốn lực ma sát trên bánh quay.......................................................... 33
Hình 4.4: Mơ hình tính tốn lực cánh tay. ................................................................. 34
Hình 4.5: Mơ hình tốn lực chân đạp. ....................................................................... 35
Hình 4.6: Mơ hình bài tốn lực nhóm cơ cánh tay. ................................................... 36
Hình 4.7: Mơ hình bài tốn lực nhóm cơ chân. ......................................................... 37
Hình 5.1: Cấu trúc hệ thống kết nối hệ thống điện. ................................................... 38
Hình 5.2: Các bước xử lý trong xử lý ảnh. ................................................................ 39

viii
Hình 5.3: Mơ hình lắp đặt hệ thống thị giác máy. ..................................................... 40
Hình 5.4: Mơ phỏng khung xương người tập. ........................................................... 40
Hình 5.5: Cấu tạo của Encoder. ................................................................................. 41
Hình 5.6: Sơ đồ khối bộ điều khiển động cơ. ............................................................ 42
Hình 6.1: Cấu trúc phần mềm sử dụng trong hệ thống. ............................................. 46
Hình 6.2: Cấu trúc quá trình vật lý trị liệu. ................................................................ 46
Hình 6.3: Phần mềm điều khiển mơ tả giai đoạn chính của q trình thực thi. ........ 47
Hình 6.4: Sơ đồ khối thực thi vòng lặp để thu thập khối dữ liệu lớn. ....................... 48
Hình 6.5: Kiến trúc bài tập của hệ thống. .................................................................. 49
Hình 6.6: Giao diện phần mềm AR của hệ thống. ..................................................... 51
Hình 6.7: Cấu trúc chương trình điều khiển. ............................................................. 51
Hình 7.1: Một trong những đầu vào của liệu trình. ................................................... 55
Hình 7.2: Mơ hình hệ thống dựa vào thuật tốn Fuzzy. ............................................ 56
Hình 7.3: Khảo sát ban đầu cho bệnh nhân. .............................................................. 56
Hình 7.4: Liệu trình cho một bệnh nhân mới. ........................................................... 57
Hình 7.5: Khảo sát hiệu chỉnh liệu trình. ................................................................... 57
Hình 7.6: Nhận diện khung xương bệnh nhân. .......................................................... 58
Hình 7.7: Mạng trí tuệ nhân tạo Perceptron. ............................................................. 59
Hình 8.1: Tổng quan hệ thống tập PHCN.................................................................. 61
Hình 8.2: Hệ thống cơ khí sau khi được chế tạo. ...................................................... 63
Hình 8.3: Quy trình luyện tập. ................................................................................... 64
Hình 8.4: Các tọa độ khớp cần nhận diện cho đánh giá tư thế. ................................. 65
Hình 8.5: Trường hợp nhận diện đúng. ..................................................................... 66
Hình 8.6: Trường hợp nhận diện sai. ......................................................................... 66
Hình 8.7: Trường hợp nhận diện sai. ......................................................................... 67
Hình 8.8: Trường hợp nhận diện đúng. ..................................................................... 67
Hình 9.1: Các mục tiêu đã được triển khai. ............................................................... 69
Hình 9.2: Kiến nghị cho hệ thống. ............................................................................. 70

ix
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Ý nghĩa

Từ viết tắt
AR

Augmented Reality (thực tế ảo tăng cường)

AI

Artificial intelligence (trí tuệ nhân tạo)

DOF

Degrees of freedom (bậc tự do)

PHCN

phục hồi chức năng

STT

Số thứ tự

VE

Virtual Environment (môi trường ảo)

VR

Vitural Reality (thực tế ảo)

WPF

Windows Presentation Foundation


x
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1. Thông tin chung:
- Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị tập phục hồi chức năng
- Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Anh Quốc
- Lớp: 181462A

Mã số SV: 18146363

Khoa: Cơ khí Chế tạo máy

- Thành viên đề tài:
Stt

Họ và tên

MSSV

Lớp

Khoa

1

Trần Thế Lực

18146341

181461A

Cơ khí Chế tạo máy

2

Nguyễn Võ Tâm Tồn

18146389

181462C

Cơ khí Chế tạo máy

- Người hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Trường Thịnh
2. Mục tiêu đề tài:
Đề tài được thực hiện nhằm nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một hệ thống hỗ trợ tập
phục hồi chức năng bằng cách áp dụng robot, công nghệ thực tế ảo tăng cường và trí tuệ
nhân tạo (gọi là RAA), đây cũng là giải pháp tiên phong cho sự chuyển đổi mô hình hoạt
động phục hồi chức năng mang tính hiệu quả cao cho bệnh nhân. RAA sẽ cung cấp các bài
tập phục hồi chức năng đa dạng dưới hình thức trị chơi tương tác, giúp cho bệnh nhân thích

thú tập luyện. Cơng nghệ robot và trí tuệ nhân tạo làm tăng tính tự động của hệ thống, giảm
gánh nặng cho bác sĩ trị liệu. Quan trọng hơn, giá thành của RAA phải ở mức hợp lí để
khơng những bệnh nhân có điều kiện và cả những gia đình có thu nhập thấp cũng có thể
tiếp cận những giải pháp tập phục hồi chức năng tiên tiến như vậy.
3. Tính mới và sáng tạo:
Do những hạn chế của các phương pháp tập vật lý trị liệu truyền thống hiện nay, để
tạo ra một phương pháp thực sự tối ưu, một hệ thống phục hồi chức năng tích hợp cơng
nghệ trở thành một lựa chọn khả thi. Sử dụng công nghệ trong phục hồi chức năng cung
cấp một số lợi thế như: Trong mơi trường mà chi phí lao động tiếp tục tăng và chi phí của
cơng nghệ đang giảm, việc sử dụng cơng nghệ chắc chắn sẽ có hiệu quả về chi phí trong
thời gian dài. Hơn nữa, chỉ có các liệu pháp dựa trên cơng nghệ mới có thể cung cấp các
bài tập có động lực lặp đi lặp lại mà không gây nguy cơ mệt mỏi cho nhà trị liệu. Thêm vào
đó, chỉ có điều trị phục hồi chức năng dựa trên cơng nghệ mới có thể kích thích độ dẻo vỏ


xi
não để phục hồi nhanh chóng các chức năng vận động. Điều này giúp thu hẹp khoảng cách
của những thiếu sót hiện tại như chi phí cao, thiếu nhân lực và các bài tập phục hồi truyền
thống nhàm chán, giúp cho người bệnh dễ dàng hơn trong việc phục hồi chức năng các chi,
giảm bớt gánh nặng cho người nhà và rộng hơn là hệ thống y tế.
4. Kết quả nghiên cứu:
- Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo được hệ thống phục hồi chức năng dành cho bệnh nhân
có nhu cầu tập vật lý trị liệu các chi.
- Báo cáo tổng kết thế hiện quá trình nghiên cứu, thiết kế và chế tạo được hệ thống phục
hồi chức năng.
- Bài báo khoa học đăng trên tạp chí Iccas của Hàn Quốc.
5. Đóng góp về mặt giáo dục và đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng và
khả năng áp dụng của đề tài:
- Nghiên cứu của đề tài giúp hoàn thiện thêm lý thuyết về ứng dụng công nghệ trong lĩnh
vực phục hồi chức năng.

- Hệ thống có các bài tập dưới dạng trị chơi hấp dẫn với giao diện luyện tập được thiết kế
dựa trên thực tế ảo tăng cường, tăng động lực luyện tập cũng như hiệu quả luyện tập
phục hồi chức năng.
- Ứng dụng trí tuệ nhân tạo giúp hệ thống có khả năng lên kế hoạch tập luyện cho từng
bệnh nhân dựa trên dữ liệu đầu vào, giám sát quá trình cũng như phân tích đánh giá kết
quả luyện tập. Từ đó, hệ thống giúp giảm thiểu sự can thiệp của nhân viên y tế.
- Giá thành của sản phẩm phải nằm ở mức cho phép với mức sống của người dân Việt
Nam, không chỉ dễ dàng trang bị ở các cơ sở y tế mà cịn có thể lắp đặt tại nhà riêng để
bệnh nhân có thể chủ động hơn trong luyện tập.
6. Công bố khoa học của SV từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ tên tạp chí
nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở đã áp dụng các kết quả nghiên cứu (nếu có):
Bài báo khoa học đăng trên tạp chí Iccas (Hàn Quốc) với tên: “Implementation of
Rehabilitation Platform based on Augmented Reality Technology”.


xii
Ngày 10 tháng 10 năm 2021
SV chịu trách nhiệm chính
thực hiện đề tài
(kí, họ và tên)

Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của SV thực hiện
đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi):
Nhóm sinh viên đã hoàn thành tương đối tốt đề tài, tạo ra giải pháp tiên phong cho sự
chuyển đổi mơ hình hoạt động phục hồi chức năng mang lại tính hiệu quả cao cho bệnh
nhân.
Ngày 10 tháng 10 năm 2021
Người hướng dẫn
(kí, họ và tên)

1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu
Đột quỵ hay còn gọi là tai biến mạch máu não là căn bệnh do lưu lượng máu
đến não giảm đi dẫn đến việc chết tế bào, là căn bệnh rất phổ biến và nguy hiểm trong
xã hội hiện đại. Có hai loại đột quỵ chính: thiếu máu cục bộ (do thiếu máu cung cấp cho
cơ quan trong cơ thể) và xuất huyết (do chảy máu). Đột quỵ là chứng bệnh vơ cùng nguy
hiểm, nó đến bất ngờ khiến người bệnh có thể tử vong nếu không biết cách cấp cứu kịp
thời. Nếu may mắn được cứu sống, bệnh nhân có nguy cơ cao mắc các biến chứng nguy
hiểm như rối loạn nhận thức, mất khả năng vận động, nhiễm trùng đường tiết niệu, khó
khăn trong việc nói hoặc nuốt, rối loạn tâm lý, khơng có khả năng di chuyển hoặc cảm
giác ở một bên của cơ thể, có vấn đề về hiểu hoặc nói, chóng mặt hoặc mất thị lực sang
một bên… (hình 1.1). Theo Hiệp hội Đột quỵ Hoa Kỳ [1], đột quỵ là nguyên nhân gây
tử vong lớn thứ năm và là nguyên nhân gây liệt hàng đầu ở Mỹ. Bệnh nhân sau đột quỵ
thường bị mất vận động toàn bộ hoặc một phần, trong số đó chiếm 80% là liệt nửa người
[2]. Trong cơn đột quỵ, bên não bị tổn thương sẽ gây tê liệt ở bên đối diện của cơ thể,
dẫn đến yếu cơ ở đây. Những người mắc chứng liệt nửa người thường được điều trị
thông qua phương pháp phục hồi chức năng (PHCN) đa ngành, đòi hỏi sự hỗ trợ của các
nhà trị liệu vật lý, liệu pháp PHCN và các chuyên gia sức khỏe tâm thần. Tuy nhiên, chi
phí tập PHCN hiện nay cịn khá là tốn kém và trở thành gánh nặng cho bệnh nhân và gia
đình họ. Tại Hoa Kỳ, tổng chi phí đột quỵ năm 2008 ước tính khoảng 65,5 tỷ USD, trong
đó 67% đến từ chi phí cho bác sĩ, chuyên gia y tế, chăm sóc cấp tính và dài hạn, thuốc
men và các dụng cụ y tế khác [3].

Hình 1.1: Một bệnh nhân bị liệt nửa người sau khi đột quỵ.


2
Theo dữ liệu thì một kỹ thuật viên ở Việt Nam phụ trách số lượng bệnh nhân PHCN

sau tai biến luôn cao hơn 15 người trên một kỹ thuật viên, do đó áp lực cơng việc đối
với họ là khá cao. Với hơn 200.000 ca đội quỵ mỗi năm, nhu cầu sử dụng các loại máy
móc vật lý trị liệu ngày càng tăng, đòi hỏi sự cải tiến về máy móc và trình độ của đội
ngũ bác sĩ, y tá. Trong khi đó, các bài tập PHCN truyền thống lặp đi lặp lại dễ dẫn đến
nhàm chán và mất điều kiện trong đào tạo PHCN dài hạn. Hiện nay ở hầu hết trung tâm
vật lý trị liệu, giá của các gói tập vận động PHCN là 500,000 đồng/5 giờ điều trị. Do đó,
giải pháp phù hợp, mang tính kinh tế là sử dụng robot hỗ trợ việc điều trị, hạn chế yếu
tố tác động của con người vì khơng phải nhân viên y tế nào cũng làm tốt công việc vật
lý trị liệu. Ngoài ra, nhu cầu tập ở nhà của bệnh nhân cũng rất lớn và các thiết bị dựa
trên cơng nghệ có thể hỗ trợ bệnh nhân tập ở nhà do không cần sự hỗ trợ của y tá, thu
thập dữ liệu trong khi tập và gửi đến bác sĩ và người nhà bệnh nhân. Do những yếu tố
này, liệu pháp PHCN dựa trên công nghệ trở thành một lựa chọn khả thi [4-6].
1.2. Các cơng trình nghiên cứu liên quan
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Hầu hết các thiết bị tập PHCN được phát triển ở Việt Nam đều có các điểm chung
như sau:
- Tập trung vào việc gia tăng sức mạnh cơ bắp tại vị trí luyện tập, bỏ qua độ chính xác
của chuyển động cơ bắp đó. Do đó, các bài tập được thực hiện trên các thiết bị này
chỉ tác động đến dây thần kinh vận động kích thích vận động cơ bắp, mà chưa tác
động đến dây thần kinh cảm giác. Người tập chưa cảm nhận được biên độ cũng như
các góc của chuyển động.
- Các thiết bị tương đối thô sơ, chưa đo đạt được mức độ hoạt động của cơ bắp.
- Các thiết bị đồ họa tuy có xác định vị trí chi, nhưng độ chính xác khơng cao. Đồng
thời, thiết bị chỉ tập trung vào điều trị khả năng chuyển động của chi một cách tổng
qt, hồn tồn khơng chú trọng đến một khớp nào, dẫn đến việc khó khăn trong việc
tập trung điều trị một khớp định trước.
- Động lực luyện tập trên các thiết bị nhìn chung tương đối thấp.
- Phụ thuộc nhiều vào sự hỗ trợ của bác sĩ trị liệu.
Việc đầu tư nghiên cứu vào thiết bị y tế nói chung gần như ít được quan tâm hơn
so với các lĩnh vực khoa học kĩ thuật khác. Chỉ một số ít là các sản phẩm trong nước,

khá đơn giản như các thiết bị của Công ty TNHH Sản xuất và Thương mại Phana. Đây
là công ty duy nhất sản xuất các thiết bị y tế và thiết bị vật lý trị liệu ở Việt Nam. Công
ty có một số sản phẩm đã và đang được sử dụng ở thị trường trong nước như thiết bị tập
xoay cổ tay và tập cơ chân (hình 1.2).


3

Hình 1.2: Một số thiết bị tập PHCN của cơng ty Phana.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngồi nước
Ở các nước tiên tiến, nhiều thiết bị PHCN dựa trên công nghệ đã được nghiên cứu
và đưa vào sử dụng, hệ thống robot PHCN, hệ thống thực tế ảo (VR), hệ thống thực tế
tăng cường (AR) và trí tuệ nhân tạo (AI) đã được đề xuất là cơng nghệ tiên tiến góp
phần đáng kể vào PHCN.
1.2.2.1. Hệ thống PHCN bằng robot
PHCN
tay

PHCN
chân

Hình 1.3: Các mơ hình và phân loại PHCN bằng robot.
Một lĩnh vực nghiên cứu dành riêng cho việc hỗ trợ PHCN thông qua các thiết bị
robot đang trở nên phổ biến hơn được gọi là robot PHCN. Robot PHCN có thể được coi
là sự kết hợp giữa robot kỹ thuật và PHCN. Kể từ năm 1990, nghiên cứu về robot PHCN


4
đã tăng nhanh và trở nên cấp bách trong những năm gần đây. Những thiết bị này đã được
áp dụng trong các tình huống lâm sàng thực tế [7-8]. Những robot này được sử dụng

trong quá trình PHCN của người khuyết tật trong việc đứng lên, giữ thăng bằng và tập
dáng đi (hình 1.3).
Hầu hết các thiết bị PHCN bằng robot cung cấp một hệ thống hỗ trợ trọng lượng
cơ thể và tập dựa trên một máy chạy bộ. Người dùng sẽ mang một đôi giày được treo
trên hệ thống kiểm sốt dáng đi. Trong q trình tập luyện, người dùng sẽ được nâng
lên và sẽ theo bước khởi động để đi bộ như hệ thống Lokomat (hình 1.4).

Hình 1.4: Hệ thống PHCN chi dưới Lokomat [9].
Một ưu điểm của việc sử dụng các thiết bị này là người khuyết tật có thể lặp lại
q trình và thực hành nhiều lần như họ muốn. Hơn nữa, robot có thể cung cấp các phép
đo chính xác nhằm xác định sự tiến bộ trong quá trình phục hồi [10]. Tuy nhiên, chi phí
cho những hệ thống như vậy là khơng hề rẻ, chỉ có các cơ sở tiên tiến mới có thể trang
bị những hệ thống này, do đó khó áp dụng ở những gia đình có thu nhập trung bình và
thấp. Thêm vào đó, robot chỉ mang hình thức hỗ trợ người bệnh luyện tập một cách tự
động hơn nên chưa giải được bài toán động lực tập luyện cho bệnh nhân.
1.2.2.2. Hệ thống thực tế ảo
VR là công nghệ giao diện người-máy tính cho phép người dùng trải nghiệm và
tương tác trong mơi trường ảo (VE) và trải nghiệm nó như thể nó đang xảy ra trong mơi
trường thực [11]. VE là môi trường nhân tạo được phát triển với phần mềm đặc biệt để
người dùng nhập vai và vận hành trong mơi trường này. Nó cung cấp một cách dễ dàng,
mạnh mẽ, tương tác trực quan giữa người và máy tính thơng qua việc sử dụng kính bảo
hộ, găng tay, bộ quần áo hoặc tai nghe. Người dùng có thể thấy và điều khiển môi trường
mô phỏng giống như cách hoạt động trong thế giới thực. Nỗ lực đầu tiên của ứng dụng
VR là khi nó được sử dụng như một công cụ trực quan cho một kiến trúc sư. Kể từ đó,


5
VR ngày càng trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi cho nhiều ứng dụng khác như
chăm sóc sức khỏe, giáo dục, qn sự, giải trí, v.v [12-15].

Hình 1.5: Hệ thống PHCN thực tế ảo.
Trong số các ứng dụng này, chăm sóc sức khỏe là một trong những lĩnh vực lớn
nhất sử dụng công nghệ VR bao gồm điều trị, đào tạo, phẫu thuật robot và mô phỏng do
mơi trường và động lực an tồn của nó. Trong bối cảnh PHCN, các hệ thống VR đã
chứng minh rằng chúng cung cấp đào tạo tạo động lực có thể vượt trội so với đào tạo
trong thế giới thực do môi trường phong phú, môi trường thực hành theo định hướng
nhiệm vụ và chức năng cao thường giới hạn trong mơi trường đào tạo thực tế. Ngồi ra,
VR có thể được sử dụng để tạo ra các loại môi trường trị liệu khác nhau dành riêng cho
một khuyết tật cụ thể và các loại phản hồi khác nhau. Hơn nữa, nó cũng có thể được sử
dụng để thiết lập lịch trình tự động để đào tạo, kiểm tra và ghi nhận lại thông số luyện
tập của người dùng. Dựa trên những lợi thế này, các nhà nghiên cứu đã tích hợp VR
trong robot PHCN để cung cấp một nền tảng phục hồi tốt hơn [16-17].
Mặc dù, những kết quả đầy hứa hẹn đã được báo cáo về những thử nghiệm dựa
trên VR [18-19] nhưng thiết bị theo dõi và tai nghe VR rất khó khử trùng đối với một
số lượng lớn bệnh nhân, thêm vào đó một số bệnh nhân cảm thấy khó khăn hoặc khơng
thoải mái khi đeo những thiết bị như vậy [20]. Do đó, biện pháp tập PHCN dựa trên VR
vẫn còn gặp nhiều hạn chế.
1.2.2.3. Hệ thống thực tế ảo tăng cường
Để tạo nên một môi trường luyện tập an toàn và bền vững hơn, việc ứng dụng thực
tế ảo tăng cường (AR) trong tập phục hồi chứng năng đã được nghiên cứu. AR là sự kết
hợp giữa thế giới thực và thế giới ảo nơi các vật thể ảo lồng ghép lên các vật thể thực.
Nói cách khác, AR cho phép lớp phủ thơng tin kỹ thuật số lên vật thể vật lý thực. Theo
một tài liệu của Zhou, Duh và Billinghurst, AR là một cơng nghệ cho phép hình ảnh ảo
do máy tính tạo ra để phủ lên các đối tượng vật lý một cách chính xác trong thời gian


6
thực. Các giác quan thị giác, thính giác, xúc giác được sử dụng để thực hiện các nhiệm
vụ này [21]. Trò chơi AR để PHCN chân tay là một giải pháp được đề xuất bởi Burke
và các đồng nghiệp [22]. Trong nghiên cứu này, người dùng cầm nắm các vật thể thực

có hình dạng và trọng lượng khác nhau trong thế giới AR. Kết quả cho thấy, AR mang
lại tiềm năng phát triển các kỹ năng vận động tuyệt vời. Ngoài ra, Ying và Aimin đã
phát triển một hệ thống đơn giản và hiệu quả hơn về chi phí [23]. Kiến trúc phần cứng
của hệ thống này không phức tạp, bao gồm PC, máy ảnh và một số đồ vật được đánh
dấu có thể dễ dàng mua trong cuộc sống hàng ngày. Bệnh nhân có thể tương tác bằng
cách vận hành các đối tượng được gắn điểm đánh dấu, sau đó hệ thống sử dụng thị giác
máy tính để thực hiện việc đánh dấu và theo dõi các đối tượng ảo này.
Một số cơng ty khác cũng có những sản phẩm ứng dụng cơng nghệ thơng tin và
lập trình đồ họa, đưa ra các bài tập dưới dạng các trò chơi AR. Điển hình là các thiết bị
của Man&Tel đã được tung ra thị trường từ nhiều năm nay (hình 1.6). Khi sử dụng sản
phẩm này, vị trí tay của người bệnh được xác định thông qua hệ thống camera và lưu
trữ dưới dạng tọa độ phẳng, sau đó hiển thị lên màn hình. Người tập sẽ di chuyển với
mục đích đạt được vị trí đặt ra trên màn hình. Loại thiết bị hồn tồn khơng sử dụng đến
các cơ cấu cơ khí.

Hình 1.6: Thiết bị Man&Tel SBT hỗ trợ điều trị thông qua đồ họa.
Hệ thống AR cung cấp các lợi thế như bổ sung như người dùng có thể xem thế giới
thực và các vật thể thực có thể được sử dụng làm tác nhân kích thích trị liệu. Ngoài ra,
như một liệu pháp PHCN, các chuyển động vật lý cho điều trị và các hoạt động tương
tác có thể được giữ ổn định trong mơi trường thực tế ảo tăng cường. Nhưng những hệ
thống AR cơ bản vẫn cịn đơn giản, chưa có các chức năng nâng cao như thu thập dữ
liệu, phân tích dữ liệu luyện tập của bệnh nhân, chưa có khả năng đưa ra quyết định cho
từng bệnh nhân.
1.2.2.4. Trí tuệ nhân tạo trong PHCN
AI là một tiến bộ đáng kể trong khoa học và cả trong thế giới y học. Nó có khả
năng phân tích thơng tin, hồ sơ y tế, đồng thời có khả năng độc lập đưa ra quyết định
một cách chính xác. Cơng nghệ này rất hữu ích cho việc hướng dẫn và quản lý điều trị


7

thích hợp cho bệnh nhân [24]. Trong một nghiên cứu, Han và các đồng nghiệp của ông
đã sử dụng thuật toán Convolutional Neural Network và thuật toán Beetle Antennae để
phát triển một mơ hình khuyến nghị thơng minh cho việc PHCN của bệnh nhân ung thư
[25]. Ở một nghiên cứu khác, Gal và nhóm của ơng đã theo dõi bệnh nhân trong các bài
tập và đưa ra phản hồi theo thời gian thực để tối đa hóa hiệu quả của việc PHCN bằng
cách sử dụng Fuzzy logic [26]. Ngoài ra, Jiang đã nghiên cứu phương pháp PHCN cho
cơ cánh tay bằng cách sử dụng giao diện người dùng tương tác được trang bị hệ thống
AI [27]. Giao diện người dùng bao gồm các chương trình như Flappy Bird và Space
Shooting để cung cấp cho bệnh nhân một quá trình PHCN thú vị hơn và tương tác hơn.
Thêm vào đó, hệ thống AI giám sát dựa trên SVM, NN, KNN để đảm bảo họ thực hiện
đúng nhiệm vụ. Các ứng dụng ở trên cho thấy những lợi ích to lớn của việc ứng dụng
AI, mở ra tương lai đầy hứa hẹn trong lĩnh vực PHCN.
1.3. Lý do chọn đề tài
Trong bối cảnh trị liệu PHCN dựa trên trị liệu truyền thống, các bài tập PHCN
được cung cấp bởi nhà vật lý trị liệu với sự hướng dẫn một-một giữa nhà trị liệu và bệnh
nhân. Việc này dẫn đến kiệt sức vật lý trị liệu trong thời gian dài và thiếu hụt những nhà
vật lý trị liệu. Thêm vào đó, chi phí PHCN và chi phí lao động hiện tại quá cao đối với
bệnh nhân và gia đình họ trên tồn thế giới. Thêm vào đó, các bài tập PHCN truyền
thống lặp đi lặp lại dễ dẫn đến nhàm chán và thiếu hiệu quả. Trong khi đó, các biện pháp
phục hồi dựa trên robot, VR, AR còn tương đối tốn kém, chưa tối ưu và khó áp dụng đối
với những gia đình có mức thu nhập khơng cao, đặc biệt ở Việt Nam.
Do những hạn chế của các phương pháp ở trên, để tạo ra một phương pháp thực sự
tối ưu, một hệ thống PHCN tích hợp cơng nghệ trở thành một lựa chọn khả thi. Sử dụng
công nghệ trong PHCN cung cấp một số lợi thế như: Trong môi trường mà chi phí lao
động tiếp tục tăng và chi phí của công nghệ đang giảm, việc sử dụng công nghệ chắc
chắn sẽ có hiệu quả về chi phí trong thời gian dài. Hơn nữa, chỉ có các liệu pháp dựa
trên cơng nghệ mới có thể cung cấp các bài tập có động lực lặp đi lặp lại mà không gây
nguy cơ mệt mỏi cho nhà trị liệu. Thêm vào đó, chỉ có điều trị PHCN dựa trên cơng
nghệ mới có thể kích thích độ dẻo vỏ não để phục hồi nhanh chóng các chức năng vận
động. Do đó, chúng tơi thực hiện đề tài này nhằm phát triển hệ thống phục hồi dựa trên

cơng nghệ, nó sẽ thu hẹp khoảng cách của những thiếu sót hiện tại như chi phí cao, thiếu
nhân lực và các bài tập phục hồi truyền thống nhàm chán, giúp cho người bệnh dễ dàng
hơn trong việc PHCN các chi, giảm bớt gánh nặng cho người nhà và rộng hơn là hệ
thống y tế.
1.4. Mục tiêu đề tài
1.4.1. Mục tiêu tổng quát
Mục tiêu của đề tài nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một hệ thống hỗ trợ tập PHCN


8
bằng cách áp dụng robot, công nghệ AR và AI (gọi là RAA), đây cũng là giải pháp tiên
phong cho sự chuyển đổi mơ hình hoạt động PHCN mang lại tính hiệu quả cao cho bệnh
nhân. Quan trọng hơn, giá thành của RAA phải ở mức hợp lí để khơng những bệnh nhân
có điều kiện và cả những gia đình trung lưu và hạ lưu cũng có thể tiếp cận những giải
pháp tập phục hồi chức năng tiên tiến như vậy. Các chức năng của RAA được phân tích
như hình 1.7.
Cung cấp
bài tập
PHCN các
chi

Phân tích,
đánh giá
kết quả
luyện tập

Đề xuất
lịch trình
luyện tập

RAA

Giao diện
tương tác
trực quan

Giám sát
tư thế
người tập

Hình 1.7: Phân tích chức năng hệ thống tập PHCN.
1.4.2. Mục tiêu cụ thể
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống RAA có các đặc điểm sau:
- Hệ thống cơ khí có cơ cấu tập luyện PHCN các chi cho bệnh nhân có khả năng thu
thập dữ liệu luyện tập. Thêm vào đó, hệ thống phải phù hợp với nhân trắc của con
người Việt Nam, dễ dàng điều chỉnh cũng như di chuyển.
- Thêm hệ thống trợ lực cho bệnh nhân khi có có dấu hiệu hoặc đuối sức, giúp tăng
thời gian luyện tập.
- Các bài tập dưới dạng trò chơi hấp dẫn với giao diện luyện tập được thiết kế dựa trên
AR, tăng tính trực quan và động lực luyện tập cho bệnh nhân.
- Ứng dụng AI giúp hệ thống có khả năng lên kế hoạch tập luyện cho từng bệnh nhân
dựa trên dữ liệu đầu vào cũng như phân tích đánh giá kết quả luyện tập và giám sát
trong quá trình bệnh nhân luyện tập, giúp giảm thiểu sự can thiệp của nhân viên y tế.
- Do đối tượng là những bệnh nhân có thể trạng suy yếu nên tính an tồn của hệ thống
ln được đặt lên hàng đầu.


9
- Giá thành của sản phẩm phải nằm ở mức cho phép với mức sống của người dân,
không chỉ dễ dàng trang bị ở các cơ sở y tế mà cịn có thể lắp đặt tại nhà riêng để

bệnh nhân có thể chủ động hơn trong luyện tập.
1.5. Phương pháp nghiên cứu
Để nghiên cứu và phát triển một thiết bị tập PHCN cho chi trên và chi dưới, phương
pháp nghiên cứu được trình bày một cách ngắn gọn như sau:
- Lý thuyết: nghiên cứu nền tảng y học và nhân trắc của con người Việt Nam, kết hợp
với tham khảo ý kiến của các bác sĩ vật lý trị liệu.
- Công nghệ: tiếp thu những công nghệ mới nhất của các nước tiên tiến cùng với sáng
tạo, điều chỉnh cho phù hợp với người Việt Nam.
- Chế tạo thiết bị sao cho giá thành rẻ nhất nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả.
- Thử nghiệm sản phẩm: mời tình nguyện viên tham gia thực nghiệm và lấy ý kiến
phản hồi thông qua phiếu đánh giá, từ đó phân tích và hiệu chỉnh hệ thống cho tối ưu.
1.6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Với khả năng và các điều kiện cho phép, đề tài này chỉ nghiên cứu những bệnh
nhân bị tai biến nửa người, chưa bị liệt hoàn toàn 2 chi trên và 2 chi dưới với khoảng
thời gian sau đột quỵ dưới 3 tháng do đây là khoảng thời gian luyện tập phục hồi chức
năng mang lại hiệu quả cao nhất [28]. Các bệnh nhân độ tuổi từ 30 đến dưới 65 tuổi, có
hệ thần kinh tương đối ổn định để hiểu những hướng dẫn của bác sĩ và nhóm nghiên cứu
trong q trình thực nghiệm. Các bài tập gồm tập PHCN chi trên, chi dưới và tập kết
hợp.


10
CHƯƠNG 2: NỀN TẢNG Y HỌC TRONG PHỤC HỒI CHỨC NĂNG VẬN
ĐỘNG
2.1. Giới thiệu
Chương này bao gồm phần giới thiệu cơ bản về hệ vận động của con người và
những thiệt hại liên quan khi bị đột quỵ. Phương pháp phục hồi từ những thiệt hại này
sẽ được xem xét thơng qua các cơng nghệ tiên tiến có sẵn đặc biệt là PHCN các chi. Từ
các phương pháp này, liệu trình tập PHCN sẽ được xây dựng. Ngồi ra, chương này
cũng sẽ xem xét các hệ thống phục hồi định hướng sinh học thông qua phương pháp học

máy. Chương này cũng sẽ nêu ra những thiếu sót trong các hệ thống hiện có mà nghiên
cứu này nhằm khắc phục.
2.2. Lý thuyết về vận động
2.2.1. Các nhóm cơ chi trên
Chi trên có 53 cơ được chia làm 4 vùng: Vùng vai-nách, vùng cánh tay, vùng cẳng
tay, vùng bàn tay với các chức năng như bảng 2.1.
Bảng 2.1: Chức năng vận động của các nhóm bó cơ tay.
STT

Bó cơ

Chức năng vận động

1

Cơ ngực lớn

Xoay thân mình và cánh tay

2

Cơ ngực bé

Nâng lồng ngực (hít vào) khi xương vai cố định

3

Cơ dưới địn

Kéo xương đòn xuống dưới và nâng lồng ngực

4

Cơ răng trước

Xoay xương vai lên trên

5

Cơ delta

Dạng cánh tay, gấp cánh tay, duỗi cánh tay

6

Cơ bả vai

Dạng, duỗi cánh tay, xoay ngoài, khép cánh tay

7

Cơ dưới vai

Xoay trong cánh tay dưới khớp vai

8

Vùng cánh tay dưới

Gấp cẳng tay tại khuỷu, ngửa cẳng tay tại khớp

quay, gấp cánh tay tại khớp vai

9

Cơ cánh tay trước

Gấp cẳng tay

10

Cơ cánh tay sau

Duỗi cẳng tay, duỗi khớp vai

11

Cơ cẳng tay (vùng
trước trong)

Sấp cẳng tay, sấp nhẹ cẳng tay, gấp sấp bàn tay

12

Khu cẳng tay

Gấp cẳng tay, ngửa cẳng tay, nghiêng bàn tay

2.2.2. Các nhóm cơ chi dưới
Chi dưới chia làm các nhóm cơ sau:
(1) Cơ vùng mơng: Vùng mơng là một vùng có nhiều mạch máu và thần kinh quan

trọng từ chậu hông đi qua để xuống chi dưới. Ðây là những cơ duỗi dạng và xoay đùi.
(2) Cơ vùng đùi: Ðùi được giới hạn phía trên bởi nếp lằn bẹn ở trước và lớp lằn


11
mông ở sau. Cơ đùi được được chia thành hai vùng: Cơ vùng đùi trước tạo động tác:
duỗi cẳng chân, riêng cơ thẳng đùi còn giúp gấp đùi. Khu cơ trong là khu khép đùi có
nhiệm vụ khép đùi do dây thần kinh bịt chi phối vận động.
(3) Các cơ vùng cẳng chân: Cẳng chân được giới hạn phía trên bởi đường vịng
qua dưới lồi củ chày, ở phía dưới bởi đường vòng qua hai mắt cá.
2.3. Phục hồi chức năng
2.3.1. Vai trò
PHCN là một thuật ngữ trong y khoa, là một trong 3 lĩnh vực của y học gồm phòng
bệnh-chữa bệnh-PHCN. Tổ chức Y tế Thế giới đã đưa ra một khái niệm đầy đủ về PHCN
như sau: PHCN bao gồm các biện pháp y học, kinh tế, xã hội, giáo dục hướng nghiệp
và kỹ thuật phục hồi nhằm làm giảm tác động của giảm chức năng và khuyết tật, đảm
bảo cho người khuyết tật hội nhập xã hội, có những cơ hội bình đẳng và tham gia đầy
đủ các hoạt động của xã hội. PHCN là trả lại các chức năng bị giảm hoặc bị mất cho
người khuyết tật hoặc là giúp họ xử trí tốt hơn với tình trạng khuyết tật của mình khi ở
nhà hoặc ở cộng đồng. PHCN không chỉ huấn luyện người khuyết tật thích nghi với mơi
trường sống mà cịn tác động vào môi trường và xã hội tạo nên khối thống nhất cho quá
trình hội nhập của người khuyết tật.
Trước đây nhiều thầy thuốc chỉ chú trọng đến phịng-chữa bệnh mà khơng chú
trọng đến tình trạng bệnh sau khi chữa bệnh, ngày nay người ta thường nói đến một
ngành góp phần cải thiện tình trạng sức khỏe sau khi chữa bệnh đó là PHCN. PHCN là
một ngành được xây dựng trên cơ sở y học hiện đại và cổ điển, trải qua một thời gian
nghiên cứu, ứng dụng và phát triển đã chứng minh PHCN góp phần to lớn trong y
học. PHCN nhằm phục hồi khả năng hoạt động của một cơ quan, một bộ phận cơ thể
người bị suy giảm, rối loạn, bị mất đi,… PHCN cịn hồn trả lại một cách tối đa các
chức năng đã bị giảm hoặc bị mất cho người bệnh, tăng cường khả năng còn lại của họ

để giảm hậu quả của khuyết tật. Điều này làm thay đổi tích cực suy nghĩ, thái độ của xã
hội, tạo nên sự chấp nhận của xã hội đối với người khuyết tật, coi họ như một thành viên
bình đẳng trong cộng đồng. Tác động làm cải thiện các điều kiện nhà ở, nơi làm việc,
nơi công cộng, cầu cống, đường sá, trường học... để người khuyết tật có thể tham gia
lao động sản xuất, học hành và đến được những nơi mà họ cần đến để tham gia các sinh
hoạt xã hội (chuyển từ biện pháp đơn thuần y học sang biện pháp xã hội). Tạo điều kiện
vui chơi, học tập, cơ hội việc làm cho người khuyết tật, lơi kéo bản thân người khuyết
tật, gia đình và cộng đồng tham gia vào q trình phục hồi. Nói ngắn hơn, PHCN là một
phương pháp sáng tạo cả về khoa học lẫn nghệ thuật, giúp người bệnh tiến triển và tận
dụng tối đa có thể được những khả năng còn lại về thể chất, tinh thần, kinh tế, xã hội để
tự giúp mình trở thành người có ích, gia nhập trở lại cộng đồng.


12
2.3.2. Thời điểm
PHCN phải được bắt đầu càng sớm càng tốt ngay sau đột quỵ, mỗi giai đoạn có
các kỹ thuật phục hồi khác nhau phù hợp với tình trạng cụ thể của người bệnh trong giai
đoạn đó như bảng 2.2. Những nghiên cứu về tập sớm nhất cho bệnh nhân thì nên tập sau
24 tiếng có lợi hơn là tập trước 24 tiếng sau khi xảy ra đột quỵ. Vì vậy, các bác sĩ thường
khuyên rằng bệnh nhân nên tập PHCN trong khoảng thời gian này.
Bảng 2.2: Các giai đoạn PHCN sau đột quỵ [29].
Giai đoạn

Thời điểm

Ưu điểm

Đặc điểm

Giai đoạn

I:
Cấp

24 giờ đầu Hồi sức tích cực của các chuyên gia Bệnh nhân cần phải đảm
tiên sau đột quỵ để cứu tính mạng người bảo chỉ số sinh tồn.
đột quỵ
bệnh.

Giai đoạn
II:
Hồi phục
sớm

Sau 24 giờ Chăm sóc nội khoa kết hợp với
đến
3 PHCN.
tháng đầu Đây là gia đoạn quan trọng cần
được can thiệp PHCN sớm, đồng
thời hạn chế những biến chứng có
thể xảy ra sớm như viêm phổi, loét
do tỳ đè, teo cơ, cứng khớp.

Giai đoạn
III:
Phục hồi
muộn

3 tháng ~ Cần tiếp tục PHCN một cách tích Có thể chăm sóc bệnh
6 tháng
cực. Thời gian càng kéo dài, cơ hội nhân tại nhà hoặc bệnh

PHCN càng giảm dần.
viện.

Giai đoạn
IV:
Mạn tính

Sau
tháng

Bệnh nhân có khả năng
phục hồi nhanh và hiệu
quả nhất.
Bệnh nhân tiếp tục được
điều trị nội khoa kết hợp
tập PHCN tích cực tại
bệnh viện hoặc tại nhà.

6 Bệnh đã ổn định. Cần duy trì thực Phối hợp gia đình và
hiện các bài tập đã được hướng dẫn. cộng đồng để chăm sóc
và PHCN.

Cơ thể con người là một khối thống nhất nên trong q trình tập luyện phải chú ý
đến tồn bộ cơ thể với các bài tập vận động cân xứng cả hai bên hướng theo các mẫu
vận động bình thường, khơng sử dụng bên lành bù trừ hoặc thay thế cho bên bị liệt. Bằng
mọi cách có thể phải làm cho trương lực cơ trở lại bình thường hoặc gần bình thường
trước khi thực hiện vận động, đảm bảo vận động được dễ dàng hơn theo các mẫu vận
động bình thường mà trước khi bị liệt người bệnh đã sử dụng. Tập và hướng dẫn người
bệnh vận động theo các cách mà trước khi bị liệt họ đã làm với các mẫu vận động bình
thường, sử dụng các bài tập, các kỹ thuật vận động và các dụng cụ trợ giúp cần thiết phù

hợp, có liên quan gần gũi với cuộc sống và sinh hoạt thường ngày của người bệnh. Khả
năng phục hồi tốt nhất của bệnh nhân từ 1 đến 6 tháng sau khi bị liệt, trong quá trình tập
luyện cần phát huy tính tích cực và chủ động của người bệnh và gia đình, hướng dẫn
người bệnh và gia đình để họ có thể tự thực hiện được các bài tập.