Thiết kế hệ thống hỗ trợ phục hồi chức năng cho bệnh nhân

RƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Thiết kế hệ thống hỗ trợ phục hồi chức
năng cho bệnh nhân
NGUYỄN VĂN VIỆT


Ngành Kỹ thuật Y sinh

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Nguyễn Phan Kiên

Viện:

Điện tử Viễn thông

HÀ NỘI, 2020


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Thiết kế hệ thống hỗ trợ phục hồi chức
năng cho bệnh nhân
NGUYỄN VĂN VIỆT


Ngành Kỹ thuật Y sinh

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Nguyễn Phan Kiên

Viện:

Điện tử Viễn thông

Chữ ký của GVHD

HÀ NỘI, 2020


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên tác giả luận văn: Nguyễn Văn Việt
Đề tài luận văn: Thiết kế hệ thống hỗ trợ phục hồi chức năng cho bệnh nhân
Chuyên ngành: Kỹ thuật Y sinh
Mã số SV:CB170259

Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác
nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng
ngày ….........................………… với các nội dung sau:
Sửa một số lỗi chính tả, font chữ và thể thức theo quy định.
Ngày
Giáo viên hướng dẫn

tháng

năm 2020

Tác giả luận văn

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG


ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
Biểu mẫu của Đề tài/Luận văn tốt nghiệp theo qui định của Viện, tuy nhiên cần
đảm bảo giáo viên giao đề tài ký và ghi rõ họ và tên.
Trường hợp có 2 giáo viên hướng dẫn thì sẽ cùng ký tên.

Giáo viên hướng dẫn
Ký và ghi rõ họ tên


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin gửi đến Thầy TS. Nguyễn Phan Kiên lời cảm ơn chân
thành và sâu sắc nhất. Nhờ có sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của Thầy trong
suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn để hơm nay em có thể hồn thành luận
văn tốt nghiệp. Những lời nhận xét, góp ý và hướng dẫn tận tình của Thầy đã giúp
em có một định hướng đúng đắn trong suốt q trình thực hiện Đề tài, giúp em
nhìn ra những ưu khuyết điểm của Đề tài và từng bước hoàn thiện hơn. Đồng thời
em xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô của Trường Đại Học Bách Khoa nói chung
và của Viện Điện Tử - Viễn Thơng nói riêng đã truyền đạt kiến thức trong suốt quá
trình em ngồi trên ghế nhà trường.

Bên cạnh đó xin cảm ơn sự hỗ trợ và giúp đỡ của bạn bè,anh chị trong thời
gian học tập tại Trường và trong q trình hồn thành luận văn tốt nghiệp này.

Cảm ơn những người bạn,người anh đã cho em những tháng năm ở Bách Khoa
đầy kỷ niệm!

Cuối cùng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến với những người đã
luôn quan tâm, hướng dẫn và ủng hộ em trong suốt quá trình học tập tại trường
Bách Khoa và suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này. Em xin chân thành
cảm ơn ba mẹ, những người thân đã luôn ủng hộ và động viên giúp em yên tâm
học tập và làm việc

Hà Nội, 30/10/2020


TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN

Phục hồi chức năng, vật lý trị liệu là vấn đề không hề mới khi chúng ta nhắc
đến vì những bệnh nhân bị suy giảm chức năng các chi do tai nạn hay tai biến hoặc
bất kì một lý do nào khác đã phổ biển từ rất lâu. Tuy nhiên, với các thiết bị phục
hồi chức năng tại các đơn vị đã được đầu tư và cải thiện nhưng các phương pháp
và các bài tập chưa có sự cải thiện,đặc biệt chưa có cách nào có thể đánh giá tình
trạng phục hồi chức năng của bệnh nhân. Từ yêu cầu thực tế này thì ý tưởng xây

dựng một ứng dụng có thể hiện thị,theo dõi và đo lường được sự vận động của

bệnh nhân xuất hiện.

Trong nội dung luận văn này tập trung vào việc tổng hợp các thu nhận

hình ảnh từ thiết bị Kinect, phân tích dữ liệu để trích xuất khung xương, sử dụng
dữ liệu khung xương để đo lường tính tốn các giá trị chuyển động của cơ thể
người bao gồm: tốc độ, vận tốc, góc vận động. Hiển thị trực tiếp số liệu ra giao

diện và lưu trữ số liệu phục vụ việc đánh giá về sau.

HỌC VIÊN
Ký và ghi rõ họ tên


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ LĨNH VỰC PHỤC HỒI CHỨC
NĂNG .................................................................................................................... 1
1.1

Giới thiệu về mảng phục hồi chức năng trong y tế .................................... 1

1.2

Mục đích của phục hồi chức năng.............................................................. 1

1.3

Các bệnh cần phục hồi chức năng .............................................................. 2

1.4

Các hình thức phục hồi chức năng ............................................................. 2

1.5

Kết luận chương ......................................................................................... 3

CHƯƠNG 2. SƠ LƯỢC GIẢI PHẪU CÁC CHI, CÁC BÀI TẬP VÀ MỘT

SỐ THIẾT BỊ PHỤC HỒI CHỨC NĂNG ........................................................ 4
2.1

2.2

Giải phẫu hệ cơ chi trên ............................................................................. 4
2.1.1

Cơ vùng nách .............................................................................. 4

2.1.2

Cơ vùng cánh tay ........................................................................ 5

2.1.3

Cơ vùng cẳng tay ........................................................................ 5

2.1.4

Các cơ bàn tay ............................................................................. 6

Xương khớp chi trên .................................................................................. 6
2.2.1

Phức hợp khớp vai ...................................................................... 6

2.2.2

Phức hợp cánh tay và cẳng tay .................................................... 7

2.2.3

Phức hợp cổ tay và bàn tay ......................................................... 9

2.3

Giải phẫu cơ chi dưới ............................................................................... 10

2.4

Xương khớp chi dưới ............................................................................... 12
2.4.1

Phức hợp háng........................................................................... 12

2.4.2

Khớp:......................................................................................... 13

2.4.3

Phức hợp cổ chân và bàn chân .................................................. 16

2.5

Phân tích nhu cầu thiết bị phục hồi chức năng ở Việt Nam ..................... 17

2.6

Khảo sát và phân tích quy trình hỗ trợ tập luyện ..................................... 18

2.7

Giới thiệu một số các thiết bị phục hồi chức năng khớp gối chi dưới ..... 19

2.8

2.7.1

Thiết bị Nẹp gối ROM 702 ....................................................... 19

2.7.2

Thiết bị Nẹp gối ROM 760 ....................................................... 20

2.7.3

Fisiotek 3000 TS của Anh......................................................... 22

2.7.4

Hệ thống T-REX của Mỹ .......................................................... 23

Một số ví dụ về các bài tập phục hồi chức năng ...................................... 23
2.8.1

Khái niệm về chuỗi chuyển động.............................................. 24

2.8.2
2.9

Tập vận động tư thế nằm – tập vận động thụ động cho chi trên.
24

Kết luận chương ....................................................................................... 28

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG HỖ TRỢ PHỤC HỒI CHỨC NĂNG
CHO BỆNH NHÂN ........................................................................................... 29
3.1

Giới thiệu sơ bộ về Microsoft Kinect for Windows ................................ 29

3.2

Một số ứng dụng của Microsoft Kinect ................................................... 31

3.3

Công cụ sử dụng trong thiết kế ................................................................ 32

3.4

3.5

3.6

3.3.1

Nuitrack SDK ........................................................................... 33

3.3.2

So sánh chức năng Nuitrack và Kinect for Windows ............... 33

Thiết kế giao diện phần mềm ................................................................... 35
3.4.1

Giao diện lựa chọn đối tượng theo dõi ..................................... 35

3.4.2

Giao diện hiển thị thơng số vận động ....................................... 36

Phân tích đầu vào và trích xuất khung xương.......................................... 37
3.5.1

Thu thập và phân tích dữ liệu đầu vào ...................................... 37

3.5.2

Trích xuất khung xương............................................................ 39

Xử lý và hiển thị dữ liệu đầu ra ............................................................... 43
3.6.1

Đo lường vận tốc ...................................................................... 45

3.6.2

Đo lường góc vận động............................................................. 46

3.6.3

Hiển thị thông số ....................................................................... 47

3.6.4

Lưu trữ số liệu ........................................................................... 49

3.7

Kết quả đạt được ...................................................................................... 50

3.8

Đánh giá và so sánh ................................................................................. 50
3.8.1
Đánh giá độ chính xác của thiết bị Kinect trong điều trị phục hồi
chức năng 50
3.8.2

Đánh giá độ chính xác giữa Nuitrack SDK và Kinect SDK 1.8 51

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN ................................................................................. 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 55


DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2. 1. Các cơ vùng nách .................................................................................. 4
Hình 2. 2. Cơ vùng cánh tay................................................................................... 5
Hình 2. 3. Cơ vùng cẳng tay................................................................................... 5
Hình 2. 4. Xương chi trên ...................................................................................... 6
Hình 2. 5. Tầm vận động của khuỷu ...................................................................... 8
Hình 2. 6. Tầm vận động của khuỷu tay ................................................................ 8
Hình 2. 7. Xương cổ tay và bàn tay ....................................................................... 9
Hình 2. 8. Khớp cổ tay ........................................................................................... 9
Hình 2. 9. Hoạt động của cổ-bàn tay.................................................................... 10
Hình 2. 10. Cơ vùng mơng ................................................................................... 10
Hình 2. 11. Cơ vùng đùi ....................................................................................... 10
Hình 2. 12. Cơ vùng cẳng chân ............................................................................ 11
Hình 2. 13. Sự khác nhau giữa đai chậu nam và nữ............................................. 13
Hình 2. 14. Các dây chằng của khớp cùng chậu .................................................. 13
Hình 2. 15. Vận động khớp cùng chậu ở mặt phẳng đứng dọc : gấp và duỗi ...... 14
Hình 2. 16. Khớp háng ......................................................................................... 15
Hình 2. 17. Xương chậu hỗ trợ vận động đùi ...................................................... 15
Hình 2. 18. Xương bàn chân ................................................................................ 16
Hình 2. 19. Các dây chằng cổ và bàn chân .......................................................... 17
Hình 2. 20. Thiết bị nẹp gối ROM 782 ................................................................ 20
Hình 2. 21. Nguyên lý thiết bị .............................................................................. 21
Hình 2. 22. Hướng dẫn sử dụng thiết bị ............................................................... 21
Hình 2. 23. Hình ảnh thiết bị ................................................................................ 23
Hình 2. 24. Tập gấp .............................................................................................. 25
Hình 2. 25. Tập dạng khép ................................................................................... 25
Hình 2. 26. Tập xoay ............................................................................................ 25
Hình 2. 27. Tập động tác nâng và duỗi khớp vai. ................................................ 26
Hình 2. 28. Tập vận động khớp khuỷu................................................................. 26
Hình 2. 29. Tập sấp ngửa cẳng tay ....................................................................... 26
Hình 2. 30. Tập vận động khớp cổ tay ................................................................. 27

Hình 2. 31. Tập nghiêng trụ và nghiêng quay ...................................................... 27
Hình 2. 32. Tập gấp duỗi ...................................................................................... 27
Hình 2. 33. Tập dạng khép ................................................................................... 28
Hình 2. 34. Tập gấp duỗi các khớp ngón cái ....................................................... 28
Hình 2. 35. Tập đối chiếu các ngón cái với ngón khác ........................................ 28


Hình 3. 1. Thiết bị Kinect .................................................................................... 29
Hình 3. 2. Xử lý dữ liệu chiều sâu của Kinect ..................................................... 30
Hình 3. 3. Dữ liệu chiều sâu và dữ liệu màu sắc ................................................. 31
Hình 3. 4. Cấu trúc của Nuitrack SDK ................................................................ 33
Hình 3. 5. Sử dụng Kinect SDK v1.8 và Nuitrack SDK trích xuất khung xương 34
Hình 3. 6. Sơ đồ giao diện phần mềm.................................................................. 35
Hình 3. 7. Giao diện lựa chọn đối tượng theo dõi ............................................... 36
Hình 3. 8.Giao diện hiển thị thơng số .................................................................. 36
Hình 3. 9. Sơ đồ vận hành của phần mềm ........................................................... 37
Hình 3. 10. Hình ảnh màu sắc .............................................................................. 38
Hình 3. 11. Hình ảnh chiều sâu ............................................................................ 39
Hình 3. 12. Phương pháp trích xuất khung xương ............................................... 40
Hình 3. 13. Trích xuất cơ thể người ..................................................................... 41
Hình 3. 14. Trích xuất khung xương .................................................................... 42
Hình 3. 15. Các khớp xương mà phần mềm theo dõi được ................................. 43
Hình 3. 16. Trục tọa độ theo dõi khung xương của cảm biến Kinect .................. 44
Hình 3. 17. Lưu đồ xử lý số liệu .......................................................................... 44
Hình 3. 18. Phương pháp đo lường vận tốc ......................................................... 45
Hình 3. 19. Khoảng cách giữa hai điểm trong một mặt phẳng ............................ 45
Hình 3. 20. Góc vận động tại khuỷu tay .............................................................. 47
Hình 3. 21. Bảng số liệu đầu ra............................................................................ 48
Hình 3. 22. Đồ thị trực quan ................................................................................ 48
Hình 3. 23. Lưu trữ dữ liệu sau mỗi phiên làm việc ............................................ 50

DANH MỤC HÌNH VẼ
Bảng 3. 1.So sánh chức năng module Nuitrack và Kinect v1.8 ........................... 34
Bảng 3. 2. Định nghĩa biến tọa độ 20 khớp xương .............................................. 43



CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ LĨNH VỰC PHỤC HỒI CHỨC
NĂNG
Phục hồi chức năng là biện pháp hồi phục lại các chức năng bị giảm hoặc bị mất
do chấn thương, tai nạn, đột quỵ, bại não... gây ra. Quá trình này thường được
thực hiện song song với phòng và chữa bệnh nhằm mang lại kết quả chữa trị cao
nhất, giúp người bệnh mau chóng lấy lại sức khỏe tốt và có hệ xương khớp chắc
khỏe.
1.1 Giới thiệu về mảng phục hồi chức năng trong y tế
Phục hồi chức năng là một trong 3 thuật ngữ được sử dụng rất phổ biến trong
ngành y khoa, bao gồm phòng bệnh, chữa bệnh, phục hồi chức năng. Đây là một
chuyên ngành trong y học, có chức năng nghiên cứu và ứng dụng nhiều biện
pháp khác nhau để giúp tình trạng bệnh lý thuyên giảm hoặc phục hồi lại chức
năng một số cơ quan sau điều trị, chữa bệnh.
Thông thường, khi bị bệnh hoặc gặp chấn thương, nhiều người vẫn hay nghĩ đến
các biện pháp điều trị nhanh khỏi bệnh và tránh gặp nguy hiểm. Thế nhưng họ lại
ít nghĩ đến vấn đề duy trì sức khỏe lâu dài, ổn định, làm thế nào để hịa nhập lại
với cuộc sống, sống có ích và có thể tham gia nhiều hoạt động xã hội.
Chính vì thế, phục hồi chức năng sẽ là biện pháp nhằm cải thiện và hồi phục các
cơ quan, bộ phận gặp vấn đề, trả lại khả năng hoạt động hiệu quả, giảm thiểu tình
trạng tái phát bệnh sau điều trị, hỗ trợ phịng bệnh để tránh gây liệt, tàn phế.
Có thể hiểu đơn giản, phục hồi chức năng là một mảng lớn, kết hợp rất nhiều
biện pháp khác nhau từ y học cho đến xã hội học, tâm lý học, kinh tế, giáo dục,

hướng nghiệp, giao tiếp,... để hồi phục các bộ phận bị tổn thương, nhằm giúp
người bệnh ln có sức khỏe tốt, sống vui vẻ và có ích cho xã hội.
1.2 Mục đích của phục hồi chức năng
Phục hồi chức năng cần thực hiện đi đơi với phịng bệnh và chữa bệnh, lựa chọn
một hoặc nhiều phương pháp khác nhau để tác động như vật lý trị liệu, dụng cụ
trợ giúp, tạo tâm lý thoải mái cho người bệnh, cải thiện môi trường sống và sinh
hoạt, chọn công việc phù hợp,... Trên thực tế, mục đích chính của biện pháp này
là:
- Hỗ trợ hiệu quả cho người bệnh phục hồi lại chức năng của các cơ quan,
bộ phận tổn thương trong và sau quá trình điều trị, phẫu thuật.
- Giúp người bệnh thích nghi tốt với mơi trường sống, sống tự lập không
nhờ sự trợ giúp của người khác, khơng trở thành gánh nặng cho gia đình
và xã hội.
- Ngăn ngừa và phịng chống tình trạng tái phát bệnh sau điều trị, duy trì
sức khỏe lâu dài, ổn định, sống vui khỏe với gia đình và những người
xung quanh.

1


-

Tác động tích cực vào suy nghĩ của người bệnh, giúp họ có cách nhìn
nhận xã hội tốt hơn, tinh thần thoải mái và dễ chịu, hạn chế các dấu hiệu
căng thẳng, stress trong công việc và cuộc sống.

1.3 Các bệnh cần phục hồi chức năng
Phục hồi chức năng là q trình thường chỉ áp dụng cho những người có vấn đề
về tâm lý, chấn thương thần kinh cột sống – cơ xương khớp, người khuyết tật,...
cụ thể như sau:

-

Bệnh nhân bị thoát vị đĩa đệm nhẹ và vừa, sai khớp, trật khớp, đau nhức
lưng, viêm cột sống chưa dính khớp, vẹo cột sống,... có thể sử dụng máy
kéo giãn giảm áp cột sống DTS để hỗ trợ điều trị và phục hồi chức năng.

-

Người bị đau khớp, viêm khớp, căng cơ, hội chứng ống cổ tay,... sau khi
chơi thể thao, lao động nặng nhọc hoặc gặp chấn thương, có thể dùng
phương pháp chiếu tia Laser để điều trị. Ngoài ra, một số cách giảm đau
khác như chiếu hồng ngoại IR, điện xung, sóng xung kích,... cũng có thể
áp dụng tùy từng trường hợp cụ thể.
Người bị thối hóa khớp, đau nhức xương khớp do tuổi cao hoặc gặp chấn
thương,... cũng có thể áp dụng một số biện pháp giảm đau để điều trị và
phục hồi chức năng cơ xương khớp.
Trẻ em bị các triệu chứng như chậm nói, nói ngọng, tự kỷ, chậm phát triển
trí não, bàn chân bẹt,... có thể áp dụng một số biện pháp vật lý trị liệu để
phục hồi chức năng.
Bệnh nhân cần thực hiện một số biện pháp phục hồi chức năng sau các ca
phẫu thuật chấn thương sọ não, thay dây chằng gối, thay khớp, thần kinh
cột sống,...
Người có tâm lý rối loạn, bị stress do làm việc quá sức, trầm cảm, tự kỷ,...
cũng có thể áp dụng các biện pháp phục hồi chức năng để tinh thần thoải
mái và thư giãn hơn.
Mất ngủ, ngủ không ngon giấc, đau nửa đầu về đêm,... hoặc một số chứng
bệnh mãn tính khác trong cơ thể như đái tháo đường, tăng huyết áp,... có
thể áp dụng quang trị liệu.

-

-

-

-

-

1.4 Các hình thức phục hồi chức năng
Trên thực tế, có 3 hình thức chủ yếu để phục hồi chức năng, đó là thực hiện tại
phịng khám, tại nhà và trong cộng đồng. Tại mỗi nơi thường có các biện pháp
tiến hành khác nhau, tuy nhiên thông thường sẽ kết hợp nhiều phương pháp nhằm
mang lại hiệu quả cao nhất.
- Vật lý trị liệu: Mục đích của biện pháp này là giúp các cơ quan, bộ phận
tổn thương có thể phục hồi chức năng bằng cách áp dụng một số kỹ thuật
có tác dụng giảm đau, chống sưng và kích thích khả năng tự phục hồi dựa
vào quá trình sinh hóa của cơ thể.
- Vận động trị liệu: Đây là phương pháp rất quan trọng trong q trình
phịng bệnh – chữa bệnh – phục hồi chức năng. Bác sĩ sẽ giúp bệnh nhân
2


thực hiện một số bài tập vận động, nắn chỉnh xương khớp bằng tay hoặc
dựa vào một số loại máy móc chuyên dụng để các cơ – xương – khớp
phục hồi khả năng hoạt động, tránh bại liệt, tàn phế.
-

-

-

Tâm lý trị liệu: Đây là biện pháp giúp người bệnh loại bỏ các suy nghĩ tiêu
cực, lấy lại sự thư giãn, thoải mái, đầu óc tỉnh táo và làm việc có hiệu quả
hơn. Việc này sẽ làm q trình phục hồi chức năng có tỷ lệ thành cơng cao
hơn.
Hoạt động trị liệu: Đây là phương pháp nhằm hỗ trợ và giúp người bệnh
phục hồi sức khỏe tốt, có thể tự chăm sóc bản thân, tìm được cơng việc
thích hợp, tham gia tích cực vào các hoạt động thể thao tốt cho sức khỏe,
nhằm ngăn ngừa bệnh tái phát. Biện pháp này có thể thực hiện tại nhà
hoặc bên ngồi cộng đồng.
Ngôn ngữ trị liệu: Là biện pháp giúp người bệnh (trẻ em, người bị tai
biến) nói rõ ràng, nói rành mạch nếu gặp tình trạng chậm nói, nói ngọng.
Trong một số trường hợp có thể hỗ trợ tập viết, sử dụng tay để thực hiện
thủ ngữ (bé bị khuyết tật câm điếc hoặc biến chứng sau tai biến), dạy chữ
nổi cho người khiếm thị,... nhằm phục hồi khả năng giao tiếp bị mất.

1.5 Kết luận chương
Như vậy, có thể nói, phục hồi chức năng là một mảng khá đa dạng chứ không
giống khái niệm phục hồi về mặt cơ xương khớp như nhiều người đang hiểu. Tuy
nhiên, trong giới hạn luận văn này, hướng thiết kế chế tạo một thiết bị hỗ trợ
phục hồi chức năng cho bệnh nhân sẽ được xây dựng theo hướng đo kiểm đánh
giá tốc độ phục hồi về mặt cơ xương khớp. Hay nói cách khác, ý tưởng của luận
văn là thiết kế một hệ thống theo dõi quá trình phục hồi chức năng của bệnh nhân
cơ xương khớp để giúp bác sĩ có thể theo dõi được quá trình phục hồi chức năng
của bệnh nhân một cách định lượng để từ đó bác sĩ có thể điều chỉnh các bài tập
phục hồi chức năng cho bệnh nhân một cách hợp lý, nâng cao hiệu quả điều trị
cho bệnh nhân.

3

CHƯƠNG 2. SƠ LƯỢC GIẢI PHẪU CÁC CHI, CÁC BÀI TẬP VÀ MỘT
SỐ THIẾT BỊ PHỤC HỒI CHỨC NĂNG
2.1 Giải phẫu hệ cơ chi trên
Hệ thống cơ chi trên gồm: cơ
vùng nách, cơ cánh tay, cơ cẳng
tay và các cơ bàn tay.
2.1.1 Cơ vùng nách
Trong số các cơ vùng nách trên,
ta chỉ đi sâu tìm hiểu một số cơ
quan trọng chi phối các động tác
liên quan đến hoạt động phục hồi
chức năng mà cụ thể là:
-

-

-

-

Thành ngồi hố nách gồm
có đầu trên xương cánh
tay, cơ nhị đầu cánh tay và
cơ delta (cơ nhị đầu cánh
Hình 2. 1. Các cơ vùng nách
tay được mơ tả ở bài cánh
tay). Cơ delta có hình
giống chữ delta, bao bọc mặt ngồi của đầu trên xương cánh tay, ngăn

cách với cơ ngực lớn bởi rãnh delta ngực. Nó tạo thành một vùng ở vai gọi
là vùng delta
Thành trước của hố nách là vùng ngực gồm bốn cơ xếp thành hai lớp:
o Lớp nơng có cơ ngực lớn được bao bọc trong mạc ngực.
o Lớp sâu có cơ dưới địn, cơ ngực bé, cơ quạ cánh tay. Các cơ này
được bọc trong mạc đòn ngực.
Thành trong hố nách gồm có bốn xương sườn và các cơ gian sườn đầu tiên
và phần trên của cơ răng trước.
Thành sau hố nách: Là vùng vai gồm có năm cơ : cơ trên gai, cơ dưới gai,
cơ tròn bé, cơ trịn lớn, và cơ dưới vai. Ngồi ra cịn có đầu dài cơ tam đầu
cánh tay chạy vào vùng cánh tay và cơ lưng rộng đi từ lưng tới.Thần kinh
chi phối cho các cơ trên chủ yếu phát sinh từ đám rối thần kinh cánh tay.
Chức năng của các cơ này có tác dụng là vận động khớp vai.
Dải gân cơ bao khớp vai mỏng và có ít sức mạnh cơ học. Khi các cơ dưới
vai, cơ trên gai, cơ dưới gai và cơ tròn bé đi đến chỗ bám tận thì dính với
nhau và dính vào bao khớp, vì vậy, tạo nên một dải gân cơ và cung cấp
một sức mạnh lớn cho khớp vai. Các cơ của dải này giúp giữ chỏm xương
cánh tay tại chỗ và là yếu tố gắn kết quan trọng trong nhiều chuyển động
của khớp vai.

4


2.1.2

Cơ vùng cánh tay

Trong số các cơ vùng cánh tay, ta chỉ đi
sâu tìm hiểu một số cơ quan trọng chi phối
động tác liên quan đến hoạt động phục hồi

chức năng bao gồm:
-

Các cơ vùng cánh tay trước: Gồm
ba cơ sắp xếp làm hai lớp: cơ nhị
đầu cánh tay, cơ quạ cánh tay và cơ
cánh tay, cả 3 cơ do thần kinh cơ
bì điều khiển. Có tác dụng gấp
cẳng tay là chính.

-

Cơ vùng cánh tay sau là cơ tam đầu
cánh tay. Cơ gồm có ba đầu
nguyên ủy ở ổ chao xương vai và
Hình 2. 2. Cơ vùng cánh tay
mặt sau xương cánh tay, bám tận ở
mỏm khuỷu. Cơ do dây thần kinh quay chi phối vận động có nhiệm vụ là
duỗi cẳng tay.

2.1.3 Cơ vùng cẳng tay
Các cơ vùng cẳng tay trước gồm 8 cơ có động tác gấp ngón tay và bàn tay, sấp
bàn tay. Hầu hết do dây thần kinh
giữa chi phối vận động ngoại trừ
cơ gấp cổ tay trụ và hai bó trong
của cơ gấp các ngón tayq sâu do
thần kinh trụ chi phối. Các cơ vùng
cẳng tay trước sắp xếp thành ba
lớp:
- Lớp nông: cơ gấp cổ tay trụ,

cơ gan tay dài, cơ gấp cổ tay
quay, cơ sấp trịn.
- Lớp giữa: cơ gấp các ngón
nơng.
- Lớp sâu: cơ gấp các ngón
sâu, cơ gấp ngón cái dài, cơ
Hình 2. 3. Cơ vùng cẳng tay
sấp vng.
Các cơ vùng cẳng tay sau xếp thành
2 lớp:
- Lớp nông: gồm hai nhóm:
o Nhóm ngồi: cơ cánh tay quay, cơ duỗi cổ tay quay dài, cơ duỗi cổ
tay quay ngắn.
o Nhóm sau: cơ duỗi các ngón, cơ duỗi ngón út, cơ duỗi cổ tay trụ,
cơ khuỷu.
5


-

Lớp sâu: cơ dạng ngón cái dài, cơ duỗi ngón cái ngắn, cơ duỗi ngón cái
dài, cơ duỗi ngón trỏ, cơ ngữa.
Thần kinh chi phối cho các cơ vùng cánh tay sau là dây thần kinh quay, nhiệm vụ
là ngữa bàn tay duỗi ngón tay và bàn tay.
2.1.4

Các cơ bàn tay

Bàn tay giới hạn từ nếp gấp cổ tay xa nhất đến đầu các ngón tay, được chia làm
hai phần: gan tay và mu tay. Các cơ bàn tay gồm các cơ mô cái, cơ mô út, các cơ

gian cốt mu tay và gan tay và cơ giun. Các cơ này do dây thần kinh giữa và trụ
chi phối vận động.
2.2 Xương khớp chi trên
Xương chi trên gồm có: xương bả vai, xương đòn,
xương cánh tay, xương trụ, xương quay, các xương cổ
tay, các xương đốt bàn tay, các xương đốt ngón tay.
Giữa các xương tiếp nối với nhau tạo thành các khớp.
Như hình 2.4 đã chỉ ra các xương chi trên mà ta có thể
liệt kê như dưới đây:
1. Xương đòn
2. Mỏm quạ xương vai
3. Chỏm xương cánh tay
4. Xương vai
5. Xương cánh tay
6. Mỏm trên ròng rọc xương cánh tay
7. Xương trụ
8. Mỏm trâm trụ
9. Xương cổ tay
10. Xương đốt bàn tay
11. Xương đốt ngón tay
12. Mỏm trâm quay
13. Xương quay
14. Đài quay
15. Hố trên rồi cầu
16. Mấu động to xương cánh tay

Hình 2. 4. Xương chi trên

2.2.1 Phức hợp khớp vai
Phúc hợp khớp vai gồm các cấu thành cụ thể:

-

Khớp giữa xương ức và xương đòn. Là một khớp trượt hoạt dịch có đĩa
sụn-xơ. Di chuyển 3 mặt phẳng ( 3 độ tự do) lên trên (nâng)- xuống dưới
(hạ) , tầm vận động từ 30° đến 40° ra trước (protraction)- ra sau
(retraction) ở mặt phẳng ngang, tầm vận động khoảng 30° đến 35° trong

6


-

-

mỗi hướng. Xương địn có thể xoay ra trước và ra sau dọc theo trục dọc
của nó xấp xỉ 40° đến 50°.
Khớp giữa mỏm cùng vai của xương bả vai và đầu ngồi của xương địn.
Là một khớp trượt hoạt dịch nhỏ, thường có đĩa sụn –xơ. Chịu lực ép vì là
nơi xảy ra vận động giữa xương bả vai lên xương đòn. Yếu tố làm vững:
Bao khớp, Các dây chằng cùng vai đòn, dây chằng quạ-đòn.
Khớp sinh lý giữa xương bả vai và lồng ngực. Là một khớp sinh lý giữa
bả vai và lồng ngực sau. Xương bả vai nằm trên hai cơ: răng trước
(serratus anterior) và cơ dưới vai (subscapularis), bên dưới hai cơ này là
thành ngực. Hai chức năng chính của xương bả vai:
o Khớp bả vai -lồng ngực làm tăng vận động của xương cánh tay so
với lồng ngực (nhịp bả vai-cánh tay) trong các động tác đưa tay lên
trên; tạo thuận vận động quanh khớp ức đòn và cùng vai đòn.

-

-

o Là điểm bám của các cơ, tạo vận động ở khớp vai. Vận động xương
bả vai phụ thuộc vào vận động ở khớp ức đòn và khớp cùng vai
đòn. Vận động xương bả vai có thể xảy ra ở ba hướng: lên trên
(nâng)- xuống dưới (hạ), TVĐ khoảng 30°; ra trước và ra sau 30°50°; xoay ra ngoài (xoay lên) và xoay vào trong (xoay xuống dưới).
TVĐ khoảng 60°.
Khớp giữa đầu trên xương cánh tay và hố ổ chảo của xương bả vai. Là
một khớp ổ-cầu có tầm vận động lớn nhất trong cơ thể. Hố ổ chảo: nơng,
nhỏ (chỉ chứa được 1/4 kích thước đầu xương cánh tay). Các yếu tố làm
vững:
o Tĩnh (static): ổ chảo, sụn viền ổ chảo, bao khớp (lỏng lẻo), dây
chằng,
o Động (dynamic): các cơ, đặc biệt là cơ chụp xoay (rotator cuff)
o Các thành phần của chụp xoay: cơ dưới vai, cơ trên gai, cơ dưới
gai, cơ tròn bé giúp giữ vững khớp ổ chảo-cánh tay. Do các cơ co
theo một mẫu kết hợp tạo lên lực ép đầu xương cánh tay vào
khoang ổ chảo. Các cơ sau chụp xoay (dưới gai, trịn bé) làm vững
phía sau. Cơ dưới vai làm vững phía trước. Đầu dài gân nhị đầu
ngăn chỏm xương cánh tay di lệch lên trên và ra trước. Cơ trên gai
giữ cho xương cánh tay khỏi đi xuống. Cơ delta và các cơ bả vailồng ngực khác giữ xương bả vai để giữ vững khớp ổ chảo-cánh
tay.
Khoảng dưới mỏm cùng vai: Có bao hoạt dịch dưới mỏm cùng vai.

2.2.2 Phức hợp cánh tay và cẳng tay
Phức hợp cánh tay và cẳng tay bao gồm:
- Phức hợp khủy có chức năng là trợ giúp tính vận động của bàn tay trong
không gian bằng cách : làm ngắn và/hoặc kéo dài tay; xoay cẳng tay; kết
hợp cả hai vận động trên. Cung cấp kiểm soát và sự vững cho các vận
động kỹ năng của bàn tay cho các vận động cần sức mạnh của chi trên.

7


-

Hầu hết các vận động chi trên liên quan đến khớp khuỷu và các khớp
quay-trụ. Thường được nhóm với nhau vì có quan hệ giải phẫu gần gũi.
Các vận động khớp khuỷu khác với vận động ở các khớp quay-trụ. Các
vận động ở các khớp quay-trụ khác với vận động của cổ tay.
Khớp khuỷu là khớp bản lề, chỉ cho phép gấp và duỗi. 2 khớp liên hệ
nhau: Khớp cánh tay- trụ: chính, Khớp cánh tay-quay(phụ). Các vận động
khuỷu tay: chủ yếu là vận động giữa các mặt khớp xương cánh tay &
xương trụ. Ròng rọc xương cánh tay khớp (trochlea) với hõm ròng rọc
(sigma lớn) xương trụ. Chỏm quay tiếp xúc rất ít với capitulum xương
cánh tay. Sự vững khớp: khi khuỷu duỗi tối đa, mỏm khuỷu nằm trong hố
khuỷu, Làm gia tăng sự vững khớp khi duỗi tối đa. Khi khuỷu gấp >20O,
độ vững của khớp giảm, cho phép dịch chuyển sang hai bên. Độ vững ở tư
thế gập phụ thuộc nhiều hơn vào dây chằng bên quay và bên trụ. Dây
chằng bên trụ rất quan trọng bảo vệ bên trong, phòng ngừa dạng khuỷu
khi bị lực tác động trong các hoạt động. Nhiều môn thể thao tiếp xúc và
hoạt động gây sức ép lên mặt trong khớp, gây chấn thương. Dây chằng
bên quay làm vững bên ngoài và ít khi bị chấn thương. Dây chằng vịng
quay ơm quanh chỏm xương quay để giữ vững. Tầm vận động khuỷu:
duỗi 0O (hoặc quá duỗi 10O) độ đến gập 145 -150O.

Hình 2. 5. Tầm vận động của khuỷu

-

Khớp cẳng tay là khớp xoay. Đầu gần xương quay xoay quanh đầu gần

xương trụ. Đầu xa xương quay xoay quanh đầu xa xương trụ. Dây chằng
vòng giữ đầu xương quay trong khớp của nó. Màng gian cốt tạo khớp nối
giữa xương quay và xương trụ giữ hai khớp quay trụ gần và xa. Tầm vận
động: ngửa 80 – 90 độ, sấp 70 – 90 độ. Sự đồng vận giữa các cơ vận động
khớp ổ chảo-cánh tay, khuỷu, & khớp quay-trụ. Khi khớp quay-trụ vận
động qua tầm của nó, các cơ ổ
chảo cánh tay và khuỷu co để
làm vững hoặc hỗ trợ hiệu quả
của vận động ở các khớp quaytrụ. Ví dụ khi vặn chặt ốc
(ngữa xương quay-trụ) , chúng
Hình 2. 6. Tầm vận động của khuỷu tay
ta có xu hướng xoay ngồi vai
và gấp khuỷu. Ngược lại, khi
vặn lỏng ốc (sấp cánh tay), chúng ta có xu hướng xoay trong vai và duỗi
8


khuỷu. Các cơ chủ vận và đối vận ở các khớp xung quanh co để hỗ trợ
làm vững cho hoạt động.
2.2.3 Phức hợp cổ tay và bàn tay
Bàn tay chủ yếu được sử dụng trong các
hoạt động cầm nắm, đòi hỏi các vận động
rất tinh tế kết hợp nhiều cơ bàn tay và ngón
tay. Do đó, cần có sự phối hợp giữa các
khớp cổ tay và bàn ngón tay để hoạt động
được hiệu quả. Ví dụ: chơi các mơn thể
thao như bowling, tennis, bóng bàn,…
Liên quan đến: 29 xương, hơn 25 khớp,
hơn 30 cơ.
8 xương cổ tay bao gồm:

-

Hàng gần: Thuyền, nguyệt, tháp,
đậu (Navicular, lunate, triquetrum,
pisiform)
Hình 2. 7. Xương cổ tay và bàn tay
- Hàng dưới: thang, thê, cả, móc
(Trapezium, trapezoid, capitate,
hamate)
- 5 xương bàn đốt, đánh số từ 1 đến 5 từ ngón cái đến ngón út, khớp với
xương cổ tay
- 14 xương ngón tay, 2 ở ngón cái, 3 ở các ngón cịn lại (gần, giữa, xa).
Ngón cái có xương chêm ở trong gân gấp của nó.
Khớp quay- cổ tay: Giữa đầu dưới xương
quay và 2 xương cổ tay: thuyền và
nguyệt, (một phần nhỏ xương tháp). Là
một khớp hình ellip, vận động trong hai
mặt phẳng: gấp- duỗi, nghiêng quay,
nghiêng trụ.
Khớp giữa cổ tay: Khớp giữa hai hàng
xương cổ tay.
Khớp gian cổ tay: Giữa hai xương cổ tay.
Tất cả đều là khớp trượt, vận động trượt
cùng lúc với vận động cổ tay, tuy nhiên
hàng trên di chuyển nhiều hơn hàng dưới.
Xương thuyền là xương quan trọng nhất
của xương cổ tay vì nó nâng đỡ trong
lượng của tay hoặc truyền lực nhận được
Hình 2. 8. Khớp cổ tay
từ bàn tay đến xương cẳng tay, và tham

gia chính trong vận động cổ tay.
Khớp cổ và bàn tay: Nối các xương cổ tay với 5 ngón tay qua các xương bàn
đốt. Khớp CMC của 4 ngón rất ít vận động, là một khớp trượt di chuyển theo
9


hướng các xương cổ tay. (vận động hạn chế ở ngón 2 và 3, 10° đến 30° gập và
duỗi ở ngón 4 và 5).
Khớp cổ-bàn (CMC) ngón cái: là một khớp
yên ngựa giữa xương thang và xương bàn
đốt 1, làm cho ngón cái di chuyển tầm vận
động khá lớn.
Vận động kết hợp của cổ tay và bàn tay: Tư
thế cổ tay ảnh hưởng tư thế khớp bàn tay và
tư thế khớp bàn tay ảnh hưởng tư thế khớp
ngón tay. Các vận động cổ tay thường ngược
với các vận động ngón tay bởi vì các gân cơ
ngoại lai khơng đủ dài để cho phép đủ tầm
vận động ở cổ tay và ngón tay. Do đó, gấp
ngón hết mức thường chỉ có thể được nếu cổ Hình 2. 9. Hoạt động của cổ-bàn tay
tay duỗi nhẹ.
2.3 Giải phẫu cơ chi dưới
Phân loại cơ
- Theo hình thể: cơ dài, cơ
rộng, cơ ngắn, cơ vòng.
- Theo số lượng gân, thân cơ:
cơ nhị đầu, cơ tam đầu, cơ
nhị thân…
- Theo hình thể: cơ vng, cơ
tháp, cơ delta, …

- Theo chức năng: cơ gấp ngắn
ngón cái, cơ gấp dài ngón
cái,….
Mỗi cơ vân gồm phần thịt và phần
gân: phần thịt tạo nên thân cơ, phần
gân bám vào hai đầu xương (một đầu
gọi là nguyên ủy, một đầu gọi là bám
tận)
- Nguyên ủy: thường bám vào
các xương ít di động
- Bám tận: thường bám vào các
xương di động
Phần gân là một tổ chức liên kết, có
màu ngà, thường hình trịn. Nhưng
khi có một cơ rộng thì gân tỏa rộng ra
thành cân (gọi là cân bám).

Hình 2. 10. Cơ vùng mơng

Hình 2. 11. Cơ vùng đùi

10


Hệ thống cơ chi dưới gồm: cơ vùng mông, cơ vùng đùi, cơ cẳng chân và các cơ
bàn chân.
Trong số các cơ vùng mơng trên, ta chỉ đi sâu tìm hiểu một số cơ quan trọng chi
phối các động tác liên quan đến hoạt động phục hồi chức năng bao gồm:
- Cơ mơng lớn :
o Ngun ủy : mặt ngồi phần sau cánh chậu, mặt sau xương cùng,

dây chằng cùng
o Bám tận : Dải chậu chày, lồi củ cơ mông xương đùi(chẽ ngoài)
o Động tác : Duỗi đùi
-

Cơ chậu –thắt lưng :
o Nguyên ủy :hố chậu, mào chậu và cánh xương cùng 9 (cơ chậu);
thân và mỏm ngang các đốt sống ngang VII- thắt lưng IV (cơ thắt
lưng)

-

o Bám tận: mấu chuyển nhỏ xương đùi
o Động tác :gấp đùi
Cơ vùng cẳng chân: bao gồm vùng cẳng chân trước và cẳng chân sau
tương ứng với nó là nhóm trước, nhóm ngồi và lớp nơng, lớp sâu (xem
hình 2.12).

Hình 2. 12. Cơ vùng cẳng chân

-

Vùng cẳng chân trước –nhóm trước:
o Cơ chày trước .
 Nguyên ủy : nửa trên mặt ngoài xương chày
 Bám tận:mặt trong và dưới của xương chêm, mặt trong và
nên đốt bàn chân I
11

 Động tác : gấp mu chân, duỗi bàn chân và nghiêng trong bàn
chân.
o Cơ duỗi các ngón chân dài:
 Nguyên ủy: lớp chuyển nhỏ xương chày và ¾ mặt trong
xương mác
 Bám tận : đốt giữa và đốt xa 4 ngón chân ngồi
 Động tác : gấp mu chân và duỗi 4 ngón chân ngồi
o Cơ duỗi ngón chân cái dài .
 Nguyên ủy : 1/3 giữa, mặt trong xương mác và màng giang
cốt
 Bám tận : mặt mu của nền đốt xa ngón chân cái
 Động tác :gấp mu chân và duỗi ngón chân cái
-

Vùng cẳng chân trước- nhóm ngồi:
o Cơ mác :
 Ngun ủy : xương mác và vách gian cơ
 Bám tận : chạy vòng sau mắt cá ngoài rồi qua rãnh gân cơ
mác xương hộp đến bám tận nền xương đốt bàn chân I và
xương chêm trong
 Động tác : gấp gan chân và nghiêng ngồi bàn chân

-

Vùng cẳng chân sau – lớp nơng
o Cơ tam đầu: Do 2 cơ tạo nên là cơ bụng chân và cơ dép
 Nguyên ủy: -Cơ bụng chân : Đầu ngoài là LCN x.đùi, đầu
trong là diện khoeo x.đùi và trên LC trong
o Cơ dép : Chỏm và ¼ trên mặt sau x.Mác, đường cơ dép và 1/3 giữa
bờ trong x.chày

 Bám tận : Gân cơ dép và gân cơ gan chân hợp với gân cơ
bụng chân tạo thành gân gót ( Gân Assin ) bám vào mặt sau
x.gót
 Động tác : Gấp cẳng chân(cơ bụng chân) và gấp gan chân,
nâng gót khi đi, kiễng chân

2.4 Xương khớp chi dưới
2.4.1 Phức hợp háng
Đai chậu, gồm cả khớp háng có vai trị gánh tồn bộ trọng lượng của cơ thể trong
khi cho phép vận động bằng cách gia tăng tầm vận động ở chi dưới. Xương chậu
phải được định hướng để đặt khớp háng vào vị trí thuận lợi cho vận động chi
dưới. Do đó, sự vận động phối hợp của đai chậu và đùi ở khớp háng là cần thiết
cho hoạt động khớp hiệu quả.

12


Đai chậu và khớp háng là một phần của một hệ thống chuỗi đóng ở đó lực từ
chân đi lên qua khớp háng và xương chậu đến thân hoặc đi xuống từ thân qua
xương chậu và khớp háng đến chi dưới. Đai chậu và khớp háng có vai chị quan
trọng để giữ thăng bằng và tư thế đứng thông qua các hoạt động cơ liên tục để
điều chỉnh và đảm bảo thăng bằng.

Hình 2. 13. Sự khác nhau giữa đai chậu nam và nữ

Đai chậu gồm ba xương nối với nhau bằng liên kết xơ: xương cánh chậu ở trên,
xương ngồi ở sau dưới, và xương mu ở trước dưới. Các xương này nối với nhau
bằng sụn hyaline lúc mới sinh, nhưng dính hồn tồn với nhau (cốt hóa) vào tuổi
20-25.Vùng chậu là một vùng của cơ thể có sự khác biệt rõ rệt giữa hai giới.
Phụ nữ thường có đai chậu nhẹ, mỏng và rộng hơn nam giới. Ở phía trước xương

chậu phụ nữ loe ra sang hai bên nhiều hơn. Ở phía sau xương cùng của nữ cũng
rộng hơn, tạo khoang chậu rộng hơn.Sự khác biệt về xương này có ảnh hưởng
trực tiếp lên chức năng cơ ở khớp háng và xung quanh.
2.4.2 Khớp:
Khớp mu:
Hai bên phải và trái của xương chậu nối với nhau ở phía trước ở khớp mu, một
khớp sụn có một đĩa sụn xơ nối hai xương mu.Khớp này được giữ vững bởi dây
chằng mu trên và dưới và vận động rất hạn chế.
Khớp cùng-chậu (SI joint):
Ở phía sau, xương chậu nối với
thân ở khớp cùng chậu, một
khớp hoạt dịch mạnh làm vững
bằng sụn xơ và dây chằng vững
chắc.Mặt khớp của xương cùng
hướng ra sau ngồi và khớp với
xương cánh chậu.Được mơ tả là
khớp mặt phẳng, tuy nhiên mặt
khớp rất khơng đều, giúp khóa
hai mặt khớp với nhau.
Có ba nhóm dây chằng nâng đỡ
khớp cùng- chậu phải và trái, và
Hình 2. 14. Các dây chằng của khớp cùng chậu
13