Bài viết Tổng quan robot phục hồi chức năng di chuyển ở người bệnh tai biến mạch máu não trình bày so sánh hiệu quả của các loại robot trên các nhóm người bệnh có khả năng di chuyển khác nhau ở trong giai đoạn bán cấp và mạn của bệnh. Hiệu quả của robot được đánh giá bởi khả năng đi độc lập, tốc độ đi và quãng đường đi.
HỘI NGHỊ KHOA HỌC KỸ THUẬT NĂM 2022 - BỆNH VIỆN NHÂN DÂN GIA ĐỊNH TỔNG QUAN ROBOT PHỤC HỒI CHỨC NĂNG DI CHUYỂN Ở NGƯỜI BỆNH TAI BIẾN MẠCH MÁU NÃO Nguyễn Thanh Duy1, Trần Văn Dần2 TÓM TẮT 47 Tai biến mạch máu não nguyên nhân hàng đầu gây khuyết tật Một mục tiêu quan trọng Vật lý trị liệu tập luyện phục hồi khả di chuyển Trong số phương pháp tập luyện, tập luyện robot lĩnh vực hứa hẹn Các hệ thống robot sử dụng phổ biến để tập nhóm robot xương khớp ngồi robot hiệu ứng cuối, ngồi cịn có nhóm robot di chuyển cố định người bệnh môi trường tập Hiệu tập luyện với robot bao gồm tăng khả độc lập, tăng tốc độ tăng quãng đường Robot hiệu ứng cuối có hiệu tăng ba khả đi, robot xương khớp ngồi có hiệu tăng khả độc lập Người bệnh khơng có khả giai đoạn bán cấp đạt nhiều lợi ích tập luyện với robot chương trình bổ trợ thêm vào tập luyện thường quy Để sử dụng robot tối ưu, người vật lý trị liệu cần nhận biết khả người bệnh phục hồi hạn chế để sử dụng robot sớm nhằm đạt mục tiêu độc lập tăng tốc độ Bộ môn Kỹ thuật Phục hồi chức - Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh Hội Vật lý trị liệu Việt Nam; Khoa PHCN-VLTL - Bệnh viện Đa Khoa Tâm Anh, Hà Nội Chịu trách nhiệm chính: Nguyễn Thanh Duy Email: thduypt@ump.edu.vn Ngày nhận bài: Ngày phản biện khoa học: Ngày duyệt bài: 448 Từ khóa: Tai biến mạch máu não, phục hồi dáng robot, huấn luyện di chuyển có hỗ trợ điện, tập luyện di chuyển trợ giúp robot SUMMARY NARRATIVE REVIEW ROBOTIC GAIT REHABILITATION IN PEOPLE WITH STROKE Stroke is the leading cause of disability One of the important goals of Physiotherapy is walking recovery Among different training methods, robotic training is an area of promise The most commonly used robotic systems for walking are the exoskeleton and end-effector groups, in addition, there are groups of robots that dynamic or static the patient in the training environment Effects of training with robots include increasing the ability to walk independently, increasing walking speed and increasing walking distance The end-effector robot is effective in increasing all three walking abilities, the exoskeleton robot is effective in increasing the ability to walk independently Patients who are unable to walk and in their subacute phase benefit most from robotic training as an adjunct to routine intervention To use the robot optimally, physiotherapists need to recognize the walking ability of limited recovered patients to use the robot as soon as possible to achieve the goal of walking independently and increasing walking speed Keywords: stroke, robotic gait rehabilitation, electromechanical-assisted training for walking, robot-assisted gait training TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 520 - THÁNG 11 - SỐ CHUYÊN ĐỀ - 2022 I ĐẶT VẤN ĐỀ Tai biến mạch máu não (TBMMN) nguyên nhân hàng đầu gây khuyết tật người trường thành Năm 2010, 33 triệu người sống sót sau đột quỵ ghi nhận toàn cầu, số có xu hướng tăng lên với ước tính khoảng 70 triệu người vào năm 2030 (1) Các nước phát triển có tỷ lệ đột quỵ cao tới 23% so với nước phát triển, khoảng cách ngày lớn Một mục tiêu quan trọng Vật lý trị liệu- Phục hồi chức (VLTL-PHCN) tập luyện phục hồi khả di chuyển người bị TBMMN Nhờ tiến khoa học kỹ thuật nhiều thiết bị nghiên cứu ứng dụng vào lĩnh vực VLTL-PHCN Trong số này, PHCN robot lĩnh vực hứa hẹn, nhiên, thông tin sở khoa học hiệu phương pháp Việt Nam hạn chế khiến việc lựa chọn áp dụng robot vào lâm sàng cịn nhiều khó khăn Mục tiêu tổng quan trả lời câu hỏi hiệu robot PHCN di chuyển cho người bệnh TBMMN Cụ thể so sánh hiệu loại robot nhóm người bệnh có khả di chuyển khác giai đoạn bán cấp mạn bệnh Hiệu robot đánh giá khả độc lập, tốc độ quãng đường II CƠ SỞ SINH LÝ THẦN KINH TẬP LUYỆN PHỤC HỒI SAU TBMMN Sự phục hồi sau đột quỵ tiến trình phức tạp xảy qua tiến trình phục hồi tự nhiên y khoa Một phần cấu trúc chức khiếm khuyết có khả phục hồi nhờ vào tiềm vươn dài phần não lại (phục hồi), tổn thương hoàn toàn khu vực não yêu cầu thay hệ thống chức tương tự (bù trừ) (2) Cơ sở việc tập luyện phục hồi vận động cho người bệnh đột quỵ dựa đặc điểm tính phục hồi – uốn dẻo (plasticity) não sau tổn thương tạo phục hồi (recovery) hay bù trừ cấu trúc giải phẫu hệ thần kinh tham gia quan đích Sự phục hồi tạo thuận (1) việc tập luyện diễn sớm, giai đoạn cấp bán cấp sau đột quỵ (dưới ba tháng sau đột quỵ), (2) Các cử động lặp lại với số lần lớn, Các tập theo định hướng chức năng- tác vụ, nói cách khác, muốn phục hồi lại tập tốt phải tập Việc tập tập giường, không chịu sức nặng thể tập tối ưu cho việc tập Một phương pháp thường dùng ứng với nguyên lý locomotor training Trong phương pháp này, người bệnh tập với hệ thống giàn treo nâng đỡ trọng lượng thảm lăn (Body weight support treadmill training) Để tập, người bệnh treo lên giàn treo để chân không chịu 100% trọng lượng mà tiếp xúc thảm lăn sau trọng lượng điều chỉnh để tăng dần mức chịu hai chân Cần có hai đến KTV diện để giúp chân người bệnh cử động theo chu kỳ khớp với cử động chân lành trình thảm lăn hoạt động Loại hoạt động tiêu tốn nhân lực, thời gian nặng nhọc với người VLTL Do đó, hệ thống robot thiết kế áp dụng để thay cho KTV VLTL để thực loại tập cách tự động, lặp lại, cường độ cao, hướng chức quy cách an tồn mà khơng gây tốn sức cho KTV (2,3) 449 HỘI NGHỊ KHOA HỌC KỸ THUẬT NĂM 2022 - BỆNH VIỆN NHÂN DÂN GIA ĐỊNH III CÁC PHÂN LOẠI CHÍNH CỦA ROBOT PHCN DI CHUYỂN Có nhiều loại robot VLTL khác dùng để tập đi, nhóm phân loại dựa hai tiêu chí hoạt động robot tạo thể người hay dựa vào khả di chuyển môi trường tập Dựa chuyến động mà robot tạo thể người bệnh có hai nhóm: (1) Robot xương khớp (exoskeletons robot) làm chuyển động khớp hơng gối- cổ chân kiểm sốt toàn chu kỳ người bệnh máy - treadmill (lokomat: toàn khớp, ankle robot: cổ chân) (2) Robot hiệu ứng cuối (endeffector robot) hai bàn chân người bệnh tiếp xúc đế nâng đỡ (footplate) chân chuyển động thông qua định hướng hai đế này, phần khác chân không tiếp xúc robot (Gait Trainer GT) Robot tập trung vào quỹ đạo mô chống đu Dựa theo khả di chuyển môi trường tập, robot phân thành: Nhóm cố định (static) tập luyện (Gait Trainer GT, lokomat, ankle robot) nhóm di động (dynamic) tập luyện (iwalker, soft exoskeleton, wearable skeleton)(Hình 1) IV ĐẶC ĐIỂM CHƯƠNG TRÌNH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ TẬP DI CHUYỂN VỚI ROBOT Có hai cách cung cấp chương trình tập robot: Tập bổ sung robot vào tập VLTL thường quy tập thay hoàn toàn VLTL thường quy robot Phần lớn nghiên cứu so sánh nhóm can thiệp: tập VLTL thường quy ngày/ tuần bổ sung thêm 3-5 buổi với robot so nhóm chứng tập luyện VLTL thường quy Thời gian tập với 450 robot từ 30 phút đến giờ/ buổi tập 2,5 giờ/tuần, từ 3-5 buổi/tuần, kéo dài 3- 10 tuần- tổng 12-25 buổi tập luyện đợt điều trị (4,5) Chương trình nhóm chứng tập thường quy bao gồm: tập luyện di chuyển với trợ giúp nhân viên VLTL, tập luyện máy với dàn treo nâng đỡ trọng lượng, tập luyện thông thường, tập với trợ giúp mặt đất kết hợp với thập mạnh, kéo giãn, thăng (5) Tiêu chí đánh giá phục hồi lại gồm: phục hồi dáng đi: độ dài bước chân, hồn thiện chống đu, khả chịu sức chân, đánh giá khả di chuyển thông qua tiến trong: khả độc lập, tốc độ đi, quãng đường Dưới góc độ thay đổi lâm sàng, tiến khả di chuyển quan tâm có nhiều nghiên cứu báo cáo số Cụ thể, tập với robot có ba nhóm mục tiêu đánh giá (1) Khả độc lập (đo thang Phân loại chức chuyển- Funcitonal Ambulation Category- FAC) thang điểm mức với: FAC cho biết người bệnh khơng cần giúp đỡ hai người để đi; FAC 1: lại cần trợ giúp liên tục từ người; FAC 2: Cần trợ giúp từ người, mức chạm nhẹ liên tục ngắt quãng; FAC 3: Có thể lại mặt phẳng cần người đứng giám sát;FAC 4: lại độc lập mặt phẳng cần giám sát trợ giúp để lên xuống cầu thang;FAC 5: độc lập mặt phẳng, dốc, cầu thang (2) Tốc độ với đơn vị m/s thường đo Thử nghiệm 10 m (10-meter walk test), (3) Quãng đường quãng thời gian, đại diện TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 520 - THÁNG 11 - SỐ CHUYÊN ĐỀ - 2022 cho khả gắng sức mức tối đa, đo Thử nghiệm phút (6-minute walk test) Chi tiết thử nghiệm giá trị có ý nghĩa lâm sàng cho người bệnh đột quỵ mô tả khác (6) Khi người bệnh có khả độc lập tốt hơn, nhanh hơn, xa mệt Nhờ đó, người bệnh độc lập tốt sinh hoạt hàng ngày, tham gia nhiều cộng đồng, cải thiện chất lượng sống (7) V BẰNG CHỨNG KHOA HỌC HIỆU QUẢ TẬP DI CHUYỂN VỚI ROBOT Hai nghiên cứu tổng quan hệ thống phân tích gộp từ 36 thử nghiệm lâm sàng 1472 người bệnh tham gia tổng hợp chứng hiệu can thiệp robot cho chi người bệnh đột quỵ (4,5) Trong nghiên cứu này, người bệnh đột quỵ can thiệp VLTL có kèm theo robot thuộc: nhóm cấp bán cấp (≤3 tháng từ khởi phát TBMMN) nhóm mạn tính (4) Về khả di chuyển, người bệnh thuộc nhóm có khả di chuyển độc lập, nhóm khơng có khả di chuyển độc lập nhóm hỗn hợp hai nhóm Để đánh giá hiệu bao gồm ba mặt chính: đạt khả độc lập, tăng tốc độ đi, tăng quãng đường Thời điểm đánh giá sau kết thúc đợt điều trị sau thời gian ngừng điều trị (follow up) Kết phân tích tổng hợp so sánh hiệu tập luyện thông thường tập kết hợp robot so với tập luyện thông thường báo cáo số Odds ratio cho khả độc lập, mean difference (MD) (4) standardized mean difference (SMD) (2) cho tốc độ quãng đường với khoảng tin cậy 95% (KTC 95%) Khi xét chung kết tập robot, thời điểm kết thúc nghiên cứu, người bệnh tập chương trình kết hợp robot VLTL tăng khả độc lập (OR=1.94; KTC 95% 1.39 , 2.71; với p0.05) Ngồi ra, có nghiên cứu thực can thiệp robot (xương khớp – Lokomat) so với tập luyện thơng thường nhóm người bệnh bán cấp mạn Kết cho thấy khơng có khác biệt có ý nghĩa thống kê tốc độ hai nhóm(5) 451 HỘI NGHỊ KHOA HỌC KỸ THUẬT NĂM 2022 - BỆNH VIỆN NHÂN DÂN GIA ĐỊNH Bảng 1: Hiệu chương trình robot kết hơp VLTL so với tập VLTL, dựa khả lúc đầu Có khả độc Có khơng có khả Khơng có khả Khả độc lập độc lập độc lập lập lúc ban đầu n (người tham gia) n (người tham gia) n (người tham gia) OR=1.90 (KTC OR=1.90 (KTC OR=1.38 (KTC 95% Khả độc 95% 1.11, 3.25; 95% 1.04, 3.48; 0.45, 4.20; p=0.57) lập p=0.02) p=0.04) n=9 n=340 n=632 MD=-0.02 (KTC MD=0.10 (KTC MD=0.03 (KTC 95% Tốc độ (m/s) 95% 95% 0.03, 0.17; p= -0.05, 0.11; p=0.44) -0.10, 0.06; p=0.66) 0.006) n=146 n=317 n=522 Bảng cho thấy nhóm người bệnh bao gồm có khơng có khả độc lập hay nhóm khơng có khả độc lập lúc ban đầu, chương trình tập kết hợp robot VLTL gia tăng khả độc lập gia tăng tốc độ so với nhóm tập VLTL, khác biệt có ý nghĩ thống kê Bảng 2: Hiệu loại robot kết hợp với VLTL so với tập VLTL khả Khả độc Tốc độ (m/s) (kết thúc Khoảng cách (m) Loại lập can thiệp) (kết thúc can thiệp) robot n (người tham gia) n (người tham gia) n (người tham gia) MD=0.11 m/s (KTC 95% 0.04, 0.18; p=0.003) n=519 MD=27.5 m (KTC OR=1.90 (KTC Robot 95% 3.63, 51.36; 95% 0.99, 3.63; p= SMD=0.48 (KTC 95% 0.23, hiệu ứng p=0.02) 0.05) 0.71; p.05) n=1302 MD=-0.02 m/s (KTC 95% OR=2.05 (KTC -0.08, 0.04; p=0.60) n= 360 N=186 Robot 95% 1.21, 3.50; MD=-15.64 m (KTC xương p=0.008) SMD=0.12 (KTC 95% -0.18, 95% -46.34, 15.05; khớp n=589 0.42; p>.05) n=181 p=0.32) n=186 SMD=-0.13 (KTC 95% 452 TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 520 - THÁNG 11 - SỐ CHUYÊN ĐỀ - 2022 -0.74, 0.48; p>0.05) n=372 Thiết bị MD=0.02 m/s (KTC 95% MD=20.06m (KTC 95% di / -0.11 ,0.15; p=0.78) -39.52;79.63; p=0.51) chuyển n=106 n=56 MD=0.04 m/s (KTC 95% MD=8.0 m (KTC 95% Thiết bị / 0.01, 0.07; p=0.02) -83.03,99.03; p=0.86) cổ chân n=39 n=24 Giai đoạn bán cấp