Luận văn thạc sĩ Vật lý kỹ thuật: Ứng dụng sóng xung kích trong vật lý trị liệu

Trong luận văn này, tác giả đã tiến hành nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến việc ứng dụng sóng xung kích trong vật lý trị liệu, đồng thời, khảo sát ứng dụng điều trị trong điều kiệ

SÓNG XUNG KÍCH VÀ CÁC CÔNG NGHỆ TẠO RA SÓNG

Định nghĩa, bản chất của sóng xung kích

Sóng xung kích là một mặt gián đoạn lan truyền trong các môi trường vật chất (thường gặp trong môi trường chất lưu như chất khí, chất lỏng, plasma,…) mà khi đi qua mặt truyền sóng, các tham số khí động, nhiệt động như mật độ, áp suất, nhiệt độ, vận tốc, entropy bị gián đoạn với các bước nhảy hữu hạn [1]

Sóng xung kích là sóng cơ học (tương tự như sóng âm thanh) xuất hiện trong môi trường chất lưu (khí, lỏng) khi có sự kiện mang tính bùng nổ diễn ra (ví dụ khi bom nổ, máy bay vượt rào cản âm thanh)

Hình 1.1 Máy bay vượt quá tốc độ 1225km, đẩy các phân tử khí khỏi đường bay của nó, luồng phân tử khí này được nén lại với dạng hình tròn kéo dài từ mũi xuống dọc thân máy bay và tạo thành sóng xung kích

Sóng xung kích là xung cơ học được đặc trưng bởi:

- Áp suất dương rất cao ở bề mặt sóng và khoảng giảm áp nhỏ ở đuôi sóng

Biên độ áp suất tăng lên đỉnh trong vài nano giây Trong các thiết bị tán sỏi, áp suất đỉnh khoảng 10 – 150 Megapascals (MPs)

- Biên độ áp suất tăng rất nhanh và độ rộng xung rất hẹp (vài micro giây)

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH

- Có thể truyền năng lượng đi một khoảng cách khá xa (bom nổ có thể làm cửa kính ở cách hàng km bị vỡ)

- Sóng xung kích được truyền đi với tốc độ lớn hơn tốc độ âm thanh (khoảng 1500m/s) [2]

Hình 1.2 Đồ thị áp suất p(t) của sóng xung kích Biên độ tăng lên áp suất đỉnh p+ trong vài nano giây, phần sóng giãn ra thấp tiếp theo p- có áp suất bằng khoảng 10% so với áp suất đỉnh [3].

So sánh sóng xung kích và sóng siêu âm

Từ việc nghiên cứu bản chất sóng xung kích, có thể thấy rằng đây là một dạng sóng rất đặc biệt, khác hẳn với các sóng cơ học quen thuộc dùng trong vật lý trị liệu Để thấy được sự khác biệt này, chúng ta so sánh sóng xung kích và sóng siêu âm – được tạo ra nhờ hiệu ứng áp điện nghịch khi đặt điện áp lên hai mặt của tinh thể thạch anh

Hình 1.3 Đồ thị áp suất sóng siêu âm [3]

Sóng xung kích Sóng siêu âm

Giống nhau Cùng là sóng cơ học lan truyền trong các môi trường chất lưu

Là sóng xung, có độ rộng xung rất nhỏ

Tốc độ lan truyền lớn hơn tốc độ âm thanh

Là sóng điều hòa, có biên độ áp suất thay đổi theo hình sin

Tốc độ lan truyền bằng tốc độ âm thanh

Các tham số cơ bản của sóng xung kích

1.3.1 Áp suất Áp suất của sóng xung kích có giá trị bằng tỷ số giữa lực tác dụng của sóng xung kích vuông góc lên một mặt với diện tích của mặt đó, đơn vị đo áp suất là Pascal hay bar Công thức tính áp suất:

P = F/S Trong đó: P: áp suất F: lực tác động của sóng xung kích S: diện tích vùng tác động Áp suất của sóng xung kích có thể đo được khi sử dụng một cảm biến áp suất rất nhỏ, với điện dung cao và đáp ứng tần số rộng Cảm biến thực hiện việc đo tại các vị trí khác nhau trong trường sóng xung kích

Hình 1.4 Đo áp suất tại các điểm trong trường sóng xung kích [3]

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH Ở mỗi lần đo, đo được các tham số: áp suất đỉnh p+, sơ đồ áp suất tăng theo thời gian t r , độ rộng xung tw, pha giãn ra p- Từ các giá trị đo được sẽ dựng lên biểu đồ minh họa cho sự phân bố áp suất sóng xung kích như hình 1.5 [3]

Hình 1.5 Phân bố áp suất trong trường sóng xung kích, trục x và z là hướng truyền của sóng, trục y là giá trị áp suất đỉnh p+ tương ứng trong trường sóng xung kích [3]

Năng lượng của sóng xung kích tác động lên một vùng có diện tích S được tính:

𝜌𝑐∫ 𝑝(𝑡)𝑑𝑡 Trong đó: S: diện tích của vùng tác động p(t): áp suất của sóng xung kích tại thời điểm t ρ : mật độ sóng xung kích c: vận tốc sóng xung kích Đơn vị đo năng lượng sóng xung kích là mJ [3]

Mật độ năng lượng là năng lượng của sóng xung kích tác động lên một đơn vị diện tích, có đơn vị đo mJ/mm 2 và được tính bằng công thức [3]:

Các công nghệ tạo ra sóng xung kích

Sóng xung kích xuất hiện hoàn toàn là mang bản chất vật lý sau khi xuất hiện một sự kiện mang tính bùng nổ, áp suất của nó có thể rất lớn đến mức phá hủy cả một tòa nhà Trong kỹ thuật, tùy thuộc vào mục đích sử dụng có thể tạo ra được sóng xung kích có áp suất đỉnh thay đổi cho phù hợp Hiện nay, các thiết bị tạo ra sóng xung kích chủ yếu dựa trên bốn nguyên lý: Điện thủy lực (Electrohydraulic); Điện từ (Electromagnetic); Áp điện (Piezoelectric);

Sóng áp lực xuyên tâm (Pressure wave) hay còn gọi là sóng xung kích phân kỳ (radial shockwave)

Nguyên lý điện thủy lực

Khi kích hoạt bugi (điện cực) đặt trong bầu nước có hình elipsoid, sự tăng nhiệt độ làm cho nước bị giãn nở đột ngột, tạo thành sóng xung kích Sóng xung kích tạo ra đập vào thành của bầu nước và nếu điện cực đặt ở tiêu điểm F1 của elipsoid thì sóng xung kích được hội tụ tại tiêu điểm F2 [4]

Hình 1.6 Phương pháp điện thủy lực tạo sóng xung kích [4]

Nguyên lý điện từ trường

Nguyên lý tạo sóng xung kích bằng điện từ trường giống với nguyên lý tạo âm thanh phát ra loa Cấu tạo của thiết bị gồm một nam châm làm bằng cuộn dây cuốn quanh lõi xelenoid, bên ngoài ống dây bao quanh bởi một màng dẫn kim loại, toàn bộ hệ thống được đặt trong một vật chứa hình parabolid quay, trên đó có gắn các gương phản xạ âm Khi cho một dòng điện xung lớn chạy qua cuộn dây của nam châm tạo ra điện từ trường tác động vào màng dẫn sinh ra sóng xung kích

Sóng xung kích phát ra được hội tụ nhờ các gương đặt trên mặt parabolid xoay [4]

Hình 1.7 Phương pháp điện từ trường tạo sóng xung kích [4]

Vật liệu dùng để tạo sóng xung kích là gốm áp điện Khi đặt một xung điện lớn lên mặt gốm áp điện tạo nên sóng cơ học phát ra trên bề mặt gốm, đây chính là sóng xung kích Khi đặt nhiều tinh thể gốm chồng lên nhau trên một hình cầu thì sóng cơ học do từng tinh thể gốm phát ra sẽ được tập trung lại tại một điểm.[4]

Hình 1.8 Phương pháp gốm áp điện tạo sóng xung kích [4]

Nguyên lý tạo sóng áp lực xuyên tâm (sóng xung kích phân kỳ)

Trong kỹ thuật này, một viên đạn được gia tốc mạnh bằng khí nén làm cho nó có động năng rất lớn tới đập vào đầu phát Bằng cách sử dụng môi trường truyền dẫn như gen hay dầu, xung động ở đầu phát được truyền vào trong mô dưới dạng sóng xung kích, từ đó lan tỏa theo hình cầu, gọi là sóng áp lực xuyên tâm.[5]

Hình 1.9 Phương pháp tạo sóng xung kích phân kỳ [5]

Ba phương pháp tạo sóng xung kích bằng điện thủy lực, điện từ và vật liệu áp điện tạo ra sóng xung kích hội tụ, có thể tập trung năng lượng lớn tại một điểm, thường được sử dụng trong các thiết bị tán sỏi ngoài cơ thể trong y tế

Phương pháp tạo sóng xung kích phân kỳ (sóng áp lực xuyên tâm) tạo ra sóng xung kích dạng tỏa tròn, tác động được các mô ở phía bên ngoài, không xuyên sâu được vào trong cơ thể Sóng xung kích này thường được sử dụng trong vật lý trị liệu để tác động vào cơ, xương, khớp Trong bài luận văn này sẽ trình bày chi tiết về cơ chế tác động của sóng xung kích phân kỳ khi tác động vào cơ thể người

Sự khác biệt giữa sóng xung kích tập trung và sóng xung kích phân kỳ được thể hiện trong bảng sau [3]:

Sóng xung kích tập trung Sóng xung kích phân kỳ

Trường áp lực Hội tụ Phân kỳ

Thời gian tăng 0,01 às 50 às Độ rộng xung 0,3 às 200 – 2000 às Áp suất đỉnh dương 0 – 100 MPa 0 – 10 MPa

Mật độ năng lượng 0 – 1,5 mJ/mm 2 trong cơ thể 0 – 0,3 mJ/mm 2 tại bề mặt

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH da Độ xuyên sâu tối đa trong cơ thể 12 cm 3 cm

Chương 1 đã khảo sát bản chất vật lý của sóng xung kích là xung cơ học xuất hiện khi có sự kiện mang tính bùng nổ diễn ra, được đặc trưng bởi áp suất dương rất cao ở bề mặt sóng và khoảng giảm áp nhỏ ở đuôi sóng, năng lượng của sóng được truyền đi khoảng cách khá xa, với tốc độ lan truyền lớn hơn âm thanh Điều này thực sự khác biệt với các sóng cơ học đã được sử dụng trong Vật lý trị liệu trước đây

Với mục đích ứng dụng khác nhau mà công nghệ tạo ra sóng xung kích cũng khác nhau Sóng xung kích tập trung được tạo ra bởi công nghệ điện thủy lực, công nghệ điện từ, công nghệ áp điện, với năng lượng rất cao dùng để phá hủy vật chất

Sóng xung kích phân kỳ được tạo ra bởi công nghệ khí nén và được ứng dụng trong Vật lý trị liệu Cơ chế phá hủy vật chất của sóng xung kích tập trung đã được nghiên cứu và phát triển rộng rãi trong y tế, thế nhưng, cơ chế điều trị của sóng xung kích phân kỳ vẫn còn khá mới mẻ, điều này sẽ được làm rõ hơn ở chương 2.

TÁC DỤNG CỦA SÓNG XUNG KÍCH LÊN CƠ THỂ NGƯỜI

Lịch sử ứng dụng sóng xung kích trong y học

Sóng xung kích được sử dụng trong y tế lần đầu tiên là trong lĩnh vực ngoại khoa Ý tưởng sử dụng sóng xung kích với mục đích phá vỡ cấu trúc bên trong cơ thể như sỏi mật, sỏi thận từ bên ngoài không tiếp xúc trực tiếp với cơ thể được nảy sinh vào cuối những năm 60 [3] Ý tưởng này được phát triển trong những năm 1970 chủ yếu ở Munchen do GS.TS Water Breudel, khoa tiết niệu trường Đại học Ludwig Maximillian và GS.TS Eghert Schmiedt, bệnh viện phẫu thuật thực nghiệm thành phố Grosshadern tiến hành trên các thiết bị của hãng Dornier Tháng 2 năm 1980, ca phẫu thuật đầu tiên nghiền nát sỏi thận bằng công nghệ sóng xung kích HM1 của hãng Dornier thực hiện thành công Đến năm 1982, thiết bị đã điều trị khoảng 200 bệnh nhân, chủ yếu về sỏi thận có đường kính dưới 1cm [7]

Từ 1982 đến 10/1983, thế hệ thứ hai của hãng Dornier là HM2 được đưa vào sử dụng, số bệnh nhân điều trị trong giai đoạn này lên đến 800 người Đối tượng điều trị là bệnh nhân có sỏi niệu quản có chọn lọc, sỏi đơn cầu thận, đường kính sỏi nhỏ hơn 2,5cm

Tháng 10/1983, thế hệ thứ ba của hãng Dornier là HM3 ra đời và được sản xuất hàng loạt, ứng dụng ở nhiều nơi tại Đức Việc phá sỏi mật cũng bắt đầu được nghiên cứu

Năm 1984, kỹ thuật phá sỏi thận bằng sóng xung kích ngoài cơ thể được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu, Mỹ, Nhật Bản Năm 1985, kỹ thuật phá sỏi mật bắt đầu được thử nghiệm lâm sàng tại Munchen Đến cuối năm 1990, đã có gần 1 triệu bệnh nhân phá sỏi thận ở 40 nước trên thế giới, và 200 000 người phá sỏi mật ở 9 nước trên thế giới [7]

Hình 2.1 Thiết bị sóng xung kích phá sỏi thận [8] Điểm đặc biệt của các bệnh nhân sau khi được thực hiện phẫu thuật tán sỏi bằng sóng xung kích ngoài cơ thể không những sỏi được phá vỡ hoàn toàn, mà các mô ở vùng xung quanh thận dày lên, các triệu chứng đau khác không liên quan đến sỏi cũng giảm đi Điều này làm nảy sinh ý tưởng sử dụng sóng xung kích với năng lượng thấp hơn để điều trị trên hệ cơ, xương Từ những năm 1990, nghiên cứu này bắt đầu được thực hiện

Năm 1988 có thông báo đầu tiên về việc sử dụng sóng xung kích giúp nhanh liền xương, năm 1990 điều trị thành công bệnh viêm gân vôi hóa Năm 1997, hiệp hội điều trị y tế bằng sóng xung kích được thành lập - International Society for Medical Shockwave Treatment (ISMST - www.ismst.com)

Năm 2005, 2006 xuất hiện các công bố về việc điều trị hàng loạt các bệnh khác như: viêm loét da và tổn thương da mãn tính, đau thắt ngực, viêm khớp, loạn giao cảm phản xạ Ngày nay, sóng xung kích được sử dụng rộng rãi trong điều trị Vật lý trị liệu, chấn thương chỉnh hình, y học thể thao, nhiều nhất ở các nước nói tiếng Đức với tỷ lệ thành công là trên 80% [9].

Cơ chế truyền năng lượng của sóng xung kích vào cơ thể người

Nguyên lý tạo ra sóng xung kích đã được đề cập ở chương 1, khi viên đạn được gia tốc bằng lực khí nén mạnh sẽ chuyển động tới đập vào đầu phát làm viên đạn dừng đột ngột, động năng của viên đạn truyền cho đầu phát, nếu đầu phát tiếp xúc với mô qua lớp gen dẫn, động năng này sẽ truyền vào mô cơ thể theo dạng sóng xung kích phân kỳ Quá trình này được biểu diễn qua hình 2.2

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH a) b) c) Hình 2.2 Cơ chế truyền sóng xung kích vào cơ thể người a) viên đạn ở trạng thái nghỉ; b) viên đạn được gia tốc bằng lực khí nén; c) viên đạn đập vào khối đầu phát và truyền sóng xung kích vào cơ thể [3]

Các tế bào, mô trong cơ thể tại vùng chịu tác động kích thích của sóng xung kích sẽ gây nên các hiện tượng phản xạ, khúc xạ, hấp thụ, truyền qua giống với các tác động cơ học khác Năng lượng sóng xung kích được hấp thụ trong mô sẽ gây nên các phản ứng sinh học Tùy thuộc vào các loại mô khác nhau mà đáp ứng sinh học có khác nhau, do đó, hiệu quả điều trị khác nhau.

Hiệu ứng sinh học dưới tác dụng của sóng xung kích

Sóng xung kích có thể tác động áp lực cơ học trực tiếp tới mô hoặc tác động gián tiếp qua việc tạo các bóng năng lượng, sau đó, các bóng năng lượng bị vỡ ra tạo áp lực tới mô, tế bào Tùy thuộc vào mật độ năng lượng của sóng xung kích tác động tới mô, có thể gây ra các hiệu ứng khác nhau, được tóm tắt trong sơ đồ sau:

Hình 2.3 Hiệu ứng sinh học của sóng xung kích tương ứng với mật độ năng lượng tác động lên mô cơ thể

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH Hiệu ứng sinh học của sóng xung kích tới cơ thể theo 4 giai đoạn phản ứng:

- Giai đoạn vật lý: sự lan truyền áp lực cơ học trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua tạo bóng năng lượng bên ngoài tế bào

- Giai đoạn hóa lý: trao đổi ion giữa tế bào bị kích thích và môi trường bên ngoài

- Giai đoạn hóa sinh: phản ứng trong tế bào và thay đổi của các phân tử bên trong tế bào

- Giai đoạn sinh học: thay đổi của tế bào, mô, cơ quan, và cơ thể người

2.3.1 Giai đoạn vật lý 2.3.1.1 Tạo bóng năng lượng (cavitation)

Các bóng năng lượng được tạo ra phía sau đường đi của sóng xung kích, được tăng kích thước lên trong khoảng 30 micro giây, và sau khi va chạm với sóng xung kích tiếp theo, bóng năng lượng này sẽ bị vỡ tạo ra vi dòng phụt (microjet), vi dòng phụt này tác động trực tiếp tới tế bào, mô [3]

Hình ảnh của bóng năng lượng được chụp lại bởi Schlaudraff (2014) [10]

Hình 2.4 Bóng năng lượng được tạo thành với đầu phát sóng xung kích đường kính 15mm, áp suất 4 bar, tần số 10Hz ở trong môi trường nước [10]

Với cùng kích thước đầu phát và áp suất, tần số tác động đến mô càng cao thì số lượng bóng năng lượng tạo ra càng nhiều [10]

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH a) b) c) Hình 2.5 Hình ảnh về các bóng năng lượng được tạo ra với cùng kích thước đầu phát 15mm, áp suất 4 bar, với các tần số 1Hz (hình a), 5Hz (hình b), 15Hz

Các bóng năng lượng sau khi bị vỡ sẽ tạo ra các vi dòng phụt, tác động đến tế bào, có thể làm chết tế bào, tăng tính thấm màng tế bào, phân hủy tế bào Các tác động trên sẽ tùy thuộc vào năng lượng của bóng năng lượng truyền đến tế bào

Hình 2.6 Quá trình tăng kích thước và bị vỡ ra của bóng năng lượng tạo vi dòng phụt [3]

Phần mô bị tác động bởi các vi dòng phụt này thường nằm ở phía dưới các mô có nhiều chất lỏng (mô mỡ)

Hình 2.7 Bóng năng lượng được sinh ra và tác động tới mô [12]

2.3.1.2 Tạo vết nứt, phân hủy cấu trúc thành các mảnh nhỏ Áp lực của sóng xung kích truyền đến bề mặt mô là tổng hợp của các xung liên tiếp nhau Nếu cường độ đủ lớn có thể tạo vết nứt ở cấu trúc mô Nếu áp lực

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH sóng xung kích tác động xuyên qua cấu trúc mô, các vết nứt sẽ được tạo thành trên đường truyền của sóng, từ đó làm cấu trúc mô bị vỡ ra thành các mảnh nhỏ Ví dụ về sự phá hủy cấu trúc mảnh xương gai gót chân của sóng xung kích trong trường hợp này được minh họa ở hình 2.7:

Hình 2.8 Sóng xung kích tác động vào mảnh xương gai gót chân [12]

Nếu độ dày của cấu trúc mô lớn, áp lực sóng xung kích không đủ để xuyên qua mặt đối diện của mô, thì tác động của nó sẽ tạo nên các vết nứt bên trong cấu trúc mô, dần dần có thể sẽ tạo nên vết nứt lớn hơn nếu cấu trúc mô bị tác động liên tục

Hình 2.9 Tác động của sóng xung kích tạo vết nứt trên mô có độ dày đủ lớn để sóng xung kích không thể truyền qua [12]

2.3.1.3 Tạo lực cắt hay lực ép lên mô

Lực cắt gây ra bởi gradient áp lực của sóng xung kích tạo ra

Sóng xung kích khi truyền qua các mô, tế bào có trở kháng khác nhau, sẽ bị cản trở chuyển động và tạo thành lực cắt trên vùng ranh giới giữa các mô, tế bào

Lực cắt này nếu lớn sẽ làm phá hủy tế bào, nếu tác động vừa phải làm kích thích tế bào

Hình 2.10 Tác động của sóng xung kích tạo lực cắt trên mô [12]

2.3.1.4 Thay đổi tính thấm màng tế bào

Các tế bào được bao bọc bởi lớp màng bên ngoài có độ dày khoảng vài nanomet Thành phần chính của màng là lớp photpho lipid kép và protein Protein đóng vai trò như các kênh vận chuyển ion, còn lớp lipid làm cho màng trở nên linh động Màng cũng là nơi điều khiển việc trao đổi chất giữa môi trường bên ngoài và bên trong tế bào

Trong các nghiên cứu in vivo cho thấy tác dụng sóng cơ học có thể làm thay đổi tính thấm màng tế bào, gọi là sự tạo lỗ (sonoporation) Gambihler (1994) nhận thấy rằng sóng xung kích có thể làm thay đổi tính thấm màng tế bào khi nghiên cứu trong ống nghiệm [11] Sau đó, nhiều nghiên cứu thử nghiệm khác trong ống nghiệm và trên cơ thể người đã chứng minh khả năng vận chuyển chất qua màng tế bào sau khi tác dụng sóng xung kích

2.3.2 Giai đoạn hóa lý Tế bào sau khi được kích thích bởi tác động của sóng xung kích sẽ được chuyển trạng thái, từ trạng thái nghỉ sang trạng thái hoạt động Màng tế bào thay đổi tính chất bán thẩm, cho các chất dinh dưỡng, acid amin, glucozo từ môi trường bên ngoài đi vào và gây nên phản ứng với các phân tử bên trong tế bào Các phản ứng bên trong tế bào làm tăng số lượng các hệ số tăng trưởng có lợi cho sự hồi phục của tế bào

Hình 2.11 Sự trao đổi chất giữa môi trường bên trong và bên ngoài tế bào

Giai đoạn này làm tăng các hệ số tăng trưởng có lợi cho sự phát triển của các tế bào, mô Heinemeier (2003) [13] đã chỉ ra rằng tác động cơ học của sóng xung kích làm tăng các yếu tố tăng trưởng và cytokines (các protein tín hiệu, được sử dụng trong truyền tín hiệu, chức năng miễn dịch và tạo phôi), như là:

+ Yếu tố tăng trưởng giống Insulin 1 (Insulin-like Growth Factor 1, IGF-1), yếu tố này có vai trò thúc đẩy phân bào và biệt hóa của tế bào ở các mô khác nhau

+ Yếu tố tăng trưởng chuyển dạng beta (Transforming Growth Factor-β1, TGF-β1), yếu tố này thúc đẩy các tế bào có nguồn gốc trung mô (sụn, xương, cơ, sợi,…) và các nguyên bào xương, thúc đẩy quá trình khoáng hóa của xương

+ Interleukin 6 (IL 6) là một cytokine “đa chức năng” Đây là một cytokine có vai trò quan trọng trong quá trình viêm mạn tính và đáp ứng miễn dịch, vừa kích thích hoạt động của tế bào lympho B trong việc sản xuất các tự kháng thể, vừa tham gia vào quá trình biệt hóa của các tế bào lympho T

Skutek (2001) [14] đã phát hiện sự tăng trưởng của các yếu tố sau dưới tác dụng của sóng xung kích:

+ Fibroblast growth factor-2 (FGF-2): yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi-2, thúc đẩy tăng trưởng của các tế bào biệt hóa và hình thành mạch máu

Các nghiên cứu về tác dụng của sóng xung kích trong điều trị Vật lý trị liệu trên thế giới

2.4.1 Tác dụng đối với bệnh viêm gân

Có rất nhiều nghiên cứu về hiệu quả của sóng xung kích điều trị viêm gân, đặc biệt là viêm gân mãn tính Sóng xung kích cải thiện các yếu tố tăng trưởng mạch máu, tăng cường máu tới phần nối gân xương, giúp phục hồi vùng gân bị tổn

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH thương Wang, Huang và Pai (2002) [18] đã chứng minh tác dụng của sóng xung kích đối với sự hình thành các tân mạch ở gót chân achiles của chó

Nhiều nghiên cứu được thực hiện trên hội chứng khuỷu tay tennis Tỷ lệ thành công khoảng từ 68% đến 91% Rompe và cộng sự (1996) [19] đã báo cáo kết quả 48% có đáp ứng tốt hoặc rất tốt và 42% có cải thiện tình trạng viêm sau 24 tuần điều trị ở những bệnh nhân viêm gân khuỷu tay quần vợt mãn tính Wang & Chen (2002) [20] trong một nghiên cứu với thời gian dài hơn (12-26 tháng) báo cáo kết quả điều trị bệnh viêm khuỷu tay quần vợt mãn tính là: 61,4% bệnh nhân khỏi hoàn toàn, 29,5% đáp ứng tốt hơn đáng kể, 6,8% đáp ứng có cải thiện và 2,3% là không thay đổi tình trạng

Trong các nghiên cứu về bệnh viêm gân tại vùng xương bánh chè, tỷ lệ thành công dao động từ 73,5% đến 87,5% [12]

Tỷ lệ điều trị thành công đối với bệnh viêm gân tại gót chân achilles cũng đạt được từ 73,5% đến 87,5% [12]

2.4.2 Tác dụng đối với các tổn thương cơ

Tác dụng của sóng xung kích giúp thư giãn cơ, tăng cường lưu thông máu và bạch huyết, phá vỡ sự kết dính actin-myosin [21], giảm trương lực cơ [22], giảm đau

Sóng xung kích bắt đầu được sử dụng điều trị các bệnh về cơ từ đầu những năm 1990, chủ yếu tác động vào điểm kích hoạt (trigger point) Từ những năm 2000, bắt đầu điều trị các tổn thương về cân cơ

2.4.3 Tác dụng đối với các gai trên xương

Sóng xung kích gây nên áp lực cơ học làm nứt, vỡ các gai xương Nhiều nghiên cứu lâm sàng chứng minh hiệu quả điều trị đã được thực hiện Trong nghiên cứu của Wang (2000), có 80% bệnh nhân được điều trị gai gót chân bằng sóng xung kích bệnh khỏi hoàn toàn hoặc tiến triển tốt sau 12 tuần điều trị [23]

Nghiên cứu của Buch (2001) chia bệnh nhân ra làm hai nhóm ngẫu nhiên, một nhóm được điều trị sóng xung kích và một nhóm được điều trị giả (nhóm này cũng được điều trị bằng sóng xung kích nhưng với áp suất thiết lập là 0 bar) , sau 3 tháng theo dõi, 70% bệnh nhân ở nhóm điều trị sóng xung kích và 40% bệnh nhân trong

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH nhóm điều trị giả phục hồi tốt [24] Nghiên cứu của Chen (2001) cho thấy sau sáu tháng điều trị, 59% bệnh nhân khỏi hoàn toàn và 27% bệnh nhân hồi phục tốt [25]

Trong nghiên cứu của Rompe (2002) so sánh kết quả điều trị trên hai nhóm bệnh nhân nhận số lượng xung tác động của sóng xung kích khác nhau trong một lần điều trị, kết quả, với nhóm bệnh nhân được điều trị 1000 xung có tỷ lệ khỏi là 57%, còn nhóm bệnh nhân được điều trị 10 xung có tỷ lệ khỏi là 10% [26]

Với những nghiên cứu thành công đã được công bố, cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Mỹ đã cho phép điều trị sóng xung kích lên các bệnh nhân bị gai gót chân

2.4.4 Tác dụng điều trị đối với bệnh viêm gân vôi hóa

Hầu hết các nghiên cứu điều trị bệnh viêm gân vôi hóa được thực hiện trên vùng vai, hiệu quả điều trị giúp giảm đau, tăng cường vận động, phục hồi chức năng Tỷ lệ điều trị thành công từ 78 – 91% Spindler (1998) đã báo cáo điều trị khỏi hoàn toàn đối với 3 bệnh nhân sau 2 năm điều trị bằng sóng xung kích [27]

Wang và cộng sự (2003) đã so sánh kết quả điều trị với nhóm đối chứng trong 2 – 3 năm theo dõi, kết quả tại nhóm điều trị sóng xung kích khỏi hoàn toàn là 60,6%, tiến triển tốt là 30,3%, tiến triển chậm là 3%, không có sự thay đổi tình trạng là 6,1% [28] Ở nhóm đối chứng, tiến triển chậm là 16,7% và có 83,3% không thay đổi tình trạng Rompe và cộng sự (1997) báo cáo có sự cải thiện tình trạng đáng kể ở 72,5% bệnh nhân và chỉ có 15% bệnh nhân được điều trị không có sự cải thiện tình trạng [29] Trong một nghiên cứu khác, Rompe, Zoellner & Nafe (2001) cho rằng liệu pháp sóng xung kích cho kết quả điều trị tương đương, thậm chí tốt hơn kết quả phẫu thuật đối với bệnh nhân bị viêm gân vôi hóa vùng vai [30]

2.4.5 Tác dụng điều trị đối với bệnh viêm cân gan chân

Các nghiên cứu điều trị viêm cân gan chân có tỷ lệ thành công từ 34% - 88%, đa số các báo cáo đều khẳng định hiệu quả tốt Wang, Chen và Huang (2002) chỉ ra rằng sau 1 năm theo dõi có 75,3% bệnh nhân phục hồi hoàn toàn, 18,8% cải thiện đáng kể tình trạng, 5,9% ít có đáp ứng hoặc không thay đổi tình trạng Tỷ lệ tái phát bệnh là 5%, họ cũng kết luận rằng sóng xung kích là phương pháp an toàn và hiệu quả trong điều trị viêm cân gan chân [31]

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH Một số nghiên cứu đã thực hiện so sánh hiệu quả điều trị của sóng xung kích với các phương pháp phẫu thuật, tiêm corticosteroid cục bộ, điều trị vật lý trị liệu đối với bệnh viêm cân gan chân Weil (2002) báo cáo hiệu quả điều trị tương đương giữa phương pháp điều trị sóng xung kích và phương pháp phẫu thuật [32] Greve, Grecco và Santos-Silva (2009) báo cáo hiệu quả điều trị tương đương giữa phương pháp vật lý trị liệu và phương pháp sử dụng sóng xung kích [33] Nghiên cứu của

Yucel và cộng sự (2010) cho rằng tiêm corticosteroid có hiệu quả nhanh chóng nhưng không duy trì được lâu dài bằng việc sử dụng tác động sóng xung kích [34]

Labek (2005) cho thấy hiệu quả điều trị giảm đi rõ rệt khi điều trị sóng xung kích kết hợp với gây tê tại vùng điều trị [35]

2.4.6 Tác dụng điều trị đối với vùng xương bị gãy

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả trong việc sử dụng sóng xung kích giúp điều trị gãy xương với tỷ lệ thành công từ 50% - 85% Schaden, Fischer và Sailer (2001) đã điều trị thành công 85% trên tổng số 115 bệnh nhân bị gãy xương [36] Wang (2001) đã điều trị cho 72 bệnh nhân bị gãy xương và sau 6 tháng, tỷ lệ khỏi là 82,4% [37]

ỨNG DỤNG CỦA SÓNG XUNG KÍCH TRONG VẬT LÝ TRỊ LIỆU TẠI VIỆT NAM

Khảo sát thiết bị tạo sóng xung kích trong Vật lý trị liệu tại Việt Nam

Với các nghiên cứu thành công trong việc sử dụng sóng xung kích trong điều trị Vật lý trị liệu, nhiều hãng sản xuất thiết bị y tế lớn đã cung cấp thiết bị của mình trên toàn thế giới, các sản phẩm tuy về hình dáng, kích thước có khác nhau, nhưng về mặt công nghệ chế tạo thì gần như giống nhau Tại Việt Nam hiện nay mới chỉ có một số thiết bị sóng xung kích dùng trong Vật lý trị liệu chủ yếu của các hãng BTL (Anh), Storz (Đức), Chatanooga (Mỹ)

Các thiết bị sóng xung kích của hãng BTL có nhiều loại và đang được sử dụng nhiều tại Việt Nam là các mẫu BTL-5000 và BTL-6000

Hình 3.1 Thiết bị Shockwave BTL-5000 và BTL-6000

Tùy từng loại mà thành phần hiển thị có thể là màn hình cảm ứng hay led 7 đoạn Thiết bị BTL-5000 có thể cài đặt áp suất lên tới 5 bar, tần số lớn nhất 22Hz; còn thiết bị BTL-6000 có áp suất lớn nhất là 5 bar, tần số lớn nhất là 15Hz [43]

Các thiết bị tạo sóng xung kích của hãng Storz có hai model là MP100 và MP200, với mức cài đặt áp suất cao nhất lên tới 5 bar, và tần số cao nhất là 21Hz

Hình 3.2 Thiết bị sóng xung kích MASTERPULS MP200 và MP100 của hãng Storz

Thiết bị sóng xung kích trị liệu của hãng Chatanooga cũng bắt đầu được đưa vào thị trường tại Việt Nam, với mức áp suất cao nhất là 5 bar, và tần số cao nhất là 21 Hz

Hình 3.3 Thiết bị sóng xung kích Chatanooga

Mặc dù các hãng sản xuất thiết bị sóng xung kích có sự khác nhau về chủng loại, mẫu mã, nhưng về mặt công nghệ thì giống nhau, sóng xung kích phát ra theo công nghệ khí nén, với sơ đồ khối tổng quát:

Hình 3.4 Sơ đồ khối thiết bị tạo sóng xung kích

Khối nguồn Khối điều khiển Khối hiển thị

Khối nguồn: cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống Đầu vào là điện áp lưới 220V/50Hz, đầu ra cấp nguồn 5V, 12V, 24V cho khối điều khiển, khối hiển thị, cấp nguồn với mức cao nhất là 4kV cho khối tạo khí nén

Khối điều khiển: tạo tín hiệu điều khiển toàn bộ hoạt động của thiết bị, bao gồm khởi động máy, hiển thị ra màn hình, chọn chế độ làm việc (tần số, áp suất, số xung), điều khiển bộ khí nén hoạt động

Hình 3.5 Board mạch điều khiển thiết bị BTL-5000 [6]

Khối hiển thị: nhận tín hiệu điều khiển hiển thị các thông số điều trị, tùy từng hãng và loại máy mà thành phần hiển thị có thể là màn hình cảm ứng, hay bằng led 7 đoạn thông thường

Hình 3.6 Khối hiển thị của thiết bị BTL 5000 Power và BTL 6000 Eassy

Khối hệ thống khí nén: nhận tín hiệu điều khiển từ board mạch điều khiển, được cấp nguồn cao áp để tạo áp suất cao tác động vào viên đạn trong khối đầu

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH phát Hệ thống khí nén gồm máy nén khí, bình tích áp, van điều chỉnh áp suất Máy nén khí trực tiếp tạo ra khí nén Bình chứa khí tích trữ lượng khí nén mà máy nén khí nén đến áp suất đặt sẵn và cung cấp cho hệ thống khí nén, ngoài ra còn ngưng một phần nước, bụi bẩn mà máy nén khí cung cấp cho hệ thống và làm giảm nhiệt độ, dung tích của bình 700 – 900 ml

Hình 3.7 Máy nén khí và bình chứa trong thiết bị BTL5000 [6]

Khối đầu phát: có nhiệm vụ phát ra sóng xung kích Hình dạng đầu phát có dạng như cây súng, bên trong chứa một viên đạn được gắn nằm dọc trục, viên đạn nhận năng lượng khí nén và bay tới đập vào bia kim loại làm phát ra sóng xung kích

Hình 3.8 Khối đầu phát sóng xung kích [6]

Các thông số cơ bản của sóng xung kích khi ứng dụng trong điều trị

Sóng xung kích được ứng dụng trong điều trị vật lý trị liệu có các đặc điểm khác với việc ứng dụng trong điều trị tán sỏi, đó là áp suất thấp hơn, mức năng lượng thấp hơn, vùng điều trị ở nông hơn Do đó, việc thiết lập các thông số phù hợp với điều trị Vật lý trị liệu là rất quan trọng Các thông số cơ bản đó là:

- Mật độ năng lượng: Là năng lượng của sóng xung kích tác động lên một đơn vị diện tích điều trị, được chia thành các mức:

+ Mật độ năng lượng thấp: < 0,27 mJ/mm 2 + Mật độ năng lượng trung bình: trong khoảng từ 0,27 đến 0,59 mJ/mm 2 + Mật độ năng lượng cao: >0,59 mJ/mm 2

Mật độ năng lượng càng cao thì tác động của sóng xung kích lên vùng điều trị càng lớn, các hiệu ứng sinh học xảy ra mạnh mẽ hơn

- Áp suất đỉnh: là giá trị lớn nhất sóng xung kích đạt được, giá trị này được thiết lập từ trước khi điều trị Áp suất đỉnh càng cao thì thể tích các bóng năng lượng tạo ra càng lớn, do đó, khi bóng năng lượng vỡ ra tạo vi dòng phụt càng mạnh, lực tác động lên vùng điều trị càng lớn, độ sâu tác động của sóng xung kích càng tăng a) b) c) Hình 3.9 Độ sâu vùng tác động của sóng xung kích với cùng một đầu phát và áp suất tác động khác nhau a) áp suất 1 bar; b) áp suất 2 bar; c) áp suất 3 bar [12]

- Tần số xung: Tần số ảnh hưởng đến quá trình điều trị của sóng xung kích, tần số càng cao thì hiệu ứng sinh học càng diễn ra nhanh và mạnh hơn

Hình 3.10 Hình ảnh mặt cắt sự lan truyền tác động trên mặt phẳng ngang của sóng xung kích theo thứ tự tần số giảm dần từ cao xuống thấp [12]

Tần số càng cao thì số lượng bóng năng lượng tạo ra càng nhiều, do đó, năng lượng tác động lên vùng điều trị càng lớn a) b) Hình 3.11 Số lượng bóng năng lượng tạo ra dưới tác động của sóng xung kích với cùng đầu phát, áp suất 4 bar, tần số khác nhau Hình a) tần số 5Hz, hình b) tần số 15Hz [10]

- Diện tích vùng điều trị: với cùng một mức công suất phát, vùng điều trị có diện tích càng nhỏ thì mật độ năng lượng tác động càng lớn, do đó, các phản ứng sinh học diễn ra càng mạnh Diện tích vùng điều trị càng lớn thì năng lượng tác động bị phân tán trên bề mặt càng cao, mật độ năng lượng càng giảm

Hình 3.12 Mật độ năng lượng sóng xung kích tác động lên các vùng điều trị có diện tích khác nhau [3]

- Kích thước và hình dạng đầu phát: sóng xung kích được tạo ra trên bề mặt của đầu phát, tùy thuộc vào kích thước và hình dạng của đầu phát mà vùng tác động của sóng xung kích có sự khác nhau Với cùng dạng cầu lồi, đầu phát có đường kính nhỏ hơn sẽ tập trung năng lượng cao hơn nhưng diện tích vùng tác động sẽ nhỏ hơn so với đầu phát có đường kính lớn

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH a) b)

Hình 3.13 So sánh diện tích và độ sâu vùng tác động của hai đầu phát khác nhau Hình a) đầu phát đường kính 35mm; hình b) đầu phát đường kính 15mm

Hình dạng đầu phát cũng ảnh hưởng đến độ sâu năng lượng tập trung tại vùng mô tác động Với cùng một kích thước, đầu phát có dạng cầu lồi có sự tác động năng lượng lên vùng mô ở độ sâu kém hơn so với đầu phát có dạng bề mặt lõm

Hình 3.14 Sóng xung kích được tạo ra từ đầu phát có dạng cầu lồi

Hình 3.15 Sóng xung kích được tạo ra từ đầu phát có dạng bề mặt lõm

Các điều kiện để lựa chọn điều trị bằng sóng xung kích

Là tác nhân cơ học có lực tác động rất mạnh đến vùng cơ thể cần điều trị, thậm chí có thể gây cảm giác đau đớn cho bệnh nhân trong quá trình điều trị, do vậy, việc điều trị bằng sóng xung kích chỉ được thực hiện khi có đủ các điều kiện:

- Khi bệnh nhân được chẩn đoán là có đáp ứng với việc điều trị bằng sóng xung kích, quá trình chẩn đoán thông qua chụp phim và khám lâm sàng của bác sỹ để đưa ra kết luận

- Khi các phương pháp điều trị đơn giản và ít tốn kém khác đã không thành công hoặc là không thích hợp

- Khi bệnh nhân hiểu đầy đủ về phương pháp điều trị Trước khi được điều trị bằng sóng xung kích, bệnh nhân cần phải được tư vấn kỹ càng để tránh cảm giác lo lắng làm ảnh hưởng đến kết quả điều trị Quá trình điều trị bằng sóng xung kích phục hồi tình trạng của bệnh nhân một cách từ từ, theo thời gian, và việc điều trị có thể kéo dài đến vài tuần tùy theo thể trạng bệnh nhân, nhưng tác dụng của nó sẽ duy trì lâu dài Do vậy, việc tư vấn phải giúp bệnh nhân tránh cảm giác nóng vội, bỏ dở quy trình điều trị để chuyển sang điều trị bằng thuốc

- Khi việc điều trị bằng sóng xung kích không có chống chỉ định.

Các chỉ định điều trị bằng sóng xung kích

Sóng xung kích thường được áp dụng điều trị có hiệu quả ở những bệnh sau:

- Đau vai: vôi hóa gân vai, viêm gân;

- Hội chứng khuỷu tay tennis;

- Đau mặt trong cổ tay;

- Lồi xương các khớp nhỏ bàn tay, bệnh khớp giai đoạn 1;

- Viêm bao hoạt dịch vùng mấu chuyển xương đùi;

- Đau vùng gân khoeo chân;

- Hội chứng đau cơ chày trước;

Các chống chỉ định điều trị bằng sóng xung kích

- Phổi Sóng xung kích không được có bất kỳ tác động nào trên vùng bề mặt có chứa phổi, gồm có tim, đốt sống ngực, các cơ ở vùng ngực, xương ức

- Không được tác động lên vùng mắt, vùng não;

- Không tác động trực tiếp lên các dây thần kinh lớn;

- Không điều trị trên vết thương hở;

- Không điều trị trên vùng có cấy ghép kim loại;

- Không điều trị trên các đầu xương đang phát triển;

- Không điều trị trên bộ phận sinh dục;

- Không điều trị trên vùng bụng đối với bệnh nhân mang thai;

- Không điều trị đối với bệnh nhân mắc chứng rối loạn đông máu;

- Không điều trị trên vùng bị nhiễm trùng;

- Không điều trị đối với bệnh nhân ung thư;

- Không điều trị kết hợp với tiêm corticosteroid;

Quy trình điều trị bằng thiết bị tạo sóng xung kích

Thiết bị sóng xung kích;

Bác sỹ, kỹ thuật viên vật lý trị liệu;

Bệnh nhân: phải được tư vấn rõ ràng trước khi điều trị bằng sóng xung kích

+ Bước 1: Bộc lộ vùng điều trị và bôi gen:

+ Bước 2: Khởi động máy, chọn chương trình điều trị, số xung, tần số, áp suất:

+ Bước 3: Đưa đầu phát sóng xung kích lên vùng bôi gen, bắt đầu điều trị:

+ Bước 4: Hết thời gian điều trị, máy tự ngắt, lau sạch gen cho bệnh nhân, kiểm tra lại vùng điều trị

Một số phác đồ điều trị tiêu biểu khi áp dụng sóng xung kích

Từ việc nghiên cứu về tác động của sóng xung kích lên cơ thể người, có thể thấy rằng sóng xung kích nếu được áp dụng một cách hợp lý sẽ mang lại hiệu quả điều trị rất lớn Do đó, phác đồ điều trị đúng đắn đối với từng mặt bệnh cụ thể sẽ đảm bảo giúp cho người bệnh mau phục hồi Trong quá trình chỉ định điều trị cũng cần lưu ý một số điểm sau:

- Liều điều trị mang tính cá thể cho người bệnh, thường tăng dần từ thấp đến khi người bệnh có cảm giác Liều phù hợp sẽ giúp người bệnh mau phục hồi, liều thấp hơn hay quá liều sẽ không có tác dụng điều trị

- Các đợt điều trị: với các bệnh về gân cần 3 – 5 đợt điều trị, mỗi đợt cách nhau 1 – 2 tuần Với các bệnh về cơ cần 6 – 8 đợt điều trị, mỗi đợt cách nhau 1 – 2 tuần

- Phải xác định đúng vùng điều trị

Dưới đây là một số phác đồ điều trị cho thiết bị BTL-6000 được nhà sản xuất cung cấp [43]:

Là tình trạng gây ra sự hình thành các mảnh lắng canxi nhỏ bên trong gân của chóp xoay ở vai Thường gặp ở người trưởng thành độ tuổi 40 Các mảnh lắng tụ gây đau đớn và hạn chế sự cử động của vai

Hình 3.16 Viêm gân vôi hóa ở vai Thông số điều trị:

+ Áp suất: 3 – 4 bar + Tần số: 10 – 15 Hz + Số xung: 2000 Tư thế người bệnh: nằm ngửa hoặc ngồi Tần suất điều trị (khoảng cách giữa các đợt điều trị): 5 – 10 ngày Số đợt điều trị: 3 – 5 đợt

Hình 3.17 Tư thế điều trị bệnh viêm gân vôi hóa

Hội chứng khuỷu tay tennis là tình trạng viêm hoặc rách gân cơ duỗi tại chỗ bám vào xương cầu lồi phía ngoài khuỷu tay Bệnh hay gặp ở người chơi tennis, nguyên nhân do các nhóm cơ này bị suy yếu, khi vận động quá mức, nơi bám của các cơ chịu lực căng – kéo quá sức gây ra các vi chấn thương, lâu ngày gây viêm tại chỗ

Hình 3.18 Hội chứng khuỷu tay tennis Thông số điều trị:

+ Áp suất: 2 – 2,5 bar + Tần số: 5 – 10 Hz

+ Số xung: 2000 Tư thế người bệnh: nằm ngửa hoặc ngồi, cánh tay gấp vuông góc với khuỷu, tư thế thoải mái

Tần suất điều trị: 5 – 10 ngày Số đợt điều trị: 3 – 5 đợt

Hình 3.19 Tư thế điều trị hội chứng khuỷu tay tennis

3.7.3 Điều trị viêm cân gan chân

Viêm cân gan chân là chứng viêm lòng bàn chân cạnh xương gót chân, xảy ra khi đầu nối xương gót chân bị quá tải Bệnh hay gặp ở những người hay đi giày cao gót, người thừa cân, người đi giày không có lót đệm

Hình 3.20 Bệnh viêm cân gan chân

+ Áp suất: 2,5 – 3,5 bar + Tần số: 5 – 10 Hz

+ Số xung: 2000 Tư thế người bệnh: nằm sấp, có đệm lót dưới cổ chân Tần suất điều trị: 5 – 10 ngày

Số đợt điều trị: 3 – 5 đợt

Hình 3.21 Tư thế điều trị bệnh viêm cân gan chân

3.7.4 Điều trị viêm gân gót chân Achilles

Viêm gân gót chân Achilles là tình trạng đau phía sau trên gót chân, bệnh thường gặp ở những vận động viên điền kinh, bóng đá, bóng chuyền, Nguyên nhân do gân gót chân bị kéo căng quá mức do vận động quá tải, cộng với những chấn thương lặp đi lặp lại mà không được xử trí đúng cách, bệnh không được điều trị sẽ dẫn đến thoái hóa gân, gây yếu gân và dễ bị rách gân

Hình 3.22 Bệnh viêm gót chân Achilles

+ Áp suất: 2 – 3 bar + Tần số: 5 – 10 Hz + Số xung: 2000

Tư thế người bệnh: nằm sấp, có đệm lót dưới cổ chân Tần suất điều trị: 5 – 10 ngày

Hình 3.23 Tư thế điều trị bệnh viêm gân gót chân Achilles

3.7.5 Điều trị bệnh viêm gân bánh chè

Viêm gân bánh chè là một tổn thương có ảnh hưởng đến dây chằng nối từ xương bánh chè đến xương ống quyển Nguyên nhân do tình trạng quá tải của đầu gối (vận động liên tục, kéo dài) Người bệnh cảm thấy đau ở đầu gối nơi gân bị viêm, quá trình đau diễn ra âm ỉ và ngày càng tăng dần, nhất là khi thực hiện các động tác gấp duỗi Bệnh không được điều trị kịp thời sẽ gây biến chứng yếu cơ chân, đau đầu gối mãn tính, đứt gân

Hình 3.24 Giải phẫu bệnh viêm gân bánh chè Thông số điều trị:

+ Áp suất: 2 – 3 bar + Tần số: 5 – 15 Hz

+ Số xung: 2000 Tư thế người bệnh: nằm tựa lưng, kê phần đầu gối Tần suất điều trị: 5 – 10 ngày

Hình 3.25 Tư thế điều trị bệnh viêm gân bánh chè

3.7.6 Điều trị hội chứng đau cơ chày trước

Hội chứng đau cơ chày trước là tình trạng đau dọc mặt trước hoặc mặt trong ống đồng, đây là chấn thương phổ biến khi chạy bộ Nguyên nhân của bệnh là do lực nén quá mức lên cẳng chân khi chạy tiếp đất bằng gót hay chạy xuống dốc kéo dài

Hình 3.26 Giải phẫu hội chứng đau cơ chày trước Thông số điều trị:

+ Áp suất: 1.5 – 2.5 bar + Tần số: 5 – 15 Hz + Số xung: 2000 Tư thế người bệnh: nằm ngửa, kê phần đầu gối Tần suất điều trị: 5 – 10 ngày

Hình 3.27 Tư thế điều trị hội chứng đau cơ chày trước

3.7.7 Điều trị viêm gân hông

Triệu chứng đặc trưng là đau gián đoạn ở ngang hông diễn ra trong một thời gian dài và hoạt động bị giới hạn Nguyên nhân thường là biến dạng nhẹ ở hông, bao gồm cả đầu xương đùi bị lệch Hoạt động nhiều có thể dẫn tới khó chịu trong thời gian dài ở hông và dẫn tới sưng ở phần mềm, thể hiện qua đau nhói khi nhấn vào khu vực hông nối với đùi Bệnh nhân có thể thấy đau khi thực hiện một số động tác và cơn đau có thể lan ra tới chân

Hình 3.28 Giải phẫu bệnh viêm gân hông

+ Áp suất: 2.5 – 3 bar + Tần số: 10 – 15 Hz + Số xung: 2000 Tư thế người bệnh: nằm nghiêng Tần suất điều trị: 5 – 10 ngày Số đợt điều trị: 3 – 5 đợt

Hình 3.29 Tư thế điều trị bệnh viêm gân hông

Tình hình ứng dụng thiết bị tạo sóng xung kích trong điều trị Vật lý trị liệu tại Việt Nam

Tại Việt Nam hiện nay đã có một số cơ sở triển khai việc ứng dụng thiết bị tạo sóng xung kích vào điều trị Vật lý trị liệu và bước đầu đã có một số kết quả nhất định Tuy nhiên, việc sử dụng mới chỉ mang tính tự phát, chưa có một nghiên cứu cụ thể nào về hiệu ứng sinh học của thiết bị sóng xung kích, cũng như xây dựng phác đồ điều trị cho bệnh nhân Việc điều trị theo phác đồ của nhà sản xuất cung cấp khi áp dụng vào cơ thể người Việt Nam thường gây đau mặc dù kết quả điều trị có tiến triển Do vậy, việc quyết định liều điều trị vẫn chỉ dựa trên kinh nghiệm của bác sỹ và đặc trưng cá thể đối với từng người bệnh Hơn nữa, do giá thành của thiết bị khá đắt, nên số thiết bị được triển khai chưa nhiều, cơ sở nào có cũng chỉ có 01 thiết bị, chủ yếu là cơ sở điều trị lớn

Tại bệnh viện 175, khoa Vật lý trị liệu được trang bị 01 thiết bị tạo sóng xung kích BTL-5000 Chủ yếu được sử dụng điều trị trên các mặt bệnh là đau lưng, viêm cân gan chân, viêm quanh khớp vai Kết quả điều trị bước đầu, 100% bệnh nhân có đáp ứng tốt với điều trị viêm cân gan chân và viêm quanh khớp vai, còn bệnh đau lưng ít có tác dụng

Hình 3.30 Điều trị thiết bị sóng xung kích tại Bệnh viện 175

Bệnh viện Hồng Đức đã được trang bị thiết bị MP200 của hãng Storz Kết quả nghiên cứu bước đầu được thực hiện trong 4 tháng, từ ngày 20/6 – 20/10/2013 trên 40 bệnh nhân với 11 mặt bệnh, chủ yếu điều trị đau cơ vai – gáy, tay, chân, viêm cân gan chân, vôi hóa gân Kết quả, tỷ lệ giảm đau là 74,4% Bệnh có đáp ứng tốt nhất là viêm cân gan chân với tỷ lệ giảm đau là 100%

Hình 3.31 Hội thảo ứng dụng điều trị sóng xung kích tại bệnh viện Hồng Đức

Ngoài ra, một số cơ sở điều trị khác cũng đã bắt đầu được trang bị thiết bị điều trị bằng sóng xung kích trong Vật lý trị liệu như: khoa C6 – Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, bệnh viện Sài Gòn – Ito, Bệnh viện Điều dưỡng – Phục hồi chức năng Thừa thiên Huế, Bệnh viện Y học cổ truyền – Phục hồi chức năng Bình Thuận, Bệnh viện Tân Hưng (Quận 7),…Bước đầu, theo đánh giá tại các đơn vị này thì thiết bị sóng xung kích điều trị có hiệu quả cao, an toàn cho bệnh nhân.

Thống kê, đánh giá kết quả điều trị sóng xung kích trên bệnh nhân tại Viện Vật lý Y Sinh học

Viện Vật lý Y Sinh học trực thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự (Bộ Quốc Phòng) là cơ sở nghiên cứu có giường bệnh, với lĩnh vực chuyên môn là Vật lý trị liệu và Laser y học Từ khi mới thành lập (7/10/1989) đến nay, Viện đã có nhiều công trình nghiên cứu về ứng dụng các tác nhân vật lý điện, từ, laser, siêu âm,

… trong điều trị và đã mang lại hiệu quả cao, phục vụ đông đảo các tầng lớp nhân dân Với mục tiêu nghiên cứu, phát triển các công nghệ, kỹ thuật điều trị mới, từ năm 2014, Viện đã hợp tác với các chuyên gia của trường đại học Leipzig và bệnh viện Medica Klinic (Đức) về chuyển giao kỹ thuật điều trị sóng xung kích trong Vật lý trị liệu

Hình 3.32 Chuyển giao công nghệ giữa các chuyên gia của Đức và Viện Vật lý Y Sinh học

Dựa trên thành công của kết quả chuyển giao công nghệ, Viện đã trang bị thiết bị sóng xung kích BTL-6000 và bắt đầu điều trị trên bệnh nhân với các mặt bệnh về gân, cơ, khớp từ tháng 6/2014 cho đến nay, bước đầu theo đánh giá của bác sỹ và bệnh nhân, quá trình điều trị cho kết quả tốt

Hình 3.33 Điều trị bằng sóng xung kích tại Viện Vật lý Y Sinh học

Theo kết quả thống kê số lượng bệnh nhân điều trị bằng sóng xung kích từ tháng 6/2014 đến 11/2015, có 95 lượt bệnh nhân đã được điều trị, trong đó: 47 bệnh nhân điều trị bệnh thoái hóa cột sống cổ, 06 bệnh nhân điều trị bệnh gai gót chân,

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH 04 bệnh nhân điều trị hội chứng khuỷu tay tennis, 16 bệnh nhân điều trị thoái hóa cột sống thắt lưng, 09 bệnh nhân điều trị thoái hóa khớp gối, 09 bệnh nhân điều trị viêm chu vai, 04 bệnh nhân điều trị viêm gân Achilles

Biểu đồ 3.1 Sự phân bố số lượng bệnh nhân theo các mặt bệnh Đa số bệnh nhân điều trị thoái hóa cột sống cổ, chiếm 49,5% tổng số bệnh nhân, số bệnh nhân điều trị hội chứng khuỷu tay tennis và viêm gân Achilles ít nhất với 4 người, chiếm 4,2% tổng số bệnh nhân

Việc đánh giá kết quả điều trị dựa trên đánh giá mức độ đau của bệnh nhân theo thang điểm nhìn VAS (Visual Analogue Scale):

Hình 3.34 Thang điểm đau VAS + Không đau: 0 điểm (độ 0)

+ Đau nhẹ: 1 – 4 điểm (độ 1) + Đau vừa: 5 – 7 điểm (độ 2) + Đau nặng: 8 – 10 điểm (độ 3) Số liệu được xử lý theo phần mềm thống kê SPSS 16 (Statistical Package for Social Sciences), các giá trị được tính toán theo phân bố Student là:

+ Giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (đo mức độ phân tán của tập dữ liệu) + Giá trị P, là độ tin cậy của xác suất, dùng để so sánh sự chênh lệch điểm VAS trước và sau điều trị, giá trị P càng lớn thì càng ít chênh lệch, ngược lại thì sự chênh lệch càng cao Trong y học, sai số P nhỏ hơn 5% với số mẫu nghiên cứu lớn

HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS TRẦN HY BÌNH hơn 30, thì kết quả nghiên cứu được xem là có ý nghĩa thống kê, nghĩa là phương pháp nghiên cứu được chấp nhận

3.9.1 Đặc điểm của bệnh nhân điều trị:

- Tuổi: thấp nhất 27, cao nhất 77 Tuổi trung bình: 51,28 ± 10,120

Bảng 3.1 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu theo nhóm tuổi:

Nhóm tuổi Số bệnh nhân Tỷ lệ (%)

Tổng cộng 95 100 Đối tượng bệnh nhân điều trị sóng xung kích chủ yếu trên 40 tuổi, chiếm 88,4% tổng số bệnh nhân điều trị

Biểu đồ 3.2 So sánh số lượng bệnh nhân nam và nữ

Số lượng bệnh nhân nữ chiếm đa số trong tổng số bệnh nhân với 68 người (71,6%)

- Mức độ đau của bệnh nhân trước khi điều trị:

Theo thang điểm VAS, có 2 bệnh nhân bị đau nặng (chiếm 2,1% tổng số bệnh nhân), 67 bệnh nhân đau vừa (chiếm 70,5% tổng số bệnh nhân), 26 bệnh nhân đau nhẹ (chiếm 27,4% tổng số bệnh nhân)

Biểu đồ 3.3 Phân bố mức đau theo thang điểm VAS

3.9.2 Thông số kỹ thuật điều trị

Các thông số điều trị theo sự cung cấp của nhà sản xuất mới chỉ mang tính tham khảo, khi áp dụng lên bệnh nhân thì một điều quan trọng cần lưu ý đó là đặc trưng cá thể của người bệnh Do vậy, quá trình điều trị sóng xung kích tại Viện Vật lý Y Sinh học, việc thiết lập các thông số về áp suất, tần số, số xung điều trị luôn theo cảm giác của người bệnh, và mức thông số kỹ thuật điều trị trung bình mà bệnh nhân đa số cảm thấy thoải mái nhất là:

- Tần số: 5 Hz - Áp suất: 1,5 bar - Số xung: 2000

Kết quả điều trị giảm đau của sóng xung kích dựa trên so sánh điểm VAS trước và sau điều trị, trường hợp có đáp ứng nghĩa là xác suất p