Nhóm sinh viên Đỗ Phước Thiện, Võ Đình Thái, Lê Bá Du đến từ Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu, chế tạo thiết bị găng tay sử dụng khí nén trợ lực cho ngón tay bệnh nhân sau đột quỵ giúp hỗ trợ cho quá trình phục hồi chức năng tay.
Hiện nay, số lượng bệnh nhân bị đột quỵ có xu hướng ngày càng tăng, nguyên nhân do dòng máu lên não bị co thắt hoặc trì trệ khiến cho hệ thần kinh bị tổn thương nên việc giao tiếp với các bộ phận còn lại trên cơ thể bị giảm đi. Điều này là yếu một bên của cơ thể như làm tổn thương tay, chân cùng một bên và cũng làm ảnh hưởng đến một số chức năng như suy nghĩ và giọng nói. Từ đó một số loại thiết bị phục hồi chức năng, thiết bị trợ lực đã được phát triển cho các mục đích khác nhau.
Xét riêng về tay, để cải thiện việc hoạt động các ngón tay cho những bệnh nhân sau khi bị đột quỵ và những người mắc bệnh lý về chức năng cầm nắm. Các thiết bị hổ trợ và phục hồi chức năng đang được nghiên cứu và phát triển cho thấy tiềm năng của thiết bị hỗ trợ đến bệnh nhân trong cuộc sống hằng ngày. Một ví dụ về thiết bị hỗ trợ bệnh nhân có thiết kế một bộ khung cơ khí ngoài ngón tay, được cố định trên bàn tay để hỗ trợ chuyển động của các khớp ngón tay. Bộ khung ngón tay này sử dụng các liên kết cứng với các chi tiết như động cơ quay, giá đỡ và bánh răng cũng như các chi tiết liên kết cứng. Do đó thiết bị này bị hạn chế trong các cơ sở lâm sàng và không thích hợp để thực hiện liệu pháp điều trị tại nhà.
Yếu tố quan trọng là sự thoải mái và an toàn của bệnh nhân mà vẫn đáp ứng được chức năng hỗ trợ và điều trị. Theo quan điểm trên, phát triển khung ngoài bàn tay có thể sử dụng trong cả cơ sở y tế và gia đình rất cần thiết. Bộ khung ngoài có thể cho phép bệnh nhân sử dụng ở nhà để tiếp tục điều trị hằng ngày hoặc dùng như một thiết bị hỗ trợ. Thay vì sử dụng khung liên kết cứng thì có thể sử dụng các vật liệu nhẹ và linh hoạt như vải và polyme. Do đó găng tay ứng dụng robot mềm sử dụng khí nén để trợ lực hay phục hồi chức năng các ngón tay được thiết kế để hỗ trợ bệnh nhân bị di chứng về chức năng tay do tai biến mạch máu não. Chúng đáp ứng được các chuyển động điều trị và nhẹ hơn tạo cảm giác thoải mái trong quá trình sử dụng.
Để cải thiện việc hoạt động tay cho những bệnh nhân sau khi bị đột quỵ và những người mắc bệnh lý về chức năng cầm nắm. Nhóm sinh viên đã thực hiện găng tay robot mềm sử dụng khí nén để truyền động ứng dụng phục hồi chức năng tay. Thiết bị là sự kết hợp của các ngón tay bằng silicon được thiết kế với cấu trúc xếp ly tạo ra các buồng khí. Chuyển động uốn cong của ngón tay là do sự phình ra của các buồng khí. Thiết bị giúp bệnh nhân thực hiện lặp lại nhiều lần động tác nắm và duỗi thẳng phần tay bị liệt để cải thiện vận động của tay.
Cấu tạo ngón tay mềm là sự kết hợp của các buồng khí được nối tiếp nhau. Phụ thuộc vào áp suất đầu vào, ngón tay mềm có thể uốn cong các góc khác nhau. Thiết kế của ngón tay mềm bao gồm 12 buồng khí, trong đó có 11 buồng khí nhỏ có độ dày của thành là 1.5mm và 1 buồng khí lớn ở đầu ngón tay có chiều dày 3mm. Để có thể biết được độ cong của ngón tay, rảnh 0.45mm được cắt trên nắp 1 để lắp cảm biến flex phía dưới buồng khí để đậy kín các buồng. Cấu trúc rãnh xiên được thiết kế dưới nắp 2 nhằm tăng độ ổn định khi tiếp xúc với găng tay. Đường kính của ống khí nén vào ngón tay là 4mm. Kết hợp 3 bộ phận: buồng khí, nắp 1 và nắp 2 thì có được 1 ngón tay mềm hàng chỉnh với kích thước tổng thể 102mm (dài) × 22mm (rộng) × 15mm (cao).
Kết quả thí nghiệm cho thấy, việc sử dụng găng tay kết hợp với các ngón tay robot mềm điều khiển bằng khí nén có thể dễ dàng cầm nắm và giữ được các vật có khối lượng vừa và nhỏ từ 30 gam đến 220 gam. Tuy nhiên, đối với vật có khối lượng lớn (500 gam) ta vẫn có thể cầm nắm và nâng vật lên được trong một khoảng thời gian ngắn (khoảng 5s), vì trọng lượng của nó lớn hơn áp lực do các ngón tay mềm tác động lên vật thí nghiệm.
Với tình trạng đột quỵ ngày càng tăng hiện nay, các di chứng để lại cho người bị đột quỵ hết sức nặng nề đặc biệt là di chứng về vận động thì việc nghiên cứu các sản phẩm hỗ trợ cho những người mắc bệnh này là cần thiết. Trợ giúp được phần nào cho các bệnh nhân, giảm bớt được gánh nặng cho người thân của người bệnh và làm cho bệnh nhân có được tâm lý tốt hơn để chống lại căn bệnh này. Đặc biệt, với sản phẩm găng tay trợ lực mềm này, người bệnh hoàn toàn có thể sử dụng luyện tập phục hồi tay chủ động tại nhà.
Đề tài của nhóm đã đạt giải ba, lĩnh vực Kỹ thuật Công nghệ, Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Euréka lần 23 năm 2021
