Nghiên cứu sử dụng vật liệu dệt trong thiết kế và chế tạo giầy cho nữ bệnh nhân tiểu đường tại Việt Nam.

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu sử dụng vật liệu dệt trong thiết kế và chế tạo giầy cho nữ bệnh nhân tiểu đường tại Việt Nam.

1. A. GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1. Lý do chọn đề tài Số lượng bệnh nhân tiểu đường (BNTĐ), đặc biệt là bệnh nhân (BN) nữ có xu hướng tăng nhanh ở nước ta và trên thế giới. BNTĐ không chỉ tăng mạnh ở khu vực thành phố mà còn tăng mạnh cả ở các vùng nông thôn, vùng sâu, vùng xa. Đặc biệt, bệnh tiểu đường (BTĐ) tuýp 2 chiếm khoảng 90 - 95% trong tổng số BNTĐ, độ tuổi mắc bệnh đang bị trẻ hóa, gần đây xuất hiện ngày càng nhiều ở lứa tuổi 30. Bàn chân BNTĐ thường bị tổn thương như đau bàn chân, biến đổi ngoài da, chai chân, biến dạng bàn chân, loét chân, cắt cụt chân. Cơ chế bệnh sinh hình thành tổn thương loét bàn chân do BTĐ được chia thành 5 yếu tố chính: biến chứng thần kinh ngoại vi; bệnh động mạch ngoại vi; nhiễm trùng bàn chân; hạn chế vận động khớp; yếu tố ngoại sinh: giầy dép, vệ sinh và chăm sóc bàn chân. Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã minh chứng hiệu quả của việc sử dụng giầy y tế trong việc phòng ngừa tổn thương, loét bàn chân BNTĐ. Tùy theo tình trạng bàn chân BN mà sử dụng các loại giầy phù hợp khác nhau. Cho đến nay, phần lớn các nghiên cứu tập trung giải quyết các vấn đề liên quan đến giảm thiểu áp lực đỉnh lên lòng bàn chân (nguyên nhân gây loét lòng bàn chân) bằng các giải pháp lựa chọn vật liệu và thiết kế lót giầy theo hình dạng và kích thước lòng bàn chân. Trong khi đó, nhiều nghiên cứu cho thấy tỷ lệ khá lớn bàn chân BN bị tổn thương, bị loét ở mu bàn chân. Do vậy cần thiết nghiên cứu giảm thiểu áp lực mũ giầy lên phần mu bàn chân. Vải dệt kim có ưu điểm như độ đàn hồi tốt, thông hơi, thoáng khí, nhẹ và mềm mại, tạo cảm giác êm chân, nên vải dệt kim ngày càng được sử dụng nhiều trong sản xuất các loại giầy có tính tiện nghi cao. Mũ giầy được làm bằng vải dệt kim có độ giãn đàn hồi tốt nên giầy định hình và có khả năng tùy chỉnh tốt theo bàn chân người sử dụng, làm giảm áp lực cục bộ lên mu bàn chân. Điều này rất cần thiết đối với bàn chân BNTĐ. Những năm gần đây, vải dệt kim 3D ngày càng được sử dụng nhiều do loại vải này đã tích hợp được các lớp chi tiết bên ngoài, lớp đệm xốp và lớp vải lót để làm mũ giầy. Do vậy, việc sử dụng vải dệt kim để kết hợp với các loại vật liệu khác nhằm tăng tính 1
2. tiện nghi (giảm áp lực lên mu bàn chân, giảm độ cứng, tạo cảm giác êm chân ) và tính vệ sinh (thông hơi, thông khí ) của giầy cho BNTĐ là việc làm cần thiết. Bên cạnh việc sử dụng vật liệu phù hợp, để thiết kế và chế tạo giầy phù hợp với yêu cầu sử dụng của BNTĐ cần phải có cách tiếp cận mang tính hệ thống từ việc nghiên cứu đặc điểm nhân trắc, kích thước bàn chân BN, đặt ra các yêu cầu đối với giầy, thiết lập hệ thống cỡ số, thiết kế và chế tạo phom giầy, thiết kế giầy cho BN. Hiện nay, các nghiên cứu trên thế giới mới đưa ra đề xuất, khuyến cáo các yêu cầu đối với phom giầy và giầy cho BNTĐ mà chưa có các tiêu chuẩn đối với loại giầy này. Ở nước ta, việc sử dụng giầy để bảo vệ, giảm thiểu tổn thương, loét bàn chân còn khá mới đối với BNTĐ và các bác sĩ điều trị. Các BN thường không sử dụng giầy hoặc sử dụng giầy thông thường. Do đó tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu sử dụng vật liệu dệt trong thiết kế và chế tạo giầy cho nữ bệnh nhân tiểu đường tại Việt Nam”. Mục đích nghiên cứu của luận án là xây dựng được hệ thống kích thước bàn chân nữ BNTĐ, xây dựng hệ thống cỡ số, thiết kế và chế tạo phom giầy cho nữ BNTĐ, sử dụng vật liệu dệt phù hợp trong thiết kế giầy đáp ứng yêu cầu sử dụng của BN. Giầy cho BNTĐ không có chức năng chữa bệnh mà là loại giầy có tính tiện nghi cao nhằm bảo vệ bàn chân BN, phòng tránh các nguyên nhân gây tổn thương bàn chân và loét chân, hỗ trợ BN điều trị bệnh, tạo điều kiện thuận lợi trong sinh hoạt và lao động. 2. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng các loại vải dệt kim phù hợp để làm mũ giầy nhằm tăng tính tiện nghi của giầy cho BNTĐ theo tiêu chí áp lực cho phép của giầy lên mu bàn chân, giảm nguy cơ chấn thương, loét bàn chân BN. Đánh giá được các đặc trưng nhân trắc của bàn chân nữ BNTĐ tại Việt Nam, xây dựng được hệ thống kích thước bàn chân, hệ thống cỡ số phom giầy, thiết kế và chế tạo được phom giầy, chế thử giầy cho BN sử dụng dụng vật liệu dệt. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Bàn chân nữ BNTĐ tuýp 2, tuổi trên 35 có nguy cơ biến chứng bàn 2
3. chân thấp, vừa. Hệ vật liệu từ vải dệt kim trong sản xuất giầy. Hệ thống đo áp lực của giầy lên bàn chân người sử dụng gồm thiết bị đo áp lực sử dụng cảm biến áp lực và kệ đứng cho người thí nghiệm. Phom giầy cho nữ BNTĐ. 3. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm nhân trắc học bàn chân nữ BNTĐ và đề xuất yêu cầu đối với giầy cho BN. Nghiên cứu sử dụng hệ vật liệu từ vải dệt kim làm mũ giầy cho nữ BNTĐ. Nghiên cứu thiết kế, chế tạo phom giầy và giầy cho nữ BNTĐ, đánh giá kết quả lựa chọn vật liệu. 4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp khảo cứu tài liệu; phương pháp điều tra, phỏng vấn: thu thập thông tin về nữ BNTĐ và thông tin từ các bác sỹ điều trị; phương pháp đo nhân trắc trong nghiên cứu hình dạng và kích thước bàn chân; Phương pháp thống kê và xử lý số liệu thống kê bằng phần mềm Excel, SPSS; phương pháp thí nghiệm, thực nghiệm: xác định lực kéo vật liệu trên máy kéo đứt; xác định áp lực của vật liệu mũ giầy lên mu bàn chân, áp lực lên lòng bàn chân bằng cảm biến Flexiforce A301; Phương pháp thử nghiệm: Thiết kế, chế tạo phom và giầy bằng phần mềm - thiết bị chuyên dụng, đi thử nghiệm giầy đánh giá kết quả lựa chọn vật liệu. 5. Ý nghĩa khoa học của luận án Xác lập cơ sở khoa học, phương pháp nghiên cứu các đặc trưng nhân trắc bàn chân của những người bị các bệnh có biến chứng bàn chân xét trên quan điểm sử dụng dữ liệu bàn chân trong thiết kế giầy. Góp phần hoàn thiện lý thuyết chung về thiết kế phom giầy cho BN trên cơ sở phân tích mối quan hệ giữa hình dạng, kích thước bàn chân và hình dạng, kích thước phom giầy và các yêu cầu đối với giầy. Là cơ sở khoa học để nghiên cứu chế tạo thiết bị thương mại đo áp lực lên bàn chân phục vụ nghiên cứu bệnh lý bàn chân, lựa chọn giầy phù hợp bàn chân cũng như trong thiết kế và lựa chọn vật liệu để làm giầy y tế. Xác lập cơ sở khoa học lựa chọn vật liệu để làm mũ giầy theo tiêu chí áp lực cho phép của giầy lên mu bàn chân cho các đối tượng sử 3
4. dụng khác nhau. 6. Giá trị thực tiễn của luận án Xây dựng được hệ thống kích thước bàn chân nữ BNTĐ, ngoài việc phục vụ thiết kế phom, còn được sử dụng để xác định cơ cấu cỡ số trong sản xuất giầy, phục vụ thiết kế bít tất cho BN. Xây dựng được hệ thống cỡ số phom giầy nữ BNTĐ để thiết kế phom và lựa chọn giầy phù hợp bàn chân BN. Việc thiết kế và chế tạo được phom giầy là tiền đề rất quan trọng để thiết kế và sản xuất giầy đáp ứng yêu cầu của BNTĐ. Thiết kế và chế tạo được phom giầy phù hợp bàn chân và yêu cầu đối với giầy cho BNTĐ phục vụ thiết kế và sản xuất giầy cho BN. Đã thiết lập hệ thống đo áp lực lên bàn chân bao gồm thiết bị đo áp lực và kệ đứng. Hệ thống sử dụng cảm biến lực, có giá thành hợp lý, thuận tiện sử dụng, phù hợp để đo áp lực của giầy lên bàn chân. Xây dựng được phương trình tương quan giữa lực kéo giãn vải dệt kim đàn hồi làm mũ giầy và áp lực của chúng lên mu bàn chân với hệ số tương quan rất chặt chẽ. Phương trình này là cơ sở để lựa chọn được hệ vật liệu phù hợp để làm mũ giầy có tính tiện nghi cao. Sử dụng vải dệt kim chế thử giầy đảm bảo tính tiện nghi áp lực, đáp ứng yêu cầu sử dụng cho nữ BNTĐ. 7. Những điểm mới của luận án Cơ bản làm rõ được đặc điểm nhân trắc bàn chân nữ BNTĐ tại Việt Nam và xây dựng được hệ thống kích thước bàn chân nữ BNTĐ đây là cơ sở quan trọng để thiết kế phom giầy, thiết kế giầy cũng như bít tất cho BN. Xây dựng được hệ thống cỡ số phom giầy, thiết kế và chế tạo được phom giầy cho nữ BNTĐ trên cơ sở hình dạng và kích thước bàn chân BN và các yêu cầu cụ thể xác lập được đối với giầy cho BNTĐ. Xác định được áp lực cho phép của giầy lên phần khớp ngón của mu bàn chân phụ nữ, đánh giá được sự thay đổi áp lực mũ giầy lên bàn chân theo các pha của bước đi; xây dựng được phương trình tương quan giữa lực kéo giãn của các hệ vật liệu từ vải dệt kim đàn hồi làm mũ giầy và áp lực của chúng lên mu bàn chân làm cơ sở để lựa chọn vải dệt kim phù hợp làm mũ giầy cho BNTĐ. 8. Kết cấu của luận án 4
5. Luận án gồm ba chương: Chương 1: Nghiên cứu tổng quan, Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu, Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận. B. NỘI DUNG LUẬN ÁN Chương 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN Trong quá trình nghiên cứu tổng hợp tài liệu, tác giả đã tập trung tìm hiểu các vấn đề: Bàn chân bệnh nhân tiểu đường (BNTĐ): + Đặc điểm bàn chân BNTĐ: đặc điểm giải phẫu hệ thống xương bàn chân, các dạng biến chứng bàn chân bệnh nhân (BN), cơ chế bệnh sinh hình thành tổn thương loét bàn chân do BTĐ. Kết quả cho thấy bàn chân BNTĐ bị teo cơ tạo bề mặt cơ lồi lõm, biến dạng làm tăng áp lực khi vận động, đây là một nguyên nhân dẫn đến loét bàn chân BN. Loét bàn chân thường xảy ra ở phần mũi bàn chân, vùng khớp ngón ở phía mu cũng như phía lòng bàn chân. Các nghiên cứu hiện nay mới tập trung hạn chế loét phía lòng bàn chân bằng các giải pháp giảm áp lực đỉnh lên phần mũi tại lòng bàn chân khi sử dụng giầy, mà chưa quan tâm đến hạn chế loét trên mu bàn chân hay áp lực giầy lên mu bàn chân. + Giầy cho BNTĐ: vai trò của giầy, các loại giầy, yêu cầu của giầy đối với bàn chân BNTĐ. Các nghiên cứu cho thấy, giầy có vai trò quan trọng đối với bàn chân BNTĐ. Việc sử dụng giầy phù hợp giúp giảm đáng kể tổn thương, loét bàn chân. Tuy nhiên giầy dép không phù hợp cũng là nguyên nhân chính gây loét bàn chân. Do vậy việc nghiên cứu và đánh giá giầy cho BNTĐ được quan tâm ở nhiều nước trên thế giới ở nước ta vấn đề này chưa được quan tâm, phần lớn BNTĐ sử dụng giầy thông thường hoặc không sử dụng giầy. Cơ sở thiết kế giầy cho BNTĐ: + Nhân trắc học bàn chân BNTĐ: trên thế giới, các nghiên cứu đã sử dụng phương pháp đo gián tiếp (các hệ thống quét 3D), phương pháp đo trực tiếp (dụng cụ đo) để xác định thông số kích thước bàn chân BNTĐ. Các kích thước chiều dài, chiều rộng, chiều cao và vòng bàn chân BNTĐ được nghiên cứu lớn hơn kích thước vòng bàn chân của người không bị BTĐ. Tại Việt Nam, cho đến nay mới có một công trình nghiên cứu khảo sát bàn chân nữ BNTĐ tại Tp. Hồ Chí Minh, chưa có công trình nào nghiên cứu chi tiết, có hệ thống về nhân trắc 5
6. học bàn chân nữ BNTĐ. + Hệ thống đo áp lực giầy lên bàn chân: hệ thống (HT) đo áp lực giầy lên bàn chân gồm HT có dây và HT không dây, HT không dây được sử dụng nhiều vì thuận lợi khi đo áp lực bàn chân khi đứng và khi di chuyển. Số lượng, vị trí cảm biến sử dụng rất đa dạng. Tùy theo kiểu giầy nghiên cứu xác định vị trí đặt cảm biến phù hợp. + Phương pháp và kỹ thuật thiết kế phom, thiết kế giầy cho BNTĐ: cho đến nay chưa có công trình nghiên cứu chuyên sâu nào về thiết kế phom giầy “sâu và rộng” sản xuất đại trà, thiết kế giầy cho bàn chân BNTĐ được công bố. Vải dệt kim và ứng dụng trong sản xuất giầy: Do có cấu trúc không gian (rỗng, xốp), tích hợp 3 lớp vật liệu làm mũ giầy, nên vải dệt kim 3D có nhiều ưu điểm như có khả năng thông hơi (thoát mồ hôi), thông khí tốt, hút nước (mồ hôi) tốt, vải nhẹ, xốp, có khả năng giảm lực tác động, tăng hấp thụ năng lượng (giảm chấn tốt), giãn đàn hồi tốt; tính ổn định cao, độ bền cao, cách nhiệt tốt; đa dạng phong phú mặt hàng, tính thẩm mỹ cao; hiệu quả kinh tế cao nên vải dệt kim 3D được sử dụng nhiều trong sản xuất giầy thể thao, giầy cho bệnh nhân có bệnh lý bàn chân.Trên thế giới, nhiều hãng sản xuất giầy thể thao như Nike, Adidas, Puma, hãng sản xuất giầy cho BNTĐ như Orthofeet, Dr.Scholl’s, Drew, Hush Puppies, Propet đã sử dụng vải dệt kim làm mũ giầy, lót mũ giầy và lót mặt. Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu 2.1.1. Bàn chân nữ BNTĐ Bàn chân của nữ BNTĐ tuýp 2 thuộc các nhóm nguy cơ biến chứng bàn chân thấp, vừa (có biến dạng bàn chân nhẹ), độ tuổi trên 35. 2.1.2. Hệ vật liệu từ vải dệt kim trong sản xuất giầy Lựa chọn 05 mẫu (hệ vật liệu) vải dệt kim tiêu biểu, trong đó có 3 mẫu vải dệt kim 3D và 2 hệ vải dệt kim (vải mesh) bồi dán với mút xốp 4 mm và với lớp vải dệt kim mỏng. 2.1.3. Hệ thống đo áp lực của giầy lên bàn chân người sử dụng Hệ thống đo áp lực bên trong giầy sử dụng cảm biến FlexiForce A301 của hãng Tekscan và kệ đứng giữ dáng khi đo áp lực. 2.1.4. Phom giầy cho bệnh nhân tiểu đường Phom giầy cho BNTĐ được thiết kế và chế tạo trên cơ sở các số 6
7. đo bàn chân BNTĐ và các yêu cầu đối với giầy cho BNTĐ. 2.2. Nội dung nghiên cứu 2.2.1. Nghiên cứu đặc điểm nhân trắc bàn chân nữ BNTĐ và khảo sát yêu cầu đối với giầy cho bệnh nhân Xây dựng chương trình đo và thực hiện đo bàn chân nữ BNTĐ; Xử lý số liệu đo xác định các đặc trưng nhân trắc bàn chân nữ BNTĐ; Xây dựng hệ thống kích thước bàn chân nữ BNTĐ; Khảo sát xác định yêu cầu đối với giầy cho BNTĐ tại Việt Nam; Nghiên cứu sự thay đổi kích thước bàn chân nữ BNTĐ sau 1 năm. 2.2.2. Nghiên cứu sử dụng hệ vải dệt kim làm mũ giầy cho nữ BNTĐ Nghiên cứu thiết lập hệ thống đo áp lực của giầy lên bàn chân người sử dụng; Nghiên cứu xác định áp lực cho phép của mũ giầy lên phần khớp ngón của mu bàn chân; Nghiên cứu sự thay đổi độ giãn và áp lực hệ vật liệu lên mu bàn chân theo các pha của bước chân; Nghiên cứu lựa chọn vải dệt kim làm mũ giầy theo áp lực cho phép lên phần khớp ngón mu bàn chân. 2.2.3. Nghiên cứu thiết kế, chế tạo phom giầy và giầy cho nữ BNTĐ, đánh giá kết quả lựa chọn vật liệu Nghiên cứu thiết lập hệ thống cỡ số, thiết kế phom và chế tạo phom giầy cho nữ BNTĐ; Nghiên cứu thiết kế và chế thử giầy cho nữ BNTĐ, đánh giá kết quả lựa chọn vật liệu. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm nhân trắc bàn chân nữ BNTĐ và khảo sát yêu cầu đối với giầy cho bệnh nhân - Sử dụng phương pháp nghiên cứu cắt ngang (cross sectional study). - Thời gian và địa điểm đo, khảo sát: tại các Trung tâm y tế thuộc tỉnh Hưng Yên. Đo vào thời điểm buổi sáng, từ tháng 07/2014 đến 05/2015. - Sử dụng phương pháp đo trực tiếp, xác định 24 kích thước theo chiều dài, chiều rộng, chiều cao, vòng bàn chân phải và bàn chân trái của 412 nữ BNTĐ (tương đương 824 bàn chân). - Sử dụng phương pháp phỏng vấn trực tiếp, trả lời các câu hỏi trong phiếu khảo sát để thu thập thông tin về yêu cầu của BN đối với giầy. - Xử lý số liệu đo và xây dựng hệ thống kích thước bàn chân: sử dụng phần mềm Excel và SPSS tổng hợp, phân tích, xây dựng các hàm hồi qui giữa các kích thước chủ đạo với các kích thước thứ cấp. Lựa chọn bước nhẩy của các kích thước chủ đạo: theo hệ cỡ Pháp, gia số theo chiều dài: 6,66 mm; độ đầy: 10 mm. 7
8. - Sử dụng Anova đánh giá ý nghĩa của kết quả xác định nhân trắc bàn chân BNTĐ, mức độ tin cậy của kết quả đo thông qua giá trị ý nghĩa thống kê (p), sự khác biệt có ý nghĩa khi p < 0,05. 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu sử dụng vải dệt kim làm mũ giầy cho nữ BNTĐ 2.3.2.1. Nghiên cứu thiết lập hệ thống đo áp lực của giầy lên bàn chân người sử dụng Sử dụng cảm biến áp điện trở Flexiforce A301 của hãng Tekscan; Đo thử nghiệm áp lực vải dệt kim trên bàn chân và so sánh với giá trị áp lực tính toán theo công thức Laplace; Thiết kế và chế tạo kệ đứng giữ dáng người được đo trong quá trình đo áp lực. 2.3.2.2. Phương pháp xác định áp lực tối đa cho phép của mũ giầy từ vải dệt kim lên phần khớp ngón mu bàn chân - Chuẩn bị mẫu vật liệu: theo hình dạng và kích thước mũ giầy ở phần khớp ngón mu bàn chân), chiều rộng mẫu là 6 cm, lòng bàn chân (8 cm) và lựa chọn 5 cỡ cho phần vật liệu ở mu bàn chân có số gia giữa các cỡ là 5 mm. a b c Hình 2.1. a. Mẫu mô phỏng trên bàn chân trung bình, b. Mẫu vật liệu mô phỏng thử nghiệm; b. Phương pháp may mẫu thử nghiệm Ghi chú: 1. Đường may liên kết vật liệu lót mặt và mũ giầy; 2. Vật liệu mũ giầy; 3. Vật liệu lót mặt; L. kích thước tại khớp ngón phần mu bàn chân. - Đối tượng được đo: Bàn chân BNTĐ thường bị tổn thương thần kinh ngoại biên, dẫn đến cảm giác kém hoặc bị mất cảm giác bàn chân. Kết quả đo thử nghiệm với một số BNTĐ cho thấy: cảm nhận BN không ổn định, do đối tượng tuổi cao nên việc đứng ổn định theo các tư thế bàn chân bẻ uốn, trọng lượng dồn lên 1 chân khi đo áp lực gặp khó khăn. Ngoài ra, kết quả cảm nhận chủ quan của BN không chính xác do bàn chân có cảm giác kém. Một số nghiên cứu trên thế giới về xác định áp lực lên mu bàn chân đã lựa chọn số lượng đối tượng đo thực nghiệm khác nhau: 9 [105], 10 [106], 14 [107]. 8
9. Trong nghiên cứu này, tác giả lựa chọn 10 nữ thanh niên có độ tuổi 21,8 ± 0,63 tuổi. Đây là các đối tượng không có bệnh lý bàn chân và ở độ tuổi có cảm nhận bàn chân tốt. Bàn chân có kích thước trung bình tương đương với kích thước trung bình của nữ BNTĐ. - Tư thế đo: Lựa chọn 4 tư thế đặc trưng có sự thay đổi về giá trị và hướng tải trọng trên phần khớp ngón bàn chân trong khi đi lại: Tư thế 1 (TT1): Hai chân đứng thẳng, bàn chân tiếp xúc hoàn toàn với mặt đất; Tư thế 2 (TT2): Tư thế chân nghiêng về phía trước, bàn chân tiếp xúc hoàn toàn với mặt đất; Tư thế 3 (TT3): Tư thế chân thẳng, vuông góc với mặt đất, bàn chân phải tiếp xúc hoàn toàn với mặt đất; Tư thế 4 (TT4): Tư thế chân nghiêng về phía sau, toàn bộ phần ngón chân tiếp xúc với mặt đất. - Xác định vị trí đặt cảm biến: Qua kết quả khảo sát trên 3 nữ sinh với 3 cảm biến tại vị trí khớp xương bàn số 1, vị trí trục dọc bàn chân (giữa khớp xương bàn 2 và 3 đầu ngón chân), khớp xương bàn số 5 cho thấy: với các mẫu vật liệu nghiên cứu, giá trị áp lực tại khớp xương bàn số 1 cho giá trị cao nhất. Đây cũng là vị trí bị tổn thương lớn nhất trên mu bàn chân của BNTĐ. Do vậy, nghiên cứu đã lựa chọn vị trí khớp xương bàn số 1 để đặt cảm biến đo áp lực lên phần khớp ngón của mu bàn chân. Hình 2.2. Vị trí đặt cảm biến trên mu bàn chân - Điều kiện đo: Thực hiện trong phòng có nhiệt độ không đổi 25 ± 2°C và độ ẩm không khí là 65% ± 5%, diện tích phòng rộng, thông thoáng. Thực hiện đo khi tâm lý, sức khỏe của đối tượng đo ổn định. - Xác định áp lực của mũ giầy lên mu bàn chân và đánh giá cảm nhận chủ quan: trong quá trình đo xác định giá trị áp lực, ghi nhận cảm giác của các đối tượng đo theo 5 mức độ cảm nhận: mức độ 1 - rất dễ chịu; mức độ 2 - dễ chịu; mức độ 3 - hơi khó chịu; mức độ 4 - khó chịu; mức độ 5 - rất khó chịu. Sử dụng giá trị Tứ phân vị là đại lượng mô tả sự phân bố và sự phân tán của tập dữ liệu để xác định giới hạn áp lực của vật liệu lên 9
10. mu bàn chân theo kết quả khảo sát các mức độ cảm nhận chủ quan của đối tượng đi mẫu trong quá trình xác định áp lực. Sử dụng phần mềm Excel 2013 để thống kê và xử lý kết quả đo áp lực. Các số liệu thống kê được phân tích trên Anova để kiểm chứng mức độ tin cậy của kết quả đo thông qua giá trị ý nghĩa thống kê (p), sự khác biệt có ý nghĩa khi p < 0,05. 2.3.2.3. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng mũ giầy đến áp lực lên phần khớp ngón của mu bàn chân Theo độ giãn thực tế của các mẫu vật liệu dưới tác động của bàn chân khi đo ở 4 tư thế, sử dụng phần mềm Excel để phân tích, xác định mối quan hệ giữa độ giãn của vật liệu và áp lực thực nghiệm theo các tư thế của bước đi. Đánh giá ảnh hưởng của áp lực mũ giầy đến áp lực lên phần khớp ngón mu bàn chân theo kết quả đo áp lực của các vật liệu lên bàn chân theo 4 tư thế bước đi. Đây là cơ sở khẳng định sự phù hợp của việc sử dụng các loại vải đàn tính - các loại vải tạo áp lực thấp lên mu bàn chân, để làm mũ giầy có tính tiện nghi áp lực tốt. 2.3.2.4. Phương pháp nghiên cứu lựa chọn hệ mẫu vải dệt kim làm mũ giầy theo áp lực cho phép lên phần khớp ngón của mu bàn chân Xác định mối tương quan giữa lực kéo giãn vật liệu, độ giãn vật liệu với áp lực lên mu bàn chân. Theo giá trị áp lực cho phép đã xác định được, lựa chọn được các loại vật liệu có độ giãn cần thiết để làm mũ giầy cho BNTĐ. Sử dụng phần mềm Excel 2013, anova tổng hợp, kiểm chứng mức độ tin cậy của kết quả lựa chọn thông qua giá trị ý nghĩa thống kê (p), sự khác biệt có ý nghĩa khi p < 0,05. 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu thiết kế, chế tạo phom giầy và giầy cho nữ BNTĐ, đánh giá kết quả lựa chọn vật liệu dệt 2.3.3.1. Phương pháp nghiên cứu thiết lập hệ thống cỡ số, thiết kế và chế tạo phom giầy cho nữ BNTĐ Hệ thống cỡ số phom (theo hệ cỡ Pháp) được thiết lập trên cơ sở chuyển đổi số đo bàn chân vào các thông số phom và theo yêu cầu của giầy đối với bàn chân BNTĐ (mũi cao, rộng, gót ≤ 3cm, lót giày ≥ 5 mm v.v.). Sử dụng các thông số của cỡ trung bình theo chiều dài và độ đầy để thiết kế phom. Phom được thiết kế trên phần mềm Shoe Last Design. Sử dụng máy in 3D đa chức năng ProJet MJP3600, máy phay CNC để chế tạo phom mẫu. 2.3.3.2. Phương pháp thiết kế và chế thử giầy cho nữ BNTĐ, đánh giá 10
11. kết quả lựa chọn vật liệu Sử dụng phom được thiết kế và chế tạo để thiết kế giầy. Chế thử giầy trên các thiết bị tại Viện nghiên cứu Da Giầy. Đánh giá kết quả lựa chọn vật liệu: sử dụng phương pháp đi thử nghiệm theo tiêu chuẩn EN ISO 20344: 2004 trên 3 nhóm đối tượng: nhóm 1: 3 nữ thanh niên đã tham gia thử nghiệm đo áp lực vải dệt kim mô phỏng mũ giầy lên phần khớp ngón mu bàn chân; nhóm 2: 3 nữ thanh niên độ tuổi tương tự nhóm 1, với bàn chân cùng chiều dài nhưng có vòng khớp ngón lớn hơn nhóm 1 là 10 mm; nhóm 3: 3 nữ BNTĐ có bàn chân trung bình. Đo áp lực tại mu và lòng bàn chân ở 2 tư thế: TT1 bàn chân đứng thẳng và TT2 khớp ngón bị bẻ uốn và đánh giá mức độ cảm nhận. Sử dụng phần mềm Excel tổng hợp kết quả đo. Các số liệu thống kê được phân tích trên Anova để kiểm chứng mức độ tin cậy của kết quả đo thông qua giá trị ý nghĩa thống kê (p), sự khác biệt có ý nghĩa khi p < 0,05. Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 3.1. Kết quả nghiên cứu đặc điểm nhân trắc học bàn chân nữ BNTĐ và khảo sát yêu cầu đối với giầy cho bệnh nhân 3.1.1. Đặc điểm bàn chân nữ BNTĐ 3.1.1.1. Đặc điểm chung của nữ BNTĐ Thông tin chung của 412 nữ BNTĐ: độ tuổi trung bình của bệnh nhân là 56,9 ± 6,5; chiều cao trung bình 156,4 ± 4,2cm; cân nặng trung bình 52,5 ± 7,9kg. Kết quả quan sát ghi nhận được trong quá trình đo và phân tích ảnh chụp bàn chân của 412 nữ BNTĐ cho thấy có nhiều vết chai chân ở khớp ngón, mắt cá chân; khớp ngón chân cái thường bị sưng, biến dạng nhẹ; có các vết loét nhỏ trên mắt cá và phần bẻ uốn ở cổ chân. Một số bàn chân nữ BN bị từ hai dạng tổn thương trở lên. Do đối tượng nghiên cứu có độ tuổi từ 35 đến 65, số năm bị bệnh trung bình là 3,9 ± 2,7 năm, nên có đến gần 50% BN có bàn chân chưa bị tổn thương. Số lượng nữ BN bị đau chân và sưng khớp ngón tương đối lớn, chiếm 22,1%. Có 24 BN bị loét bàn chân, chiếm 5,8%. Số BN có bàn chân bị khô, nứt da và chai chân gần bằng nhau, chiếm khoảng 17%. Mức độ biến dạng bàn chân của BN ở thể nhẹ, vị trí bị biến dạng chủ yếu tại vùng khớp ngón chân, không có BN nào bị cắt cụt chân. Mức độ tổn thương bàn chân có xu hướng tăng theo thời gian bị bệnh. Số lượng 11
12. BN bị từ 2 dạng tổn thương bàn chân tương đối nhiều, chiếm hơn 25%. Kết quả xác định các đặc trưng thống kê của các số đo bàn chân thể hiện trong bảng 3.1. Bảng 3.1. Giá trị các thông số cơ bản của bàn chân nữ BNTĐ, mm Kích thước Mean SD Min Max Lbc 230,7 9,4 205 255,5 Lkt 170 8,0 149 192 Lkn 150,2 7,7 131 171,5 Lngu 192,1 8,2 168 215 Lgot 70,3 19,5 41 101,5 Lmc 73,2 12 49 103 Rkt (hp) 92,8 5,4 77 108,5 Rkn (hp) 89,2 5,9 73,5 104,5 Rg (hp) 60,3 4,6 48 74 Cnc 19,1 2,0 13 25 Ckt 31 2,8 24 39 Cgi 45 3,9 34 56 Cbu 60,2 3,9 49 72 Cmc 58,6 3,5 46,5 68 Vkt 212,7 12,9 180 251 Vkn 214,8 13 180 249 Vkng 223,1 11,8 190 259 Vgi 215,7 12,3 185 250 Vgot 295,3 15,9 239,5 339 Vco 191,9 14,3 160 230 Vmc 221,7 14,9 189,5 260,5 Góc ngón chân cái α 4 5,1 -10 18 Hệ số H 1,09 0,28 0,52 2,44 3.1.1.2. So sánh đặc điểm nhân trắc bàn chân của nữ BNTĐ và phụ nữ khỏe mạnh Số đo vòng bàn chân của nhóm BN bị đau chân, sưng khớp ngón, biến dạng và loét bàn chân lớn hơn số đo vòng bàn chân của BN chưa bị biến chứng, đặc biệt là vòng khớp ngón ngoài có sự chênh lệch nhiều (219 ± 12,3 mm so với 213 ± 11,4 mm, chênh lệch 6 mm, tương đương 2,7%, p < 0,05). Tuy nhiên, số đo vòng giữa và vòng gót của nhóm BN có bàn chân bị biến đổi ngoài da so với số đo vòng vòng bàn 12
13. chân của BN chưa bị biến chứng không khác biệt, p > 0,05. Như vậy, hầu hết số đo vòng trung bình của BN khảo sát với số đo vòng của bàn chân BN theo nhóm tổn thương có sự khác biệt. Điều này cho thấy có sự phù hợp giữa kết quả đo, quan sát, phòng vấn trực tiếp BN. Kết quả so sánh số đo bàn chân của BN theo nhóm tổn thương với số đo bàn chân trung bình của phụ nữ khỏe mạnh cho thấy có sự khác biệt, p 0,05. Tuy nhiên, kích thước theo nhóm chiều rộng, chiều cao, chu vi vòng bàn chân trung bình của nữ BNTĐ so với kích thước theo nhóm chiều rộng, chiều cao, chu vi vòng của phụ nữ khỏe mạnh đều cho sự khác biệt, đặc biệt rộng khớp ngón trong (92,8 ± 5,4 mm so với 88,1 ± 4,5, chênh lệch 4,7 mm, tương đương 5,1% p < 0,05); vòng khớp ngón (223,8 ± 11,8 mm so với 217,2 ± 10,4 mm, chênh lệch hơn 6mm, tương đương 2,7%, p < 0,05); vòng gót (295 ± 15,9 mm so với 289,5 ± 14,5 mm, chênh lệch 6 mm, tương đương 2%, p < 0,05). Sự khác biệt khá lớn này cho thấy cần thiết phải xây dựng hệ thống kích thước bàn chân hay hệ thống kích thước phom giầy riêng cho nữ BNTĐ. 3.1.2. Xây dựng hệ thống kích thước bàn chân nữ BNTĐ 3.1.2.1. Kết quả lựa chọn và chứng minh các thông số chủ đạo Từ kết quả nhận được, xây dựng các biểu đồ phân phối lý thuyết và thực tế chiều dài và vòng khớp ngón (hình 3.1). Hình 3.1. Biểu đồ phân phối lý thuyết và thực tế chiều dài bàn chân, vòng khớp ngón Các biểu đồ trên cho thấy, các đường phân phối thực tế và lý thuyết 13
14. của các số đo chiều dài và vòng khớp ngón bàn chân khá gần với nhau. 2 Kết quả giá trị  tính đều nhỏ hơn giá trị tra bảng với với mức độ tin cậy 0,99. Do vậy có thể kết luận phân phối của các số đo thực tế chiều dài và vòng bàn chân nghiên cứu là phân phối chuẩn hay các kích thước này là các kích thước chủ đạo. 3.1.2.2. Kết quả xác định quan hệ giữa các kích thước bàn chân với các kích thước chủ đạo Theo số liệu đo, đã xây dựng được các phương trình hồi quy và hệ số tương quan R thể hiện mối quan hệ giữa các số đo bàn chân BN với các số đo chủ đạo. Bảng 3.2. Các phương trình hồi quy của bàn chân nữ BNTĐ Số đo bàn chân Phương trình hồi quy R p Lkt 0,677 Lbc +12,83 0,80 0,05 Ckt 0,031 Vkng + 23,93 0,13 > 0,05 Vkt 0,882 Vkng + 16,01 0,81 < 0,005 Vkn 0,948 Vkng + 3,575 0,87 < 0,005 Vgi 0,869 Vkng + 21,6 0,83 < 0,005 Vgot 0,957 Vkng + 81,79 0,73 < 0,005 Vco 0,733 Vkng + 28,23 0,61 < 0,005 Vmc 0,682 Vkng + 69,78 0,55 < 0,005 Kết quả trên bảng 3.2 cho thấy, hệ số tương quan giữa các số đo bàn chân nữ BN với các kích thước chủ đạo không đồng đều và không cao. Điều này phản ánh biến chứng phức tạp của bàn chân nữ BNTĐ. 3.1.2.3. Xây dựng cơ cấu hệ thống kích thước bàn chân Đối với bàn chân nữ tiểu đường, xây dựng hệ thống kích thước theo hệ cỡ Pháp gồm 5 cỡ theo chiều dài (từ cỡ 216 đến cỡ 244) và mỗi cỡ theo chiều dài xây dựng 3 cỡ độ đầy. Hệ cỡ số bao gồm 15 cỡ có thể đáp ứng trên 83,5% bàn chân nữ BNTĐ khảo sát. 14
15. Để nhận được hệ thống kích thước bàn chân, ngoài các kích thước chủ đạo là chiều dài và vòng khớp ngón đã được xác định, cần tính các thông số còn lại theo các phương trình hồi quy đã xây dựng. Kết quả thông số bàn chân cỡ 230 theo chiều dài với 3 độ đầy thể hiện trong bảng 3.3. Bảng 3.3. Các kích thước bàn chân cỡ 230 với 3 độ đầy Các độ đầy (giá trị Các độ đầy (giá trị Vkng), Số đo Vkng), mm Số đo Mm 214 224 234 214 224 234 Lkt 168,5 168,5 168,5 Cnc 18,8 19,0 19,1 Lkn 149,5 149,5 149,5 Ckt 30,6 30,9 31,2 Lngu 191,0 191,0 191,0 Cgi 44,4 45,0 45,6 Lgot 69,2 69,2 69,2 Cbu 59,6 60,3 60,9 Lmc 73,4 73,4 73,4 Cmc 58,2 58,4 58,5 Rkt(hp) 89,9 93,0 96,1 Vkt 204,8 213,6 222,4 Rkn(hp) 86,4 89,5 92,7 Vkn 206,4 215,9 225,4 Rg(hp) 59,1 60,5 61,9 Vgi 207,6 216,3 224,9 Vmc 215,7 222,5 229,4 Vgot 286,6 296,2 305,7 Vco 185,1 192,4 199,8 Hệ thống kích thước bàn chân là cơ sở quan trọng để thiết kế phom giầy cho nữ BNTĐ, được sử dụng để lựa chọn giầy cho bệnh nhân cũng như sử dụng để thiết kế bít tất cho bệnh nhân. 3.1.3. Kết quả nghiên cứu sự thay đổi kích thước bàn chân của nữ BNTĐ sau 1 năm Các số đo theo chiều dài hầu như không thay đổi (dưới 0,5 mm); Các số đo theo chiều rộng: 1÷1,5 mm; Số đo vòng bàn chân: Khoảng 3 mm; Chênh lệch hệ số vòm bàn chân: 0,044. Như vậy, bàn chân có xu hướng rộng, to ra và vòm hạ thấp xuống. Số liệu này là dữ liệu đầu vào cần thiết để thiết kế phom giầy. 3.1.4. Kết quả đề xuất yêu cầu đối với giầy của nữ BNTĐ Ý kiến của các bệnh nhân được khảo sát khá tương đồng với các khuyến cáo, các kết quả nghiên cứu trên thế giới về sử dụng giầy cho BNTĐ. Các kết quả nhận được từ nghiên cứu khảo sát này là cơ sở để xây dựng yêu cầu đối với giầy cho BNTĐ, nhằm thiết kế và chế tạo phom giầy, thiết kế các mẫu giầy đáp ứng yêu cầu sử dụng của bệnh nhân, phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội nước ta. 15
16. Bảng 3.4. Yêu cầu đối với giầy cho BNTĐ Các tiêu chí đánh giá Yêu cầu Mũi giầy Mũi giầy rộng, lượn tròn tránh ép nén. Có chiều dài lớn hơn chiều dài bàn chân tối Đế trong thiểu là 1 cm. Độ cao gót Từ 2 đến 3 cm Thuận tiện khi đi giầy, sử dụng nhám dính Đặc Cửa giầy hoặc chun để giữ chân cố định không bị trượt điểm về phía trước giầy Dày khoảng 0,5 đến 1 cm, thiết kế theo bề mặt Lót trong lòng bàn chân giúp phân bố đều áp lực. Đế Đế rộng, bằng Vật liệu mềm, thoáng khí, tránh ép nén, giảm áp lực, nên sử dụng vải dệt kim hoặc kết hợp da cùng một số vật liệu sử dụng cho giầy thể Mũ giầy thao, lớp lót bên trong mịn, kháng khuẩn và Vật liệu không có đường ráp nối nổi cộm tại vị trí ngón chân. Vật liệu co giãn đảm bảo độ vừa chân khi bị sưng phù nề về buổi chiều. Lót trong Mềm, đàn hồi, kháng khuẩn. Đế Có tính ma sát, tránh trơn trượt. Giầy nên vừa chân tránh ép nén gây tổn Độ vừa vặn thương da và các mạch máu. Tính Vệ sinh Đảm bảo tiêu chí hút ẩm, thải ẩm, thông hơi. tiện Nhẹ, dưới 700g/đôi Trọng lượng nghi 3.2. Kết quả nghiên cứu sử dụng vải dệt kim làm mũ giầy cho nữ BNTĐ 3.2.1. Kết quả nghiên cứu thiết lập hệ thống đo áp lực của giầy lên bàn chân người sử dụng Hình 3.2. Bộ thiết bị đo áp lực của giầy lên bàn chân 16
17. Đo thử nghiệm và đánh giá kết quả của hệ thống đo áp lực: Thử nghiệm đo lặp lại 10 lần áp lực của các quả nặng tiêu chuẩn, áp lực của các mẫu vật liệu lên bàn chân cho kết quả tốt, chênh lệch giữa áp lực thực nghiệm và áp lực tính toán khoảng 10%. Như vậy, thiết bị có độ ổn định và cho kết quả tin cậy. 3.2.2. Kết quả xác định áp lực cho phép của mũ giầy lên phần khớp ngón của mu bàn chân 3.2.2.1. Kết quả xác định áp lực lên mu bàn chân và đánh giá cảm nhận chủ quan Giá trị áp lực của vật liệu lên mu bàn chân tương ứng với mức độ cảm nhận theo thang đánh giá áp lực chủ quan 1, 2, 3, 4 và 5 được thể hiện trong hình 3.3. Giá trị áp lực tỷ lệ thuận với mức độ cảm nhận, mức độ cảm nhận 1 (rất dễ chịu) tương ứng với kết quả áp lực đo được thấp nhất, mức độ cảm nhận 5 (rất khó chịu) tương ứng với kết quả áp lực đo được cao nhất. Áp lực đo được cùng với từng mức độ Hình 3.3. Áp lực của vật liệu lên cảm nhận chủ quan có sự mu bàn chân tương ứng với mức độ khác biệt rõ rệt, p < 0,0005 có cảm nhận 1, 2, 3, 4 và 5. ý nghĩa. 3.2.2.2. Xác định áp lực cho phép lên phần khớp ngón mu bàn chân Tổng hợp giá trị áp lực ở 4 tư thế đo tại mức cảm nhận 2 đã xác định được các giá trị các tứ phân vị thứ nhất Q1 là 69,20 mmHg; Q2 là 74,49 mmHg; Q3 là 79,65 mmHg (hình 3.4). Khoảng trải giữa (khoảng giá trị có tần suất xuất hiện giá trị áp lực nhiều nhất) của mức cảm nhận dễ chịu có giá trị áp lực từ 69,20 mmHg đến 79,65 mmHg. Tác giả các nghiên cứu [94, 95, 96] xác định giá trị áp lực 30 ÷ 35,25 mmHg tác động cục bộ thời gian Hình 3.4. Áp lực giới hạn mức dài vào một điểm dẫn đến các mô cảm nhận 2 tại mu bàn chân có thể bị thiếu máu. 17
18. Theo nghiên cứu [101], áp lực cho phép lên mu bàn chân trong khoảng 57,75 ÷ 72,75 mmHg. Như vậy ngưỡng trên của khoảng trải giữa (79,65 mmHg) nhận được trong nghiên cứu này lớn hơn áp lực khuyến cáo cho phép lên mu bàn chân (72,75 mmHg). Bàn chân BNTĐ thường có cảm nhận kém hoặc bị mất cảm giác do bị tổn thương dây thần kinh ngoại biên, cần giảm đến mức tối thiểu áp lực tác động lên bàn chân. Trong nghiên cứu này tác giả cho rằng áp lực cho phép hợp lý lên phần khớp ngón của mu bàn chân nữ BNTĐ tối đa là 69,2 mmHg. Giới hạn áp lực này đảm bảo tính giữ dáng của giầy khi sử dụng và không ảnh hưởng đến hoạt động sinh lý bình thường của bàn chân BNĐTĐ. 3.2.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mũ giầy đến áp lực lên phần khớp ngón của mu bàn chân 3.2.3.1. Sự thay đổi độ giãn và áp lực vải lên mu bàn chân theo các pha của bước chân Độ giãn theo các tư thế đo của 5 vật liệu đều tăng dần từ tư thế 1 đến tư thế 4. So với tư thế 1 (TT1), ở tư thế 2 (TT2) tăng trung bình 0,71%, ở tư thế 3 (TT3) tăng trung bình 2,28%, ở tư thế 4 (TT4) tăng trung bình 3,06%. Điều này dẫn đến làm tăng áp lực của vật liệu mũ giầy lên phần khớp ngón mu bàn chân. So với tư thế 1, ở tư thế 4 (tư thế kích thước vòng bàn chân lớn nhất), áp lực của các mẫu vải lên vùng khớp ngón lên mu bàn chân tăng lên từ 1,12 đến 1,35 lần. Do vậy, việc sử dụng giầy không vừa chân hoặc giầy chật, Hình 3.5. Mối tương quan giữa độ giãn và giầy có phần mũ làm từ áp lực của mẫu vật liệu M1 lên mu bàn chân đo ở 4TT vật liệu có độ giãn kém, áp lực lên mu bàn chân sẽ tăng mạnh và là một trong các nguyên nhân chính gây tổn thương bàn chân. 3.2.3.2. Mối tương quan giữa độ giãn, lực kéo giãn của vật liệu mũ giầy và áp lực lên mu bàn chân 18
19. Bảng 3.25. Độ giãn (f), áp lực trung bình (P), độ lệch chuẩn (SD) và mức ý nghĩa thống kê (p) của 5 mẫu vật liệu lên mu bàn chân của 10 đối tượng đo ở tư thế 1 Mẫu Cỡ mẫu 1 Cỡ mẫu 2 Cỡ mẫu 3 Cỡ mẫu 4 Cỡ mẫu 5 p vật P, SD, f, P, SD, f, P, SD, P, SD, P, SD, f, % f, % f, % liệu mmHg mmHg % mmHg mmHg % mmHg mmHg mmHg mmHg mmHg mmHg M1 2,12 26,10 1,22 6,90 48,46 1,86 11,67 70,53 2,50 16,86 101,76 3,66 21,88 127,08 4,35 0,009 M2 3,36 13,98 1,17 8,38 37,33 1,48 13,21 56,44 2,03 18,44 70,53 2,50 23,50 92,70 3,31 0,019 M3 2,70 17,33 1,18 7,63 45,41 1,77 12,43 67,48 2,36 17,62 83,63 2,98 22,65 103,83 3,79 0,010 M4 2,01 37,92 1,53 6,88 63,24 2,39 11,64 90,73 3,29 16,80 110,73 3,86 21,79 159,00 5,60 0,005 M5 1,93 37,92 1,53 6,80 70,14 2,62 11,56 96,64 3,35 16,72 122,84 4,35 21,71 161,16 5,87 0,003 Giá trị và mức tăng giá trị áp lực theo độ giãn là khác nhau đối với các mẫu vật liệu nghiên cứu (hình 3.26). Cùng một cỡ mẫu 1, giá trị áp lực của mẫu M2 là 13,98 ± 1,17mmHg (với độ giãn độ giãn 3,36%), trong khi đó giá trị áp lực của mẫu M4 là 37,92 ± 1,53 mmHg (với độ giãn độ giãn 2,01%). Do vậy, trên cùng một kích thước mẫu, vật liệu có độ giãn lớn hơn thì giá trị áp lực nhỏ hơn và ngược lại. Kết quả này cho thấy, việc sử dụng vải dệt kim làm mũ giầy cho nữ BNTĐ có ý nghĩa rất lớn trong việc giảm áp lực của mũ giầy lên bàn chân của BN khi đi giầy giúp bảo vệ và tránh hiện tượng sưng, loét bàn chân. Sử dụng Anova so sánh sự khác biệt giá trị áp Hình 3.6. Mối tương quan giữa độ lực giữa 5 cỡ mẫu trên cùng một vật liệu đều cho kết quả p < 0,05, điều giãn và áp lực của 5 mẫu vật liệu lên này chứng tỏ, sự khác biệt về giá trị áp lực lên mu bàn chân với các mức mu bàn chân giãn của vật liệu. Mẫu M2 có giá trị áp lực nhỏ nhất theo cả 5 mức giãn (áp 19
20. lực tại độ giãn ở mức 5 đạt 92,7 mmHg). Mẫu M5 cho giá trị áp lực lớn nhất ở các mức giãn (áp lực tại mức giãn 3 đã đạt 96,64 mmHg). Điều này phù hợp với các đặc trưng giãn (với độ giãn đến 30%) của 5 mẫu vải nghiên cứu. 3.2.4. Kết quả lựa chọn vải dệt kim làm mũ giầy theo áp lực cho phép lên phần khớp ngón của mu bàn chân Kết quả phân tích ở mục 3.2.2.2, giá trị áp lực tối đa cho phép của mũ giầy lên mu bàn chân là 69,20 mmHg. Do vậy, trong nghiên cứu này chỉ phân tích mối quan hệ giữa lực kéo giãn và giá trị áp lực thực nghiệm (trong giới hạn dưới 100 mmHg) của 5 mẫu vật liệu nghiên cứu lên mu bàn chân. Đối với các mẫu vật liệu nghiên cứu để làm mũ giầy, trong phạm vi áp lực dưới 100 mmHg, độ giãn của các mẫu vật liệu khá nhỏ, không quá 17%. Phương trình hồi quy giữa lực kéo giãn và áp lực thực nghiệm (dưới 100mmHg) của 5 mẫu vật liệu cho thấy, lực kéo giãn của vật liệu và áp lực tỷ lệ thuận: y = 6,0012x + 1,6023 với R2 = 0,9538, có mối quan hệ chặt chẽ. Để làm giầy cho người không bị bệnh lý bàn chân, khuyến cáo độ giãn vật liệu nên đạt tối thiểu 5%. Bởi vì, quá trình sử dụng giầy, do có sự thay đổi tải trọng lên Bởi vì, quá trình sử dụng giầy, do có sự thay đổi tải trọng lên bàn chân và sự bẻ uốn bàn chân kích thước vòng khớp ngón tăng lên đến 3,5%. Ngoài ra, bàn chân khi chịu tải trọng của cơ thể trong thời gian dài (từ sáng đến buổi chiều) kích thước vòng bàn chân tăng lên đến 5 mm hay 2,5%. Đối với giầy cho BN bị biến chứng bàn chân như BNTĐ, BN gout độ giãn vật liệu nên đạt tối thiểu 10%, bởi vì bàn chân BN còn tăng lên đáng kể do bị phù nề hoặc bị sưng. Như vậy vải dệt kim có Hình 3.7. Mối tương quan giữa độ giãn tương đối ≥ 10% với lực kéo giãn và áp lực thực nghiệm lực kéo giãn 57 N theo ASTM (dưới 100 mmHg) của 5 mẫu vật liệu D4964-96 là phù hợp để làm ở tư thế 1 mũ giầy có tính tiện nghi áp lực tốt. Đối với các mẫu vật liệu nghiên cứu, các mẫu vật liệu M1, M2 và M3 có độ giãn đàn hồi tốt là sự lựa chọn phù hợp để làm mũ giầy cho BNTĐ. 20
21. 3.3. Kết quả nghiên cứu thiết kế, chế tạo phom giầy và giầy cho nữ BNTĐ, đánh giá kết quả lựa chọn vật liệu dệt 3.3.1. Kết quả nghiên cứu thiết lập hệ thống cỡ số, thiết kế và chế tạo phom giầy cho nữ BNTĐ Các kích thước của phom giầy cho nữ BNTĐ đều lớn hơn so với phom giầy cho phụ nữ bình thường, đặc biệt là các kích thước vòng phom và chiều rộng phom chênh lệch tương ứng đến 24 mm và 6 mm. Điều này khẳng định sự cần thiết xây dựng hệ cỡ và thiết kế phom giầy riêng cho nữ BNTĐ. Sử dụng dữ liệu bề mặt phom 3D số hóa thiết kế được để chế tạo phom mẫu trên máy in 3D hoặc có thể phay phom trên phần mềm CNC sử dụng phôi làm từ các loại vật liệu như gỗ, nhựa hoặc kim loại. Hình 3.8. Hình ảnh phom mẫu được in 3D và nhân mẫu phom Nhân cỡ số phom đủ dải cỡ từ cỡ 216 đến 244 từ cỡ phom trung bình, với các gia số theo bước nhảy giữa các kích thước trong hệ cỡ số phom giầy, cụ thể: gia số theo chiều dài là 6,67 mm, theo chiều rộng khớp ngón là 1,5 mm và theo chu vi khớp ngón là 5 mm. 3.3.2. Kết quả thiết kế, chế tạo giầy thử nghiệm và đánh giá kết quả lựa chọn vật liệu Sử dụng các mẫu vải M1, M2 và M3 và da từ xơ vi mảnh (dày 1,1 mm, khối lượng 520 g/m2), xuất xứ từ Trung Quốc để chế tạo các mẫu giầy. Hình 3.9. Mẫu giầy cho nữ BNTĐ Kết quả đánh giá cảm nhận: Cả 3 nhóm đối tượng đi các mẫu giầy thử 21
22. nghiệm đều cho đánh giá cảm nhận “dễ chịu”. Cảm giác dễ chịu được ghi nhận cả khi đo áp lực ở tư thế 1 và tư thế 4. Điều này cho thấy sự lựa chọn 3 hệ mẫu vật liệu M1, M2, M3 là phù hợp. Kết quả xác định áp lực tại mu bàn chân khi đi giầy mẫu thử nghiệm: Nhóm đối tượng 1 giá trị áp lực tăng trung bình ở cả 2 tư thế là 1,47 mmHg tương đương khoảng 6,5%; nhóm 2 là 0,86 mmHg tương đương khoảng 1,7%. Tất cả các giá trị áp lực xác định được đều dưới ngưỡng áp lực tiện nghi 69,2 mmHg. Kết quả khẳng định phương pháp lựa chọn vật liệu được đề xuất trong luận án là có cơ sở khoa học và tính thực tiễn. Kết quả xác định áp lực tại lòng bàn chân khi đi giầy mẫu thử nghiệm: Ở nhóm đối tượng thử nghiệm 2, áp lực lên phần mu bàn chân tăng lên làm tăng áp lực lên phần khớp ngón lòng bàn chân đến 6,2 kPa. Ở nhóm đối tượng 3, áp lực lên lòng bàn chân lớn hơn nhóm 1 và 2, điều này là do khối lượng cơ thể phụ nữ nhóm 3 (trung bình 54 kg) lớn hơn khối lượng cơ thể phụ nữ nhóm 1 và 2 (trung bình khoảng 48 kg). Áp lực lên phần giữa (phần các vòm) bàn chân của nhóm 3 lớn hơn nhiều so với 2 nhóm 1 và 2, điều này có liên quan đến mức độ hạ vòm bàn chân của BNTĐ. Với các mẫu giầy thử nghiệm, áp lực đỉnh lên các vùng bàn chân ở các tư thế đo đạt tối đa là 182 kPa, đều không vượt quá ngưỡng khuyến cáo có thể gây loét bàn chân là 200 kPa. Như vậy, giầy đạt yêu cầu để sử dụng cho BNTĐ. KẾT LUẬN CỦA LUẬN ÁN 1. Kết quả nghiên cứu nhân trắc bàn chân của nữ BNTĐ: - Đã làm rõ được mức độ tổn thương bàn chân của nữ BNTĐ. - Xác định được các thông số cơ bản của bàn chân trung bình tiêu biểu. - Đánh giá được sự khác biệt về các kích thước và hình dạng bàn chân của nữ BNTĐ và phụ nữ khỏe mạnh tại miền Bắc Việt Nam: Các kích thước ngang của bàn chân nữ BNTĐ lớn hơn bàn chân phụ nữ khỏe mạnh: chiều rộng đến 4,5 mm, tương đương 5,1%; vòng khớp ngón đến 6 mm, tương đương 2,7% - Xây dựng được hệ thống kích thước bàn chân gồm 5 cỡ theo chiều dài (từ cỡ 216 đến cỡ 244) và mỗi cỡ theo chiều dài xây dựng 3 cỡ độ đầy. Hệ cỡ số bao gồm 15 cỡ có thể đáp ứng trên 83,5% bàn chân nữ BNTĐ khảo sát. 22
23. 2. Sử dụng cảm biến cảm biến Flexiforce A301 đã thiết kế và chế tạo được hệ thống đo áp lực lên bàn chân bao gồm thiết bị đo và kệ đứng đo đáp ứng yêu cầu. 3. Kết quả nghiên cứu sử dụng các loại vải dệt kim phù hợp để làm mũ giầy cho BNTĐ cho một số kết luận chính như sau: - Giá trị áp lực tối đa cho phép lên phần khớp ngón của mu bàn chân phụ nữ nên là 69,2 mmHg. Kết quả này làm cơ sở để thiết kế, lựa chọn vật liệu làm mũ giầy đảm bảo sự thoải mái, tính ổn định hình dạng và không ảnh hưởng đến hoạt động sinh lý bàn chân bệnh nhân. - Sự thay đổi kích thước bàn chân và lực tác động của các mẫu vải dệt kim lên phần khớp ngón mu bàn chân, kết quả cho thấy: + Áp lực mũ giầy lên mu bàn chân thay đổi theo các pha bước đi. Với các mẫu vải dệt kim nghiên cứu, so với khi đứng trên 2 chân, ở tư thế cơ thể tựa trên phần khớp ngón bị bẻ uốn một chân, kích thước vòng khớp ngón tăng trung bình 3,06%. Điều này dẫn đến làm tăng áp lực của vật liệu mũ giầy lên phần khớp ngón mu bàn chân trung bình là 1,2 lần. + Xác định được phương trình hồi quy giữa lực kéo giãn và áp lực thực nghiệm (dưới 100 mmHg) của 5 mẫu vật liệu mũ giầy lên mu bàn chân phụ nữ: y = 6,0012x + 1,6023 với R2 = 0,9538 + Vải dệt kim có độ giãn tương đối ≥ 10%, với lực kéo giãn 57 N là phù hợp để làm mũ giầy có tính tiện nghi áp lực tốt. Trong phạm vi nghiên cứu của luận án đã lựa chọn các mẫu vật liệu M1, M2 và M3 có khối lượng từ 295 đến 350 g/m2, độ dày từ 1,13 đến 2,66 mm, thành phần 100% polyester, kiểu dệt lớp ngoài là Single, độ giãn đàn hồi tốt là sự lựa chọn phù hợp để làm mũ giầy cho nữ BNTĐ. 4. Xây dựng được hệ cỡ số phom giầy cho nữ BNTĐ gồm 5 cỡ theo chiều dài (từ cỡ 34 đến cỡ 38) và mỗi cỡ theo chiều dài có 3 cỡ độ đầy với bước nhẩy 10 mm. Các kích thước phom giầy cho nữ BNTĐ lớn hơn so với phom giầy cho phụ nữ bình thường, đặc biệt là các kích thước vòng và chiều rộng phom lớn hơn tương ứng là 24 mm và 6 mm. - Thiết kế, nhân cỡ số và chế tạo được phom mẫu đáp ứng các yêu cầu về hình dạng và kích thước cũng như tính thẩm mỹ. Đây là cơ sở để sản xuất phom giầy và sản xuất giầy phù hợp với bàn chân và các 23
24. yêu cầu cho nữ BNTĐ. 5. Thiết kế, chế tạo được giầy mẫu và đánh giá kết quả lựa chọn vật liệu: - Đề xuất được cấu trúc giầy, thiết kế mẫu giầy và sử dụng 3 mẫu vải dệt kim làm mũ giầy đảm bảo tính thẩm mỹ, tiện nghi, đáp ứng được yêu cầu của nữ BNTĐ. - Kết quả đi thử nghiệm giầy với các nhóm đối tượng khác nhau cho thấy giầy đảm bảo tính tiện nghi áp lực, đáp ứng được yêu cầu sử dụng cho nữ BNTĐ. HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 1. Nghiên cứu thiết kế và sử dụng vật liệu kháng khuẩn chế tạo lót giầy định hình cho đối tượng có bệnh lý bàn chân như BNTĐ. 2. Nghiên cứu sử dụng vật liệu dệt kháng khuẩn làm mũ giầy cho BN tiểu đường tại Việt Nam. 3. Nghiên cứu thiết kế và sử dụng vật liệu dệt chế tạo giầy, dép riêng cho BN bị loét bàn chân tại Việt Nam. 24