Pivot-Flex Foot: Optimální spojovací poměr mezi pohyby v příčné a sagitální rovině pomocí torzně adaptivní protézy pro jedince s amputací dolní končetiny

Lidský kotník je složitý mechanismus, který se nechová jako jednoduchý pant. Místo toho jsou povoleny rotace ve všech třech osách a některé jsou spojeny dohromady. Zejména osa rotace talo-krurálního kloubu během flexe kotníku je nakloněna směrem dolů a laterálně vzhledem k horizontále a rotace se mezi jednotlivci pohybuje od 10 do 26 stupňů. Tato rotace spojuje pohyb plantární a dorzální flexe s vnější a vnitřní rotací bérce vzhledem k noze. Tato vlastnost přirozené končetiny nebyla replikována v protetických chodidlech a kotnících.

Osoby po amputaci dolních končetin udělají na své protéze tisíce kroků každý den a žádný nemá spřažený pohyb mezi příčnou a sagitální rovinou. Absence této přirozené vazby může souviset s vysokým výskytem reziduálních poranění měkkých tkání končetin, nutností kompenzační chůze a celkovou nespokojeností s jejich protézami.

Adaptéry pro příčnou rotaci, sestávající z jednoduchých torzních pružin, jsou k dispozici na předpis. Tato zařízení mohou zvýšit rotaci v příčné rovině a snížit točivý moment v příčné rovině, ale jejich použití není rozšířené a pokud jsou nadměrně poddajné, mohou snížit stabilitu chůze. Cena, hmotnost, konstrukční výška protézy a neschopnost uživatele upravit tuhost, to vše může hrát roli v jejich nedostatečném přijetí, ale může se také stát, že rotace v příčné rovině není spojena se sagitální rovinou. U těchto zařízení dochází k pohybu pouze v příčné rovině, když je aplikován krouticí moment v příčné rovině.

Tento výzkum má jeden konkrétní cíl: identifikovat optimální poměr vazby mezi pohyby v příčné a sagitální rovině pomocí nové, torzně adaptivní protézy pro jedince s amputací dolní končetiny. Vyšetřovatelé vybaví vzorek populace jednostranných transtibiálních amputátů motoricky řízenou a počítačem řízenou torzně adaptivní protézou.

Účastníci budou chodit v přímé linii a v obou směrech po kruhu s torzně adaptivní protézou nastavenou v různých spojovacích poměrech (naslepo a v náhodném pořadí).

Obecné hypotézy pro tuto studii jsou: (H1) existuje vazební poměr mezi 0 (žádná vazba) až 1:2 (jeden stupeň pohybu v příčné rovině na každé dva stupně pohybu v sagitální rovině), který minimalizuje krouticí moment zásuvky v příčné rovině a (H2) v tomto rozsahu bude existovat výhodný vazební poměr po amputaci.

Tento výzkum odhalí, jak nejlépe spojit pohyb v příčné a sagitální rovině v protézách po amputaci dolních končetin.