Kvantitativní proces návrhu zásuvek

Pozadí: Osoby po amputaci dolních končetin trpí chronickými zdravotními problémy, jako jsou zbytkové kožní problémy končetin, bolesti v kříži a osteoartróza. Tyto problémy se zhoršují vysokou úrovní fyzické aktivity a špatným usazením protézy. Protetici věří, že omezení zbytkového pohybu stehenní kosti a kůže zlepší spojení sil, a tím vyřeší tyto problémy. Neexistují však žádná data, která by prokazovala, jak změny v designu objímky ovlivňují reziduální pohyb stehenní kosti a kůže, a tedy vedou ke zlepšení výsledků hlášených pacientem.

Cíl/Hypotéza: Cílem tohoto výzkumu je zlepšit současný optimalizační proces návrhu patice, který zahrnuje pokusy a omyly a silně se opírá o zkušenosti a intuici protetika pomocí kvantitativně informovaného optimalizačního procesu. Hypotéza spočívá v tom, že modifikovatelná mechanika v lůžku, tj. zbytkový pohyb stehenní kosti, namáhání kůže a tlak v lůžku, souvisí s designem lůžka a výsledky pacienta a lze je odhadnout pomocí snadno dostupných klinických měření.

Specifické cíle: Prvním cílem je identifikovat klíčové charakteristiky in-socket mechaniky, které souvisejí s fyzickou funkcí a pacientem uváděným komfortem a funkcí. Druhým cílem je identifikovat snadno dostupná klinická měření, která jsou spojena s mechanickými charakteristikami v zásuvce, které souvisejí s výsledky. Účelem tohoto cíle je korelovat naše laboratorní nálezy z Cíle 1 s konvenčnějšími modalitami klinického hodnocení.

Strategie výzkumu: Předběžné údaje prokazují proveditelnost navrhovaného výzkumného plánu a postoupí do pilotního klinického hodnocení. Tyto dva cíle budou zahrnovat 30 transfemorálních amputátů. Vysokorychlostní dvouplošný radiografický systém se používá k zobrazení zbytkové končetiny, zatímco účastníci chodí na dvoupásovém přístrojovém běžeckém pásu jak v jejich aktuální zásuvce, tak v zásuvkách s úmyslně změněným objemem, výškou okraje, geometrií průřezu a tuhostí. Trojrozměrný (3D) pohyb kůže v jamce bude určen sledováním pohybu 40 až 50 malých kovových kuliček umístěných v mřížkovém vzoru na kůži zbývající končetiny před nasazením jamky. Zbytkový pohyb stehenní kosti v lůžku bude určován se submilimetrovou přesností pomocí validovaného sledovacího procesu, který odpovídá modelům kostí specifickým pro daný subjekt získaným z CT na dvourovinných rentgenových snímcích. Diskrétní tlak v zásuvce bude zaznamenáván na čtyřech místech pomocí podložek pro snímání tlaku. Snadno dostupná klinická měření budou rovněž shromážděna, včetně analýzy chůze, vzorců zatížení chodidla, reakčních sil na zemi, zbytkové tuhosti tkáně končetiny a síly kyčle v rozsahu pohybu. Každý účastník vyplní klinické dotazníky, aby kvalitativně vyhodnotil pohodlí, padnutí a celkovou spokojenost po nošení každé zásuvky. Různé modifikace zásuvek mají ovlivnit mechaniku zbytkové končetiny v zásuvce, fyzickou funkci a pacientem hlášené výsledky (cíl 1). Tyto vztahy budou posouzeny pomocí zobecněného lineárního modelu. Korelace mezi měřením stupně výzkumu a dostupnými klinickými měřeními (Cíl 2) bude hodnocena pomocí bivariačních korelačních analýz. Informace získané v cílech 1 a 2 budou použity k vývoji kvantitativně informovaného procesu optimalizace patice, přičemž klinická měření spojená s mechanikou v patici budou použita k informování o optimalizaci designu patice.