Kvantifikace pohybu kostí a kůže ve zbytkové končetině jedinců s transtibiální amputací pomocí dynamického stereofonního rentgenu

Jedinci s amputací dolní končetiny (LEA) často zažívají relativní pohyb mezi zbytkovou končetinou a protetickou objímkou, jako je vertikální translace a axiální rotace, což může způsobit neefektivní přenos dynamického zatížení z distálních součástí protézy na zbytkovou končetinu. To může vést k významným sekundárním následkům, jako je bolest, odchylky chůze a nepohodlí, které omezují pohyblivost a autonomii. Byla provedena hodnocení relativního pohybu mezi kostí a protetickou objímkou, ale existuje jen málo existujících údajů o dynamické, in vivo reziduální kinematice končetiny-loketní jamky, protože většina vyšetřování byla provedena pomocí nedynamických testovacích protokolů, statických měření nebo pomocí neověřené systémy snímání pohybu založené na povrchových značkách. Dynamic Stereo X-ray (DSX) je pokročilá zobrazovací technologie, která dokáže kvantifikovat 3D pohyb kostí a deformaci tkáně/vložky uvnitř protetického lůžka během dynamických aktivit.

V našem chápání složité mechaniky zbytkového rozhraní končetiny a lůžka během dynamických činností existuje podstatná mezera, která omezuje schopnost zlepšit konstrukci protetiky. Cílem tohoto projektu je vyvinout analytické nástroje pro kvantifikaci jak dynamické, in-vivo kinematiky mezi zbytkovou končetinou a jamkou, tak i mechanismu zbytkové deformace tkáně/výstelky. Za účelem ověření citlivosti této metodiky na rozdíly v zavěšení hrdla budou hodnoceny 2 závěsné systémy: zvýšené vakuum a tradiční sání. Předpokládá se, že účinná a vysoce přesná metoda pro kvantifikaci dynamické interakce mezi zbytkovou končetinou a protetickou objímkou ​​bude dostatečně citlivá na rozlišení mezi různými typy zavěšení protetické objímky, což podpoří biomechanické pochopení konstrukce objímky. Za tímto účelem se výzkumníci zaměří na následující cíle: (1) Optimalizovat procedurální nastavení DSX pro přesné sledování protetického pouzdra, kinematiky skeletu a deformace tkáně/vložky; (2) Kvantifikovat relativní pohyb mezi zbytkovou tibií a protetickou jamkou během dynamických aktivit; a (3) Měřit deformaci kůže a vložky v protetickém lůžku během dynamických aktivit.

Dvacet jedna účastníků s transtibiální amputací bude vybaveno zásuvkou, kterou lze zavěsit pomocí zvýšeného vakua i tradičního sání. Účastníci podstoupí 4týdenní aklimatizační období a poté budou testováni v zařízení DSX. DSX bude využito ke sledování pohybu kostry a kůže/vložky v rámci obou technik zavěšení během 3 dynamických aktivit: chůze na běžeckém pásu rychlostí, kterou si sami zvolili, rychlá chůze (o 10 % rychlejší) a krok dolů. Výkon dvou závěsných technik (aktivní EV a tradiční sání) bude testován kvantifikací 3D kostního pohybu reziduální tibie s ohledem na protetickou jamku a kvantifikací výstelky a deformace měkkých tkání na rozhraní jamka-reziduum.

Použitím analytických nástrojů pro vysoce přesné, in-vivo hodnocení reziduálního pohybu končetiny a loketní jamky lze poskytnout zásadní základní informace, které pomohou při vývoji nových metod a technik pro zlepšení protetického přizpůsobení, které mají potenciál snížit sekundární fyzické komorbidity. a degenerativní změny, které jsou důsledkem komplikací špatného přenosu zátěže protetiky.