R21: Snadno použitelný, inteligentní a cenově dostupný systém podšívky (ENABLE) pro hodnocení uchycení zásuvky (ENABLE)

V projektu bude testována nová podložka pro snímání tlaku. Účelem těchto testů je zjistit bezpečnost a účinnost snímací podložky. Výzkumný tým by chtěl požádat Institutional Review Board (IRB) o nárok na nevýznamné riziko.

Podložka bude vyrobena z materiálů podobných běžné vložce se zapuštěnými nanotrubičkami. Nanotrubičky jsou plněny slitinami galia, jejichž odpor se bude měnit na základě zatěžovaného tlaku. Když těmito trubicemi prochází konstantní proud, změna tlaku vede ke změně okolních teplot, což vybudí tepelně citlivá barviva ke změně barvy. Takže výzkumný tým mohl odhadnout tlak v dané oblasti na základě barvy kolem ní.

Experimentální postup zahrnuje tři sady a vyžaduje 3–4 návštěvy každého subjektu.

Postup sady I zahrnuje standardní konstrukci zásuvky, která vyžaduje 2-3 návštěvy subjektů v kanceláři místní protetické společnosti. Poté certifikovaný protetik sestaví testovací objímku a přizpůsobenou vložku, aby maximalizoval usazení objímky a pohodlí a provedl potřebné vyrovnání protetické nohy. Pokud to nebude nutné, všechny testovací zásuvky budou duplikáty každodenních zásuvek amputovaných.

Sada II otestuje přesnost zkonstruovaného prototypu na subjektech po amputaci ve srovnání s komerčně dostupnou senzorovou podložkou, která slouží jako referenční. Nejprve výzkumný tým namontuje oba snímací systémy na subjekty. Referenční senzorová mřížka bude připevněna na zbytkovou končetinu přímo pomocí lékařské pásky. Poté, co si subjekt nasadí snímací podložku ENABLE, výzkumný tým zaregistruje dva snímací systémy. Nakonec se od subjektů vyžaduje, aby si nasadily testovací zásuvku a nepřetržitě chodily, takže měření vyvinutého prototypu mohlo být stabilizováno. Snímky ENABLE budou pořízeny a porovnány se zaznamenanými tlakovými signály z referenční sítě.

Přestože referenční mřížka a systém ENABLE jsou navrženy tak, aby se daly snadno nasadit, bude nutná krátká pomoc od experimentátorů, aby bylo zajištěno, že montážní postup může být proveden správně.

Sada III otestuje, zda informace z ENABLE vedou k odpovídajícímu posouzení objímky na základě reakce zkušených protetiků, když je protetikům ukázáno rozložení tlaku naměřené pomocí ENABLE za různých podmínek přizpůsobení. Všechny subjekty budou vystaveny pěti podmínkám přizpůsobení se zásuvce: dobré a další pěnové podložky ve čtyřech různých oblastech zobrazených v náhodném pořadí. Velikost podložky v každém místě volí protetik na základě tvaru a velikosti zbytkových končetin.

Za každé vhodné podmínky projde každý subjekt třemi zkouškami. V každém pokusu bude subjekt chodit nepřetržitě, dokud se barva snímací podložky nestabilizuje. Po pořízení digitálních snímků s vysokým rozlišením, které pokrývají většinu snímací oblasti ENABLE, nechá výzkumný tým subjekt odpočívat, dokud optický vzor ENABLE zcela nezmizí, než zahájí novou zkoušku.

Po dokončení experimentů bude subjekt muset vyplnit dotazník o pohodlí systému ENABLE. Průzkum bude proveden těsně po experimentálním postupu na papíře. Během setu II a III je pro účastníky k dispozici bezpečnostní postroj, pokud je potřeba. Účastníci jsou požádáni, aby sami sledovali tlak a tepelné podmínky na svých zbytkových končetinách, a vyzýváme je, aby požádali o předčasné ukončení experimentálního postupu.