Studie proveditelnosti o používání inteligentních šablon, které propojují rektifikační přístupy s konkrétními charakteristikami pacienta, pro nasazení transtibiální protetické zásuvky

Dobře padnoucí a pohodlná protetická objímka je naléhavou prioritou pro 170 milionů lidí na celém světě s amputací, protože lidem brání dosáhnout svých cílů a zapojit se do společnosti. Pro kliniky poskytující objímky vzrůstá poptávka po protetických končetinách, zvyšují se náklady a je nedostatek protetiků (lidí, kteří končetiny pasují pacientům). Protetická objímka spojuje zbývající končetinu osoby se zbytkem protetické končetiny. Když protetická objímka správně nesedí, způsobuje podráždění kůže, puchýře a v nejhorších případech vředy. Povede to také k tomu, že se pacienti budou zcela vyhýbat používání protéz nebo opakovaným návštěvám kliniky. Konstrukce těchto objímek je komplikovaná kvůli rozdílům ve tvaru končetiny pacienta, vlastnostech kůže a schopnosti tolerovat tlak. Proto je potřeba podporovat protetiky, aby dosáhli co nejlepšího uložení objímky pro pacienta, rychleji a s menším počtem komplikací, které mohou vést k tomu, že pacienti nebudou chtít nosit protetickou končetinu.

Konstrukce patice zahrnuje proces zvaný rektifikace, jehož cílem je optimalizovat pohodlí, stabilitu a mobilitu pro uživatele protézy. Aby toho dosáhl, protetik odebere materiál nebo přidá materiál pro tvarování konečného designu objímky. Náprava je velmi komplikovaný problém, ale v současné době existuje jen málo pokynů nebo důkazů na podporu tohoto procesu. Zásuvka tak závisí na dovednostech a zkušenostech jednotlivých protetiků, kteří vyžadují roky školení a zkušeností. I v takovém případě může dosažení optimálního uložení patice trvat až 9 návštěv kliniky.

Primárním cílem Mezinárodní společnosti pro protetiku a protetiku je vývoj designu patice založeného na důkazech pro zlepšení usazení patice. Rozhodující pro to je schopnost používat informace o minulých návrzích soketů k tomu, abyste se poučili z procesu návrhu soketu a porozuměli mu. Tato potřeba sahá mnoho desetiletí zpět, přičemž Klasson si v roce 1982 položil následující otázky, které dodnes nejsou vyřešeny:

• Co je vhodné?
• Jaké informace jsou nezbytné k dosažení dobré shody?
• Jaké zpracování informací je nezbytné pro dosažení dobré shody?

Od roku 2014 výzkumní pracovníci University of Southampton vyvinuli technologii, která uspokojí potřeby pacientů a klinik, a to na základě podnětů od poskytovatelů protetiky, včetně Opcare, a pacientů. Tato práce zatím vyústila v přední světový výzkum v oblasti analýzy tvaru a optimalizace designu patic a spin out společnosti (Radii Devices). V rámci spolupráce se společností Opcare byla v listopadu 2019 provedena studie s cílem posoudit současný software pro návrh zásuvek, pochopit současnou praxi a jak lze návrh zásuvek podporovat. Bylo přijato pět protetiků s různými zkušenostmi a byly identifikovány klíčové oblasti, ve kterých lze počítačový software zlepšit, včetně:

1. zahrnutí více dat na podporu návrhu;
2. intuitivnější rozhraní a
3. schopnost přizpůsobit se individuálním preferencím lékaře.

Výzvy zahrnují komplikované 3D tvary v návrhu zásuvky a jak získat a vizualizovat smysluplná data o procesu návrhu. Výzkumníci z University of Southampton a Radii Devices vyvinuli proces, který k dosažení tohoto cíle využívá výpočetní geometrii, datovou vědu a biomechanické inženýrství. Vyvinutý software se učí z minulých návrhů zásuvek, aby navrhl optimální návrh zásuvky pro jednotlivého pacienta. Tento software bude testován v rámci této výzkumné studie, aby byl porovnán se současným návrhovým procesem společnosti Opcare. To umožní výzkumníkům porozumět silným a slabým stránkám této technologie a poskytnout informace pro vývoj návrhového softwaru zahrnujícího tuto technologii tím nejlepším způsobem, jak podporovat návrh socketů.