Kvantificering af knogle- og hudbevægelser i den resterende lemmer hos personer med transtibial amputation ved hjælp af dynamisk stereorøntgen

Personer med amputation af nedre ekstremiteter (LEA) oplever ofte relativ bevægelse mellem deres resterende lem og protesefatningen, såsom vertikal translation og aksial rotation, hvilket kan forårsage ineffektiv dynamisk belastningsoverførsel fra de distale protesekomponenter til det resterende lem. Dette kan føre til betydelige sekundære konsekvenser, såsom smerter, gangafvigelser og ubehag, der begrænser mobilitet og autonomi. Vurderinger af den relative bevægelse mellem knoglen og proteseskålen er blevet udført, men der er kun få eksisterende data om dynamisk, in vivo residual lemmer-socket kinematik, da de fleste undersøgelser er blevet udført ved hjælp af ikke-dynamiske testprotokoller, statiske målinger eller med uvaliderede overflademarkør-baserede motion capture-systemer. Dynamic Stereo X-ray (DSX) er en avanceret billeddannelsesteknologi, der kan kvantificere 3D knoglebevægelse og væv/liner deformation inde i en protesefatning under dynamiske aktiviteter.

Der er et væsentligt hul i vores forståelse af den komplekse mekanik af den resterende lemmer-socket-grænseflade under dynamiske aktiviteter, der begrænser evnen til at forbedre protesedesign. Målene for dette projekt er at udvikle de analytiske værktøjer til at kvantificere både den dynamiske, in-vivo kinematik mellem det resterende lem og socket, såvel som mekanismen for resterende væv/liner deformation. For at validere denne metodes følsomhed over for forskelle i fatningsophæng, vil 2 ophængssystemer blive evalueret: forhøjet vakuum og traditionel sugning. Det er en hypotese, at en effektiv og meget nøjagtig metode til at kvantificere den dynamiske interaktion mellem det resterende lem og protesefatning vil være følsom nok til at skelne mellem forskellige typer af protesefatningsophæng, hvilket vil fremme den biomekaniske forståelse af fatningsdesign. For at gøre dette vil efterforskerne tage fat på følgende mål: (1) At optimere DSX-procedureopsætningen til nøjagtig sporing af proteseskålen, skeletkinematik og vævs-/foringsdeformation; (2) At kvantificere den relative bevægelse mellem den resterende tibia og proteseskålen under dynamiske aktiviteter; og (3) at måle deformationen af ​​huden og foringen i protesefatningen under dynamiske aktiviteter.

Enogtyve deltagere med transtibial amputation vil blive udstyret med en sokkel, der kan ophænges via både forhøjet vakuum og traditionelt sug. Deltagerne vil gennemgå en 4-ugers akklimatiseringsperiode og derefter blive testet på DSX-anlægget. DSX vil blive brugt til at spore skelet- og hud/liner-bevægelser under begge affjedringsteknikker under 3 dynamiske aktiviteter: løbebåndsgang med selvvalgt hastighed, hurtig gang (10 % hurtigere) og en step-down-bevægelse. Ydeevnen af ​​de to suspensionsteknikker (aktiv EV og traditionel sugning) vil blive testet ved at kvantificere 3D-knoglebevægelsen af ​​den resterende tibia med hensyn til den protetiske socket og kvantificere foring og bløddelsdeformation ved socket-residuum-grænsefladen.

Ved at bruge de analytiske værktøjer til en meget nøjagtig, in-vivo vurdering af resterende lemmer-socket-bevægelse, kan vital grundlæggende information tilvejebringes for at hjælpe med udviklingen af ​​nye metoder og teknikker til at forbedre protetisk pasform, der har potentialet til at reducere sekundære fysiske komorbiditeter og degenerative ændringer, der skyldes komplikationer af dårlig protetisk belastningsoverførsel.