Orthetische Dosis-Wirkungs-Studie (ODRS)

Ziel dieses Vorschlags ist es, besser zu verstehen, wie Fußorthesen im Schuh Verbesserungen der Fuß- und Sprunggelenkfunktion bei Menschen mit Sprunggelenksarthrose (OA) und/oder erworbenem Plattfuß bei Erwachsenen infolge einer Dysfunktion der hinteren Schienbeinsehne (PTTD) erzielen. Die Forscher wollen auch vorhersagen können, was die optimale, personalisierte Orthese für jeden Patienten ist. Dies sind häufige, schmerzhafte und oft stark beeinträchtigende Erkrankungen, wobei schätzungsweise etwa 6 % der erwachsenen Bevölkerung von Arthrose des Sprunggelenks betroffen sind und etwa 3,3 % der Frauen von erwachsenen Plattfüßen betroffen sind. Es hat sich gezeigt, dass Fußorthesen bei diesen Erkrankungen eine wirksame konservative Intervention sein können und helfen können, eine Operation zu verschieben oder zu verneinen. Bei einem erheblichen Anteil der Patienten sind Fußorthesen jedoch erfolglos, und es gibt Hinweise darauf, dass dies das Ergebnis einer erheblichen interindividuellen Variabilität der Gelenkbewegung und der Belastungsreaktion auf den Eingriff sein kann. Dies kann auf eine Reihe von Faktoren zurückzuführen sein, einschließlich der Form des Fußknochens, der Muskelkraft und/oder des Bewegungsumfangs der Gelenke. Darüber hinaus ist das Design von Fußorthesen zwischen den Anbietern häufig uneinheitlich, hauptsächlich aufgrund des manuellen Ansatzes, der verwendet wird, um sie zu entwerfen und herzustellen. Erschwerend kommt hinzu, dass Rezepte für Einlagen oft vage geschrieben sind. Die Verbesserung des Verständnisses der Untersucher für die unterschiedlichen Reaktionen von Fuß und Knöchel auf Variationen im Fußorthesendesign ist von entscheidender Bedeutung, wenn die Untersucher die Funktionsweise dieser Vorrichtungen auf der Ebene des einzelnen Patienten verbessern wollen. Mit herkömmlichen Techniken zu messen, wie sich die einzelnen Knochen des Fußes bewegen, ist jedoch sehr schwierig. Solche Methoden beruhen auf auf der Haut angebrachten Markern, die im Raum verfolgt werden, um die Kinematik von Fuß und Knöchel zu bestimmen. Aufgrund der Größe und Position der Fuß- und Knöchelknochen ist es jedoch nicht möglich, sie alle einzeln zu messen. Darüber hinaus führt die Bewegung zwischen der Haut und den darunter liegenden Knochen, die als Weichteilartefakt bekannt ist, zu erheblichen Fehlern in den Messungen. Dies wird durch die Notwendigkeit, Schuhe zu tragen, damit Orthesen richtig funktionieren, weiter erschwert. Die Gruppe hat ein Doppeldecker-Durchleuchtungssystem entwickelt, das auf die einzigartigen Probleme der Messung der Fußkinematik zugeschnitten ist. Dieses System hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Wirkung von Einlagen in unmodifizierten Schuhen gemessen werden kann. Um das Ziel zu erreichen, die Wirkung von Orthesen zu verstehen und vorhersagen zu können, sind die konkreten Ziele:

• [1]: Erfassung kinematischer Daten mittels Biplane-Fluoroskopie, die den Effekt der Variation des Winkels der Rückfußstellung in Fußorthesen beschreiben. Diese Daten werden von 90 Teilnehmern erhoben: 30 mit Knöchel-OA; 30 mit symptomatischer PTTD; und 30 gesunde Kontrollen.
• [2]: Führen Sie unter Verwendung der Daten aus SA1 eine Regressionsanalyse durch, um Faktoren zu identifizieren, die aus der Biplane-Fluoroskopie und der klinischen Untersuchung gewonnen wurden und die die Reaktion einer Person (d. h. Rückfußkinematik) auf den orthopädischen Eingriff signifikant beeinflussen. Zu diesen Faktoren gehören: Fußtyp, Knochengeometrie, statische Fußhaltung, Lage der Gelenkachse, Bewegungsbereich und Muskelstärke.
• [3]: Generieren Sie anhand der Daten aus SA1 ein Muskel-Skelett-Modell des Fußes, das eine detaillierte Analyse der Muskeln und Bänder ermöglicht, die die Knöchelbewegung steuern. Dieses wird in der Modellierungsplattform OpenSim entwickelt und nach Abschluss des Projekts frei verfügbar gemacht.
• [4]: Vergleich der kinematischen Reaktionen auf Orthesen, die unter Verwendung von Standardmethoden verschrieben wurden, und derjenigen, die unter Verwendung von Algorithmen und Erkenntnissen aus SA2 und SA3 in einer separaten Gruppe von Teilnehmern verschrieben wurden. Biplane-Fluoroskopie wird verwendet, um kinematische Daten von 10 Patienten mit Knöchel-OA und 10 mit PTTD zu sammeln, um die Leistung der drei Orthesenpaare (eines traditionellen, eines von SA2 und eines von SA3) zu vergleichen. Diese Daten werden auch verwendet, um die aus SA2 und SA3 resultierenden Vorhersagen zu validieren. Dieses vorgeschlagene Forschungsprojekt wird das Verständnis der Forscher über die Funktionsweise von Fußorthesen verbessern und uns helfen, Patienten wirksamere Geräte zu verschreiben. Dies kommt der großen Anzahl von Menschen in der Bevölkerung zugute, die an Knöchelarthrose und bei Erwachsenen erworbenem Plattfuß leiden.