Ortoosiannosvastetutkimus (ODRS)

Tämän ehdotuksen tavoitteena on ymmärtää paremmin, kuinka kengän sisäisten jalkaortoosien avulla saavutetaan parannuksia jalan ja nilkan toiminnassa ihmisillä, joilla on nilkan nivelrikko (OA) ja/tai aikuisten hankittu litteäjalka, joka johtuu sääriluun takajänteen toimintahäiriöstä (PTTD). Tutkijoiden tavoitteena on myös pystyä ennustamaan, mikä on kullekin potilaalle optimaalinen, yksilöllinen ortoosilaite. Nämä ovat yleisiä, tuskallisia ja usein erittäin heikentäviä tiloja, ja nilkan OA:n arvioidaan vaikuttavan noin 6 %:iin aikuisväestöstä ja aikuisten litteään jalkoihin noin 3,3 %:iin naisista. On osoitettu, että jalkaortoosit voivat olla tehokas konservatiivinen toimenpide näihin tiloihin ja voivat auttaa lykkäämään tai kumoamaan leikkausta. Merkittävälle osalle potilaista jalkaortoosit eivät kuitenkaan onnistu, ja on näyttöä siitä, että tämä voi johtua merkittävästä yksilöiden välisestä vaihtelusta nivelten liikkeessä ja kuormitusvasteessa interventioon. Tämä voi johtua useista tekijöistä, kuten jalan luun muodosta, lihasvoimasta ja/tai nivelten liikeratasta. Lisäksi jalkaortoosien suunnittelu on usein epäjohdonmukaista toimittajien välillä, mikä johtuu suurelta osin niiden suunnittelussa ja valmistuksessa käytetystä manuaalisesta lähestymistavasta. Lisäksi vaikeuttava tekijä on, että jalkaortoosien reseptit on usein kirjoitettu epämääräisesti. Tutkijoiden ymmärryksen parantaminen erilaisista jalka- ja nilkkareaktioista jalkaortoosisuunnittelun vaihteluihin on välttämätöntä, jos tutkijat haluavat parantaa näiden laitteiden toimintaa yksittäisen potilaan tasolla. On kuitenkin erittäin vaikeaa mitata, kuinka jalan yksittäiset luut liikkuvat perinteisillä tekniikoilla. Tällaiset menetelmät perustuvat ihoon kiinnitettyihin markkereihin, joita seurataan avaruudessa jalan ja nilkan kinematiikassa. Jalan ja nilkan luiden koko ja sijainti merkitsee kuitenkin sitä, että niitä kaikkia ei ole mahdollista mitata erikseen. Lisäksi ihon ja alla olevien luiden välinen liike, joka tunnetaan pehmytkudosartefaktina, tuo mittauksiin merkittäviä virheitä. Tätä vaikeuttaa entisestään tarve käyttää kenkiä, jotta ortoosit toimisivat kunnolla. Ryhmä on kehittänyt kaksitasoisen fluoroskopiajärjestelmän, joka on räätälöity vastaamaan jalan kinematiikkaan liittyviin ainutlaatuisiin kysymyksiin. Tällä järjestelmällä on lisäetuna, että se pystyy mittaamaan jalkaortoosien vaikutuksia muokkaamattomissa kengissä. Jotta saavutetaan tavoite ymmärtää ja pystyä ennustamaan ortoosien vaikutukset, erityistavoitteet ovat:

• [1]: Kerää kaksitasofluoroskopian avulla kinemaattista dataa, joka kuvaa jalkaterän kulmakiven vaihtelun vaikutusta jalkaortoosissa. Nämä tiedot saadaan 90 osallistujalta: 30 nilkan OA:ta; 30, joilla on oireinen PTTD; ja 30 tervettä kontrollia.
• [2]: Suorita SA1:n tietojen avulla regressioanalyysi tunnistaaksesi kaksitasofluoroskopialla ja kliinisellä tutkimuksella saadut tekijät, jotka vaikuttavat merkittävästi yksilön vasteeseen (eli jalan kinematiikkaan) ortoottiseen interventioon. Näitä tekijöitä ovat: jalan tyyppi, luun geometria, jalan staattinen asento, nivelakselin sijainti, liikealue ja lihasvoima.
• [3]: Luo SA1:n tietojen avulla jalan tuki- ja liikuntaelimistön malli, joka mahdollistaa yksityiskohtaisen analyysin nilkan liikettä ohjaavista lihaksista ja nivelsiteistä. Tämä kehitetään OpenSim-mallinnusalustalla ja asetetaan vapaasti saataville projektin päätyttyä.
• [4]: Vertaa kinemaattisia vasteita ortoottisille laitteille, jotka on määrätty standardimenetelmillä, ja niihin, jotka on määrätty käyttämällä SA2:n ja SA3:n algoritmeja ja näkemystä erillisessä osallistujaryhmässä. Kaksitasofluoroskopiaa käytetään kinemaattisten tietojen keräämiseen 10 nilkan OA-potilaalta ja 10 PTTD-potilaalta, jotta voidaan verrata kolmen ortoosiparin (yksi perinteinen, yksi SA2:sta ja yksi SA3:sta) suorituskykyä. Näitä tietoja käytetään myös SA2:sta ja SA3:sta saatujen ennusteiden validointiin. Tämä ehdotettu tutkimusprojekti parantaa tutkijoiden ymmärrystä jalkaortoosien toiminnasta ja auttaa meitä määräämään tehokkaampia laitteita potilaille. Tämä hyödyttää suurta osaa väestöstä, jolla on nilkan nivelrikko ja aikuisten hankittu litteä jalka.