Luun ja ihon liikkeiden kvantifiointi henkilöiden jäännösraajoissa, joilla on transtibiaalinen amputaatio dynaamisella stereoröntgenillä

Henkilöt, joilla on alaraajan amputaatio (LEA), kokevat usein suhteellista liikettä jäännösraajan ja proteesin hylsyn välillä, kuten pystysuuntaista translaatiota ja aksiaalikiertoa, mikä voi aiheuttaa tehottoman dynaamisen kuormituksen siirtymisen distaalisista proteesikomponenteista jäännösraajaan. Tämä voi johtaa merkittäviin toissijaisiin seurauksiin, kuten kipuun, kävelypoikkeamiin ja epämukavuuteen, jotka rajoittavat liikkuvuutta ja autonomiaa. Luun ja proteesihylsyn välistä suhteellista liikettä on arvioitu, mutta dynaamisesta, in vivo -jäännösraajan istukan kinematiikasta on vain vähän tietoa, koska useimmat tutkimukset on suoritettu käyttäen ei-dynaamisia testausprotokollia, staattisia mittauksia tai validoimattomat pintamarkkereihin perustuvat liikkeensieppausjärjestelmät. Dynamic Stereo X-ray (DSX) on edistynyt kuvantamistekniikka, joka voi mitata 3D-luun liikettä ja kudosten/vuorauksen muodonmuutoksia proteesin sisällä dynaamisten toimintojen aikana.

Ymmärryksessämme jäännösraajan ja istukan välisen rajapinnan monimutkaisesta mekaniikasta on huomattava aukko dynaamisten toimintojen aikana, mikä rajoittaa kykyä parantaa proteesin suunnittelua. Tämän projektin tavoitteena on kehittää analyyttisiä työkaluja, joilla kvantifioidaan sekä dynaamista, in vivo -kinematiikkaa jäännösraajan ja istukan välillä että jäännöskudoksen/vuorauksen muodonmuutosmekanismia. Tämän menetelmän herkkyyden validoimiseksi hylsyjousituksen eroille arvioidaan kaksi jousitusjärjestelmää: korotettu alipaine ja perinteinen imu. Oletuksena on, että tehokas ja erittäin tarkka menetelmä jäännösraajan ja proteesihylsyn välisen dynaamisen vuorovaikutuksen kvantifioimiseksi on riittävän herkkä erottamaan erityyppiset proteesihylsyn ripustukset, mikä edistää hylsyn suunnittelun biomekaanista ymmärrystä. Tätä varten tutkijat pyrkivät seuraaviin tavoitteisiin: (1) Optimoimaan DSX-proseduuriset asetukset proteesin hylsyn, luuston kinematian ja kudoksen/vuorauksen muodonmuutoksen tarkkaa seurantaa varten; (2) Suhteellisen liikkeen kvantifiointi jäännössääriluun ja proteesin hylsyn välillä dynaamisten toimintojen aikana; ja (3) mitata ihon ja vuorauksen muodonmuutoksia proteesissa dynaamisten toimintojen aikana.

21 osallistujaa, joilla on transtibiaalinen amputaatio, asennetaan pistorasiaan, joka voidaan ripustaa sekä korotetulla tyhjiöllä että perinteisellä imulla. Osallistujat käyvät läpi 4 viikon sopeutumisjakson, jonka jälkeen heidät testataan DSX-laitoksessa. DSX:ää käytetään seuraamaan luuston ja ihon/vuorauksen liikkeitä molemmilla jousitustekniikoilla kolmen dynaamisen toiminnon aikana: juoksumatolla käveleminen itse valitulla nopeudella, nopea kävely (10 % nopeampi) ja alaspäin suuntautuva liike. Kahden ripustustekniikan (aktiivinen EV ja perinteinen imu) suorituskyky testataan kvantitatiivisesti määrittämällä sääriluun 3D-luun liike suhteessa proteesin istukkaan ja määrittämällä vuorauksen ja pehmytkudoksen muodonmuutos kannan ja jäännösrajapinnassa.

Käyttämällä analyyttisiä työkaluja erittäin tarkkaan, in vivo -arviointiin jäljelle jääneen raajan istukan liikkeestä, voidaan tarjota tärkeitä perustietoja, jotka auttavat kehittämään uusia menetelmiä ja tekniikoita proteesin istuvuuden parantamiseksi, jotka voivat vähentää toissijaisia ​​fyysisiä liitännäissairauksia. ja rappeuttavat muutokset, jotka johtuvat proteesikuormituksen huonon siirtymisen komplikaatioista.