Toteutettavuustutkimus älykkäiden mallien käyttämisestä, jotka yhdistävät korjausmenetelmät tiettyihin potilaan ominaisuuksiin, transtibiaalisen proteesihylsyn sovittamiseksi

Hyvin istuvat ja mukavat proteesihylsyt ovat kiireellisiä prioriteetteja 170 miljoonalle ihmiselle ympäri maailmaa, joilla on amputaatio, koska se estää ihmisiä saavuttamasta tavoitteitaan ja osallistumasta yhteiskuntaan. Pistorasioita tarjoavilla klinikoilla on kasvava kysyntä proteettisille raajoille, kustannukset kasvavat ja proteesihoitajista (henkilöistä, jotka sovittavat raajat potilaille) on pulaa. Proteesikanta yhdistää henkilön jäljellä olevan raajan muuhun proteettiseen raajaan. Kun proteesihylsy ei istu kunnolla, se aiheuttaa ihoärsytystä, rakkuloita ja pahimmassa tapauksessa haavaumia. Se johtaa myös siihen, että potilaat välttävät proteesien käyttöä kokonaan tai toistuvat klinikkakäynnit. Nämä pistorasiat ovat monimutkaisia ​​suunnitella potilaan raajan muodon, ihon ominaisuuksien ja paineensietokyvyn erojen vuoksi. Siksi proteesihoitajia on tuettava, jotta he voivat saavuttaa parhaan mahdollisen istukan potilaaseen, nopeammin ja vähemmillä komplikaatioilla, jotka voivat johtaa siihen, että potilaat eivät halua käyttää proteettista raajaansa.

Pistorasian suunnitteluun kuuluu oikaisu-niminen prosessi, jonka tavoitteena on optimoida proteesin käyttäjän mukavuus, vakaus ja liikkuvuus. Tämän saavuttamiseksi proteesilääkäri poistaa materiaalia tai lisää materiaalia lopullisen hylsyn muotoilun muodostamiseksi. Korjaus on erittäin monimutkainen ongelma, mutta tällä hetkellä on vain vähän ohjeita tai todisteita prosessin tueksi. Tämä jättää pistorasian riippuvaiseksi yksittäisen proteesilääkärin taidoista ja kokemuksesta, joka vaatii vuosien koulutusta ja kokemusta. Silloinkin optimaalisen pistorasian saaminen voi kestää jopa 9 klinikkakäyntiä.

Näyttöön perustuvan hylsysuunnittelun kehittäminen hylsyn istuvuuden parantamiseksi on International Society for Prosthetis & Orthotics -järjestön ensisijainen tavoite. Tämän kannalta kriittistä on kyky käyttää aiempia pistorasiasuunnitelmia koskevia tietoja oppiakseen pistorasian suunnitteluprosessista ja lisätäkseen ymmärrystä siitä. Tämä tarve juontaa juurensa vuosikymmeniä taaksepäin, ja Klasson esitti vuonna 1982 seuraavat kysymykset, jotka ovat edelleen ratkaisematta:

• Mikä on hyvä istuvuus?
• Mitä tietoja tarvitaan hyvän istuvuuden saavuttamiseksi?
• Mitä tietojen käsittelyä tarvitaan hyvän sopivuuden saavuttamiseksi?

Southamptonin yliopiston tutkijat ovat vuodesta 2014 lähtien kehittäneet teknologiaa vastaamaan potilaiden ja klinikan tarpeisiin proteesien tarjoajien, kuten Opcaren, ja potilaiden ohjauksena. Tämä työ on toistaiseksi johtanut maailman johtavaan tutkimukseen muodon analysoinnista ja pistorasiasuunnittelun optimoinnista ja yrityksen (Radii Devices) liikkeestä. Osana yhteistyötä Opcaren kanssa tehtiin marraskuussa 2019 tutkimus, jossa arvioitiin nykyistä pistorasiasuunnitteluohjelmistoa, ymmärrettiin nykyinen käytäntö ja kuinka pistorasian suunnittelua voitaisiin tukea. Viisi proteesistia, joilla oli vaihteleva kokemus, rekrytoitiin ja tunnistettiin tärkeimmät alueet, joilla tietokoneohjelmistoja voidaan parantaa, mukaan lukien:

1. lisätietojen sisällyttäminen suunnittelun tueksi;
2. intuitiivisempi käyttöliittymä;
3. kyky mukautua yksittäisten kliinikon mieltymyksiin.

Haasteita ovat monimutkaiset 3D-muodot pistorasiasuunnittelussa ja kuinka saada ja visualisoida merkityksellistä tietoa suunnitteluprosessista. Southamptonin yliopiston ja Radii Devicesin tutkijat ovat kehittäneet prosessin, jossa käytetään laskennallista geometriaa, datatieteitä ja biomekaanisen tekniikan asiantuntemusta tämän saavuttamiseksi. Kehitetty ohjelmisto oppii aiemmista pistorasiasuunnitelmista ehdottaakseen optimaalista pistorasiamallia yksittäiselle potilaalle. Tätä ohjelmistoa testataan tässä tutkimuksessa sen vertaamiseksi Opcaren nykyiseen suunnitteluprosessiin. Tämä antaa tutkijoille mahdollisuuden ymmärtää tekniikan vahvuudet ja heikkoudet ja antaa tietoa tätä teknologiaa sisältävien suunnitteluohjelmistojen kehittämisestä parhaalla tavalla tukemaan pistorasioiden suunnittelua.