Processo di progettazione dei socket con informazioni quantitative

Sfondo: gli amputati degli arti inferiori sperimentano problemi di salute cronici come problemi cutanei degli arti residui, lombalgia e artrosi. Questi problemi sono esacerbati da elevati livelli di attività fisica e da uno scarso adattamento dell'invasatura protesica. I protesisti ritengono che limitare il movimento residuo del femore e della pelle migliorerà l'accoppiamento della forza e quindi risolverà questi problemi. Tuttavia, non ci sono dati che dimostrino come i cambiamenti nel design dell'alveolo influenzino il movimento residuo del femore e della pelle e, per estensione, portino a risultati migliori riferiti dal paziente.

Obiettivo/Ipotesi: l'obiettivo di questa ricerca è quello di migliorare l'attuale processo di ottimizzazione del design dell'invasatura che comporta tentativi ed errori e si basa fortemente sull'esperienza e sull'intuizione del protesista utilizzando un processo di ottimizzazione quantitativamente informato. L'ipotesi è che la meccanica modificabile all'interno dell'alveolo, cioè il movimento residuo del femore, la tensione cutanea e la pressione all'interno dell'alveolo, siano correlate al design dell'alveolo e agli esiti del paziente e possano essere stimati utilizzando misurazioni cliniche prontamente disponibili.

Obiettivi specifici: il primo obiettivo è identificare le caratteristiche chiave della meccanica dell'invasatura che sono correlate alla funzione fisica e al comfort e alla funzionalità riferiti dal paziente. Il secondo obiettivo è identificare le misurazioni cliniche prontamente disponibili che sono associate alle caratteristiche meccaniche interne che sono correlate ai risultati. Lo scopo di questo obiettivo è correlare i nostri risultati di laboratorio dall'obiettivo 1 con modalità più convenzionali per la valutazione clinica.

Strategia di ricerca: i dati preliminari dimostrano la fattibilità del piano di ricerca proposto e passeranno a una sperimentazione clinica pilota. I due obiettivi coinvolgeranno 30 amputati transfemorali. Un sistema di radiografia biplanare ad alta velocità viene utilizzato per visualizzare l'arto residuo mentre i partecipanti camminano su un tapis roulant strumentato a doppia cinghia sia nella loro presa corrente che in prese con volume, altezza del bordo, geometria della sezione trasversale e rigidità volutamente alterati. Il movimento cutaneo tridimensionale (3D) all'interno dell'invasatura sarà determinato tracciando il movimento di 40-50 piccole sfere di metallo poste in uno schema a griglia sulla pelle dell'arto residuo prima di indossare l'invasatura. Il movimento residuo del femore all'interno dell'alveolo sarà determinato con precisione submillimetrica utilizzando un processo di tracciamento convalidato che abbina i modelli ossei specifici del soggetto ottenuti dalla TC alle radiografie biplanari. La pressione discreta all'interno della presa verrà registrata in quattro posizioni utilizzando cuscinetti di rilevamento della pressione. Saranno raccolte anche le misurazioni cliniche prontamente disponibili, tra cui l'analisi dell'andatura, i modelli di carico del piede, le forze di reazione al suolo, la rigidità del tessuto dell'arto residuo e la gamma di movimento dell'anca forza dell'anca. Ogni partecipante completerà questionari clinici per valutare qualitativamente il comfort, la vestibilità e la soddisfazione generale dopo aver indossato ogni presa. Le diverse modifiche dell'invasatura hanno lo scopo di influenzare la meccanica dell'invasatura dell'arto residuo, la funzione fisica e gli esiti riferiti dal paziente (Obiettivo 1). Queste relazioni saranno valutate utilizzando un modello lineare generalizzato. La correlazione tra le misure del grado di ricerca e le misure cliniche accessibili (Obiettivo 2) sarà valutata mediante analisi di correlazione bivariata. Le informazioni ottenute negli Obiettivi 1 e 2 saranno utilizzate per sviluppare un processo di ottimizzazione dell'invasatura informato quantitativamente, in cui le misurazioni cliniche associate alla meccanica dell'invasatura verranno utilizzate per informare le ottimizzazioni del design dell'invasatura.