Quantificazione del movimento osseo e cutaneo nell'arto residuo di individui con amputazione transtibiale mediante radiografia stereo dinamica

Gli individui con amputazione degli arti inferiori (LEA) spesso sperimentano un movimento relativo tra il moncone e l'invasatura protesica, come la traslazione verticale e la rotazione assiale, che possono causare una trasmissione del carico dinamico inefficiente dai componenti protesici distali al moncone. Ciò può portare a conseguenze secondarie significative, come dolore, deviazioni dell'andatura e disagio che limitano la mobilità e l'autonomia. Sono state eseguite valutazioni del movimento relativo tra l'osso e l'invasatura protesica, ma esistono pochi dati esistenti sulla cinematica dinamica dell'invasatura dell'arto residuo in vivo poiché la maggior parte delle indagini sono state eseguite utilizzando protocolli di test non dinamici, misurazioni statiche o con sistemi di motion capture basati su marker di superficie non convalidati. Dynamic Stereo X-ray (DSX) è una tecnologia di imaging avanzata in grado di quantificare il movimento osseo 3D e la deformazione del tessuto/rivestimento all'interno di un alveolo protesico durante le attività dinamiche.

C'è un divario sostanziale nella nostra comprensione della complessa meccanica dell'interfaccia dell'arto residuo durante le attività dinamiche che limitano la capacità di migliorare il design protesico. Gli obiettivi di questo progetto sono sviluppare gli strumenti analitici per quantificare sia la cinematica dinamica in vivo tra l'arto residuo e l'alveolo, sia il meccanismo di deformazione residua del tessuto/rivestimento. Al fine di convalidare la sensibilità di questa metodologia alle differenze nella sospensione dell'alveolo, verranno valutati 2 sistemi di sospensione: vuoto elevato e aspirazione tradizionale. Si ipotizza che un metodo efficiente e altamente accurato per quantificare l'interazione dinamica tra l'arto residuo e l'invasatura protesica sarà sufficientemente sensibile da distinguere tra diversi tipi di sospensione dell'invasatura protesica, il che favorirà la comprensione biomeccanica del design dell'invasatura. Per fare ciò, gli investigatori affronteranno i seguenti obiettivi: (1) ottimizzare l'impostazione procedurale DSX per il tracciamento accurato dell'invasatura protesica, della cinematica scheletrica e della deformazione del tessuto/rivestimento; (2) quantificare il movimento relativo tra la tibia residua e l'invasatura protesica durante le attività dinamiche; e (3) misurare la deformazione della pelle e del rivestimento nell'invasatura della protesi durante le attività dinamiche.

Ventuno partecipanti con amputazione transtibiale saranno dotati di una presa in grado di essere sospesa sia tramite vuoto elevato che aspirazione tradizionale. I partecipanti saranno sottoposti a un periodo di acclimatazione di 4 settimane e quindi saranno testati presso la struttura DSX. DSX sarà utilizzato per tracciare il movimento scheletrico e della pelle/rivestimento sotto entrambe le tecniche di sospensione durante 3 attività dinamiche: camminata su tapis roulant a velocità autoselezionata, camminata veloce (10% più veloce) e un movimento step-down. Le prestazioni delle due tecniche di sospensione (EV attiva e aspirazione tradizionale) saranno testate quantificando il movimento osseo 3D della tibia residua rispetto all'alveolo protesico e quantificando la deformazione dell'inserto e dei tessuti molli all'interfaccia alveolo-residuo.

Utilizzando gli strumenti analitici per una valutazione in vivo altamente accurata del movimento residuo dell'arto alveolare, è possibile fornire informazioni di base vitali per aiutare nello sviluppo di nuovi metodi e tecniche per migliorare l'adattamento protesico che hanno il potenziale per ridurre le comorbidità fisiche secondarie e cambiamenti degenerativi che derivano da complicazioni di una cattiva trasmissione del carico protesico.