Una valutazione biomeccanica del ginocchio Ossur Power in persone con amputazione transfemorale (OPKTFA)

Il ginocchio anatomico è un'articolazione complessa e policentrica caratterizzata da un'ampia gamma di movimento sul piano sagittale e da una mobilità limitata sui piani coronale e trasversale. Il movimento sul piano sagittale viene utilizzato per la progressione nella fase di appoggio e per il distacco e l'avanzamento degli arti nell'oscillazione. Le protesi degli arti hanno lo scopo di ripristinare la funzione e l'estetica nelle persone con perdita di arto. La complessità e la funzione dei componenti protesici sono progredite in modo significativo di pari passo con il miglioramento della tecnologia, ma un arto artificiale all’avanguardia è ancora un sostituto relativamente scarso di un arto anatomico. Le ginocchia controllate da microprocessore (MPK) in genere non utilizzano motori per alimentare la rotazione dell'articolazione, ma regolano automaticamente la resistenza o lo smorzamento nell'articolazione per migliorare il controllo della fase di oscillazione e/o appoggio in base alle esigenze dell'utente durante l'andatura. L'Ossur Power Knee, introdotto per la prima volta nel 2006, è l'unico MPK che utilizza un motore per fornire la generazione di potenza attiva durante la deambulazione e altre attività che coinvolgono la flessione e l'estensione del ginocchio. L'anno scorso, Ossur ha lanciato la terza generazione del suo Power Knee e sembra aver risolto molti dei precedenti difetti in termini di peso ridotto, meno rumore, costi inferiori e maggiore durata della batteria. Pertanto, la versione più recente del Power Knee merita una nuova valutazione poiché è, in sostanza, sostanzialmente diversa nel design e nel funzionamento rispetto ai modelli precedenti.

Lo scopo di questa indagine proposta è quello di eseguire valutazioni biomeccaniche del nuovo Ossur Power Knee durante la deambulazione e altre attività da parte degli utilizzatori di protesi transfemorali. Utilizzando un disegno sperimentale incrociato, circa 20 soggetti con amputazione transfemorale unilaterale (10 uomini e 10 donne) saranno valutati nel Jesse Brown VAMC Motion Analysis Research Laboratory (MARL) mentre indossano Ossur Power Knee e Ossur Rheo XC, che è un dispositivo MPK passivo. Inoltre, l'Ossur Power Knee può offrire vantaggi distinti alle donne che utilizzano protesi, quindi la mobilità sarà confrontata tra uomini e donne per determinare se esistono differenze sulla base del sesso. Gli obiettivi e le ipotesi specifici di questo progetto sono:

Obiettivo 1: confrontare gli effetti dell'Ossur Power Knee e dell'Ossur Rheo XC sull'andatura degli utenti di protesi transfemorali unilaterali durante la camminata in piano. I dati cinematici e cinetici verranno raccolti mentre i soggetti camminano nel MARL. Ipotesi: la flessione e l'estensione attive del ginocchio fornite dall'Ossur Power Knee (1) miglioreranno le prestazioni di deambulazione e (2) ridurranno il costo energetico metabolico durante la deambulazione.

Obiettivo 2: confrontare gli effetti dell'Ossur Power Knee e dell'Ossur Rheo XC su scale, pendenze e durante le attività sit-to-stand/stand-to-sit di portatori di protesi unilaterali transfemorali. I dati cinematici verranno raccolti mentre i soggetti eseguono queste attività. Ipotesi: i soggetti avranno prestazioni migliorate utilizzando l'Ossur Power Knee.

Obiettivo 3: analizzare e confrontare i dati specifici di genere tra i soggetti che utilizzano l'Ossur Power Knee e l'Ossur Rheo XC. Ipotesi: i soggetti maschi e femmine dimostreranno abilità sostanzialmente diverse nell'uso delle due componenti del ginocchio, indicando che le componenti specifiche per genere dovrebbero essere ulteriormente studiate e sviluppate. La ricerca incentrata sulle esigenze protesiche uniche delle donne veterane è attualmente un'area di particolare attenzione del servizio VA RR&D.

Ai soggetti verranno inoltre somministrati questionari e forniti diari a domicilio per documentare le loro percezioni di comfort, sforzo e stabilità durante l'utilizzo delle diverse unità protesiche del ginocchio.

La progettazione del protocollo incrociato e con misure ripetute consente a ciascun soggetto di fungere da proprio controllo e verrà determinato se si verificano cambiamenti statisticamente significativi nelle loro misure di prestazione. Verrà utilizzata un'ANOVA a metodi misti a due vie per valutare gli effetti principali e di interazione del sesso (maschio, femmina) e del tipo di ginocchio (Ossur Power Knee, Rheo XC). Come approccio conservativo, verrà utilizzata una correzione Bonferroni per tenere conto del tasso di errore di tipo I a livello familiare poiché verranno utilizzati più risultati per affrontare ciascuna ipotesi.

Una maggiore comprensione di come l'Ossur Power Knee influenza le capacità degli utilizzatori di protesi transfemorali faciliterà la selezione appropriata dei componenti da parte dei protesisti e, in definitiva, migliorerà la qualità della vita degli utilizzatori di protesi.