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하지 절단 환자를 ​​위한 수동 소켓과 디지털 소켓의 소켓 형상 및 임상 결과

2024년 7월 9일 업데이트: West Park Healthcare Centre

하지 절단 환자를 ​​위한 수동 설계와 디지털 설계 인공 소켓의 소켓 형상 및 임상 결과 비교: 타당성 조사

하지 의지의 가장 중요한 측면은 인간과 기계적 의지 시스템 사이의 인터페이스인 소켓입니다. 소켓을 절단단에 적절하게 맞추는 것은 편안함, 서스펜션, 에너지 소비 및 궁극적으로 나머지 의지의 기능적 효율성을 결정하는 중요한 요소입니다. 환자는 소켓이 불편할 경우 보철물을 착용하지 않을 수 있습니다.

보철 소켓의 전통적인 제조는 여러 단계를 포함하는 고도의 기술 프로세스입니다. 절단단의 모양을 캡처하고 금형을 수정하는 작업은 수동식 실습 방식으로 수행됩니다. 이로 인해 임상의 사이에 불일치가 발생하고 인적 오류가 발생할 가능성이 높아집니다. 고급 컴퓨터 지원 설계(CAD) 및 제조(CAM)를 통해 이 프로세스를 개선할 수 있는 기회가 있습니다. 3D 프린팅은 인공 소켓과 같은 일회성, 복잡하고 유기적인 형태를 손쉽게 제조할 수 있는 능력을 활용할 수 있습니다. 그러나 디지털 방법은 소켓을 수동으로 설계할 때 임상의가 일반적으로 얻는 촉각 피드백을 제거하므로 소켓을 수정하는 방법에 대한 불확실성이 발생합니다. 더욱이, 학습 곡선의 차이로 인해 다른 임상의가 수정한 내용에 불일치가 발생할 수 있습니다.

임상의는 수동에서 디지털 방법으로 지식을 이전하는 데 주저할 수 있지만 CAD를 사용하여 설계된 소켓은 여전히 ​​성공적인 결과를 낳습니다. 3D 프린팅을 병원의 표준 도구로 널리 채택하려면 디지털 디자인 프로세스가 소켓의 형상에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 이것이 절단 수술을 받은 환자의 임상 결과에 어떤 영향을 미치는지 더 잘 이해하기 위한 더 많은 연구가 필요합니다.

연구자들은 (1) 디지털 방식으로 디자인한 소켓과 수동으로 디자인한 소켓은 기하학적인 차이가 있을 것이고, (2) 디지털 방식으로 디자인한 소켓은 수동으로 디자인한 소켓에 비해 더 나은 임상 결과를 가져올 것이며, (3) 개선된 임상 결과는 소켓의 특정 영역을 중심으로 한 기하학적 차이와 관련이 있습니다. 그러나 효과적인 프로토콜을 알리기 위해서는 타당성 조사가 필요합니다. 이 타당성 연구는 하지 절단 환자를 ​​위한 수동 설계 장치와 디지털 설계 장치 간의 소켓 형상과 보철 결과를 비교하는 것을 목표로 합니다. 연구 결과는 현재의 3D 프린팅 기술을 개선하고 사용자를 위한 결과를 탐색하는 데 도움이 될 것입니다.

연구 개요

상태

완전한

정황

상세 설명

이 교차 사례 제어 타당성 연구는 하지 절단 환자를 ​​위해 수동으로 설계한 장치와 디지털로 설계한 장치 간의 소켓 형상과 보철 결과를 비교하는 것을 목표로 합니다. 타당성 및 결과 측정은 일상적인 보철 관리의 세 가지 주요 단계, 즉 소켓 제작, 소켓 피팅 및 기능 테스트에서 측정됩니다.

소켓 제작:

참가자는 (1) Plaster of Paris 붕대를 사용한 수동 주조 및 (2) 3D 스캐너(Artec Eva, Artec 3D, Luxembourg)를 사용한 스캐닝을 통해 보철 장치에 대한 측정을 받게 됩니다. 환자의 절단단 연조직 밀도는 또한 특정 랜드마크(내측 플레어, 원위 말단, 외측, 슬와 부위, 원위 경골)에서 표준 게이지(Fowler Depth Gage, Fowler Co., Inc., Massachusetts, USA)를 사용하여 측정됩니다. 임상의는 OMEGA 소프트웨어(OMEGA 소프트웨어, WillowWood Global LLC, Ohio, USA)를 사용하여 양성 석고 모형(여기서는 M-소켓)을 수동으로 수정하고 스캔된 인상(여기서는 AD-소켓)을 디지털 방식으로 수정합니다. M 소켓 포지티브 캐스트는 캐스트를 스캔하고 OMEGA로 내보내 디지털화됩니다. 스캔한 M 소켓 파일과 CAD 소켓 파일은 각각 나일론 기반 열가소성 수지로 3D 프린팅됩니다(Stratasys F370, Stratasys Ltd., Minnesota, USA). 일반적으로 소켓은 금형 위에 열가소성 수지를 씌워 제작하지만, 이 연구에서는 두 소켓 모두 3D 프린팅됩니다. 그런 다음 3D 프린팅된 소켓 2개를 강화하고 현재 표준 치료 과정에서 수행되는 것처럼 유리 섬유 및 수지 재료를 사용하여 해당 구성 요소 어댑터에 연결합니다. 혼란을 없애기 위해 동일한 서스펜션과 구성 요소가 사용됩니다. 피험자들은 환자 경험 설문조사를 통해 각 형태 포착 과정에 대한 경험을 점수로 매길 것입니다. 조사는 소켓에 장착되기 전에 대면 인터뷰 기술을 사용하여 연구 보조원에 의해 관리됩니다.

소켓 피팅:

두 소켓 모두 피험자에게 장착되고 즉시 소켓 편안함 점수가 아날로그 시각적 척도를 통해 기록되며 환자가 각 장치를 착용하는 매일 기록됩니다. 즉각적인 소켓 맞춤은 소켓에 추가하는 데 필요한 필러 양말 플라이 수로 기록됩니다. 또한 임상의가 소켓에 적용한 변경 사항(예: 부분 완화)도 기록됩니다. 피험자는 피험자의 판단과 임상의의 판단에 따라 더 편안하고 더 잘 맞는 소켓을 사용하여 치료를 계속할 것입니다. 피험자가 두 소켓이 동일하게 편안하다고 생각하면 치료를 계속하기 위해 선호하는 소켓을 선택하게 됩니다. 환자가 요청할 경우 의료 서비스 제공자가 선택을 도와줄 것입니다. 피험자에게는 선택한 소켓에 적응하는 데 2일이 주어지고 피험자의 치료 세션 동안 하루에 한 번 소켓 편안함 점수에 대해 재검사를 받게 되며 퇴원 하루 전에 기능에 대한 검사를 받게 됩니다(아래에 정의됨).

기능 테스트:

웨스트파크 퇴원 하루 전, 치료가 완료된 후 참가자들은 L-테스트와 2분 걷기 테스트(2MWT)를 통해 기능 테스트를 받게 됩니다. 이 타임라인은 참가자가 평행봉 밖으로 안전하게 걸어갈 수 있도록 하기 위한 것입니다. 기능적 이동성에 대한 L 테스트는 장치와 함께 시행됩니다. 환자의 안전을 위해 의자는 시험 장소와 가까운 곳에 배치되며, 피험자는 원하는 이동 보조 기구를 착용하고 걸을 수 있습니다. 연습은 1회 허용되며, 이후 2회 실시가 허용되며, 실시 간 휴식 시간은 1분입니다. 2회 시험의 평균 시간은 데이터 분석에 사용됩니다. 두 번째 기능 측정으로 L-테스트 후에 2분 걷기 테스트(2MWT)가 시행됩니다. 학습 및 실습 효과를 조절하기 위해 피험자는 시험에 익숙해지거나 시험 전 최소 1일 전에 1회 이상의 모의 시험을 치르게 됩니다. 피험자는 자신이 선택한 이동 보조 기구를 착용하고 걸을 수 있으며 2분 동안 휴식을 취할 수 있습니다.

기능 테스트는 설명된 순서대로 수행됩니다. 기능적 데이터는 결과의 편향을 방지하기 위해 환자에게 맞는 임상의가 아닌 팀원이 수집합니다. 환자의 안전을 보장하기 위해 연구에 참여하지 않은 물리치료사가 검사를 실시합니다. 장치의 눈을 멀게 하기 위해 조사관은 환자가 처음 시험할 때 소켓이 설계된 방법을 환자에게 공개하지 않습니다. 연구가 완료된 후 참가자는 장치를 집으로 가져갈 것입니다.

임상 결과 측정 데이터는 설명적으로(평균, SD, 최소 및 최대) 보고되며, 향후 연구에 알리기 위해 데이터 수집이 완료되기 전에 의도된 분석을 자세히 설명하는 통계 분석 계획 초안이 작성됩니다. 효과 크기는 향후 연구의 표본 크기 계산을 지원하기 위해 계산됩니다. 타당성 데이터가 수집되고 타당성 분석의 성공 여부는 다음과 같은 사전 기준에 따라 결정됩니다. 모든 적격 잠재적 참가자의 모집 비율 ≥70%; 모집된 참가자 중 70% 이상이 최종 연구에 사용하기에 적합한 정량적 및 정성적 데이터를 효과적으로 수집할 수 있도록 설명된 프로토콜을 준수했습니다. <20%가 연구를 중단했습니다. SCS, L-테스트 및 2MWT는 프로토콜에 대해 허용 가능하고 적절한 결과 측정으로 확인되었습니다. 양적 및 질적 데이터는 디지털 방식으로 설계된 소켓이 수동으로 설계된 소켓과 다른 기하학적 구조를 가지고 있음을 암시합니다. 모집, 준수 및 중퇴율은 연구 시작(활성 모집이 시작된 후)과 연구 종료(원하는 표본 크기에 도달한 후) 사이에 얻은 평균을 사용하여 계산됩니다. 이 연구에서는 기준 중 하나 이상이 충족되지 않으면 더 큰 규모의 연구가 실현 가능하지 않다고 결정할 것입니다.

연구 유형

중재적

등록 (실제)

10

단계

  • 해당 없음

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 장소

    • Ontario
      • Toronto, Ontario, 캐나다, M6M 2J5
        • West Park Healthcare Centre

참여기준

연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.

자격 기준

공부할 수 있는 나이

  • 성인
  • 고령자

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

아니

설명

포함 기준:

  • 입원 환자 성인(18세 이상)
  • 일측 경경골 절단
  • 예비 보철 장치를 받을 자격이 있음
  • 영어로 구두 및 서면으로 의사소통이 가능하신 분
  • 추가 30분 3D 스캐닝 세션 참여를 허용할 수 있음

제외 기준:

  • 심각한 인지 장애의 발현
  • 간질의 역사
  • 연구 기간 중 어느 시점에서든 투석 시

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

  • 주 목적: 다른
  • 할당: 해당 없음
  • 중재 모델: 단일 그룹 할당
  • 마스킹: 없음(오픈 라벨)

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
실험적: 3D 프린팅 소켓
참가자 절단단의 3D 스캔은 디지털 방식으로 수정되고 3D 프린팅을 사용하여 제작됩니다.
형태 캡처 입원 환자 예약 동안 참가자는 (1) Plaster of Paris 붕대를 사용한 수동 주조 및 (2) 3D 스캐너를 사용한 스캐닝을 통해 보철 장치에 대한 측정을 받게 됩니다. 임상의는 OMEGA 소프트웨어를 사용하여 포지티브 석고 모형을 수동으로 수정하고 스캔한 치형을 디지털 방식으로 수정합니다. 수동으로 수정된 포지티브 캐스트는 캐스트를 스캔하여 디지털화한 다음 3D 프린팅됩니다. 디지털 방식으로 수정된 소켓 파일도 3D로 인쇄됩니다. 연구 조사관은 3D 프린팅 후 두 소켓을 구별하기 위해 각 소켓에 비식별 표시를 하고 소켓이 환자에게 맞는 순서를 기록합니다.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
환자 모집률
기간: 연구 수료를 통해 평균 1년
적격 환자와 모집 환자의 수는 연구 기간 내내 추적됩니다.
연구 수료를 통해 평균 1년
프로토콜 준수
기간: 연구 수료를 통해 평균 1년
프로토콜 단계(즉, 캐스팅, CAD, 3D 프린팅 또는 기능 테스트 프로토콜)에 대한 준수 여부는 연구 기간 동안 추적되며 절차의 표준화된 체크리스트가 유지되어 충실도 평가를 위해 의도된 대로 절차가 구현되는 속도를 측정합니다.
연구 수료를 통해 평균 1년
환자 유지율
기간: 연구 수료를 통해 평균 1년
환자 중퇴율은 연구 기간 내내 추적됩니다.
연구 수료를 통해 평균 1년

2차 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
소켓 기하학적 차이
기간: 연구 수료를 통해 평균 1년
두 소켓의 3D 형상은 CAD 소프트웨어에서 두 파일을 중첩하고 전체 치형에 대한 치수 변화를 측정하여 비교됩니다. 교정이 이루어진 해부학적 영역의 전체 평균 차이와 국소적 차이가 기록됩니다. 여기에는 슬개골, 경골 결절, 원위 경골, 비골두, 내측 및 외측 대퇴골과의 압력 민감 부위가 포함됩니다. 슬개골 힘줄의 내압성 부위, 경골의 내측 및 외측 플레어, 비골의 측면 플레어, 슬와 부위 및 그루터기의 말단부. 식별된 기타 주요 차이점을 측정하고 해당 위치를 기록합니다.
연구 수료를 통해 평균 1년
소켓 컴포트 점수 변경
기간: 연구 수료를 통해 평균 1년
환자의 소켓 편안함을 파악하기 위한 숫자 척도도 사용됩니다(0 = 전혀 편안하지 않음, 10 = 매우 편안함).
연구 수료를 통해 평균 1년
2분 걷기 테스트
기간: West Park에서 퇴원하기 하루 전에 수행되었습니다.
참가자들은 더 이상의 격려 없이 2분 안에 최대한 앞뒤로 걷도록 지시받습니다. 시험 전 최소 하루 전에 하나 이상의 연습 시험이 허용됩니다. 시험 관리자는 속도의 영향을 최소화하기 위해 피험자 뒤로 걸어갑니다.
West Park에서 퇴원하기 하루 전에 수행되었습니다.
L-테스트
기간: 연구 수료를 통해 평균 1년
참가자들은 의자에서 일어서서 앞으로 7m 직진하고 90도 회전하고 3m 걷고 180도 회전한 후 다시 의자에 앉도록 지시받습니다. 스톱워치를 사용하여 'go'라는 단어부터 피험자가 돌아올 때 엉덩이가 처음으로 좌석 표면에 닿는 때까지의 시간을 기록합니다. 시험 관리자는 디지털 스톱워치를 사용하여 시간을 측정하고 카운터가 있는 보정된 휠을 사용하여 걷는 거리를 측정합니다. 연습은 1회 허용되며, 이후 2회 실시가 가능하며, 실시 간 휴식 시간은 1분입니다. 2회 시험의 평균 시간은 데이터 분석에 사용됩니다.
연구 수료를 통해 평균 1년

기타 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
인구통계
기간: 연구 수료를 통해 평균 1년
LLA가 있는 사람들로부터 수집된 인구통계학적 질문에는 연령, 성별, 절단 원인, 교육 수준 및 직업 상태가 포함됩니다.
연구 수료를 통해 평균 1년
생리적 비용 지수
기간: 연구 수료를 통해 평균 1년
2분 걷기 테스트 심박수를 휴식 심박수와 활동 심박수 간의 차이로 계산하고 이를 2분 동안 걸은 거리를 기준으로 한 평균 걷기 속도로 나눕니다. PCI는 절단 환자의 산소 섭취량과 밀접한 상관관계가 있으므로 걷기 효율성에 대한 유용한 추정치를 제공합니다.
연구 수료를 통해 평균 1년

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

수사관

  • 수석 연구원: Winfried Heim, MSc, C.P.(c), West Park Healthcare Centre

연구 기록 날짜

이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.

연구 주요 날짜

연구 시작 (실제)

2021년 11월 10일

기본 완료 (실제)

2023년 11월 30일

연구 완료 (실제)

2023년 11월 30일

연구 등록 날짜

최초 제출

2021년 7월 28일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2024년 7월 9일

처음 게시됨 (실제)

2024년 7월 16일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2024년 7월 16일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2024년 7월 9일

마지막으로 확인됨

2024년 7월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

아니요

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

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