Besparingen op metabole kosten voor transtibiaal geamputeerden die de CESR-voet (Controlled Energy Storage and Return) dragen

Geamputeerden werken harder en hebben meer zuurstof nodig tijdens het lopen in vergelijking met mensen zonder ledemaatverlies. Daarom lopen geamputeerden over het algemeen langzamer en worden ze gemakkelijker moe dan intacte personen. Het verlies van de enkel als stuwend en ondersteunend gewricht vereist dat de geamputeerde tijdens het lopen extra spierwerk verricht met de heup, romp en contralaterale ledemaat. Deze verhoogde spieractiviteit verbruikt extra metabole energie en betekent dat geamputeerden harder moeten werken om met dezelfde snelheid te lopen als intacte personen. Voor sommige geamputeerden is deze extra inspanning simpelweg niet mogelijk, en hun verlies van functionele mobiliteit leidt tot een progressieve spiraal van onbruik, verminderde capaciteit en meer onbruik. Omgekeerd kan meer mobiliteit leiden tot meer activiteit en een nog succesvollere terugkeer naar de werkplek. De gezondheidsgevolgen voor geamputeerden die niet functioneel kunnen lopen, zijn multifactorieel en kostbaar, niet alleen in termen van dollars voor de instellingen die aan hun zorg zijn toegewijd, maar ook voor de individuen zelf in termen van verminderde kwaliteit van leven, toegenomen invaliditeit en pijn. Recente ontwikkelingen hebben geresulteerd in het ontwerp van een nieuwe prothesevoet die de energie van compressiekrachten tijdens hielcontact gebruikt, deze tijdens het midden van de stand opslaat en op een optimaal moment weer loslaat tijdens het afzetten in de late stand. Dit unieke ontwerp, met Controlled Energy Storage and Release (CESR), ontwikkeld door een team van de Universiteit van Michigan, Ann Arbor, heeft aangetoond dat het de metabole kostennadeel van prothetische ambulatie (d.w.z. de hogere kosten ten opzichte van normaal lopen) met 50% verlaagt vergeleken met tot een standaard SACH-voet, maar tot nu toe zijn alleen intacte personen bestudeerd die een aircast-laars dragen die is uitgerust met de prothesevoeten. Het is waarschijnlijk dat de verhoogde energiebesparing ook zal worden waargenomen bij transtibiaal geamputeerden. Jonge, actieve geamputeerden zullen binnenkort het VA-systeem betreden na operaties in Irak en Afghanistan, en de energieverbeteringen kunnen deze nieuwe VA-patiëntenpopulatie ten goede komen. De CESR-voet kan ook aanzienlijke metabole kostenbesparingen opleveren voor oudere, minder actieve geamputeerden die momenteel in het VA-systeem zitten. Door de loopefficiëntie te verbeteren, zullen geamputeerden beter in staat zijn om de eisen van functioneel lopen bij te houden, actiever te blijven en veel van de slopende gevolgen van beperkte mobiliteit uit te stellen. Daarom stellen we voor om eerst het ontwerp van de CESR-voet te verfijnen, met de nadruk op de energieopslag- en energieafgiftemechanismen van de CESR-voet. Verschillende veereigenschappen kunnen voor bepaalde onderwerpen optimaal blijken, afhankelijk van het gewicht en de loopeigenschappen. Dit wordt een iteratief optimalisatieproces waarbij energieopwekking en absorptiekarakteristieken van de CESR-voet worden geëvalueerd met behulp van computergestuurde ganganalyse en de lessen die worden gebruikt voor verdere verfijning. De tweede fase omvat een draagtestproef van drie weken om te bepalen of er een verbetering van de loopeconomie, vermindering van vermoeidheid, verbetering van het comfort of meer dagelijkse wandelingen kan worden bereikt. Een gevalideerde vragenlijst zal worden gebruikt om het comfort en de vermoeidheid van elke geamputeerde te bepalen tijdens een proefperiode van drie weken in hun conventionele voet en met de CESR-voet. Gedurende de gehele periode van 3 weken worden bij elk individu stappentellingen uitgevoerd met zowel de conventionele voet als met de CESR-voet. We verzamelen bewegingskinematica (beweging) en kinetiek (krachten) van het hele lichaam met behulp van ons Vicon 612-systeem, en metabole metingen met behulp van onze VmaxST om de zuurstofkosten te berekenen voor 24 transtibiale geamputeerden tijdens het lopen met de CESR-voet en hun conventionele voet. Dit zal de berekening mogelijk maken van de energieopslag en -afgifte van de voet door inverse dynamiek en het netto-effect berekenen op besparingen op metabole energiekosten tijdens het lopen met verschillende snelheden. Als de CESR-voet succesvol is bij het lopen van geamputeerden in deze domeinen, zal onze volgende stap zijn om een ​​multicenter onderzoek uit te voeren met andere VA-bewegingslaboratoria, en uiteindelijk samen te werken met Ohio Willow Wood, een vooraanstaande prothetische fabrikant die belangstelling heeft getoond om de CESR voet op de markt.