Haalbaarheidsstudie naar het gebruik van slimme sjablonen, die rectificatiebenaderingen koppelen aan specifieke patiëntkenmerken, voor het aanpassen van transtibiale prothesen

Een goed passende, comfortabele prothesekoker is een dringende prioriteit voor de 170 miljoen mensen wereldwijd met een amputatie, omdat dit mensen ervan weerhoudt hun doelen te bereiken en deel te nemen aan de samenleving. Voor klinieken die stopcontacten leveren, is er een toenemende vraag naar prothetische ledematen, stijgende kosten en een tekort aan prothesemakers (de mensen die de ledematen bij de patiënten passen). De prothesekoker verbindt het resterende ledemaat van een persoon met de rest van het protheselidmaat. Wanneer een prothesekoker niet goed past, veroorzaakt dit huidirritatie, blaarvorming en in het ergste geval zweren. Het zal er ook toe leiden dat patiënten het gebruik van protheses helemaal vermijden of kliniekbezoeken herhalen. Het ontwerp van deze kokers is ingewikkeld vanwege verschillen in de vorm van de ledematen van de patiënt, de huideigenschappen en het vermogen om druk te verdragen. Daarom is er behoefte aan ondersteuning van prothesemakers om de beste kokerpasvorm voor de patiënt te bereiken, sneller en met minder complicaties die ertoe kunnen leiden dat patiënten hun prothese niet willen dragen.

Het ontwerp van de socket omvat een proces dat rectificatie wordt genoemd en dat tot doel heeft het comfort, de stabiliteit en de mobiliteit voor de prothesegebruiker te optimaliseren. Om dit te bereiken zal de prothesemaker materiaal verwijderen of materiaal toevoegen om het uiteindelijke kokerontwerp vorm te geven. Rectificatie is een zeer ingewikkeld probleem, maar er zijn momenteel weinig richtlijnen of bewijzen om het proces te ondersteunen. Hierdoor blijft de koker afhankelijk van de vaardigheid en ervaring van de individuele prothesemaker, die jarenlange training en ervaring nodig heeft. Zelfs dan kan het verkrijgen van een optimale kokerpas tot wel 9 kliniekbezoeken duren.

De ontwikkeling van een op bewijsmateriaal gebaseerd kokerontwerp om de pasvorm van de koker te verbeteren is een hoofddoelstelling van de International Society for Prosthetics & Orthotics. Cruciaal hiervoor is de mogelijkheid om informatie over eerdere socketontwerpen te gebruiken om van het socketontwerpproces te leren en het begrip ervan te vergroten. Deze behoefte gaat vele decennia terug, waarbij Klasson in 1982 de volgende vragen stelde, die vandaag de dag nog steeds onopgelost zijn:

• Wat is een goede pasvorm?
• Welke informatie is nodig om tot een goede fit te komen?
• Welke verwerking van de informatie is nodig om tot een goede fit te komen?

Sinds 2014 hebben onderzoekers van de Universiteit van Southampton technologie ontwikkeld om tegemoet te komen aan de behoeften van patiënten en klinieken, op basis van input van protheseleveranciers, waaronder Opcare, en patiënten. Dit werk heeft tot nu toe geresulteerd in toonaangevend onderzoek naar het analyseren van de vorm en het optimaliseren van het socketontwerp en de spin-out van een bedrijf (Radii Devices). Als onderdeel van een samenwerking met Opcare is in november 2019 een onderzoek uitgevoerd om de huidige socket-ontwerpsoftware te beoordelen, de huidige praktijk te begrijpen en hoe socket-ontwerp kan worden ondersteund. Er werden vijf prothesemakers met uiteenlopende ervaring geworven en er werden belangrijke gebieden geïdentificeerd waarop computersoftware kan worden verbeterd, waaronder:

1. opname van meer gegevens ter ondersteuning van het ontwerp;
2. een meer intuïtieve interface;
3. het vermogen om zich aan te passen aan de individuele voorkeuren van de arts.

Uitdagingen zijn onder meer de ingewikkelde 3D-vormen binnen het socketontwerp en het verkrijgen en visualiseren van betekenisvolle gegevens over het ontwerpproces. Onderzoekers van de Universiteit van Southampton en Radii Devices hebben een proces ontwikkeld dat gebruik maakt van computationele geometrie, datawetenschap en biomechanische engineering-expertise om dit te bereiken. De ontwikkelde software leert van eerdere kokerontwerpen om een ​​optimaal kokerontwerp voor een individuele patiënt voor te stellen. Deze software zal binnen dit onderzoek worden getest om deze te vergelijken met het huidige ontwerpproces van Opcare. Dit zal onderzoekers in staat stellen de sterke en zwakke punten van de technologie te begrijpen en de ontwikkeling van ontwerpsoftware te informeren die deze technologie op de beste manier integreert om socketontwerp te ondersteunen.