Blir gangytelsen bedre når veteraner med benamputasjoner får visuell tilbakemelding?

På grunn av funksjonsnedsettelsen forårsaket av amputasjon av underekstremiteter, er det viktig å fastslå fordelene med rehabiliteringsstrategier som sanntids visuell tilbakemeldingstrening. Slik trening kan gjøre det mulig for veteraner med transtibiale amputasjoner (TTA) å utnytte protesene sine bedre og gjenvinne størst mulig funksjonsnivå. Det er ikke klart hvor mye proteseanordningen (passiv-elastisk fotprotese versus batteridrevet ankel-fotprotese) og/eller brukers respons på protesen bidrar til de biomekaniske og metabolske effektene av bruk av disse protesene under gange. Bedre bruk av en protese på grunn av målrettet sanntids visuell tilbakemeldingstrening kan forbedre rehabilitering, forbedre funksjon og redusere asymmetrisk biomekanikk, noe som igjen kan redusere vanlige komorbiditeter som slitasjegikt, bein- og ryggsmerter, og indirekte diabetes hos veteraner med TTA. Formålet med det foreslåtte prosjektet er å systematisk etablere de metabolske og biomekaniske effektene av målrettet sanntids visuell tilbakemeldingstrening av peak propulsive ground reaction force (GRF) på biomekanikken, metabolske kostnader og muskelaktiviteten til veteraner med TTA-er ved å bruke deres egne passive -elastisk fotprotese og en batteridrevet ankel-fotprotese. Resultatene av etterforskernes forskning kan forbedre bruken av proteseteknologi for å forbedre rehabiliteringen og funksjonen til veteraner med amputasjoner av underekstremiteter.

Tidligere studier tyder på at bruk av passiv-elastiske og/eller drevne ankel-fotproteser kanskje ikke optimaliserer funksjonen til veteraner med TTA under gange. Målrettet, sanntids visuell tilbakemeldingstrening av maksimale fremdriftsreaksjonskrefter på bakken økte fremdrift og forbedret gangfunksjon hos eldre (>65 år) og voksne etter slag, som typisk har nedsatt ankelkraft. Så vidt etterforskerne vet, har ingen forskning tatt for seg hvordan visuell tilbakemelding av maksimal fremdriftskraft påvirker bruken av passive-elastiske eller drevne ankel-fotproteser av personer med TTA. I den foreslåtte forskningen vil etterforskerne bestemme de underliggende metabolske kostnadene, biomekanikken, stabiliteten og muskelaktiviteten som følge av målrettet sanntids visuell tilbakemeldingstrening av maksimal fremdriftskraft for å identifisere hvordan veteraner med en TTA drar nytte av mer effektiv bruk av en passiv- elastisk protese og/eller en batteridrevet ankel-fot-protese og for å avgjøre om tillegg av mekanisk kraft levert av en batteridrevet ankel-fot-protese ytterligere kan forbedre funksjonen til veteraner med ensidige TTA under gange. 30 veteraner med unilaterale TTA-er vil bruke sin egen passiv-elastiske protese både med og uten visuell tilbakemeldingstrening under vandretur, mens etterforskerne måler deres metabolske kostnader og biomekanikk. Deretter vil de bruke en drevet ankel-fot-protese (emPOWER, BiONX, Ottobock) både med og uten visuell tilbakemeldingstrening under gange på jevn bakke, mens etterforskerne måler deres metabolske kostnader og biomekanikk. Med hver protese vil forsøkspersonene gå med 1,25 m/s på en tredemølle for kraftmåling med to belter 1) uten visuell tilbakemelding, og deretter med visuell tilbakemelding i sanntid på: 2) maksimal fremdriftskraft fra tilstanden "ingen tilbakemelding" , 3) +20 % større topp fremdriftskraft, og 4) +40 % større topp fremdriftskraft. Under disse visuelle tilbakemeldingsforsøkene vil etterforskerne be forsøkspersoner om å matche den maksimale fremdriftskraften som vises på en dataskjerm med deres berørte ben. Undersøkerne vil også be forsøkspersoner om å: 5) matche symmetrisk visuell tilbakemelding av den maksimale fremdriftskraften fra begge ben. Etterforskerne vil avgjøre om veteraner med TTA som bruker sanntids visuell tilbakemeldingstrening av maksimal fremdriftskraft kan forbedre metabolske kostnader, biomekanisk symmetri og dynamisk stabilitet/balanse, mens de bruker sin egen passiv-elastiske protese eller en drevet ankel-fotprotese. Etterforskerne vil også fastslå om veteraner med TTA kan beholde de metabolske og biomekaniske fordelene som fremkalles av sanntids visuell tilbakemeldingstrening når tilbakemeldingen er fjernet. Resultatene fra det foreslåtte prosjektet vil bli brukt til å informere rehabiliteringsstrategier og protesedesign, som til slutt kan forbedre helsen, maksimere funksjonen og forbedre livskvaliteten for veteraner med TTA.