Kvantifisere bein- og hudbevegelser i gjenværende lem hos individer med transtibial amputasjon ved hjelp av dynamisk stereorøntgen

Personer med amputasjon av nedre ekstremiteter (LEA) opplever ofte relativ bevegelse mellom deres resterende lem og protesehylsen, slik som vertikal translasjon og aksial rotasjon, noe som kan forårsake ineffektiv dynamisk belastningsoverføring fra de distale protesekomponentene til det resterende lemmet. Dette kan føre til betydelige sekundære konsekvenser, som smerte, gangavvik og ubehag som begrenser mobilitet og autonomi. Vurderinger av den relative bevegelsen mellom beinet og proteseskålen er utført, men det er lite eksisterende data om dynamisk, in vivo-residual limb-socket kinematikk siden de fleste undersøkelser er utført ved bruk av ikke-dynamiske testprotokoller, statiske målinger, eller med uvaliderte overflatemarkørbaserte bevegelsesfangstsystemer. Dynamic Stereo X-ray (DSX) er en avansert bildeteknologi som kan kvantifisere 3D-beinbevegelse og vev/liner-deformasjon inne i en protesesokkel under dynamiske aktiviteter.

Det er et betydelig gap i vår forståelse av den komplekse mekanikken til grensesnittet mellom gjenværende lemmer og sokkel under dynamiske aktiviteter som begrenser muligheten til å forbedre protesedesign. Målene for dette prosjektet er å utvikle analytiske verktøy for å kvantifisere både den dynamiske, in-vivo kinematikken mellom det resterende lemmet og socket, så vel som mekanismen for gjenværende vev/foringsdeformasjon. For å validere følsomheten til denne metodikken for forskjeller i sokkelfjæring, vil 2 opphengssystemer bli evaluert: forhøyet vakuum og tradisjonell suging. Det antas at en effektiv og svært nøyaktig metode for å kvantifisere den dynamiske interaksjonen mellom gjenværende lem og protesehylse vil være sensitiv nok til å skille mellom ulike typer protesehylseoppheng, noe som vil fremme den biomekaniske forståelsen av socketdesign. For å gjøre dette vil etterforskerne ta for seg følgende mål: (1) Å optimalisere DSX-prosedyreoppsettet for nøyaktig sporing av protesehylsen, skjelettkinematikk og vev/foringdeformasjon; (2) For å kvantifisere den relative bevegelsen mellom gjenværende tibia og protesehulen under dynamiske aktiviteter; og (3) å måle deformasjonen av huden og foringen i protesehylsen under dynamiske aktiviteter.

21 deltakere med transtibial amputasjon vil være utstyrt med en sokkel som kan henges opp via både forhøyet vakuum og tradisjonell suging. Deltakerne vil gjennomgå en 4-ukers akklimatiseringsperiode og deretter bli testet på DSX-anlegget. DSX vil bli brukt til å spore skjelett- og hud-/linerbevegelser under begge suspensjonsteknikkene under 3 dynamiske aktiviteter: tredemøllegåing med selvvalgt hastighet, rask gange (10 % raskere) og en nedtrappingsbevegelse. Ytelsen til de to suspensjonsteknikkene (aktiv EV og tradisjonell suging) vil bli testet ved å kvantifisere 3D-beinbevegelsen til den gjenværende tibia med hensyn til protesehylsen og kvantifisere foring og bløtvevsdeformasjon ved socket-residuum-grensesnittet.

Ved å bruke de analytiske verktøyene for en svært nøyaktig, in-vivo vurdering av gjenværende bevegelse i lem-socket, kan vital grunnleggende informasjon gis for å hjelpe til med utviklingen av nye metoder og teknikker for å forbedre protesetilpasning som har potensial til å redusere sekundære fysiske komorbiditeter og degenerative endringer som skyldes komplikasjoner ved dårlig overføring av protetisk belastning.