Ilościowo poinformowany proces projektowania gniazd

Tło: Osoby po amputacji kończyn dolnych doświadczają chronicznych problemów zdrowotnych, takich jak problemy ze skórą kikuta, ból krzyża i choroba zwyrodnieniowa stawów. Problemy te nasilają się przy wysokim poziomie aktywności fizycznej i złym dopasowaniu leja protetycznego. Protetycy uważają, że ograniczenie ruchu resztkowej kości udowej i skóry poprawi sprzężenie sił, a tym samym rozwiąże te problemy. Nie ma jednak danych wykazujących, w jaki sposób zmiany w konstrukcji panewki wpływają na resztkowy ruch kości udowej i skóry, a co za tym idzie, prowadzą do poprawy wyników zgłaszanych przez pacjentów.

Cel/hipoteza: Celem tych badań jest ulepszenie obecnego procesu optymalizacji projektowania leja, który obejmuje metody prób i błędów oraz w dużym stopniu opiera się na doświadczeniu i intuicji protetyka, poprzez wykorzystanie ilościowego procesu optymalizacji. Hipoteza zakłada, że ​​modyfikowalna mechanika zębodołu, tj. pozostały ruch kości udowej, napięcie skóry i nacisk w zębodole, są związane z konstrukcją zębodołu i wynikami leczenia pacjenta oraz można je oszacować za pomocą łatwo dostępnych pomiarów klinicznych.

Cele szczegółowe: Pierwszym celem jest identyfikacja kluczowych cech mechaniki zębodołu, które są związane z funkcjami fizycznymi oraz komfortem i funkcją zgłaszanymi przez pacjentów. Drugim celem jest zidentyfikowanie łatwo dostępnych pomiarów klinicznych, które są powiązane z właściwościami mechanicznymi zębodołu, które są powiązane z wynikami. Celem tego celu jest skorelowanie naszych wyników laboratoryjnych z Celu 1 z bardziej konwencjonalnymi sposobami oceny klinicznej.

Strategia badawcza: Wstępne dane wskazują na wykonalność proponowanego planu badawczego i przekształcą się w pilotażowe badanie kliniczne. Dwa cele obejmą 30 osób po amputacji kości udowej. System radiografii dwupłatowej o dużej szybkości jest używany do obrazowania kikuta, podczas gdy uczestnicy chodzą po bieżni wyposażonej w dwa pasy, zarówno w swoim obecnym leju, jak iw panewkach o celowo zmienionej objętości, wysokości ronda, geometrii przekroju poprzecznego i sztywności. Trójwymiarowy (3D) ruch skóry w zębodole zostanie określony przez śledzenie ruchu 40 do 50 małych metalowych kulek umieszczonych w układzie siatki na skórze kikuta przed założeniem leja. Resztkowy ruch kości udowej w panewce zostanie określony z submilimetrową dokładnością przy użyciu zatwierdzonego procesu śledzenia, który dopasowuje specyficzne dla pacjenta modele kości uzyskane z tomografii komputerowej do radiogramów dwupłaszczyznowych. Dyskretne ciśnienie w gnieździe zostanie zarejestrowane w czterech miejscach za pomocą czujników ciśnienia. Zostaną również zebrane łatwo dostępne pomiary kliniczne, w tym analiza chodu, wzorce obciążenia stopy, siły reakcji podłoża, sztywność tkanki resztkowej kończyny i zakres ruchu bioder. Każdy uczestnik wypełni kwestionariusze kliniczne, aby jakościowo ocenić komfort, dopasowanie i ogólną satysfakcję po noszeniu każdego nasadki. Różne modyfikacje zębodołu mają na celu wpłynięcie na mechanikę kikuta, funkcje fizyczne i wyniki zgłaszane przez pacjentów (Cel 1). Relacje te zostaną ocenione przy użyciu uogólnionego modelu liniowego. Korelacja między pomiarami stopnia naukowego a dostępnymi pomiarami klinicznymi (Cel 2) zostanie oceniona za pomocą dwuwymiarowych analiz korelacji. Informacje uzyskane w Celach 1 i 2 zostaną wykorzystane do opracowania ilościowego procesu optymalizacji gniazd, w którym pomiary kliniczne związane z mechaniką gniazda zostaną wykorzystane do optymalizacji projektu gniazda.