Kwantyfikacja ruchów kości i skóry w resztkowej kończynie u osób z amputacją piszczelową za pomocą dynamicznego stereofonicznego zdjęcia rentgenowskiego

Osoby po amputacji kończyny dolnej (LEA) często doświadczają względnego ruchu między kikutem a lejem protezy, takiego jak przesunięcie pionowe i rotacja osiowa, co może powodować nieefektywne dynamiczne przenoszenie obciążenia z dystalnych elementów protezy na kikut. Może to prowadzić do znaczących konsekwencji wtórnych, takich jak ból, odchylenia w chodzie i dyskomfort, które ograniczają mobilność i autonomię. Przeprowadzono oceny ruchu względnego między kością a zębodołem protezy, ale dostępnych jest niewiele danych na temat dynamicznej kinematyki kikuta-zębodołu in vivo, ponieważ większość badań przeprowadzono przy użyciu niedynamicznych protokołów testowych, pomiarów statycznych lub z niezweryfikowane systemy przechwytywania ruchu oparte na znacznikach powierzchniowych. Dynamic Stereo X-ray (DSX) to zaawansowana technologia obrazowania, która może ilościowo określać ruch kości 3D oraz deformację tkanki/wyściółki wewnątrz zębodołu protezy podczas dynamicznych czynności.

Istnieje znaczna luka w naszym zrozumieniu złożonej mechaniki styku kikuta z gniazdem podczas czynności dynamicznych, które ograniczają możliwość poprawy projektu protezy. Celem tego projektu jest opracowanie narzędzi analitycznych do ilościowego określenia zarówno dynamicznej kinematyki in vivo między kikutem a panewkiem, jak i mechanizmu deformacji resztkowej tkanki/wyściółki. W celu sprawdzenia wrażliwości tej metodologii na różnice w zawieszeniu kielicha, ocenie zostaną poddane 2 systemy zawieszenia: podwyższone podciśnienie i tradycyjne ssanie. Wysunięto hipotezę, że wydajna i bardzo dokładna metoda ilościowego określania dynamicznej interakcji między kikutem a protezą leja będzie wystarczająco czuła, aby rozróżnić różne typy zawieszenia protezy leja, co pogłębi biomechaniczne zrozumienie konstrukcji leja. W tym celu badacze skupią się na następujących celach: (1) Optymalizacja konfiguracji procedury DSX w celu dokładnego śledzenia leja protezy, kinematyki szkieletu i deformacji tkanki/wyściółki; (2) Aby określić ilościowo względny ruch między resztkową kością piszczelową a zębodołem protezy podczas czynności dynamicznych; oraz (3) Pomiar deformacji skóry i wyściółki zębodołu protezy podczas czynności dynamicznych.

Dwudziestu jeden uczestników z amputacją kości piszczelowej zostanie wyposażonych w leja, który można zawiesić zarówno za pomocą podwyższonej próżni, jak i tradycyjnego ssania. Uczestnicy przejdą 4-tygodniowy okres aklimatyzacji, a następnie przejdą testy w obiekcie DSX. DSX zostanie wykorzystany do śledzenia ruchu szkieletu i skóry/wyściółki w obu technikach zawieszenia podczas 3 dynamicznych aktywności: marszu na bieżni z wybraną przez siebie prędkością, szybkiego marszu (10% szybciej) i ruchu ze stopniowaniem. Skuteczność obu technik podwieszania (aktywnego EV i tradycyjnego odsysania) zostanie przetestowana poprzez ilościowe określenie ruchu kości 3D pozostałej kości piszczelowej w stosunku do leja protezy oraz ilościowe określenie deformacji wyściółki i tkanki miękkiej na granicy leja z resztką.

Używając narzędzi analitycznych do bardzo dokładnej oceny in vivo ruchu kikuta kończyny do panewki, można uzyskać istotne podstawowe informacje, które pomogą w opracowaniu nowych metod i technik poprawy dopasowania protezy, które mogą potencjalnie zmniejszyć wtórne choroby fizyczne współistniejące oraz zmiany zwyrodnieniowe, które wynikają z powikłań złego przenoszenia obciążeń protetycznych.