Processo de design de soquete informado quantitativamente

Antecedentes: Os amputados de membros inferiores enfrentam desafios crônicos de saúde, como problemas de pele nos membros residuais, dor lombar e osteoartrite. Esses problemas são exacerbados por altos níveis de atividade física e pelo mau ajuste do encaixe protético. Os protéticos acreditam que limitar o movimento residual do fêmur e da pele melhorará o acoplamento de força e, assim, resolverá esses problemas. No entanto, não há dados que demonstrem como as mudanças no design do soquete afetam o fêmur residual e o movimento da pele e, por extensão, levam a melhores resultados relatados pelo paciente.

Objetivo/Hipótese: O objetivo desta pesquisa é melhorar o atual processo de otimização do projeto do soquete que envolve tentativa e erro e depende muito da experiência e intuição do protesista usando um processo de otimização informado quantitativamente. A hipótese é que a mecânica modificável do encaixe, ou seja, movimento residual do fêmur, tensão da pele e pressão dentro do encaixe, está relacionada ao desenho do encaixe e aos resultados do paciente e pode ser estimada usando medidas clínicas prontamente disponíveis.

Objetivos Específicos: O primeiro objetivo é identificar as principais características da mecânica in-socket relacionadas à função física e ao conforto e função relatados pelo paciente. O segundo objetivo é identificar medições clínicas prontamente disponíveis que estejam associadas às características mecânicas do soquete relacionadas aos resultados. O objetivo deste objetivo é correlacionar nossos achados laboratoriais do Objetivo 1 com modalidades mais convencionais para avaliação clínica.

Estratégia de Pesquisa: Os dados preliminares demonstram a viabilidade do plano de pesquisa proposto e avançarão para um ensaio clínico piloto. As duas metas envolverão 30 amputados transfemorais. Um sistema de radiografia biplano de alta velocidade é usado para obter imagens do membro residual enquanto os participantes caminham em uma esteira instrumentada de correia dupla, tanto em seu soquete atual quanto em soquetes com volume propositadamente alterado, altura da borda, geometria da seção transversal e rigidez. O movimento tridimensional (3D) da pele dentro do encaixe será determinado pelo rastreamento do movimento de 40 a 50 pequenas esferas de metal colocadas em um padrão de grade na pele do coto antes de colocar o encaixe. O movimento residual do fêmur dentro do soquete será determinado com precisão submilimétrica usando um processo de rastreamento validado que corresponda aos modelos ósseos específicos do indivíduo obtidos da TC às radiografias biplanas. A pressão discreta no soquete será registrada em quatro locais usando almofadas de detecção de pressão. Medições clínicas prontamente disponíveis também serão coletadas, incluindo análise da marcha, padrões de carga do pé, forças de reação do solo, rigidez do tecido do membro residual e amplitude de movimento do quadril. Cada participante preencherá questionários clínicos para avaliar qualitativamente o conforto, o ajuste e a satisfação geral após o uso de cada soquete. As diferentes modificações do encaixe destinam-se a afetar a mecânica do encaixe do membro residual, a função física e os resultados relatados pelo paciente (objetivo 1). Essas relações serão avaliadas usando um modelo linear generalizado. A correlação entre as medidas do grau de pesquisa e as medidas clínicas acessíveis (objetivo 2) será avaliada por meio de análises de correlação bivariadas. As informações obtidas nos Objetivos 1 e 2 serão usadas para desenvolver um processo de otimização do soquete informado quantitativamente, em que as medições clínicas associadas à mecânica do soquete serão usadas para informar as otimizações do projeto do soquete.