Ортопедическое исследование доза-ответ (ODRS)

Целью этого предложения является лучшее понимание того, как ортезы стопы в обуви обеспечивают улучшение функции стопы и голеностопного сустава у людей с остеоартритом голеностопного сустава (ОА) и/или плоскостопием, приобретенным у взрослых в результате дисфункции сухожилия задней большеберцовой мышцы (PTTD). Исследователи также стремятся предсказать оптимальное индивидуальное ортопедическое устройство для каждого пациента. Это распространенные, болезненные и часто крайне изнурительные состояния: ОА голеностопного сустава, по оценкам, поражает около 6% взрослого населения, а приобретенное плоскостопие у взрослых - около 3,3% процентов женщин. Было показано, что ортезы стопы могут быть эффективным консервативным вмешательством при этих состояниях и могут помочь отложить или отменить операцию. Тем не менее, для значительной части пациентов ортезы стопы оказались безуспешными, и есть доказательства того, что это может быть результатом значительной межиндивидуальной вариабельности движений суставов и реакции нагрузки на вмешательство. Это может быть связано с рядом факторов, включая форму костей стопы, мышечную силу и/или диапазон движений в суставах. Кроме того, конструкция ортезов для стопы часто несовместима между поставщиками, в основном из-за ручного подхода, используемого для их разработки и производства. Еще одним осложняющим фактором является то, что рецепты на ортезы стопы часто выписываются расплывчато. Улучшение понимания исследователями различных реакций стопы и голеностопного сустава на изменение конструкции ортопедической стопы имеет важное значение, если исследователи хотят улучшить функционирование этих устройств на уровне отдельного пациента. Однако измерить, как двигаются отдельные кости стопы, используя традиционные методы, очень сложно. Такие методы основаны на прикрепленных к коже маркерах, которые отслеживаются в пространстве для определения кинематики стопы и лодыжки. Однако размер и положение костей стопы и лодыжки означает, что невозможно измерить их все по отдельности. Кроме того, движение между кожей и нижележащими костями, известное как артефакт мягких тканей, вносит значительные погрешности в измерения. Это еще более осложняется необходимостью носить обувь, чтобы ортезы функционировали должным образом. Группа разработала двухплоскостную рентгеноскопическую систему, предназначенную для решения уникальных задач измерения кинематики стопы. Дополнительным преимуществом этой системы является то, что она позволяет измерять влияние ортопедических стелек на немодифицированную обувь. Для достижения цели понимания и способности предсказывать эффекты ортезов необходимо:

• [1]: собрать с помощью рентгеноскопии в двух плоскостях кинематические данные, описывающие эффект изменения угла размещения заднего отдела стопы в ортопедических стельках. Эти данные будут получены от 90 участников: 30 с ОА голеностопного сустава; 30 с симптоматической ПТСР; и 30 здоровых контролей.
• [2]: Используя данные из SA1, проведите регрессионный анализ для выявления факторов, полученных с помощью двухплоскостной рентгеноскопии и клинического обследования, которые значительно влияют на реакцию человека (например, кинематику заднего отдела стопы) на ортопедическое вмешательство. К этим факторам относятся: тип стопы, геометрия кости, статическое положение стопы, положение оси сустава, диапазон движений и мышечная сила.
• [3]: Используя данные из SA1, создайте скелетно-мышечную модель стопы, которая позволит провести подробный анализ мышц и связок, контролирующих движение голеностопного сустава. Он будет разработан на платформе моделирования OpenSim и станет бесплатным после завершения проекта.
• [4]: Сравнить кинематические реакции на ортопедические устройства, назначенные с использованием стандартных методов, и те, которые были назначены с использованием алгоритмов и информации из SA2 и SA3 в отдельной группе участников. Двухплоскостная рентгеноскопия будет использоваться для сбора кинематических данных от 10 пациентов с ОА голеностопного сустава и 10 пациентов с PTTD, чтобы сравнить эффективность трех пар (одна традиционная, одна из SA2 и одна из SA3) ортопедических стелек. Эти данные также будут использоваться для проверки прогнозов, полученных на основе SA2 и SA3. Этот предлагаемый исследовательский проект улучшит понимание исследователями того, как работают ортопедические стельки, и поможет нам назначать более эффективные устройства пациентам. Это принесет пользу большому количеству людей с остеоартритом голеностопного сустава и плоскостопием, приобретенным во взрослом возрасте.