Количественная оценка движения костей и кожи в остаточной конечности у людей с транстибиальной ампутацией с использованием динамического стереорентгеновского снимка

Лица с ампутацией нижней конечности (LEA) часто испытывают относительное движение между их культей и гильзой протеза, такое как вертикальное смещение и осевое вращение, что может привести к неэффективной передаче динамической нагрузки от дистальных компонентов протеза к культе. Это может привести к значительным вторичным последствиям, таким как боль, отклонения походки и дискомфорт, которые ограничивают подвижность и автономию. Были проведены оценки относительного движения между костью и гильзой протеза, но имеется мало данных о динамической кинематике in vivo остаточной конечности и гильзы, поскольку большинство исследований было выполнено с использованием протоколов нединамических испытаний, статических измерений или с помощью непроверенные системы захвата движения на основе поверхностных маркеров. Динамический стереорентген (DSX) — это передовая технология визуализации, позволяющая количественно оценить трехмерное движение кости и деформацию ткани/вкладыша внутри гильзы протеза во время динамической активности.

Существует существенный пробел в нашем понимании сложной механики взаимодействия между культей и гильзой во время динамической деятельности, что ограничивает возможности улучшения конструкции протеза. Целью этого проекта является разработка аналитических инструментов для количественной оценки как динамической кинематики in vivo между культей и лункой, так и механизма деформации остаточной ткани/вкладыша. Чтобы проверить чувствительность этой методики к различиям в подвешивании раструба, будут оцениваться две системы подвешивания: повышенный вакуум и традиционная аспирация. Предполагается, что эффективный и высокоточный метод количественной оценки динамического взаимодействия между культей и гильзой протеза будет достаточно чувствительным, чтобы различать различные типы подвески гильзы протеза, что будет способствовать пониманию биомеханики конструкции гильзы. Для этого исследователи будут решать следующие задачи: (1) оптимизировать процедурную настройку DSX для точного отслеживания гильзы протеза, скелетной кинематики и деформации ткани/вкладыша; (2) Для количественной оценки относительного движения между остаточной большеберцовой костью и гильзой протеза во время динамической деятельности; и (3) Измерить деформацию кожи и вкладыша в гильзе протеза во время динамической активности.

Двадцать один участник с транстибиальной ампутацией будет снабжен гильзой, которую можно подвешивать как с помощью повышенного вакуума, так и с помощью традиционной аспирации. Участники пройдут 4-недельный период акклиматизации, а затем пройдут тестирование на объекте DSX. DSX будет использоваться для отслеживания движений скелета и кожи/вкладыша при обоих методах подвески во время 3 динамических действий: ходьба по беговой дорожке с выбранной вами скоростью, быстрая ходьба (на 10% быстрее) и движение с шагом вниз. Эффективность двух методов подвешивания (активная ЭВ и традиционная аспирация) будет проверена путем количественной оценки трехмерного движения кости остатка большеберцовой кости относительно гильзы протеза и количественной оценки деформации лайнера и мягких тканей на границе гильза-остаток.

Используя аналитические инструменты для высокоточной оценки in vivo остаточной подвижности конечности и суставной впадины, можно получить жизненно важную фундаментальную информацию, которая поможет в разработке новых методов и приемов улучшения протезирования, которые потенциально могут уменьшить вторичные сопутствующие физические заболевания. и дегенеративные изменения, возникающие в результате осложнений плохой передачи протезной нагрузки.