Kvantitativt informerad Socket Design Process

Bakgrund: Amputerade i nedre extremiteter upplever kroniska hälsoproblem som kvarvarande hudproblem i extremiteterna, smärta i ländryggen och artros. Dessa problem förvärras av höga fysiska aktivitetsnivåer och av dålig passform av proteshylsan. Protetiker tror att begränsning av kvarvarande lårbens- och hudrörelse kommer att förbättra kraftkopplingen och därigenom lösa dessa problem. Det finns dock inga data som visar hur förändringar i sockets design påverkar kvarvarande lårbens- och hudrörelse, och i förlängningen leder till förbättrade patientrapporterade resultat.

Syfte/hypotes: Målet med denna forskning är att förbättra den nuvarande optimeringsprocess för sockets design som involverar försök och misstag och förlitar sig starkt på protesläkarens erfarenhet och intuition genom att använda en kvantitativt informerad optimeringsprocess. Hypotesen är att modifierbar mekanik i socket, dvs kvarvarande lårbensrörelse, hudbelastning och tryck i socket, är relaterade till sockets design och patientresultat, och kan uppskattas med hjälp av lätt tillgängliga kliniska mätningar.

Specifika mål: Första syftet är att identifiera nyckelegenskaperna hos insockets mekanik som är relaterade till fysisk funktion och patientrapporterad komfort och funktion. Det andra syftet är att identifiera lättillgängliga kliniska mätningar som är associerade med de mekaniska egenskaperna i sockeln som är relaterade till utfall. Syftet med detta mål är att korrelera våra laboratorieresultat från Mål 1 med mer konventionella metoder för klinisk bedömning.

Forskningsstrategi: Preliminära data visar genomförbarheten av den föreslagna forskningsplanen och kommer att gå vidare till en klinisk pilotprövning. De två målen kommer att involvera 30 transfemorala amputerade. Ett höghastighets biplansröntgensystem används för att avbilda den kvarvarande extremiteten medan deltagarna går på ett instrumentellt löpband med dubbla bälten både i sitt nuvarande uttag och i uttag med avsiktligt ändrad volym, brättehöjd, tvärsnittsgeometri och styvhet. Tredimensionell (3D) hudrörelse inuti sockeln kommer att bestämmas genom att spåra rörelsen hos 40 till 50 små metallpärlor placerade i ett rutmönster på huden på den kvarvarande lem innan du tar på dig sockeln. Kvarvarande lårbensrörelse inom socket kommer att bestämmas med submillimeter noggrannhet med hjälp av en validerad spårningsprocess som matchar ämnesspecifika benmodeller som erhållits från CT till biplansröntgenbilderna. Diskret tryck i uttaget kommer att registreras på fyra platser med hjälp av tryckavkännande dynor. Lättillgängliga kliniska mätningar kommer också att samlas in, inklusive gånganalys, fotbelastningsmönster, markreaktionskrafter, kvarvarande lemvävnadsstyvhet och höftens rörelseomfång höftstyrka. Varje deltagare kommer att fylla i kliniska frågeformulär för att kvalitativt utvärdera komfort, passform och övergripande tillfredsställelse efter att ha burit varje uttag. De olika socket-modifieringarna är avsedda att påverka in-sockets mekanik för den kvarvarande extremiteten, fysisk funktion och patientrapporterade resultat (Mål 1). Dessa samband kommer att bedömas med hjälp av en generaliserad linjär modell. Korrelationen mellan forskningsbetygsmätningarna och tillgängliga kliniska mått (Syfte 2) kommer att utvärderas med hjälp av bivariata korrelationsanalyser. Informationen som erhålls i mål 1 och 2 kommer att användas för att utveckla en kvantitativt informerad socket-optimeringsprocess, där de kliniska mätningarna associerade med in-socket-mekanik kommer att användas för att informera om sockets designoptimeringar.