Relevantie van het project

Dragers van onderbeenprothesen hebben vaak verscheidene klachten wat betreft comfort: pijn of weefselschade ter hoogte van de stomp door druk en wrijving, asymmetrisch of abnormaal gangpatroon, zeer snel moe worden tijdens het lopen, pijn in gewrichten, spierpijnen enz. Veel van deze klachten kunnen worden geminimaliseerd door het optimaal configureren en uitlijnen van de prothesen [Schmalz (2002), Blumentritt (2001), Klute (2001), Huang (2000), Summers (1987)]. Dit is de taak van een orthopedisch technoloog, in het bijzonder een prothesist.

 
Een onderbeenprothese bestaat uit drie essentiële onderdelen (zie figuur 1): de prothesekoker, de voet en de constructie die de twee met elkaar verbindt (buis, ankers en adapters). Over de onderbeenprothese komt in principe een cosmetische afwerking. Het totale ontwerp van een onderbeenprothese bestaat uit de keuze van alle onderdelen en het instellen van de adapters.


Figuur 1: basisonderdelen van een onderbeenprothese

 
Niettegenstaande bijna elk onderdeel van een onderbeenprothese de laatste jaren een enorme evolutie heeft ondergaan door de ontwikkeling van nieuwe technologieën, nieuwe kennis en nieuwe materialen, is het opmerkelijk dat de technieken en apparaten voor prothese-uitlijning sinds de jaren ’60 van vorige eeuw quasi onveranderd zijn gebleven.
 
De hulpmiddelen die momenteel gebruikt worden om een prothese uit te lijnen zijn geëvolueerd van het schietlood tot diverse uitlijn- en balansapparaten. Deze hulpmiddelen zijn echter ontoereikend om een prothese op een efficiënte, individuele manier in te stellen, gezien deze enkel gebaseerd zijn op een statische uitlijning. Geen enkele van deze systemen houdt rekening met het gangpatroon of het comfort van de prothesegebruiker.
Na de statische uitlijning, zal de prothesist daarom de prothese zogenaamd “dynamisch” uitlijnen tijdens een gangtest. Hiervoor observeert hij visueel de prothesegebruiker tijdens het gaan. “By trial and error” worden manuele aanpassingen gemaakt aan de prothese tot de prothesist en gebruiker geen significante verbeteringen meer waarnemen. Dit leidt tot een tijdrovende en slopende activiteit voor zowel orthopedisch technoloog als patiënt zonder garantie op voldoening gevend resultaat.
 

Prothesisten kunnen dus op dit ogenblik enkel steunen op hun eigen ervaringen en expertise voor deze empirische “dynamische” uitlijning: er zijn geen hulpmiddelen voorzien om optimale configuratie en uitlijning te bepalen in functie van patiëntcomfort.  Simulaties met een gangsimulator (OVERAS II-project, IWT-090181) geven de mogelijkheid om de kennis te ontwikkelen waarbij de invloed van protheseontwerp en uitlijning op het comfort van de prothesegebruiker tijdens het gaan in kaart worden gebracht (figuur 2).


Figuur 2: robotische gangsimulator

 
Een groot voordeel van deze simulaties is de mogelijkheid om zeer grote aantallen ontwerpcombinaties, en uitzonderlijke cases te bestuderen met parameters die in vivo moeilijk (of niet op verantwoorde wijze) te meten zijn. Doordat elke prothesedrager anders is, is het bovendien onmogelijk om dezelfde hoeveelheid aan kennis op te bouwen door beroepservaring. Zelfs niet op arbeidsintensieve basis.