Streszczenie
chodzenie jest tylko jedną z wielu codziennych czynności wykonywanych przez pacjentów po całkowitej wymianie stawu kolanowego (TKR). Celem tego badania było zbadanie hipotez (a), że charakterystyka aktywności podmiotu jest skorelowana z zakresem ruchu zgięcia kolana (ROM) oraz (b), że istnieje znacząca różnica między skokiem zgięcia/wyprostu podmiotu w ciągu dnia a danymi wejściowymi określonymi przez ISO do badania zużycia kolana., W celu scharakteryzowania aktywności, podczas codziennej aktywności zebrano liczbę cykli chodzenia i stopniowania schodów, czas spędzony na czynnościach dynamicznych i stacjonarnych, liczbę sekwencji aktywności oraz wypadanie zgięcia / wyprostu kolana 32 osób TKR. Profile zgięcia/rozszerzenia porównano z profilem wejściowym symulatora ISO 14243 przy użyciu algorytmu klasyfikacji przejazdów kolejowych. Testerzy przeszli średnio 3102 (zakres: 343-5857) cykli chodzenia, w tym 65 (zakres: 0-319)cykli schodkowych., Aktywne i pasywne Romy były pozytywnie skorelowane z czasem chodzenia po schodach, liczeniem kroków i sekwencjami chodzenia po schodach. Symulowany ruch kolan zgodnie z normą ISO wykazał znacznie mniejszą liczbę przejazdów kolejowych pod kątem zgięcia 20-40° i powyżej 50° niż te mierzone za pomocą monitora. Sugeruje to, że protokoły badania zużycia implantów powinny zawierać więcej cykli i różnorodne czynności wymagające wyższych kątów zgięcia kolana z wbudowanymi okresami odpoczynku / przejściowymi, aby uwzględnić wiele sekwencji aktywności.
1., Wprowadzenie
Total knee replacement (TKR) chirurgia stała się najczęstszą całkowitą procedurą artroplastyczną w Stanach Zjednoczonych .w 2010 r. wykonano ponad 650 000 operacji, a do 2020 r. przewidywano 1,4 mln operacji rocznie. Ponadto zabiegi TKR są coraz częściej wykonywane u młodszych i bardziej aktywnych pacjentów . W tej grupie pacjentów zużycie polietylenu może być czynnikiem ograniczającym długowieczność . Jeśli chodzi o biodro, cząstki zużywające się powstałe podczas ślizgu przyczyniają się do osteolizy i późniejszego poluzowania protezy ., Ponieważ jest to jeden z najczęstszych powodów rewizji w TKR, przedkliniczne badania zużycia jest ważnym krokiem przed każdym nowym urządzeniem TKR jest wprowadzany na rynek.
najnowocześniejsze badania zużycia kolan przeprowadzane są zgodnie z normami ISO 14243-1 i / lub 14243-3 . Te znormalizowane protokoły prawdopodobnie naśladują warunki kinematyczne i kinetyczne in vivo protezy kolana podczas jej życia. Wejście do badania zużycia TKR jest określone jako sekwencja cykli chodu, które są stale powtarzane przy Hz, aż do osiągnięcia 5 milionów cykli., To, jak powszechnie przyjmuje, reprezentuje protezy trwałość około pięciu lat in vivo. Rzeczywiście, kilka badań dotyczących aktywności u pacjentów z całkowitą wymianą stawu biodrowego i/lub kolanowego wykazało, że pacjenci chodzą średnio między 0,9 a 1,4 miliona cykli chodu rocznie .
jednak chodzenie jest tylko jedną z wielu codziennych czynności wykonywanych przez pacjentów po TKR. Inne typowe działania obejmują postój z powiązanymi manewrami rozpoczynania/zatrzymywania, wejście/zejście po schodach, siedzenie i podnoszenie się krzesła, leżenie do odpoczynku i różne zajęcia rekreacyjne., W związku z tym włączenie kinematycznych i kinetycznych właściwości tych czynności do badania zużycia może skutkować bardziej realistyczną symulacją zużycia. Rzeczywiście, lepsze porozumienie między wzorcami zużycia na testowanych symulatorach protez a tymi obserwowanymi na pobranych próbkach zostało osiągnięte po włączeniu zejścia ze schodów do protokołów testowych . Jednakże w przypadku pacjentów z TKR czas trwania i częstość występowania tych dodatkowych działań nie są znane. Dlatego celem pracy było opisanie częstości i czasu trwania codziennej aktywności fizycznej osób z TKR w ciągu 12-godzinnej doby przy użyciu elektrogoniometrii., Ponadto zdecydowaliśmy się śledzić ruch zgięcia / wyprostowania protezy kolana przez cały dzień, ponieważ ruch zgięcia/wyprostowania jest zmienną wejściową dla symulatora kolana, która bezpośrednio wpływa na odległość przesuwania, a tym samym na zużycie. Wypadanie zgięcia / wyprostu jest również interesujące z klinicznego punktu widzenia: aktywny i pasywny flexion ROM kolana są wskaźnikami stanu czynnościowego pacjenta, a ROM kolana jest powszechnie używany do oceny programów chirurgicznych i rehabilitacyjnych TKR ., Chociaż stwierdzono, że TKR ROM nie jest powiązany z satysfakcją pacjenta i postrzeganą poprawą jakości życia , nie wiadomo, czy TKR ROM jest związany z profilem aktywności. Postawiliśmy hipotezę, że (A) charakterystyka aktywności podmiotu jest skorelowana z zakresem ruchu zgięcia kolana (ROM) oraz (b) istnieje znacząca różnica między ruchem zgięcia/wyprostowania podmiotu a wejściem symulatora ISO 14243.
2. Przedmioty i metodologia
2.1., Populacja pacjentów
czterdziestu pacjentów rekrutowano z dużej praktyki ortopedycznej (Midwest Orthopaedics, Chicago, IL) specjalizującej się w chirurgii wymiany stawów. Badanie zostało zatwierdzone przez instytucjonalną komisję rewizyjną, a wszyscy uczestnicy udzielili świadomej zgody. Potencjalni pacjenci zostali zidentyfikowani na podstawie bazy danych wszystkich pacjentów, którzy otrzymali TKR w Centrum Medycznym. Wszyscy uczestnicy spełnili następujące kryteria włączenia: po otrzymaniu podstawowego implantu TKR o jednym projekcie (Miller-Galante lub Mgii, Zimmer Inc.,, Warszawa, IN, USA), posiadające kolano w doskonałym stanie, o czym świadczy najnowsza obserwacja, zdolne do chodzenia bez urządzeń wspomagających oraz zdolne do samodzielnego życia i funkcjonowania w domu. Kryteria wykluczenia były następujące: przeszłe lub obecne zaburzenia neurologiczne w wywiadzie; inne schorzenia wpływające na ich sprawność fizyczną; wcześniejsza operacja Rewizyjna. Sześć osób zostało wykluczonych z analizy z powodu awarii kabla lub złącza elektronicznego urządzenia rejestrującego dane, a dwóch z powodu innych błędów technicznych, które skracały dane dotyczące aktywności., Dane dla pozostałych 32 pacjentów zostały włączone do analizy (Tabela 1).
2.2. Monitor aktywności
Monitor aktywności wykorzystywał sprzęt wprowadzony przez Morlock et al. i przenośny rejestrator danych zbierający dane z trzech czujników o częstotliwości 30 Hz. Dwa czujniki nachylenia zarejestrowały nachylenie płaszczyzny strzałkowej uda i trzonu. Goniometr łączący dwa segmenty urządzenia mierzył kąt zgięcia kolana (Rys. 1). Urządzenie ważyło mniej niż 100 g i nie hamowało ruchu. Na urządzeniu noszono normalne ubranie.,
dane były przesyłane strumieniowo na kartę pamięci wbudowaną w rejestrator danych. Kod postprocessingu został napisany w MATLAB (MathWorks, Inc., Natick, MA, USA)., Dynamiczne działania zostały podzielone na chodzenie, Stopniowanie po schodach (rosnąco i malejąco połączone) i nierozpoznane działania oparte na programie rozpoznawania wzorców napisanym wcześniej i zaadaptowanym dla TKR przez Hänni et al. . Dolne i górne granice kąta zgięcia do rozpoznawania aktywności zostały ustawione ręcznie dla każdego obiektu na podstawie danych zebranych podczas kalibracji (Rysunek 2). Aktywność stacjonarna, na przykład w pozycji leżącej, siedzącej i stojącej, została zidentyfikowana jako okres, w którym czujniki nachylenia uda i trzonu pozostawały w zakresie ±4° przez co najmniej 1.,2 sekundy i został sklasyfikowany na podstawie pochylenia kończyn (Tabela 2).,>Minimum duration
Wyjście oprogramowania analitycznego zawierało liczbę sekwencji dla każdej czynności, czas każdej sekwencji, całkowity czas dla każdej czynności oraz liczbę cykli dla poziomu i chodzenia po schodach. Sekwencja została zdefiniowana jako ciągła aktywność w odpowiednich warunkach brzegowych. Wszystkie dane zostały znormalizowane do 12 godzin, aby umożliwić porównanie między pacjentami.
2.3., Sprawdzanie poprawności monitora
dwadzieścia z 32 osób zostało sfilmowanych przez około dwie minuty ( minut) podczas wykonywania sekwencji siedzących, stojących, leżących, chodzących oraz wstępujących i schodzących po schodach (jednocześnie z nagrywaniem Monitora aktywności). Cztery obiekty zostały sfilmowane przez 53-95 minut podczas wykonywania rutynowych codziennych czynności. Dwóch zaślepionych obserwatorów, którzy w inny sposób nie uczestniczyli w badaniu, niezależnie oglądało filmy., Liczono liczbę cykli chodzenia lub wspinania się; mierzono czas leżenia, siedzenia, stania, chodzenia i wchodzenia po schodach; obliczano czas aktywności stacjonarnej, dynamicznej i całkowitej. Ponieważ wewnątrzklasowy współczynnik korelacji (ICC) między dwoma obserwatorami wynosił od 0,86 dla czasu leżenia do wartości większych niż 0,99 dla stopni schodowych, zarówno dla krótkich, jak i długich filmów, pomiary obserwatorów były następnie uśredniane. Dane uśrednione przez obserwatora zostały następnie wykorzystane do porównania z danymi pochodzącymi z monitora.,
nie wykryto systematycznego przesunięcia między pomiarami wideo i Monitora aktywności. W przypadku krótkich filmów ICC dla wszystkich parametrów, z wyjątkiem czasu siedzącego (ICC = 0,60), przekroczył 0,8 (zakres: 0,80 do 0,98). W przypadku długich filmów ICCs przekroczył 0,9 dla wszystkich parametrów(Tabela 3). Wysoki wskaźnik ICC dla czasu siedzącego mierzony na podstawie dłuższych filmów (ICC = 0,98) potwierdził użyteczność monitora do śledzenia tej aktywności w terenie.,
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.4., Procedura badania
podczas krótkiego badania klinicznego badanych (w ich domu) przez licencjonowanego fizjoterapeutę, mierzono wzrost i masę ciała, a także aktywny i pasywny zakres ruchu zgięcia kolana (ROM). Dwustronna taśma na rzep (Velcro Inc., Manchester, NH, USA) oraz Elastikon athletic tape (Johnson & Johnson Inc., New Brunswick, NJ, USA) zostały użyte do przymocowania Monitora aktywności do skóry badanych., Na dotkniętą nogę naciągnięto elastyczną pończochę rurową, aby zapobiec otarciom urządzenia przed ścierkami i chronić kable przed splątaniem. Przed zebraniem danych, każdy Tester wykonał protokół kalibracji aktywności składający się z siedzenia, stania, chodzenia po poziomie i chodzenia po schodach, podczas którego tester został sfilmowany i zarejestrowano dane z czujników. Następnie monitor aktywności został ponownie uruchomiony, aby rozpocząć rzeczywiste gromadzenie danych., Procedurę kalibracji powtórzono przed odłączeniem monitora pod koniec zbierania danych w celu wykrycia potencjalnego przesunięcia czujnika lub innych zmian. Testerzy zostali poproszeni o prowadzenie dziennika swoich działań i śledzenie ich zwyczajowych wzorców aktywności przez cały dzień. Zbieranie danych zostało zainicjowane już po 30 minutach przebudzenia testera i zakończyło się aż do czasu leżenia w łóżku, aby przechwycić dane przez około 12 godzin.
2.5., Porównanie wypadów zgięcia/wyprostowania TKR z profilem symulatora ISO
krzywe zgięcia/wyprostowania TKR z badanych porównano z krzywą zgięcia / wyprostowania określoną w normie ISO za pomocą koncepcji „przejazdów kolejowych.”Odnosząc się do wykresu zgięcia kolana (- oś) w stosunku do procentowego cyklu chodu (- oś), przejazd kolejowy jest punktem, w którym krzywa zgięcia/rozszerzenia przecina poziomą linię oznaczającą określony poziom kąta kolana (Rysunek 3). Gdy krzywa zgięcia/wyprostowania idzie w górę i w dół, może być od zera do wielu takich przejść dla każdego poziomu kąta., Liczba przejazdów kolejowych dla krzywej zgięcia/wydłużenia ISO oraz dla krzywej zgięcia/wydłużenia każdego obiektu była liczona na poziomach kątowych. Liczono tylko przejścia w górę (ryc. 3). Przy założeniu identycznej liczby cykli chodzenia dziennie porównano symulowane przez ISO przejazdy kolejowe zginania/wyprostu stawu kolanowego z przejazdami osób z grupy TKR.
2.6. Analiza statystyczna
wszystkie testy statystyczne przeprowadzono w wersji SPSS 16.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Po normalizacji do 12 godzin obliczono średnie i standardowe odchylenia dla względnej ilości czasu spędzonego przy każdej aktywności, występujących sekwencji dla każdej aktywności oraz liczby kroków dla chodzenia poziomego i chodzenia po schodach., Modele regresji liniowej zostały użyte do identyfikacji powiązań między tymi wartościami pochodzącymi z monitora A charakterystyką obiektu, w tym przeszłą operacją, BMI, wzrostem, masą, wiekiem oraz aktywną i pasywną pamięcią ROM. W celu wykrycia istotnych różnic w liczbie przejazdów kolejowych między danymi dotyczącymi aktywności in vivo a wartością normy ISO na każdym poziomie kątowym zastosowano testy z jedną próbką. Poziom istotności dla wszystkich testów statystycznych został ustalony na 0,05. Korekcję Bonferroniego zastosowano w testach z wielokrotnymi porównaniami.
3., Wyniki
średni całkowity czas trwania badania wynosił godziny (zakres: 8,1-13,0 godzin), z których godziny oznaczano jako aktywności stacjonarne, a godziny składały się z aktywności dynamicznych. Pozostała część godzin nie mogła zostać przydzielona przez oprogramowanie analityczne i została oznaczona jako ” nierozpoznana.”Najczęściej wykonywaną czynnością, według kolejności liczenia, było stanie, a następnie chodzenie na poziomie, siedzenie, chodzenie po schodach i leżenie(Tabela 4). Pacjenci wykonywali średnio cykle chodzenia na 12 godzin codziennej aktywności, z których były to cykle schodowe (2,1%) (Tabela 4)., Liczba cykli chodzenia korelowała z liczbą sekwencji chodzenia (;). Średnio testerzy wykonywali cykle chodzenia na sekwencję chodzenia. Testerzy spędzali znacznie więcej czasu siedząc niż wykonując jakiekolwiek inne czynności(Tabela 4;). Testerzy spędzali znacznie mniej czasu na chodzeniu niż na staniu (Tabela 4;).
aktywny ROM zgięcia kolana (mierzony podczas badania klinicznego) skorelowany z czasem chodzenia po schodach (, ), liczeniem chodzenia po schodach (,) i sekwencjami chodzenia po schodach (,)., Podobnie, pasywny ROM zgięcia kolana korelował z czasem chodzenia po schodach (,), liczeniem chodzenia po schodach (,) i sekwencjami chodzenia po schodach (,). Czas między operacją a analizą aktywności nie korelował z żadną ze zmiennych funkcjonalnych. Nie stwierdzono statystycznie istotnej różnicy pomiędzy kobietami i mężczyznami dla żadnej ze zmiennych, z wyjątkiem wzrostu ().
klasyfikacja przejazdów kolejowych wskazywała, że cała populacja przekroczyła poziomy zgięcia w zakresie od 0° do 140°, co odpowiada rozkładowi log-normalnemu (rys. 4)., Najczęściej przekraczano poziom zgięcia 20° ze średnią przekroczeń. Poziom 140° został przekroczony najmniej, średnio tylko przejazdy kolejowe w ciągu dnia. Jednak nie wszyscy pacjenci z TKR przekroczyli wszystkie poziomy podczas codziennej aktywności. Poziom 0° został przekroczony przez 20 osób (chociaż tylko przez sześciu w odpowiedniej liczbie >100), a poziom 140° został przekroczony przez tylko trzy osoby. Wszyscy uczestnicy TKR przekroczyli poziomy między 10° a 70°. Stwierdzono istotną korelację między przekroczeniem maksymalnego poziomu testerów a mierzonym aktywnym lub pasywnym ROM ().,
zakres przekroczonych poziomów dla ISO był znacznie mniejszy (0° do 50°) po nierymowanym rozkładzie. Porównując je z danymi podmiotu, wzór przejazdu kolejowego został przesunięty w lewo (tj. w kierunku niższych kątów zgięcia; patrz rysunek 4). Większość przejazdów kolejowych została znaleziona dla kąta 10° (zamiast kąta 20°). Poza kątem 50° nie było żadnych przejść. Średnia liczba przejść była wyższa dla badanej populacji przy wszystkich kątach zgięcia powyżej 10°. Stwierdzenie to było znaczące (), z wyjątkiem kąta 50° (ryc. 4).
4., Dyskusja
w badaniu tym przedstawiono informacje na temat częstości i czasu trwania codziennych czynności fizycznych wykonywanych przez pacjentów z TKR w ciągu 12-godzinnego dnia. Testerzy spędzali większość czasu siedząc, a następnie stojąc i chodząc. Duża liczba sekwencji aktywności (średnia całkowita liczba sekwencji: 2489) wskazuje, że typowe codzienne czynności, takie jak stanie, są przeplatane z częstymi przejściami między czynnościami, co powoduje ciągle zmieniające się profile ładowania in vivo dla implantu. Zarejestrowano więcej wyraźnych sekwencji stojących niż jakiejkolwiek innej aktywności., Wyniki sugerują, że stan Stojący jest wspólnym stanem spoczynku między różnymi dynamicznymi czynnościami. W eksperymentach symulacyjnych łącznych stawów biodrowych okresy odpoczynku zwiększały tarcie początkowe, wskazując na głód smaru, potencjalnie prowadząc do zwiększonego zużycia . Wyniki tego badania sugerują, że jeden okres odpoczynku powinien być teoretycznie uwzględniony na symulatorze co 8,2 cykli, aby odpowiednio odzwierciedlić dynamiczny profil aktywności chodzenia., Osoby, które brały więcej cykli chodzenia, robiły to podczas większej liczby sekwencji, a liczba cykli chodzenia na sekwencję wykazywała stosunkowo małą zmienność. Wyniki te sugerują, że profile zużycia bardziej aktywnych pacjentów mogą być symulowane przez dłuższy czas badań.
całkowita liczba cykli chodzenia dziennie w tej populacji badanych mieści się w zakresach podanych w literaturze., Niedawna metaanaliza przeprowadzona przez Naal i Impellizzeri, obejmująca 2460 pacjentów z całkowitą wymianą stawu (podsumowująca dane z 26 badań krokomierza/akcelerometru), wykazała średnią ważoną 3360 (95% CI: 2872-3849) cykli chodzenia dziennie. Porównuje się to dobrze z naszą średnią 3102 cykli chodzenia dziennie, szczególnie jeśli bierze się pod uwagę nieco starszy wiek naszej populacji. Liczba ta zgadza się również z inną metaanalizą zdrowych osobników: Bohannon odkrył 3250 cykli chodzenia u osób powyżej 65 roku życia., Ponieważ oczekuje się, że pacjenci z TKR będą wykonywać miliony cykli chodzenia rocznie, w tym około 23 700 cykli kroczenia po schodach, są oni jednak bardziej aktywni niż zwykle zakładane w symulacjach zużycia. Ogólnie zaobserwowano dużą zmienność aktywności i wzorców kroków między pacjentami. Szacuje się, że najbardziej aktywny pacjent przyjmuje 2,33 miliona cykli chodzenia rocznie, w tym 116 000 cykli kroczenia po schodach. Podobne wyniki odnotowano u pacjentów po całkowitej endoprotezoplastyce stawu biodrowego ., Duża zmienność liczby cykli przebudzenia w ciągu dnia sugeruje, że wyniki testów zużycia są reprezentatywne tylko dla niektórych pacjentów i że większa całkowita liczba cykli w teście zużycia jest potrzebna do symulacji wzorców zużycia u bardziej aktywnych pacjentów.
Flexion ROM jest ważną zmienną wyniku w TKR, ponieważ wiele codziennych czynności zależy od niego. Jak zostało niedawno podsumowane przez Fu et al. , wyższy ROM niż chodzenie jest niezbędny do manewrowania schodami lub krzesłami (90°-120°), klęczenia lub kucania (110°-165°), korzystania z wanny (135°) i ogrodnictwa (>150°)., Nic dziwnego, że w tym badaniu stwierdzono wysoką korelację między maksymalnym kątem zgięcia mierzonym podczas codziennej aktywności a ROM mierzonym podczas badania klinicznego. Co ciekawe, osoby z większym aktywnym i pasywnym zgięciem kolan również spędzały więcej czasu na chodzeniu po poziomie i wchodzeniu po schodach. Nie jest jednak jasne, czy u bardziej aktywnych pacjentów wystąpiło większe zgięcie stawu kolanowego, ponieważ byli oni bardziej aktywni, czy też większe zgięcie stawu kolanowego ułatwiało większą aktywność., Niemniej jednak, związek między zgięciem stawu kolanowego a poziomem aktywności należy wziąć pod uwagę podczas programów rehabilitacyjnych po zabiegu TKR. Wyniki badań są również interesujące w kontekście toczącej się debaty na temat przydatności implantów stawu kolanowego o wysokim zgięciu. Na podstawie tych danych pacjenci aktywni mogą odnieść z tego korzyść. Przyszłe badania porównujące wysoki zgięcie i Standardowy TKR powinny zatem stratyfikować poziom aktywności, aby przełamać impas.,
Analiza przejazdów kolejowych dla aktywności w ciągu 12 godzin wykazała duży zakres zgięcia kolana podczas codziennych czynności. W naszej populacji najczęściej krzyżowany kąt zgięcia kolana wynosił 20°, a niektórzy badani zgięli protezę kolana do 140°. Natomiast najczęściej krzyżowany kąt zgodnie z normą ISO 14143 wynosił 10° zgięcia kolana przy maksymalnym kącie zgięcia kolana przekraczającym 50°., Chociaż powszechnie wiadomo, że norma ISO jest reprezentatywna dla aktywności chodzenia, wyniki tego badania wyraźnie pokazują, że zakresy zgięcia kolana doświadczane in vivo nie są w pełni reprezentowane przez profil ISO. W związku z tym Komitet ASTM F04 zaangażował się w opracowywanie standardowego przewodnika, który obejmie Ładowanie profili innych niż chodzenie (komunikacja osobista). Ponieważ promienie przyśrodkowe i boczne kości udowej TKR zazwyczaj zmniejszają się przy większym kącie zgięcia, naprężenia na płaskowyżu polietylenowym mogą wzrosnąć, prowadząc do większych uszkodzeń powierzchni., Różnice te mogą wyjaśniać rozbieżności między wzorcami zużycia na protezach do pobierania a wzorcami zużycia testowanymi na symulatorze . W związku z tym zmodyfikowany profil wejściowy symulatora obejmujący profil zgięcia czynności innych niż chodzenie jest niezbędny do symulacji obciążenia i zużycia implantu in vivo.
ostatnio stały się dostępne szczegółowe dane in vivo dotyczące codziennej aktywności pacjentów po TKR ., Podczas gdy badania te określały wielkość obciążenia in vivo i kąty zgięcia kolana dla różnych czynności codziennego życia, dane w tych badaniach zostały przechwycone ze stosunkowo małej puli pacjentów z oprzyrządowanymi implantami kolana i zwykle gromadzone w środowisku laboratoryjnym, z wyjątkiem D ' Lima et al. którzy przeprowadzili pomiary terenowe dla konkretnych działań., Jednak połączenie informacji o sile nacisku podanych w literaturze z profilami aktywności uzyskanymi w tym badaniu znacznie poprawia zrozumienie profili obciążenia in vivo podczas codziennych czynności u pacjentów po TKR. W oparciu o wyniki niniejszego badania, stosunek liczby cykli chodzenia 47 : 1 do liczby cykli stopniowania schodów byłby odpowiedni do przedstawienia wzorców obciążenia podczas poruszania się w codziennym życiu.
badanie ma kilka ograniczeń. Wszyscy uczestnicy badania otrzymali implant Miller-Galante lub mgii., Możliwe jest, że profile aktywności różnią się między typem i modelem implantu, zmieniają się w czasie i mogą wpływać na wzorce zużycia implantu. Również zaawansowany wiek badanej populacji (średnia: 77,8 lat) mógł mieć wpływ na wzorzec aktywności; jednak, jak wspomniano powyżej, obserwowana liczba cykli chodzenia mieściła się w zakresie opisanym w literaturze. Dlatego uważamy, że powinno to być podobnie prawdziwe dla innych zmiennych wyników tego badania.
ilość nierozpoznanej aktywności (11,7% całkowitego czasu pomiaru) była nieoczekiwanie wysoka., Szczegółowa analiza zarejestrowanych przebiegów kilku osób ujawniła, że ten nierozpoznany zestaw danych składał się głównie z przejść z jednej aktywności do drugiej. Jednoznaczne definicje przejść między działaniami poprawiłyby właściwy przydział czasu. Ponadto niektórzy pacjenci chodzili z dwoma wyróżniającymi się typami kroków: normalnymi krokami z wysokim kątem zgięcia i tak zwanymi „drobnymi krokami” charakteryzującymi się niższym kątem zgięcia kolana. Drobne stopnie o szczytowym kącie zgięcia poniżej dolnej granicy chodu poziomego nie zostały rozpoznane i sklasyfikowane jako ” nierozpoznane.,”Te drobne kroki były często podejmowane w ciasnych przestrzeniach, takich jak kuchnia, na co wskazują dzienniki pacjentów. Przyszłe udoskonalenia algorytmu rozpoznawania powinny uwzględniać te dodatkowe rozróżnienia dynamicznych działań. Wreszcie, monitorowanie aktywności i zgięcia / wyprostowania kolana nastąpiło bez jednoczesnego rejestrowania siły nacisku kolana, co obejmuje inną ważną zmienną wejściową do badania zużycia kolana. Konieczne są przyszłe badania w celu określenia specyficznego profilu obciążenia występującego przy kątach zgięcia > 60°.
5., Podsumowanie
podsumowując, chodzenie i wchodzenie po schodach stanowiły około 10% czasu monitorowania, w stosunku 47: 1 . Testerzy z wyższym kolanem wspinali się po schodach. Podczas gdy chodzenie po poziomie jest dynamiczną aktywnością, którą sztuczny implant będzie musiał znieść najbardziej, okresy przejściowe między działaniami są dość powszechne. Sekwencje chodzenia często obejmują okresy stania. Wypadanie zgięcia kolana podczas 12 godzin codziennej aktywności u pacjentów po TKR obejmuje kąty zgięcia kolana w zakresie od 60° do 130°, co nie jest reprezentowane przez aktualne normy ISO., Łącznie, symulowane testy zużycia implantów powinny zawierać okresy odpoczynku lub przejściowe między czynnościami oraz większy zakres czynności, takich jak chodzenie po schodach i manewry krzesełkami, i obejmować więcej cykli ładowania niż określono w aktualnej normie.
konflikt interesów
autorzy oświadczają, że nie ma konfliktu interesów w odniesieniu do publikacji niniejszego artykułu.,
podziękowania
autorzy pragną podziękować Profesorowi Michaelowi Morlockowi za pomocne dyskusje na temat technicznych aspektów Monitora aktywności, Robertowi Trombleyowi i Anandowi Joshi za przeprowadzenie analiz taśm wideo oraz dr Kharmie Foucher i Annegret Mündermann za pomoc w interpretacji danych i edycji papieru. Badanie to zostało częściowo sfinansowane przez NIH (R03 AR052039 i R01 AR059843).