طراحی و ساخت مفصل بریس با مکانیسم جدید جهت اصلاح واروم زانو به طور منقطع و بررسی تاثیر آن بر پارامترهای راه رفتن یک بیمار مبتلا به استئوآرتریت کمپارتمان داخلی زانو

اهداف استئوآرتریت زانو بیماری رایج، پیشرونده و مزمنی است که تقریباً 13 درصد جمعیت بالای 60 سال را درگیر کرده است. استئوآرتریت با ایجاد بد راستایی در زانو در صفحه فرونتال به دنبال تخریب غضروف مفصلی باعث ناتوانی حرکتی پیشرونده و تغییر در پارامترهای راه رفتن، کاهش عملکرد و کیفیت زندگی بیماران می‌شود. بریس‌ها به عنوان یک مداخله مکانیکال، یک درمان موفق برای استئوآرتریت زانو و بد راستایی ناشی از آن هستند. بریس‌ها با استفاده از مکانیسم سه نقطه فشار باعث ایجاد راستای طبیعی در زانو توسط استرپ‌های متصل به شل‌های ران و ساق می‌شوند که منجر به کاهش بار ایجادشده در قسمت داخلی زانو و اصلاح راستای وارومی می‌شود. این کار باعث توزیع مناسب نیرو در طی راه رفتن در زانو می‌شود. اما اعمال نیروی ثابت به صورت سه نقطه فشار بر ساق، ران و مفصل زانوی مبتلا، باعث کاهش زاویه اداکتوری زانو در همه مراحل راه رفتن می‌شود و این در حالی است که اصلاح زاویه اداکتوری زانو در مبتلایان، فقط در فاصله 30 تا 60 درصد از مرحله استانس راه رفتن که انحراف زانو به اوج می‌رسد، ضروری به نظر می‌آید. هدف این مطالعه، طراحی و ساخت مفصل بریس با مکانیسم جدید اصلاح منقطع واروم برای بیماران مبتلا به استئوآرتریت کمپارتمان داخلی زانو و بررسی تاثیر آن بر پارامترهای راه رفتن یک بیمار به عنوان مطالعه اولیه بود.روش بررسی طراحی مفصل جدید بریس زانو بر اساس تبدیل حرکت اکستنشن زانو در انتهای سویینگ در صفحه ساجیتال به حرکت ابداکشن در صفحه فرونتال با کشش قطعه تبدیل‌کننده بود. راه رفتن فرد شرکت‌کننده در دو حالت با و بدون بریس ارزیابی شد. متغیرهای سینماتیک شامل زوایای مفصل زانو در صفحات ساجیتال و فرونتال و متغیرهای فضایی زمانی راه رفتن بیمار اندازه‌گیری و ثبت شدند.یافته‌ها نتایج کلی عملکرد مفصل جدید بریس روی زانو نشان داد زاویه فلکشن زانو در فاز سویینگ از44/72 درجه به 46/19 درجه در زمان استفاده از بریس افزایش یافت. همچنین زاویه اداکشن زانو در فاز استانس از 4/25درجه به 2/3 درجه کاهش یافت و سرعت راه رفتن بیمار هنگام پوشیدن بریس از0/88 متر بر ثانیه به 0/93 متر بر ثانیه افزایش پیدا کرد. از سوی دیگر طول گام از1/125 متر به 1/145 متر در زمان استفاده از بریس افزایش یافت و در صد فاز استانس در زمان استفاده از بریس از 63/53 به 62/68 کاهش پیدا کرد.نتیجه‌گیری در این مطالعه تک‌نمونه ای، بریس زانو با مفصل جدید توانست به اصلاح راستای مفصل زانو درصفحه فرونتال و ساجیتال کمک کند و بر پارامترهای راه رفتن بیمار موثر باشد. به نظر می‌آید در صورت به دست آوردن همین نتایج در یک مطالعه بالینی با مقیاس بزرگ، این بریس می‌تواند جانشینی مناسب برای روش‌های تهاجمی و ارتوزهای نامناسب باشد.

Design and Fabrication of a Brace Joint With a New Mechanism for Correcting Intermittent Knee Varus and Examining Its Effect on the Gait Parameters of a Patient With Osteoarthritis of the Internal Compartment of the Knee: A Case Report

Objective Knee osteoarthritis is a common, progressive, and chronic disease that affects approximately 13% of the population over the age of 60. Osteoarthritis causes progressive disability and changes in gait parameters, decreased function and quality of life of patients by causing malalignment of the knee in the frontal plane following destruction of articular cartilage. Braces as a mechanical intervention are a successful treatment for osteoarthritis knee and its associated malalignment. Using a threepoint pressure mechanism, braces create a natural alignment in the knee by straps attached to the thigh and shank shells, which reduce the medial knee load and correct the varus alignment. This distributes the force properly while walking. However, applying a constant force on three pressure points of the leg, thigh and affected knee joint reduces the adduction angle of the knee in all phases of gait cycle , while the correction of the adduction angle of the knee in patients is essential only in phases between 30% to 60% of the stance phase, when the knee deviation reaches its peak. The aim of this study is to design and fabricate a brace joint with a new intermittent correction mechanism for patients with osteoarthritis medial compartment knee and to investigate its effect on a patient #39;s gait parameters.Materials Methods The new joint design of the knee brace was based on the conversion of the knee extension movement at the end of the swing on the sagittal plane to the abduction movement on the frontal plate by stretching the converter piece. Participant gait was assessed in two ways with and without braces. Kinematic variables including knee joint angles in the sagittal and frontal planes and spatiotemporal variables of patient gait were measured and recorded.Results The results of the new brace joint function on the knee showed that the angle of flexion of the knee in the swing phase increased from 44.72 ° to 46.19 ° when using brace. Also, knee adduction angle in the stance phase decreased from 4.25 ° to 2.3 ° and patient #39;s walking speed while wearing the brace increased from 0.88 m/s to 0.93 m/s. On the other hand, step length increased from 1.125 m to 1.451 m when using brace and the percentage of stance phase decreased from 63.53 to 62.68 when using brace.Conclusion In this onesample study, a knee brace with a new joint was able to help correct the direction of knee joint in the frontal and sagittal plane and affect the patient #39;s gait parameters. It seems that if the same results are obtained in a largescale clinical study, this brace could be a suitable replacement for invasive methods and inappropriate orthoses.