Современные методы оценки взаимодействия в системе «культя – приёмная гильза» при протезировании голени Medline.ru - медико-биологический информационный портал Медлайн.ру

Современные методы оценки взаимодействия в системе «культя – приёмная гильза» при протезировании голени

Николаенко А.Н., Демченко Н.А., Ермишин В.М.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 443099, Россия, г. Самара, ул. Чапаевская, д. 89

Резюме
Актуальность. Качество взаимодействия между культeй голени и приeмной гильзой является одним из основных факторов, определяющих переносимость протеза, состояние мягких тканей, стабильность крепления протеза и функциональные возможности пациента. Клиническая оценка посадки гильзы традиционно основывается на осмотре культи, субъективных ощущениях пациента и опыте специалиста, тогда как изменение формы и объeма культи и локальное перераспределение нагрузки обусловливают необходимость объективизации оценки. Цель. Структурировать современные клинические и инструментальные методы оценки взаимодействия культи голени с приeмной гильзой, определить измеряемые ими параметры, преимущества, ограничения и перспективы комплексного применения. Материалы и методы. Выполнен обзор литературы с использованием структурированного поиска публикаций в PubMed/MEDLINE, на официальных платформах российских рецензируемых журналов и по библиографическим спискам ключевых обзоров. Основной период поиска - 2019-2026 гг.; более ранние публикации включали при их фундаментальном методическом значении. Анализировали клиническую и пациент-ориентированную оценку, морфометрию и динамику объeма культи, трeхмерное сканирование, регистрацию контактного давления, касательных напряжений и поршнеобразного перемещения культи, а также мониторинг температуры и измерительные системы на основе датчиков. В связи с выраженной методологической неоднородностью применeн тематический качественный синтез без метаанализа. Результаты. Ни один метод не обеспечивает самостоятельной комплексной характеристики системы «культя - приeмная гильза». Клиническое обследование необходимо для оценки тканей, но не позволяет выявлять локальное повышение механической нагрузки до появления клинических признаков. Антропометрия, биоимпеданс и трeхмерное сканирование объективизируют изменения формы, объeма и содержания тканевой жидкости в культе, но не определяют непосредственно переносимость нагрузки. Регистрация контактного давления позволяет выявлять участки локального повышения контактного давления и оценивать эффект коррекции гильзы, однако универсальные клинические пороговые значения не установлены. Касательные напряжения, поршнеобразное перемещение культи, температура и влажность дают дополнительную информацию, но пока преимущественно используются в исследовательских условиях. Заключение. Наиболее перспективен комплексный клинико-биомеханический подход, объединяющий состояние тканей, морфометрическую оценку в динамике, субъективную переносимость и объективные параметры механического взаимодействия.

Ключевые слова
транстибиальная ампутация; культя голени; приeмная гильза; протезирование; посадка гильзы; контактное давление

(статья в формате PDF. Для просмотра необходим Adobe Acrobat Reader)

открыть статью в

новом окне

Список литературы

1. Янковский В.М., Черникова М.В., Кузичева А.Д., Фогт Е.В. Медицинские аспекты протезирования пациентов после ампутации на уровне голени с использованием цифровых технологий. Гений ортопедии. 2022;28(4):495-502. https://doi.org/10.18019/1028-4427-2022-28-4-495-502

2. Won N.Y., Paul A., Garibaldi M., et al. Scoping review to evaluate existing measurement parameters and clinical outcomes of transtibial prosthetic alignment and socket fit. Prosthet Orthot Int. 2022;46(2):95-107. https://doi.org/10.1097/PXR.0000000000000061

3. Olaya-Mira N., Gómez-Hernández L.M., Viloria-Barragán C., Soto-Cardona I.C. Methods to assess lower limb prosthetic adaptation: a systematic review. J Neuroeng Rehabil. 2025;22(1):100. https://doi.org/10.1186/s12984-024-01530-7

4. Осмоналиев И.Ж., Бильгильдеев М.Г., Эргашев Х.Х., и др. Шкалы оценки морфометрической готовности культи конечности к протезированию и технического состояния эксплуатируемого протеза. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2023;30(2):161-173. https://doi.org/10.17816/vto114726

5. Major Extremity Trauma Research Consortium (METRC), Carroll E.A., Holden M.B., et al. Development of a prosthetic fit and alignment assessment (ProFit) in persons with post-traumatic transtibial amputation. Prosthet Orthot Int. 2023;47(6):599-606. https://doi.org/10.1097/PXR.0000000000000237

6. Hanspal R.S., Fisher K., Nieveen R. Prosthetic socket fit comfort score. Disabil Rehabil. 2003;25(22):1278-1280. https://doi.org/10.1080/09638280310001 603983

7. Morgan S.J., Askew R.L., Hafner B.J. Measurements of Best, Worst, and Average Socket Comfort Are More Reliable Than Current Socket Comfort in Established Lower Limb Prosthesis Users. Arch Phys Med Rehabil. 2022;103(6):1201-1204. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2021.10.008

8. Bui K.M., Raugi G.J., Nguyen V.Q., Reiber G.E. Skin problems in individuals with lower-limb loss: literature review and proposed classification system. J Rehabil Res Dev. 2009;46(9):1085-1090. https://doi.org/10.1682/JRRD. 2009.04.0052

9. Ibrahim M.T., Hashim N.A., Abd Razak N.A., et al. Techniques for Measuring the Fluctuation of Residual Lower Limb Volume in Clinical Practices: A Systematic Review of the Past Four Decades. Applied Sciences. 2024;14(6):2594. https://doi.org/10.3390/app14062594

10. Sanders J.E., Fatone S. Residual limb volume change: systematic review of measurement and management. J Rehabil Res Dev. 2011;48(8):949-986. https://doi.org/10.1682/JRRD.2010.09.0189

11. Hinrichs P., Cagle J.C., Sanders J.E. A portable bioimpedance instrument for monitoring residual limb fluid volume in people with transtibial limb loss: A technical note. Med Eng Phys. 2019;68:101-107. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2019.04.002

12. Brzostowski J.T., Larsen B.G., Youngblood R.T., et al. Adjustable sockets may improve residual limb fluid volume retention in transtibial prosthesis users. Prosthet Orthot Int. 2019;43(3):250-256. https://doi.org/10.1177/ 0309364618820140

13. Seminati E., Young M., Canepa Talamas D., et al. Reliability of three different methods for assessing amputee residuum shape and volume: 3D scanners vs. circumferential measurements. Prosthet Orthot Int. 2022;46(4):327-334. https://doi.org/10.1097/PXR.0000000000000105

14. Squibb C.O., Madigan M.L., Philen M.K. A high precision laser scanning system for measuring shape and volume of transtibial amputee residual limbs: Design and validation. PLoS One. 2024;19(7):e0301619. https://doi.org/10.1371/ journal.pone.0301619

15. Kim S., Yalla S., Shetty S., Rosenblatt N.J. 3D printed transtibial prosthetic sockets: A systematic review. PLoS One. 2022;17(10):e0275161. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0275161

16. Armitage L., Cho K., Sariyildiz E., et al. Validation of a Custom Interface Pressure Measurement System to Improve Fitting of Transtibial Prosthetic Check Sockets. Sensors (Basel). 2023;23(7):3778. https://doi.org/10.3390/s23073778

17. Ibarra Aguila S., Sánchez G.J., Sauvain E.E., et al. Interface Pressure System to Compare the Functional Performance of Prosthetic Sockets during the Gait in People with Trans-Tibial Amputation. Sensors (Basel). 2020;20(24):7043. https://doi.org/10.3390/s20247043

18. Binedell T., Bin Ghazali M.F., Wong C., et al. Measuring discomfort—An objective method for quantifying peak pressure discomfort and improved fit in adults with transtibial amputation. PM R. 2023;15(4):482-492. https://doi.org/10.1002/pmrj.12796

19. Armitage L., Cho K., Sparling T.L., et al. The use of residual lower limb-prosthetic socket interface pressure measurements to inform clinical decisions: A systematic review. J Biomech. 2026;199:113187. https://doi.org/10.1016/j.jbiomech. 2026.113187

20. de Oliveira M.L.S., Uchida T.K. Pressure Between Residual Limb and Transtibial Prosthesis Socket Considering Muscle Contraction: A Finite Element Study. Ann Biomed Eng. 2025;53(7):1740-1753. https://doi.org/10.1007/s10439-025-03742-x

21. Matray M., Bonnet X., Rohan P.Y., et al. Evaluating interface pressure in a lower-limb prosthetic socket: Comparison of FEM and experimental measurements on a roll-over simulator. J Biomech. 2025;180:112513. https://doi.org/10.1016/ j.jbiomech.2025.112513

22. Zhang M., Roberts C. Comparison of computational analysis with clinical measurement of stresses on below-knee residual limb in a prosthetic socket. Med Eng Phys. 2000;22(9):607-612. https://doi.org/10.1016/S1350-4533(00)00079-5

23. Baumann M., Price C., Brousseau L., et al. The relationship between residual limb health, motion within the socket, and prosthetic suspension. PM R. 2023;15(4):510-521. https://doi.org/10.1002/pmrj.12899

24. Yu A.J., Gao R.Z., Lee P.S., et al. Soft robotics-inspired sensing system for detecting downward movement and pistoning in prosthetic sockets: A proof-of-concept study. Prosthet Orthot Int. 2024;48(5):519-527. https://doi.org/ 10.1097/PXR.0000000000000302

25. Peery J.T., Ledoux W.R., Klute G.K. Residual-limb skin temperature in transtibial sockets. J Rehabil Res Dev. 2005;42(2):147-154. https://doi.org/10.1682/ JRRD.2004.01.0013

26. Paternò L., Dhokia V., Menciassi A., et al. A personalised prosthetic liner with embedded sensor technology: a case study. Biomed Eng Online. 2020;19(1):71. https://doi.org/10.1186/s12938-020-00814-y

27. Cutti A.G., Morosato F., Gentile C., et al. A Workflow for Studying the Stump-Socket Interface in Persons with Transtibial Amputation through 3D Thermographic Mapping. Sensors (Basel). 2023;23(11):5035. https://doi.org/10.3390/s23115035

28. Sanders J.E., Lanahan C.L., Mertens J.C. Thermal imaging for characterization of skin adaptation in prosthesis users. Med Eng Phys. 2025;135:104279. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2024.104279

29. Sanders J.E., Vamos A.C., Mertens J.C., et al. An adaptive prosthetic socket for people with transtibial amputation. Sci Rep. 2024;14(1):11168. https://doi.org/10.1038/s41598-024-61234-9

30. Liu M., Evert B., Kim S., et al. Monitoring the Residual Limb-Socket Interface: A Perspective on Clinical Needs and Challenges. Biomedical Materials & Devices. Published online December 28, 2025. https://doi.org/10.1007/s44174-025-00594-w

31. Mbithi F., Donovan-Hall M., Bramley J., et al. Evidence-Generated Sockets for Transtibial Prosthetic Limbs Compared With Conventional Computer-Aided Designs: A Multiple-Methods Study From the Patient’s Perspective. JMIR Rehabil Assist Technol. 2025;12:e69962. https://doi.org/10.2196/69962