Military Medicine International Journal of amsus raising the bar: extremity trauma care guest editors



Yüklə 2,47 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə15/20
tarix14.01.2017
ölçüsü2,47 Mb.
#5396
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   20

however, it may bear consideration in future studies.

Accommodation with study feet was 7 days per component

in this study and 21 days with the duplicate socket. Socket

accommodation was consistent with other transtibial studies

who also reported 21 days.

34

In terms of feet components,



the 7-day accommodation utilized here was substantially

longer than the 30-minute accommodation

35

used in some



foot studies, but notably shorter than the 4 weeks

30,36


used

in others. There is no agreed on accommodation time for

prosthetic componentry. Thus, confounding related to a lack

of full accommodation can never be completely ruled out;

however, we were con

fident subjects were proficient in the

use of all study feet at the point of assessment.

Unlike other prosthetic considerations discussed thus far,

the prosthetic foot design was the independent variable. One

of the study

’s hypotheses was that foot mass would have

been a key variable to impact function. The Vari

flex is an

ESR foot shown to improve stride length and bioenergetic

ef

ficiency during ambulation, stair ascent kinetics, and to



reduce fatigue. The other two feet studied incorporated both

ESR and additional functions. The Elite Blade also incorpo-

rates vertical shock absorption and the Re-Flex Rotate incor-

porates vertical shock and torsional force absorption. These

two additional features engineered into the Re-Flex Rotate

increase component mass by 13% to 21% compared with

the Vari

flex and Elite Blade, respectively ( p ≤ 0.05).

Despite the signi

ficant difference in mass between com-

ponents, the 1.4% to 5.6% difference between prosthetic feet

in overall OC completion time was not statistically signi

fi-

cant. However, in two speci



fic tasks, climbing the chain-link

fence and the sprint

finish, use of the Elite Blade resulted in

an 11.4% (compared to Vari

flex; chain-link fence) and a

10.6% (compared to Vari

flex and Re-Flex Rotate) reduced

completion time ( p

≤ 0.05). Although component mass may

have been a factor, it is unlikely to have been the sole factor

for the difference. Because the Elite Blade

’s energy storage

and return capabilities, kinetics, ambulatory ef

ficiency, and

other factors have yet to be studied, it is not possible to

determine which of these or other attributes of the Elite-

Blade provide an advantage for these speci

fic tasks. How-

ever, the addition of vertical shock function to an ESR foot

has been shown to provide biomechanical advantages during

stair climbing and in ambulatory ef

ficiency and may have

played a role.

13,27


Also noteworthy in terms of individual task function is

the fact that use of the Re-Flex Rotate resulted in increased

task completion time compared with the Vari

flex (10.6%;

p ≤ 0.05). As previously mentioned, while evidence sup-

ports improved lower extremity stair-climbing kinetics and

improved gait ef

ficiency when ESR and vertical shock

absorption are combined, authors were unable to locate

evidence to suggest ambulatory speed increases with fur-

ther addition of torsional force absorption. Conversely, dur-

ing circular turning maneuvers, 1 report shows addition of

a torsion adapter results in comparable movement speed.

37

These data suggest that some combination of additional



component mass or the increased control needed to utilize

the torsion adapter element of the Re-Flex Rotate, resulted

in a decreased sprint time following a period of rigorous

task completion. There are, however, clinical reports of

bene

fits of torsional absorption in terms of favorable bene-



fits to skin of the residual limb that may be preferable

despite potential limitations to functional performance.

38

The Re-Flex Rotate stood out in individual tasks com-



pared with controls. Although control subjects completed the

OC faster (31

–35%; p ≤ 0.05), and completed 13/17 tasks

faster ( p

≤ 0.05) than TTA regardless of foot condition, con-

trols were signi

ficantly faster than TTA when using Re-Flex

Rotate for completing the culvert and angle tube obstacles

(16.7% and 46.0%, respectively; p

≤ 0.05). These two tasks

were not signi

ficantly different than controls when TTA used

Elite Blade and Vari

flex feet. The culvert obstacle requires

ducking to crawl through a concrete culvert (3 ft or 0.9 m

diameter × 8 ft or 2.4 m length), standing up out of the

first

culvert, turning 180°, ducking and crawling through a second



culvert (identical size). The angle tube is a plastic pipe (com-

parable size to the culvert obstacle) that must be crawled

through after climbing upward into the pipe (3.8 ft or 1.2 m

from the ground). The pipe is angled on a 4° incline so the

subject exits the pipe 0.2 m higher than the start (4.7 ft or

1.4 m elevation). It is not clear how the Re-Flex Rotate

may challenge function while crawling through the culverts

unless perhaps the user is attempting to accept body weight

through a transversely rigid foot that is rotating and thus

requiring additional effort and time to control. In addition,

on the culvert obstacle, the stand and turn maneuver may

require added time and effort to control as does the climb

into and landing from the angle tube obstacle. Nevertheless,

use of the Elite Blade and Vari

flex did not result in sig-

ni

ficant time delays compared to controls as the Re-Flex



Rotate foot condition did.

Perceptively, there were no signi

ficant differences between

prosthetic feet. Vari

flex and Elite Blade yielded RPE (median)

of 18.5/20, whereas Re-Flex Rotate yielded 18/20 immediately

following OC completion. Although the Re-Flex Rotate

’s

median RPE was lower, it yielded the same RPE range as



Vari

flex (15–20), whereas Elite Blade yielded the lowest

MILITARY MEDICINE, Vol. 181, November/December Supplement 2016

52

Energy-Storing and Shock-Adapting Prosthetic Feet in Transtibial Amputees



RPE range at 13 to 20. Although no foot condition emerged

as a clear overall advantage in this test battery, the Elite

Blade yielded multiple trends of improvement which were

given con

firmation by being selected by half of study sub-

jects while blinded to condition. Interestingly, more than

twice as many participants preferred the Re-Flex Rotate rela-

tive to Vari

flex despite trends of performance advantages

favoring Vari

flex. Considering other potential benefits of the

Re-Flex Rotate, perhaps TTA are willing to trade nonsigni

fi-

cant differences in performance for greater comfort with this



component. This

finding is consistent with evidence-based

practice, which places as much emphasis on patient prefer-

ence as it does empirical evidence.

LIMITATIONS

Although there were no skin-related or performance com-

plaints to suggest suspension issues, suspension was not

controlled and could be a factor related to performance.

Study feet were not blinded during training and accommoda-

tion as study personnel felt it was important to train subjects

on individual attributes of the feet. This could have led to

some level of kinesthetic or other familiarity with the com-

ponents that cued subjects to identi

fication even while

masked during testing. This could potentially be con

firmed


in future studies, however, the success of masking was not

assessed. Also impacting results may have been the choice

to acclimate subjects with study feet in a singular, extended

time block as opposed to individually acclimating and then

assessing with each foot. Finally, there are multiple statisti-

cal modeling approaches available to analyze these data. For

instance, the OC used in this study could be viewed as a

single task or as individual obstacle tasks. The primary

hypothesis for this study sought to address overall perfor-

mance. Thus, multitest correction was not incorporated into

the analysis. Incorporation of multitest correction may have

resulted in minor differences between prosthetic feet in indi-

vidual obstacle outcomes, but would have been unlikely to

impact overall outcomes.

CONCLUSIONS

This study has quanti

fied performance differences between

highly mobile TTAs with optimized prosthetic componentry

and able-bodied controls in a never before studied

field OC


environment. This could assist in determining the potential

for retention of already trained soldiers following TTA.

6,31

Ultimately, nonamputee SWAT team members completed a



military equivalent OC signi

ficantly faster and with less

effort than a group of high-functioning transtibial amputees

regardless of prosthetic foot condition. There were no clear

differences in prosthetic feet when completing the OC; how-

ever, individual task performance, perceptive measures, and

preference resulted in trends showing a slight improvement

in performance with and preference for the Elite Blade,

which is a dual function ESR foot combined with vertical

shock absorption. Ultimately, patient preference should be

regarded highly during foot selection and prescription.

Understanding how to maximally improve performance in

such functional tasks may allow soldiers to best sustain

physical


fitness, return to their military occupational spe-

cialty and possibly in-theater duty. Data from this study

have identi

fied trends in the tested prosthetic feet to assist in

optimizing performance in these activities, which can reduce

wasteful costs associated with the current practice of trial-

and-error foot selection based on anecdotal evidence.

ACKNOWLEDGMENTS

We wish to thank Ms. Kaitlin Lostroscio for assistance processing study

data and Mr. Steven Springer for assistance with subject recruitment. Sheriff

David Gee, Maj Alan Hill, and Sgt. Edmond Shea of the Hillsborough

County Sheriff

’s Department provided vital assistance with facility access,

training, and safety monitoring throughout study activities. This project was

funded by the U.S. Department of Defense, Congressionally Directed Medi-

cal Research Program (DOD-CDMRP) Project No. W81XWH-112-0170

(U.S.F. Grant No. 10193006).

REFERENCES

1. Stansbury LG, Lalliss SJ, Branstetter JG, Bagg MR, Holcomb JB:

Amputations in U.S. military personnel in the current con

flicts in

Afghanistan and Iraq. J Orthop Trauma 2008; 22(1): 43

–6.

2. Potter BK, Scoville CR: Amputation is not isolated: an overview of the



US Army Amputee Patient Care Program and associated amputee inju-

ries. J Am Acad Orthop Surg 2006; 14(10 Spec No.): S188

–90.

3. Krueger CA, Wenke JC, Ficke JR: Ten years at war: comprehen-



sive analysis of amputation trends. J Trauma Acute Care Surg 2012;

73(6 Suppl 5): S438

–44.

4. Stansbury LG, Branstetter JG, Lalliss SJ: Amputation in military trauma



surgery. J Trauma 2007; 63(4): 940

–4.


5. Kaluf B: Evaluation of mobility in persons with limb loss using the

amputee mobility predictor and the prosthesis evaluation questionnaire

mobility subscale: a six month retrospective chart review. J Prosthet



Orthot 2014; 26(2): 70

–6.


6. Stinner DJ, Burns TC, Kirk KL, Ficke JR: Return to duty rate of ampu-

tee soldiers in the current con

flicts in Afghanistan and Iraq. J Trauma

2010; 68(6): 1476

–9.

7. Hofstad C, Linde H, Limbeek J, Postema K: Prescription of prosthetic



ankle-foot mechanisms after lower limb amputation. Cochrane Database

Syst Rev 2004(1): CD003978.

8. Menard MR, Murray DD: Subjective and objective analysis of an

energy-storing prosthetic foot. J Prosthet Orthot 1989; 1: 220

–30.

9. Nielsen DH, Shurr DG, Golde JC, Meier K: Comparison of energy cost



and gait ef

ficiency during ambulation in below-knee amputees using

different prosthetic feet: a preliminary report. J Prosthet Orthot 1988; 1:

24

–31.



10. Torburn L, Powers CM, Guiterrez R, Perry J. Energy expenditure

during ambulation in dysvascular and traumatic below-knee amputees:

a comparison of

five prosthetic feet. J Rehabil Res Dev 1995; 32(2):

111

–9.


11. Torburn L, Perry J, Ayyappa E, Shan

field SL: Below-knee amputee gait

with dynamic elastic response prosthetic feet: a pilot study. J Rehabil

Res Dev 1990; 27(4): 369

–84.

12. Macfarlane PA, Nielsen DH, Shurr DG, Meier K: Perception of walk-



ing dif

ficulty by below-knee amputees using a conventional prosthetic

foot. J Prosthet Orthot 1991; 3: 150

–61.


13. Yack H, Nielsen D, Shurr D: Kinetic patterns during stair ascent of

patients with trans-tibial amputations wearing three different prostheses.

J Prosthet Orthot 1999; 3: 57

–62.


MILITARY MEDICINE, Vol. 181, November/December Supplement 2016

53

Energy-Storing and Shock-Adapting Prosthetic Feet in Transtibial Amputees



14. Mengelkoch LJ, Kahle JT, Highsmith MJ: Energy costs and perfor-

mance of transtibial amputees and non-amputees during walking and

running. Int J Sports Med 2014; 35(14): 1223

–8.


15. Seymour R, Engbretson B, Kott K, et al: Comparison between the C-leg

microprocessor-controlled prosthetic knee and non-microprocessor con-

trol prosthetic knees: a preliminary study of energy expenditure, obsta-

cle course performance, and quality of life survey. Prosthet Orthot Int

2007; 31(1): 51

–61.


16. Adams J, Roberts J, Simms K, Cheng D, Hartman J, Bartlett C: Mea-

surement of functional capacity requirements to aid in development

of an occupation-speci

fic rehabilitation training program to help fire-

fighters with cardiac disease safely return to work. Am J Cardiol 2009;

103(6): 762

–5.

17. Harman EA, Gutekunst DJ, Frykman PN, et al: Prediction of simulated



battle

field physical performance from field-expedient tests. Mil Med

2008; 173(1): 36

–41.


18. Kuyk T, Elliott JL, Biehl J, Fuhr PS: Environmental variables and

mobility performance in adults with low vision. J Am Optom Assoc

1996; 67(7): 403

–9.


19. Mahoney J, Euhardy R, Carnes M: A comparison of a two-wheeled

walker and a three-wheeled walker in a geriatric population. J Am

Geriatr Soc 1992; 40(3): 208

–12.


20. Means KM, O

’Sullivan PS: Modifying a functional obstacle course to

test balance and mobility in the community. J Rehabil Res Dev 2000;

37(5): 621

–32.

21. Nindl BC, Leone CD, Tharion WJ, et al: Physical performance



responses during 72 h of military operational stress. Med Sci Sports

Exerc 2002; 34(11): 1814

–22.

22. Webster JS, Cottam G, Gouvier WD, Blanton P, Beissel GF, Wofford



J: Wheelchair obstacle course performance in right cerebral vascular

accident victims. J Clin Exp Neuropsychol 1989; 11(2): 295

–310.

23. Bishop PA, Fielitz LR, Crowder TA, Anderson CL, Smith JH, Derrick



KR: Physiological determinants of performance on an indoor military

obstacle course test. Mil Med 1999; 164(12): 891

–6.

24. Meier MR, Hansen AH, Gard SA, McFadyen AK: Obstacle course:



users

’ maneuverability and movement efficiency when using Otto Bock

C-Leg, Otto Bock 3R60, and CaTech SNS prosthetic knee joints.

J Rehabil Res Dev 2012; 49(4): 583

–96.

25. Pandorf CE, Nindl BC, Montain SJ, et al: Reliability assessment of two



militarily relevant occupational physical performance tests. Can J Appl

Physiol 2003; 28(1): 27

–37.

26. Borg GA: Psychophysical bases of perceived exertion. Med Sci Sports



Exerc 1982; 14(5): 377

–81.


27. Hsu M, Nielsen DH, Yack HJ, Shurr DG: Physiological measurements

of walking and running in people with transtibial amputations with

3 different prostheses. J Orthop Sports Phys Ther 1999; 29(9): 526

–33.


28. Cohen J (editor): Statistical Power Analysis for the Behavioral Sci-

ences, Ed 2. Hillsdale, NJ, Erlbaum, 1988.

29. Krueger CA, Wenke JC, Ficke JR: Ten years at war: comprehen-

sive analysis of amputation trends. J Trauma Acute Care Surg 2012;

73(6 Suppl 5): S438

–44.


30. Perry J, Boyd LA, Rao SS, Mulroy SJ: Prosthetic weight acceptance

mechanics in transtibial amputees wearing the Single Axis, Seattle Lite,

and Flex Foot. IEEE Trans Rehabil Eng 1997; 5(4): 283

–9.


31. Kishbaugh D, Dillingham TR, Howard RS, Sinnott MW, Belandres

PV: Amputee soldiers and their return to active duty. Mil Med 1995;

160(2): 82

–84.


32. Pandorf CE, Harman EA, Frykman PN, Patton JF, Mello RP, Nindl

BC: Correlates of load carriage and obstacle course performance among

women. Work 2002; 18(2): 179

–189.


33. Blough DK, Hubbard S, McFarland LV, Smith DG, Gambel JM,

Reiber GE: Prosthetic cost projections for servicemembers with major

limb loss from Vietnam and OIF/OEF. J Rehabil Res Dev 2010; 47(4):

387


–402.

34. Klute GK, Berge JS, Biggs W, Pongnumkul S, Popovic Z, Curless B:

Vacuum-assisted socket suspension compared with pin suspension

for lower extremity amputees: effect on

fit, activity, and limb volume.

Arch Phys Med Rehabil 2011; 92(10): 1570

–5.

35. Underwood HA, Tokuno CD, Eng JJ: A comparison of two prosthetic



feet on the multi-joint and multi-plane kinetic gait compensations in

individuals with a unilateral trans-tibial amputation. Clin Biomech

(Bristol, Avon) 2004; 19(6): 609

–16.


36. Zmitrewicz RJ, Neptune RR, Walden JG, Rogers WE, Bosker GW:

The effect of foot and ankle prosthetic components on braking and

propulsive impulses during transtibial amputee gait. Arch Phys Med

Rehabil 2006; 87(10): 1334

–9.

37. Segal AD, Orendurff MS, Czerniecki JM, Shofer JB, Klute GK: Local



dynamic stability of amputees wearing a torsion adapter compared to

a rigid adapter during straight-line and turning gait. J Biomech 2010;

43(14): 2798

–803.


38. Cummings S, Highsmith MJ, Kahle JT, et al: Interdisciplinary Man-

agement of Patients with Complex Lower Extremity Amputation. Orga-

nized Session(OS2). Joint AAOP/APTA programming at the National

Meeting: American Academy of Orthotists and Prosthetists. Atlanta,

GA. Available at http://opsolutions.us/encyclopedia; accessed July

21, 2016.

MILITARY MEDICINE, Vol. 181, November/December Supplement 2016

54

Energy-Storing and Shock-Adapting Prosthetic Feet in Transtibial Amputees



MILITARY MEDICINE, 181, 11/12:55, 2016

Functional Outcomes of Service Members With Bilateral

Transfemoral and Knee Disarticulation Amputations

Resulting From Trauma

Barri L. Schnall, MPT*; MAJ Yin-Ting Chen, MC USA*; Elizabeth M. Bell, BS*†;

Erik J. Wolf, PhD*†; Jason M. Wilken, PT, PhD†‡

ABSTRACT As longitudinal studies for those with bilateral transfemoral amputation (BTFA) or knee disarticulation

(KD) are lacking, it is important to quantify performance measures during rehabilitation in an effort to determine

reasonable expectations and trends that may in

fluence the rehabilitation process. At initial evaluation (date of first

independent ambulation) and follow up (median 135 [range = 47

–300] days later), 10 participants with BTFA/KD

completed 6 minute walk testing and Activity Speci

fic Balance Confidence and Lower Extremity Functional Scale

questionnaires. Of these, six participants also completed stair ambulation; ascent time and stair assessment index (SAI)

scores were calculated. Patients utilized their prescribed prostheses at each visit. Participants were able to cover a sig-

ni

ficantly greater distance (135.3 [70.1] m) in 6 minutes at the follow-up visit (*p = 0.005). The change in SAI scores



for stair ascent and descent was not statistically signi

ficant ( p = 0.247). Stair ambulation confidence scores were signif-

icantly greater at the

final visit (*p = 0.034). Stair negotiation appears to plateau early; however, confidence builds

despite absence of functional gains over time. Service members with BTFAs/KDs are able to achieve functional com-

munity ambulation skills. Thus, this investigation suggests that clinicians can realign rehabilitation paradigms to shift

focus towards community distance ambulation once safe stair ascent and descent is achieved.

INTRODUCTION

Recent con

flicts in Iraq and Afghanistan have resulted in a

cohort of individuals who have survived multiple limb ampu-

tation. The total percent of troops with multiple limb injury

increased steadily throughout Operation Iraqi Freedom (OIF),

Operation Enduring Freedom (OEF), and Operation New Dawn

(OND).

1

Of those with extremity injuries, the estimated prev-



alence of multiple limb amputation is 30%, of which bilateral

transfemoral amputation (BTFA) were most common (27%).

1

–3

Transfemoral-level injuries are often among the most severe



and require complex surgical and rehabilitative care.

4

–7



Despite

the increased prevalence of BTFAs compared to prior con

flicts,

the body of literature characterizing this injury group is mini-



mal compared to that of persons with unilateral lower extrem-

ity limb loss.

One of

first long-term follow-up studies of military service



members (SMs) with BTFA was published by Dougherty in

1999, and the results were encouraging in terms of their adap-

tation of prosthesis, employment, and general well-being.

7

The presence of BTFA severely affects function but may not


Yüklə 2,47 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   20




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin