Examensarbete:
Utveckling av moment-apparatur för utvärdering av
ligamentskador i handleden - samarbetsprojekt mellan IEI och
IKE
Företag:
Institutionen för ekonomisk och industriell forskning,
Maskinkonstruktion, Linköpings Universitet och Hand- och
plastikkirurgiska kliniken i Linköping, Institutionen för Klinisk och
Experimentell Medicin, Hälsouniversitetet
Bakgrund: Ett vanligt resttillstånd efter underarmsbrott är påverkan på ledbandet
som stabiliserar handledens snurrled (DRU eller distala radioulnara
leden). Med detta menar vi den led som möjliggör inåt- och utåtrotation
i handleden. Enkelt kan man beskriva denna led som en vridled (led
med endast en axel och därför endast en frihetsgrad) mellan
underarmens strålben (radius) och armbågsben (ulna) . Vid
ledbandsskada besväras patienten av instabilitets-känsla och värk från
området. Tillståndet kan kirurgiskt åtgärdas, men diagnosen är svår att
ställa. I dagsläget kan diagnosen endast ställas genom klinisk
undersökning, vilken är helt subjektiv. Detta gör att undersökarens
erfarenhet är helt avgörande för utfallet av undersökningen och det är
därför tänkbart att dessa skador över- eller underdiagnostiseras. Man
har i tidigare studier utrett om datortomografi kan användas för att få
ett objektivt mått på ligamentskada som påverkar instabiliteten i leden.
Dessa undersökningar har dock inte kunnat visa att datortomografi är
ett bra diagnostiskt hjälpmedel. Detta beror sannolikt på att det i
handleden finns ett antal ytterligare stabilisatorer; muskler, ledband och
senor, vilka alla kompenserar för ledbandsskadan. Vår hypotes är därför
att det krävs en viss belastning eller stress av leden för att skadan ska
kunna visualiseras. Vår teori är således att det först är när leden sätts
under belastning som man med röntgen (datortomografi primärt) kan
diagnostisera ledbandsskada i handledens snurrled.
Uppgift: Detta är ett samarbetsprojekt med hand-och plastikkirurgiska kliniken
på US i Linköping. Uppdraget går ut på att konstruera en momentapperatur som möjliggör mätning av rotation med och utan stigande
belastning för provokation av en handledens sk snurrled (DRU-leden).
Apparaten ska vara utformad så att den del som är kopplad till
förökspersonen går att använda i datortomograf, dvs inga metallföremål
får användas i denna del.
Specifikationer för moment-apparaturen:
1. ”handhållare” där handen hålles på plats med kardborreband eller straps, primärt
över underarmsbenet (radius). Detta skall inte vara utformat som ett
handtag utan det är viktigt att handen och fingrarna hålls raka samt
att de hålls på plats utan att underarmsmuskler aktiveras (se
schematisk bild). Detta är för att om underarmsmusklerna spänns,
stabiliseras den led vi ämnar undersöka. Handtag och ledare till
momentapparaturen måste vara gjorda i material som inte påverkas
av röntgenstrålar.
2. Underarmen hålls stilla i u-formad hållare och armbågen i 90 graders vinkel så
att rotationen endast undersöks i själva handleden.
3. Momentarmen går till själva apparaturen där rotationsfriktion/motstånd,
patientstyrka och rotationsomfång (utåtrotation och inåtrotation)
mäts.
4. Apparaturen måste kunna mäta patientens max utåtrotation (supination) och
inåtrotation (pronation) utan belastning.
5. Apparaturen måste kunna mäta patientens max rotationsstyrka i utåtrotation
(supination) och inåtrotation (pronation).
6. Apparaturen måste kunna lägga på max motstånd som patienten kan hålla emot i
max utåtrotation (supination), max inåtrotation (pronation) och i
neutralläge (supinationskraft).
a. exempel: Patienten tillåts rotera (utan motstånd) till sitt maximala
utåtrotationsläge. När patienten nått detta läge håller han kvar
handen i samma position samtidigt som apparaturen successivt
ökar motstånd (inåtrotationskraft) tills dess patienten inte kan
hålla emot längre. När detta tillstånd uppstår avslutar vi
upptrappningen i motstånd medan en CT-bild tas. Motsvarande
upplägg görs sedan i max inåtrotationsläge med tilltagande
utåtrotationskraft, samt i neutralläge med utåtrotationskraft.
7. Fördelaktigt är om resultat kan monitoreras i realtid på dator, exempelvis vilken
max kraft vid vilken rotation.
Mål:
Att tillverka momentapparatur för provokation av handledens snurrled.
Denna apparat kan sedan användas för ett stort antal vetenskapliga
undersökningar på handledsskadade patienter för att öka vår kunskap
kring mekanismer kring morbiditet efter trauma eller kirurgi. Kliniskt
finns en stor efterfrågan på denna typ av apparatur vilken har stor
potential att få internationellt genomslag som hjälpmedel i
diagnostisering av denna typ av skador.
När: Vintern 2011-2012
Vem eller vilka: Namn och e-postadress på examensarbetarna
Handledare på företaget: Peter Hallberg, Civ. ing. Maskinteknik, Universitetsadjunkt
+46 13 28 1134, [email protected]
Simon Farnebo, MD PhD, Överläkare, Hand- och plastikkirurgiska
kliniken, Universitetssjuklhuset i Linköping, [email protected]
Carin Rubensson, MD, Specialistläkare, Hand- och plastikkirurgiska
kliniken, Universitetssjuklhuset i Linköping, [email protected]
Schematisk bild av försöksuppställning
Momenapparatur som mäter:
- pronation/supination - rörelseomfång
- med och utan motstånd
- maximal patientkraft i ändlägena
DRU leden som undersöks
Exempel på fixering mot underarmen