Elke stap stuurt een schokgolf door het lichaam.
Voor veel prothesegebruikers kan een harde impact op de hiel op den duur invloed hebben op het comfort, de stabiliteit en zelfs de gezondheid van de rug. Schokabsorptie in prothesevoeten heeft een directe invloed op het comfort van de prothese en de langdurige belasting van de gewrichten.
Wanneer uw hiel de grond raakt, ook wel de hielcontactfase genoemd, reizen krachten in milliseconden omhoog door het lichaam. De manier waarop deze krachten worden opgevangen, is bepalend voor het loopcomfort en de belasting van gewrichten op de lange termijn.
Schokabsorptie in prothesevoeten wordt vaak als een extra functie omschreven. Maar uit de biomechanica blijkt dat het niet simpelweg gaat om het toevoegen van een schokdemper. Het gaat erom hoe het gehele systeem reageert op het moment dat de impact begint.
Om te begrijpen hoe impact in een prothesevoet kan worden verminderd, moeten we eerst kijken naar hoe het menselijk lichaam op natuurlijke wijze schokken opvangt.
Het menselijk lichaam gedraagt zich als een gecoördineerd systeem voor schokbeheersing.
Bij de hielcontactfase, wanneer de hiel de grond raakt, ontstaat er een snelle impactpiek door de grondreactiekrachten.
Impact wordt niet op één plek geabsorbeerd. In plaats daarvan wordt het verdeeld over het onderbeen:
Spieren sturen de beweging actief aan. Pezen slaan energie op en geven deze weer vrij. Zachte weefsels comprimeren en dempen trillingen.
Het resultaat is opmerkelijk.
Slechts 8 tot 15 procent van de schok die op de hiel wordt uitgeoefend, bereikt het hoofd. Het grootste deel van de impact wordt gefilterd voordat het naar boven reist.
Wanneer deze natuurlijke coördinatie vermindert, planten trillingen zich directer voort door het lichaam. Op de lange termijn wordt een verhoogde overdracht van impact in verband gebracht met:
De menselijke biomechanica biedt daarom een duidelijk referentiekader: effectieve schokabsorptie verspreidt en filtert de impact al vroeg, bij het contact met de grond.
Schokabsorptie bij prothesevoeten verwijst naar hoe effectief een prothese de impact bij de hielcontactfase vermindert, voordat deze zich door de stomp en verder omhoog door het lichaam verplaatst.
Effectief schokbeheer helpt om:
Bij impact gaat het niet alleen om kracht. Het gaat ook om hoe abrupt die kracht wordt overgebracht. Die abruptheid wordt vaak omschreven als versnelling.
Schokbeheer betekent zowel het verminderen van de kracht als het geleidelijker maken van de snelheid waarmee de impact zich naar boven verplaatst.
.gif)
Wanneer we het over impact hebben, is kracht slechts een deel van het verhaal.
Versnelling beschrijft hoe abrupt de impact door het systeem wordt overgebracht. Zelfs als de kracht wordt verminderd, kan een scherpe versnellingspiek bij hielcontact nog steeds hard aanvoelen.
Het beheersen van de versnelling bij hielcontact betekent dat de impact op het exacte moment van optreden wordt afgevlakt, in plaats van alleen de kracht elders in het been te verminderen.
Dit is waar schokbeheer op grondniveau cruciaal wordt.
Bij veel protheseontwerpen wordt schokabsorptie bereikt door verticale compressie via schokabsorberende pylonen (SAPs) die op de pyloon zijn gemonteerd of direct aan de bovenzijde van de prothesevoet zijn geïntegreerd.
Ze veren in onder belasting met als doel de kracht die wordt overgebracht op de stomp te verminderen.
Onderzoek toont aan dat SAPs tot 60% van de overgedragen kracht kunnen verminderen, en veel gebruikers ervaren een zachtere loopervaring.
Wanneer onderzoekers echter objectieve veranderingen in de loopmechanica meten, laten de resultaten vaak beperkte verschillen zien in loopsnelheid, loopsymmetrie of de versnelling bij de hielcontactfase.
De voordelen zijn het meest merkbaar bij jonge, zeer actieve geamputeerden die op hogere snelheden lopen.
Voor gebruikers die stabiliteit prioriteren, kan verticale compressie de controle zelfs belemmeren.
Dit suggereert dat verticale schokdempers slechts een deel van de algehele uitdaging op het gebied van schokabsorptie in prothesevoeten aanpakken. Bovendien zorgt het toevoegen van een component op het niveau van de pylon of aan de bovenzijde van de prothese voor extra gewicht en volume, wat het loopcomfort negatief kan beïnvloeden.
Bent u op zoek naar de volledige meetgegevens en de mechanische interpretatie? Het volledige technische whitepaper gaat hier dieper op in.
Om deze beperkingen te begrijpen, moet de prothese als een compleet mechanisch systeem worden beschouwd.
Een prothese bestaat uit:
Deze twee elementen gedragen zich als veren in serie. In dergelijke systemen bepaalt het zachtere element grotendeels hoe de impact wordt verdeeld.
In de praktijk is de kokerinterface vaak flexibeler dan de SAP. Dit betekent dat een aanzienlijk deel van de vervorming en energieabsorptie al op het niveau van de stomp plaatsvindt.
Hierdoor kan het aanpassen van de verticale stijfheid hoger in de prothese slechts een gedeeltelijke invloed hebben op de algehele impactoverdracht.
Schokabsorptie bij prothesevoeten is daarom een kwestie op systeemniveau. Het hangt af van hoe alle onderdelen samenwerken.
Als de impact begint bij het hielcontact, moet het opvangen van de schok daar ook beginnen.
Dit principe vormde de basis voor het ontwerp van de Lunaris-prothesevoet.
Tijdens het hielcontact:
In plaats van kracht puur verticaal door te geven, wordt energie direct bij het grondcontact herverdeeld.
Dit zorgt voor een respons die dichter ligt bij hoe de natuurlijke enkel schokken opvangt.
.gif)
Schokabsorptie draait niet alleen om gewrichten. Materialen zijn essentieel.
De 3D-geprinte functionele voetovertrek van Lunaris draagt hieraan bij door:
.gif)
De voetovertrek is gemaakt van TPU, een flexibel en duurzaam materiaal dat veel wordt gebruikt in hoogwaardige componenten, en vervormt geleidelijk onder belasting om vervolgens weer in vorm terug te keren.
Dit zorgt voor:
Deze mechanismen vangen samen de schok bij de hiellanding op, zonder dat de prothese zwaarder of volumineuzer wordt.
Interne metingen tonen aan dat Lunaris de piekversnelling bij de hiellanding vermindert van 5 g naar 1,71 g. 1 g komt ongeveer overeen met de versnelling door de zwaartekracht wanneer je stilstaat op aarde. Bij de hiellanding kan het lichaam kortstondig een veelvoud van die versnelling ervaren.
De piekversnelling geeft aan hoe abrupt de schok via de prothese wordt doorgegeven bij het contact met de grond. Hoe hoger deze waarde, hoe plotselinger en intenser de schok.
Deze vermindering van 5 g naar 1,71 g staat gelijk aan een afname van 66% in de piekversnelling bij de hiellanding.
In de praktijk betekent dit dat het grondcontact aanzienlijk soepeler en minder abrupt aanvoelt.
Door de schok direct bij het grondcontact op te vangen, beperkt het systeem de plotselinge kracht die omhoog reist naar de stomp en de rest van het lichaam.
Belangrijk is dat deze prestatie wordt behaald zonder extra schokabsorberende onderdelen boven de voet toe te voegen.
Het ontwerp blijft lichtgewicht, compact en mechanisch coherent.
Impactbeheersing is nauw verbonden met stabiliteit. Het verminderen van verticale schokken is slechts een deel van de vergelijking; de voet moet zich ook op natuurlijke wijze aanpassen aan de ondergrond.
De Lunaris-voetovertrek is ontworpen om gecontroleerde zijwaartse beweging en torsie mogelijk te maken, vergelijkbaar met het natuurlijke gedrag van het menselijke enkel-voetcomplex:
Omdat deze aanpassing direct op grondniveau plaatsvindt, vormt de prothese zich naar onregelmatig terrein in plaats van het lichaam te dwingen hoger in de kinetische keten te compenseren.
Dit ondersteunt zowel het comfort als het zelfvertrouwen bij dagelijks gebruik.
Schokabsorptie begint bij de hielcontactfase.
Hoewel verticale schokdempers in bepaalde situaties voordelen kunnen bieden, biedt het beheersen van de impact bij de bron een meer geïntegreerde aanpak.
Het Lunaris-systeem combineert:
Schokabsorptie is geen los onderdeel. Het is een gecoördineerd systeem.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
