Mécanismes de prothèses de genou

Les mécanismes de prothèses de genou sont les composants articulés d'une prothèse transfémorale (au-dessus du genou) qui régissent la flexion du genou et sa résistance à l'affaissement pendant la marche. Ils doivent maintenir le genou stable lorsque le membre supporte le poids en phase d'appui et lui permettre de fléchir en douceur pendant la phase oscillante. Les conceptions vont de simples charnières mécaniques à des unités hydrauliques et contrôlées par microprocesseur qui ajustent leur comportement en temps réel.

Definition

Un mécanisme de prothèse de genou est l'articulation d'une prothèse transfémorale qui assure la stabilité en phase d'appui et une flexion contrôlée en phase oscillante, en utilisant des moyens mécaniques, hydrauliques, pneumatiques ou basés sur un microprocesseur pour réguler le mouvement et la résistance.

Scope

Ce sujet couvre la fonction du genou prothétique tout au long du cycle de la marche, les principales classes de mécanismes — monoaxiaux et polycentriques, à amortissement par friction et par fluide, et les genoux contrôlés par microprocesseur — ainsi que les preuves de leurs effets sur la stabilité, les chutes et la mobilité. Il s'agit d'un aperçu de référence des composants de genou, et non d'un guide de prescription ou d'ajustement.

Core questions

• Comment un genou prothétique assure-t-il la stabilité en phase d'appui tout en permettant la flexion en phase oscillante ?
• En quoi les genoux monoaxiaux, polycentriques, hydrauliques et contrôlés par microprocesseur diffèrent-ils ?
• Quels sont les avantages fonctionnels et de sécurité, tels que la réduction des chutes, associés au contrôle par microprocesseur ?
• Comment ces avantages sont-ils mesurés, et quelle est la force des preuves ?

Key concepts

• Stabilité en phase d'appui
• Contrôle de la phase oscillante
• Genoux monoaxiaux versus polycentriques
• Amortissement par friction, pneumatique et hydraulique
• Contrôle par microprocesseur
• Stabilité volontaire versus intrinsèque
• Récupération après trébuchement et risque de chute

Mechanisms

Un genou prothétique doit résister à la flexion lorsque le membre est chargé afin de ne pas s'affaisser, tout en permettant la flexion pendant la phase oscillante pour que le pied ne touche pas le sol. Les genoux monoaxiaux pivotent autour d'un point et dépendent de l'alignement et du contrôle de la hanche de l'utilisateur pour la stabilité ; les genoux polycentriques (à articulations multiples) déplacent leur centre de rotation effectif pour ajouter une stabilité intrinsèque en phase d'appui et faciliter le dégagement des orteils. Les unités à friction, pneumatiques ou hydrauliques amortissent l'oscillation afin que la cadence puisse varier. Les genoux contrôlés par microprocesseur ajoutent des capteurs et un contrôleur qui ajuste la résistance hydraulique ou magnétorhéologique d'un instant à l'autre, augmentant la résistance en phase d'appui pour aider à prévenir les trébuchements et ajustant l'oscillation en fonction des vitesses de marche. Ces mécanismes sont évalués à l'aide de mesures de stabilité, de chutes, de mobilité et de coût énergétique.

Clinical relevance

Le comportement du mécanisme de genou affecte la confiance avec laquelle une personne marche, gère les pentes et les escaliers, et évite les chutes, toutes des préoccupations centrales après une amputation transfémorale. Ainsi, la compréhension des options éclaire les décisions partagées en réadaptation. Ce sujet caractérise les composants et les preuves à des fins de référence et d'éducation ; il ne fournit pas de conseils de prescription ou d'ajustement individuels.

Evidence & guidelines

Des revues systématiques rapportent que les genoux contrôlés par microprocesseur sont associés à des avantages, notamment moins de trébuchements et de chutes et une mobilité améliorée pour certains utilisateurs, en particulier les marcheurs communautaires limités, mais elles notent également des conceptions d'études et des mesures de résultats hétérogènes. Les revues soulignent que les tailles d'effet varient et que les avantages doivent être mis en balance avec le coût et les objectifs individuels.

History

Les genoux prothétiques ont évolué des simples charnières verrouillées et à friction constante aux articulations polycentriques et aux unités à contrôle fluidique (pneumatiques et hydrauliques) offrant un contrôle de l'oscillation à cadence variable. L'introduction des genoux contrôlés par microprocesseur à partir des années 1990 a apporté un ajustement de la résistance en temps réel, basé sur des capteurs, marquant un passage vers un contrôle adaptatif de la phase d'appui et de la phase oscillante.

Debates

Pour quels utilisateurs les genoux contrôlés par microprocesseur justifient-ils leur coût ?

Les revues constatent des avantages fonctionnels et de sécurité des genoux à microprocesseur, y compris chez les marcheurs communautaires limités, mais la variabilité de la qualité des preuves et de la taille de l'effet, ainsi que le coût et le poids plus élevés, laissent les limites de l'éligibilité appropriée contestées.

Seminal works

• kannenberg-2014
• theeven-2013
• hahn-2021

Frequently asked questions

Qu'est-ce qu'un genou prothétique contrôlé par microprocesseur ?

C'est un genou prothétique qui utilise des capteurs et un microprocesseur embarqué pour ajuster la résistance à la flexion en temps réel tout au long du cycle de la marche, visant à améliorer la stabilité en phase d'appui et le contrôle de l'oscillation par rapport aux genoux purement mécaniques.

Pourquoi un genou prothétique doit-il équilibrer stabilité et flexion ?

Le genou doit résister à la flexion lorsque le membre supporte le poids afin de ne pas s'affaisser, tout en permettant au genou de fléchir pendant la phase oscillante pour que le pied ne touche pas le sol ; la conception et le contrôle du mécanisme visent à atteindre ces deux objectifs.