<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">pribor</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Приборостроение</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Journal of Instrument Engineering</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0021-3454</issn><issn pub-type="epub">2500-0381</issn><publisher><publisher-name>Национальный исследовательский университет ИТМО</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17586/0021-3454-2026-69-5-444-453</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">pribor-530</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ПРИБОРЫ, СИСТЕМЫ И ИЗДЕЛИЯ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MEDICAL DEVICES, SYSTEMS, AND PRODUCTS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Аналитический обзор современных методов выравнивания регулировочно-соединительных устройств и гильзы в протезировании и ортезировании нижних конечностей</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Analytical review of modern alignment methods for adjustable and connecting devices and socket in lower limb prosthetics and orthotics</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мальцева</surname><given-names>О. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Maltseva</surname><given-names>O. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Олеся Николаевна Мальцева — аспирант; факультет информационно-измерительных и биотехнических систем; Институт протезирования и экспертизы, отдел биомеханических исследований опорно-двигательной системы, инженер, мл. научный сотрудник</p><p>Санкт-Петербург </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Olesya N. Maltseva — Post-Graduate Student; Faculty of Information-Measuring and Biotechnical Systems; Institute of Prosthetics and Orthotics, Engineer, Junior Scientist</p><p>St. Petersburg </p></bio><email xlink:type="simple">azemelkova@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет „ЛЭТИ“ им. В. И. Ульянова (Ленина) ; Федеральный научно-образовательный центр медико-социальной экспертизы и реабилитации им. Г. А. Альбрехта Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>St. Petersburg Electrotechnical University „LETI“ ; G. A. Albreсht Federal Scientific and Educational Centre of Mediсal and Social Expertise and Rehabilitation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2026</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>10</day><month>06</month><year>2026</year></pub-date><volume>69</volume><issue>5</issue><fpage>444</fpage><lpage>453</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Национальный исследовательский университет ИТМО, 2026</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Национальный исследовательский университет ИТМО</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Национальный исследовательский университет ИТМО</copyright-holder><license xlink:href="https://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/530">https://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/530</self-uri><abstract><p>Представлен анализ современных методов оценивания качества выравнивания протезов и ортезов, выявляет наиболее значимые при проведении настройки протезов биомеханические параметры и определены перспективные направления для автоматизации процесса выравнивания. Проведен аналитический обзор исследований в соответствии с рекомендациями PRISMA. Отбор материалов осуществлен из баз данных PubMed, ScienceDirect, КиберЛенинка, Europe PMC за период 2013–2025 гг. Проведен анализ 15 исследований с применением методов биомеханического анализа: измерения моментов реакции гильзы, кинематики и кинетики ходьбы, стабилометрических показателей. Особое внимание уделено работам, использующим инструментальные методы регистрации параметров выравнивания. Представлены результаты сравнительного анализа ключевых параметров исследований при настройке. Установлено, что моменты реакции гильзы демонстрируют наибольшую чувствительность к изменениям выравнивания, особенно во фронтальной плоскости, где смещения на 2-6 мм вызывают статистически значимые изменения моментов. Выявлены корреляционные связи между угловыми изменениями протезной стопы и временными характеристиками моментов реакции. Полученные данные обосновывают необходимость разработки программных комплексов для автоматизированного расчета параметров настройки регулировочно-соединительных устройств на основе объективных биомеханических параметров. Перспективным направлением является внедрение таких систем в клиническую практику стран СНГ, где массовое производство протезно-ортопедических изделий требует современных решений для стандартизации и повышения качества обслуживания пациентов. Дальнейшие исследования должны быть направлены на адаптацию алгоритмов автоматизированной настройки с учетом региональных особенностей протезирования и требований государственных стандартов.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>An analysis of modern methods for assessing the quality of prosthetic and orthotic alignment is presented. The most significant biomechanical parameters during prosthetic fitting and defines promising areas for automating the alignment process are identified. An analytical review of studies is conducted in accordance with PRISMA recommendations. Materials are selected from the PubMed, ScienceDirect, CyberLeninka, and Europe PMC databases for the period 2013–2025. An analysis of 15 studies using biomechanical analysis methods is conducted: measuring socket reaction moments, gait kinematics and kinetics, and stabilometric indicators. Particular attention is paid to studies using instrumental methods for recording alignment parameters. The results of a comparative analysis of key study parameters during fitting are presented. It is found that socket reaction moments demonstrate the greatest sensitivity to alignment changes, especially in the frontal plane, where displacements of 2–6 mm cause statistically significant changes in moments. Correlations are identified between angular changes in the prosthetic foot and the temporal characteristics of reaction moments. The data obtained substantiate the need to develop software packages for automated calculation of adjustment parameters for adjusting and connecting devices based on objective biomechanical parameters. A promising area is the implementation of such systems in clinical practice in the CIS countries, where the mass production of prosthetic and orthotic devices requires modern solutions for standardization and improved patient care. Further research is to be aimed at adapting automated adjustment algorithms to regional prosthetic specifics and state standard requirements.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>выравнивание протеза</kwd><kwd>биомеханика ходьбы</kwd><kwd>момент реакции гильзы</kwd><kwd>аналитический обзор</kwd><kwd>параметры походки</kwd><kwd>ампутация ниже колена</kwd><kwd>инструментальный метод оценивания</kwd><kwd>протезирование</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>prosthetic alignment</kwd><kwd>gait biomechanics</kwd><kwd>socket reaction moment</kwd><kwd>systematic review</kwd><kwd>gait parameters</kwd><kwd>transtibial amputation</kwd><kwd>instrumental assessment method</kwd><kwd>prosthetics</kwd><kwd>leg prosthesis</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ревишвили А. Ш., Оловянный В. Е., Гогия Б. Ш. и др. Хирургическая помощь в Российской Федерации: Информационно-аналитический сб. за 2024 г. М., 2025. 192 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Revishvili A.Sh., Olovyanniy V.E., Goggiya B.Sh. et al. Khirurgicheskaya pomoshch' v Rossiyskoy Federatsii (Surgical Care in the Russian Federation), 2025, 192 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сведения о технических средствах реабилитации и протезно-ортопедических изделиях, которыми обеспечены инвалиды. 2022 [Электронный ресурс]: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/pi_2-11_2022.xlsx.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/pi_2-11_2022.xlsx. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hashimoto H., Kobayashi T., Gao F., Kataoka M. A proper sequence of dynamic alignment in transtibial prosthesis: insight through socket reaction moments // Scientific Reports. 2023. Vol. 13. P. 458. DOI:10.1038/s41598-023-27438-1.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hashimoto H., Kobayashi T., Gao F., Kataoka M. Scientific Reports, 2023, vol. 13, рр. 458, DOI:10.1038/s41598-023-27438-1.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Blumentritt S. Aufbau von Unterschenkelprothesen mittel „L.A.S.A.R. Posture“ // Orthopadie Technik. 1998. Vol. 2. Р. 938 – 945.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Blumentritt S. Orthopadie Technik, 1998, vol. 2, рр. 938– 945.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Michalíková M., Bednarčíková L., Balogová A., Živčák J. Biomechanics of Lower Limb Prostheses // Procedia Engineering. 2014. DOI: 10.1016/j.proeng.2014.12.107.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Michalíková M., Bednarčíková L., Balogová A., Živčák J. Procedia Engineering, 2014, DOI: 10.1016/j.proeng.2014.12.107.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Boone D. A., Kobayashi T., Chou T. G., Arabian A. K., Coleman K. L., Orendurff M. S. Shang M. Influence of malalignment on socket reaction moments during gait in amputees with transtibial prostheses // Gait and Posture. 2013. Vol. 37. P. 620-626. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2012.10.002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Boone D.A., Kobayashi T., Chou T.G., Arabian A.K., Coleman K.L., M.S. Orendurff, Zhang M. Gait and Posture, 2013, vol. 37, рр. 620–626, DOI: 10.1016/j.gaitpost.2012.10.002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hashimoto H., Kobayashi T., Gao F., Kataoka M., Okuda K. The effect of coronal prosthetic alignment changes on socket reaction moments, spatiotemporal parameters, and perception of alignment during gait in individuals with transtibial amputation // Journal of Rehabilitation and Assistive. 2018. Vol. 5. P. 1-10. DOI:10.1177/2055668318795402.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hashimoto H., Kobayashi T., Gao F., Kataoka M., Okuda K. Journal of Rehabilitation and Assistive, 2018, vol. 5, рр. 1–10, DOI:10.1177/2055668318795402.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hashimoto H., Kobayashi T., Kataoka M., Okuda K. Influence of coronal and sagittal prosthetic foot alignment on socket reaction moments in transtibial prostheses during walking // Gait and Posture.2021. Vol. 90. P. 252–260. DOI:10.1016/j.gaitpost.2021.08.011.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hashimoto H., Kobayashi T., Kataoka M., Okuda K. Gait and Posture, 2021, vol. 90, рр. 252–260, DOI:10.1016/j.gaitpost.2021.08.011.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">LeCursi N.A., Janka B.M., Gao F., Orendurff M. S., He Y., Kobayashi T. A Proposed evidence-guided algorithm for the adjustment and optimization of multi-function articulated ankle-foot orthoses in the clinical setting // Frontiers in Rehabilitation Sciences. 2024. Vol. 5. P. 1-22. DOI:10.3389/fresc.2024.1353303.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">LeCursi N.A., Janka B.M., Gao F., Orendurff M.S., He Y., Kobayashi T. Frontiers in Rehabilitation Sciences, 2024, vol. 5, рр. 1–22, DOI:10.3389/fresc.2024.1353303.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Page M. J., McKenzie J. E. et al. The PRISMA 2020 statement: an updated guideline for reporting systematic reviews // BMJ 2021. DOI: 10.1136/bmj.n71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Page M.J., McKenzie J.E. et al. BMJ, 2021, DOI: 10.1136/bmj.n71.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Свид. о гос. регистрации прогр. для ЭВМ № 2026616323. Программа для поиска и отбора научных публикаций с многокритериальной фильтрацией, семантической проверкой и удалением дубликатов / О. Н. Мальцева. 05.03.2026.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Certificate on the state registration of the computer programs 2026616323, Programma dlya poiska i otbora nauchnykh publikatsiy s mnogokriterial'noy fil'tratsiyey, semanticheskoy proverkoy i udaleniyem dublikatov (Program for Searching and Selecting Scientific Publications with Multi-Criteria Filtering, Semantic Verification, and Duplicate Removal), O.N. Maltseva, Priority 05.03.2026. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Cárdenas A. M., Uribe J., Andrysek J., Hernández A. M., Plata-Contreras J. A. State-of-the-art procedural considerations for the prosthetic alignment of transfemoral and transtibial prostheses // Russian Journal of Biomechanics. 2023. Vol. 4. P. 47-62. DOI: 10.15593/RJBiomech/2022.4.05.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cárdenas A.M., Uribe J., Andrysek J., Hernández A.M., Plata-Contreras J.A. Russian Journal of Biomechanics, 2023, vol. 4, рр. 47–62, DOI: 10.15593/RJBiomech/2022.4.05.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chen C. W. J., Andrysek J., Heim W., Fairley K., Clement R. J, Torres-Moreno E. B. R. Evaluation of an instrumentassisted dynamic prosthetic alignment technique for individuals with transtibial amputation // Prosthetics and Orthotics International. 2015. Vol. 40. P. 475-483. DOI:10.1177/0309364615574161.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chen C.W.J., Andrysek J., Heim W., Fairley K., Clement R.J, Torres-Moreno E.B.R. Prosthetics and Orthotics International, 2015, vol. 40, рp. 475–483, DOI:10.1177/0309364615574161.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hashimto H., Kobayashi T., Gao F., Kataoka M., Orendurff M. S., Okuda K. The effect of transverse prosthetic alignment changes on socket reaction moments during gait in individuals with transtibial amputation // Gait and Posture. 2018. Vol. 65. P. 8-14. DOI:10.1016/j.gaitpost.2018.06.119.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hashimto H., Kobayashi T., Gao F., Kataoka M., Orendurff M.S., Okuda K. Gait and Posture, 2018, vol. 65, рр. 8–14, DOI:10.1016/j.gaitpost.2018.06.119.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nolasco L. A., Morgenroth D., Silverman A. K., Gates D. H. Effects of anterior-posterior shifts in prosthetic alignment on the sit-to-stand movement in people with a unilateral transtibial amputation // Journal of Biomechanics. 2020. Vol. 109. DOI:10.1016/j.jbiomech.2020.109926.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nolasco L.A., Morgenroth D., Silverman A.K., Gates D.H. Journal of Biomechanics, 2020, vol. 109, DOI:10.1016/j.jbiomech.2020.109926.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Groeneveld A. M. G., Jonkergouw N., Bruijn S. M., Houdijk H., Kooimane V. G. M., Leijendekkers R. A., Prins M. R. The effect of prosthetic alignment on lower limb kinetics in people with a transtibial bone-anchored prosthesis: An experimental within-subject study // Gait and Posture. 2025. Vol. 117. P. 274–282. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2025.01.010.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Groeneveld A.M.G., Jonkergouw N., Bruijn S.M., Houdijk H., Kooimane V.G.M., Leijendekkers R.A., Prins M.R. Gait and Posture, 2025, vol. 117, рр. 274–282, DOI: 10.1016/j.gaitpost.2025.01.010.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kobayashi T., Orendurff M. S., Zhang M., Boone D. A. Socket reaction moments in transtibial prostheses during walking at clinically perceived optimal alignment // Prosthetics and Orthotics International. 2015. Vol. 40. P. 1–6. DOI: 10.1177/0309364615588345.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kobayashi T., Orendurff M.S., Zhang M., Boone D.A. Prosthetics and Orthotics International, 2015, vol. 40, рр. 1–6, DOI: 10.1177/0309364615588345.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tafti N., Karimlou M., Mardani M. A., Jafarpisheh A. S., Aminian G. R., Safari R. Development and preliminary evaluation of a new anatomically based prosthetic alignment method for below-knee prosthesis // Assistive Technology. 2018. Vol. 32. DOI: 10.1080/10400435.2018.1467513</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tafti N., Karimlou M., Mardani M.A., Jafarpisheh A.S., Aminian G.R., Safari R. Assistive Technology, 2018, vol. 32, DOI: 10.1080/10400435.2018.1467513.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Luengas-C. L., Camargo E., Garzón E. The effect of dynamic prosthetic alignment on the transtibial gait: Analyzing with Opensim. 2020 (Preprint). DOI:10.21203/rs.3.rs-92748/v1.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Luengas C.L., Camargo E., Garzón E. The effect of dynamic prosthetic alignment on the transtibial gait: Analyzing with Opensim, Preprint, 2020, DOI:10.21203/rs.3.rs-92748/v1.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fiedler G., Johnson M. S. Correlation of Transtibial Prosthetic Alignment Quality and Step-by-Step Variance of Gait // Journal of Prosthetics and Orthotics. 2016. Vol. 29. P. 19-25. DOI:10.1097/JPO.0000000000000113.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fiedler G., Johnson M.S. Journal of Prosthetics and Orthotics, 2016, vol. 29, рр. 19–25, DOI:10.1097/JPO.0000000000000113.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
