Аналитический обзор современных методов выравнивания регулировочно-соединительных устройств и гильзы в протезировании и ортезировании нижних конечностей

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.

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. Blumentritt S. Aufbau von Unterschenkelprothesen mittel „L.A.S.A.R. Posture“ // Orthopadie Technik. 1998. Vol. 2. Р. 938 – 945.

5. Michalíková M., Bednarčíková L., Balogová A., Živčák J. Biomechanics of Lower Limb Prostheses // Procedia Engineering. 2014. DOI: 10.1016/j.proeng.2014.12.107.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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

19. 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.

20. 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.