Application clinique et personnalisation d'une orthèse statique cheville-pied imprimée en 3D

Par
Krista Asoluka
9 octobre 2023

Introduction

Spentys propose une gamme de produits orthétiques et prothétiques, que nous classons dans les alphabets anglais de A1 à W2 et qui comprennent à la fois des orthèses et des prothèses pour les membres supérieurs et inférieurs. Nous avons lancé nos pièces de la série B en 2022, qui comprennent les "orthèses statiques (B2) et dynamiques de la cheville et du pied (B8)".

Les orthèses cheville-pied sont utilisées de manière assez routinière dans les cliniques et ont donc une terminologie ambiguë. Selon (Eddison et al., 2022), une AFO qui bloque les mouvements dans les trois plans est souvent appelée une AFO solide (SAFO), une AFO fixe ou une AFO rigide. Bien que notre AFO B2 réponde aux critères d'une AFO solide, nous avons choisi de la qualifier d'AFO statique caractérisée par ses lignes de coupe à travers les malléoles. Il est important de souligner que notre nomenclature distingue les AFO sans articulations comme statiques, par opposition à leurs homologues dynamiques, qui incorporent des articulations.

Sur l'application Spentys , il existe des options pour les conceptions standard et les conceptions personnalisées, qui donnent toutes deux au clinicien l'autonomie de décider comment il souhaite modifier la conception de l'AFO statique, en incluant des boucles, des rivets, en variant l'épaisseur, en ajoutant des alvéoles (trous) et même en incluant une botte supra-malléolaire ou, comme nous l'appelons, une "botte en TPU".  

Cette note d'application va au-delà des bases, offrant une exploration approfondie des techniques avancées et des stratégies de personnalisation nuancées. En se plongeant dans les subtilités de cette variante de l'AFO, les orthoprothésistes peuvent affiner leurs compétences et élargir leur compréhension, ce qui aboutit à des traitements plus adaptés et plus efficaces. Cette note d'application est une ressource précieuse, qui fournit aux experts les informations nécessaires pour améliorer leur pratique et fournir des soins de premier ordre aux patients.

Aperçu du produit

B2 Options avec botte TPU

Les cliniciens prescrivent généralement une AFO aux patients souffrant d'une faiblesse des muscles dorsiflexeurs ou fléchisseurs de la cheville. Cette faiblesse est généralement due à des troubles neurologiques ou musculo-squelettiques tels que les accidents vasculaires cérébraux, la paralysie cérébrale, les lésions de la moelle épinière et les lésions des nerfs périphériques. Par souci de simplicité, nous appellerons les AFO statiques des modèles B2 dans la suite de cette note d'application.  

Le modèle B2 est principalement appliqué pour limiter complètement le mouvement de l'articulation de la cheville chez les patients présentant un pied tombant, une faible flexion plantaire et d'autres troubles biomécaniques du pied et de la cheville que les cliniciens peuvent juger appropriés.

Spécifications standard: Notre spécification standard pour un modèle B2 typique a des épaisseurs variées, l'épaisseur globale étant de 3 mm et l'épaisseur de la plaque d'orteil de 1,5 mm. Les lignes de découpe de la cheville passent par les malléoles, et les lignes de découpe du pied sur le bord médial se situent juste au-dessus de l'apex du naviculaire et contiennent le5e rayon sur le bord latéral. À ce stade, il est essentiel de noter que ce modèle est conçu principalement pour un usage pédiatrique et pour des patients pesant 45 kg ou moins. Les systèmes de fermeture standard sont une boucle de ceinture externe sur le mollet proximal et une boucle intégrée sur le cou-de-pied.

Pour améliorer le contrôle de la cheville et du médio-pied, vous pouvez incorporer un insert en polyuréthane thermoplastique avec ou sans lacets. Cet insert peut être fixé ou détaché du modèle B2.

Faits : Le polyuréthane thermoplastique (TPU) est un matériau polymère fabriqué de manière additive qui présente une grande flexibilité, une bonne résistance à l'hydrolyse, une excellente biocompatibilité et une remarquable résistance à l'abrasion. Il peut être utilisé dans des structures nécessitant une flexibilité accrue, telles que les structures d'absorption d'énergie et les dispositifs portables.

Spécification personnalisée : Cette fonction vous permet de spécifier tous les paramètres, de la hauteur aux lignes de coupe, à l'épaisseur et au décalage global. Elle vous permet également d'effectuer des corrections de numérisation spécifiques qui seront présentées dans une section ultérieure. Comme pour la spécification standard, vous pouvez inclure un insert en TPU.  

Toutefois, vous avez la possibilité de choisir entre une botte complète (qui englobe la surface plantaire du pied) et une demi-botte qui se fixe le long des bords médial et latéral du modèle B2 (qui n'englobe pas la surface plantaire du pied).

Analyse comparative : Modèle B2 vs. AFO traditionnels en polypropylène

Bien que nous préconisions une approche de fabrication hybride, il est essentiel de considérer l'AFO SOLIDE en polypropylène traditionnel parallèlement au modèle B2. Le modèle B2 présente des avantages indéniables par rapport à ses homologues conventionnels, notamment

  • Poids : Fabriqué à l'aide de la technologie de fusion à jets multiples avec le matériau PA11/PA12, le modèle B2 offre la rigidité nécessaire tout en pesant deux fois moins que le polypropylène (PP) chauffé au four de manière conventionnelle. Ce poids réduit est particulièrement avantageux pour les patients pédiatriques ayant des problèmes de mobilité.
  • Épaisseur : Contrairement à l'épaisseur uniforme des AFO en PP traditionnels, l'épaisseur variable des modèles B2 permet de s'adapter à la chaussure et de contrôler la déformation tout au long des phases de la marche.
  • Flexibilité de conception: Les AFO imprimées en 3D permettent aux cliniciens d'incorporer des éléments de conception complexes tels que des alvéoles, ce qui est difficile à réaliser avec des AFO moulées à chaud.

Propriétés des matériaux : Le tableau ci-dessous vous donne un aperçu des propriétés des matériaux utilisés dans les AFO traditionnels thermo-moulés et les AFO imprimés en 3D

Tableau 1 : Propriétés des matériaux

Étude de cas

Une jeune fille de 16 ans atteinte de dystonie hémiplégique gauche et de choréoathétose avait besoin d'une orthèse cheville-pied pour faciliter le dégagement du pied pendant la phase d'élan et fournir une base de soutien stable. La patiente avait précédemment utilisé une attelle à feuille postérieure AFO disponible dans le commerce, qui favorisait la proprioception et l'équilibre en raison de la diminution du poids de la masse et empêchait une chute excessive du pied pendant la phase d'élan. Cependant, cette attelle était inefficace pour contrôler l'instabilité de la cheville et n'était pas assez rigide pour tenir compte du tonus présent chez le patient.  

Évaluation de la démarche du patient

B2 AFO comme solution : Raisonnement de conception

  1. Immobilisation du pied et de la cheville : Nous avons choisi le modèle B2 avec un insert entièrement flexible pour remédier à la faiblesse de la dorsiflexion et à l'instabilité de l'articulation sous-talienne.  
  1. Correction de l'arrière-pied : Une talonnette latérale a été ajoutée au modèle pour corriger le varus de l'arrière-pied.  
  1. Réduction de l'encombrement : des sangles intégrées ont été ajoutées pour réduire l'encombrement et faciliter l'insertion des chaussures.  
  1. Respirabilité: Des alvéoles (perforations) ont été ajoutées pour assurer la respirabilité et réduire le poids.  
  1. Stabilité médiolatérale : La botte intérieure moulée, composée d'un matériau TPU, a été conçue pour assurer la stabilité médiolatérale et la flexibilité tout en couvrant les malléoles.
  1. Matériau: L'AFO a été imprimé avec du PA12, un nylon connu pour sa bonne résistance aux chocs et sa flexibilité sans fracture.  

Fabrication : L'AFO imprimée et la botte intérieure en TPU ont été traitées ultérieurement par lissage à la vapeur, ce qui a permis d'améliorer encore la résistance et la flexibilité. La surface est également suffisamment étanche pour empêcher les bactéries d'être piégées dans l'orthèse et de proliférer.  

Processus  

B2 Workflow
  1. Sélection du produit : La B2 (AFO statique) avec une botte personnalisée en TPU est choisie.
  1. Numérisation : À l'aide d'un iPad, un scanner à capteur structuré capture un moulage positif.
  1. Correction : L'application Spentys propose quatre options de correction : aucune correction, correction de la forme, correction standard et corrections personnalisées. La correction personnalisée permet d'ajuster la hauteur du talon, le décalage des malléoles, l'alignement des angles de l'avant et de l'arrière-pied et l'amplitude de la cheville.
  1. Modélisation : Les spécifications sont transférées au concepteur du site Spentys pour la conception de l'AFO.
  1. Spécification de fabrication : L'impression 3D locale utilise la technologie MJF avec du PA12.

Avantages

B2 avec demi-botte TPU
  1. Autonomie de l'orthésiste : L'orthésiste peut décider de la conception exacte de l'AFO et varier les paramètres autant que possible.
  1. Léger : L'appareil est léger et facile à porter avec des chaussures.  
  1. Respirabilité : L'appareil ne provoque pas une transpiration excessive en raison de la nature du matériau et de l'ajout d'alvéoles, ce qui permet d'éviter l'accumulation de bactéries.

Questions fréquemment posées

  1. Les modèles Spentys B2 sont-ils cliniquement validés ?

Oui, les modèles Spentys B2 sont validés cliniquement. Notre processus de validation actuel concerne les imprimantes HP Multi Jet Fusion (MJF). Cependant, nous travaillons activement à l'extension de cette validation à d'autres technologies d'impression 3D. Ces validations garantissent que nos AFO répondent à des normes cliniques strictes en matière de sécurité, d'efficacité et de satisfaction des patients.

  1. Quelle est la solidité des AFO et ont-ils été testés mécaniquement ?

Spentys Les AFO, y compris les modèles B2, sont conçus pour être robustes et durables. Elles sont soumises à des essais mécaniques complets pour évaluer leur résistance et leur capacité de charge. Ces tests garantissent que nos AFO sont conçues pour résister à une utilisation quotidienne et fournir un soutien fiable au patient.

  1. Combien de temps faut-il pour commander un modèle B2 sur l'application Spentys ?

Passer une commande pour un modèle B2 sur l'application Spentys est un processus rapide et efficace. Une fois les spécifications requises saisies, l'application génère un récapitulatif de la commande et un délai de livraison estimé. Ce processus ne prend généralement que quelques minutes, ce qui permet aux professionnels de la santé d'obtenir des solutions AFO personnalisées pour leurs patients.

  1. Pouvez-vous scanner le patient directement plutôt qu'un moule ?

Spentys offre la possibilité de scanner directement les patients à l'aide d'une technologie de pointe. Ce scan numérique sert de base à la création d'AFO B2 sur mesure, améliorant ainsi la précision et le confort du patient. Le processus minimise le besoin de moules traditionnels, rationalisant ainsi le processus de personnalisation.

  1. Les AFO sont-elles uniquement imprimées en 3D avec des imprimantes HP MJF ?

Spentys Les AFO, y compris les modèles B2, ont été validés pour l'impression 3D à l'aide de la technologie HP Multi Jet Fusion (MJF). Cependant, nous étendons activement nos efforts de validation à d'autres technologies d'impression 3D. Cet engagement reflète notre volonté d'innover et d'offrir aux cliniciens et aux patients un plus large éventail d'options.

  1. Quelles sont les couleurs disponibles ?

En Europe, les imprimantes HP MJF proposent des AFO en noir et blanc. Cependant, il est important de noter que les praticiens aux États-Unis ont accès à une plus grande variété de couleurs grâce à la disponibilité de différents modèles d'imprimantes. Ces options de couleur peuvent être adaptées aux préférences individuelles tout en maintenant l'efficacité clinique des AFO.

Références

Eddison, N., Healy, A., Buchanan, D. et Chockalingam, N. (2022). Système de classification normalisé pour les orthèses thermoplastiques sur mesure de la cheville et du pied. The Foot, 53, 101924. https://doi.org/10.1016/J.FOOT.2022.101924

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