Ключовата роля за постигане на максимален комфорт при ползване на протеза е балансирането и контрола на една оптимална среда създавана в протезната гилза, в която небива да бъде допускано на една или няколко сили на натоварване да причинят дискомфорт или нараняване върху тъканите на остатъчния крайник.
Нека започнем с някои кратки уточнения свързани с транфеморалните (надколенните) ампутационни чукани, определящи тяхната протезна функционалност.
Разглеждайки анатомичните структури, се забелязва големия обем мускулни тъкани обвиващи бедрената кост, което от своя страна затруднява постигането на добра стабилизация. Не доброто обхващане на обема на ампутационния чукан, би довело до нежелани резултати, като например – ротации в протезната гилза, свличане на протезата от чукана, наранявания на анатомичните структури.
Друга важна особеност при надколенните ампутации е предаването на натоварването, което в този случай се поема от седалищната кост( тубер ишиадикус).
През изминалия век протезирането на трансфеморални ампутации претърпява множество промени и развития, касаещи материалите от които се изработват, функционалността на протезните компоненти, както и различните варианти за протезни гилзи.
Дълго време основните материали за изработването на протезни гилзи , били дървото и кожа. Свойства на дървото, като естествен материал,позволявали на ампутационния чукан да диша и по този начин да се намали отделянето на пот, да се поддържа постоянна температура особено в студено време. Недостатъците на протезите направени от дърво са: на първо място голямото тегло; невъзможността за комбинация на различни протезни компоненти и системи за закрепване; изключително трудоемкото изработване на протезните гилзи.
Композитните материали избягвали всички недостатъци на дървото и позволили откриването на нови варианти на протезни гилзи, както и комбинацията им с различни системи за закрепване.
Правилното обхващане на обема на ампутационния чукан в гилзата, както споменахме ключово за правилното предаване на движението и натоварването, по време на ходене. Познаването и подбирането на различен вариант на протезна гилза, позволява и достигането на максимално желани резултати. Два са основните варианти.
Ще започнем с квадрилатералния вариант за протезна гилза. Този вариант е разработен през 1950 година в Калифорнийския Университет от Еберхарт и Инман. При него протезната гилза има четири изразени стени, като задната е с удебелен ръб, служещ за опора (пейка) на тубер ишиадикус. За съжаление освен улеснената изработка на гилзата, недостатъците при квадрилатералния вариант са преобладаващи. Поради невъзможността за добро обхващане на обема на чукана, при съкращаване на абдукторите на бедрото се предизвиква удар на бедрената кост във външната (латерална) стена на гилзата, довеждащо до силна болезненост в дисталния край на ампутационния чукан. Причина за ротации на гилзата спрямо чукана е невъзможността за костно заключване между медиалните кости на таза (ос ишии, ос пубис) и бедрената кост ( ос феморис). Поради намиращата се изразена пейка на протезната гилза точно под седалищната кост и не наличието на костно заключване, се създава изместване на анатомичния център на ротация на бедрената става. Изместването на центърът на ротация предизвиква по време на ходене, накланяне на таза напред, което нарушава функцията на долната част на гръбначния стълб в областта на кръста. При квадрилатералния вариант на гилза, предната стена се притиска към тялото в областта на „триъгалника на Скарпа“ намиращ се в горната трета на бедрото, като в този участък преминават феморалната артерия, феморалната вена и феморалния нерв. Невъзможно е закрепването на протезата към тялото посредством вакуум, както и комбинирането на различни видове системи за закрепване. Стандартно голямата дълбочина на протезната гилза е от полза, при травматични ампутации със силно изразен и заострен край на бедрената кост. При създаване на вакуум в протезната гилза дори и с минимално отстояние на върха на чукана от дъното на гилзата, се повишава риска или довежда до поява на едема.
Справянето с всички изброени проблеми свързани с квадрилатералния вариант налага използването на вариант на протезна гилза, при който седалищната кост е обгърната отдолу и отзад медиално, от „пейката“ на протезната гилза. Това „внедряване“ на седалищната кост, позволява запазване мястото на центъра на ротация на тазобедрената става, както и значително подобрява контрола върху протезата , елиминирайки ротационните движения, посредством заключване между костите на таза и бедрото. Така описания вариант на протезна гилза е не приложим в чистия си вид при всички случаѝ, поради анатомичните индивидуалните различия на всеки човек. Поради тази причина протезните гилзи при трансфеморални ампутации са с индивидуални решения относно седалищната опора. Възможността за използване на различни лайнери и видове системи, допринася много и придава тази желана индивидуалност на всяка протеза.
Възможни причини за отклонения в походката при ползватели на надколенни протези
Отклонения на протезата
1.Абдуцирана походка
• Причини породени от физиологични фактори: контрактура на абдукторите; издутина на аддукторите; слабост в ампутационния чукан; болезненост или повишена чувствителност на ампутационния чукан; недобре обута протезна гилза; проблем със запазване на баланса; несигурност в протезното коляно;
• Причини породени от протезата: протезата е по-висока; недостатъчен контакт на чукана с латералната стена на гилзата; медиалния ръб на гилзата е твърде висок; протезната гилза е твърде тясна; недостатъчна адхезия между чукан и гилзата;
• Следствия: ползвателят абдуцира протеза по време на ходене; увеличава се разкрача от протезната страна;
2. Въртелива (косяща) походка
• Причини породени от физиологични фактори: къс ампутационен чукан; наличие на излишна маса от меки тъкани; слабост, болка или повишена чувствителност на ампутационния чукан; контрактура на абдукторите; невъзможност за сгъване в коляното; задържане в статичната фаза при здравия крак;
• Причини породени от протезата: твърде дълга протеза; прекалено засилена екстензия на коляното; хлабавост на протезната гилза; прекалена плантарна флексия на протезното стъпало;
• Следствия: ползвателят замахва с протезата по време на ходене; разкрачът на походката е нормален;
Прекомерно накланяне на таза
3. Накланяне на таза латерално
• Причини породени от физиологични фактори: къс ампутационен чукан; слабост на абдукторите на чукана; намален мускулен тонус в таза от ампутираната страна; прехвърляне на теглото на здравата страна по време на бързо ходене; намалена проприоцептивност на чукана;
• Причини породени от протезата: недостатъчно сцепление между чукана и латералната стена на гилзата; протезата е твърде къса; медиалния ръб на гилзата е твърде висок; повишено натоварване върху бедрена кост и меките тъкани дистално и латерално породено от протезната гилза; хлабавост на протезната гилза; прекомерна абдукционна позиция на протезната гилза;
• Следствия: при стъпване с протезата тазът от ампутираната страна пропада надолу;
4. Накланяне на таза напред
• Причини породени от физиологични фактори: контрактура на бедрените флексори; слабост на мускулите екстензори; болезненост или повишена чувствителност на чукана отпред и отдолу, както и в областта на седалищната кост; невъзможност за стабилизация на протезното коляно; привеждане на главата надолу за следене на протезата; намалена ротационна функция на гръбначния стълб; дегенеративни заболявания на прешлените; нарушен ритъм на ходене; неправилно обута протеза;
• Причини породени от протезата: протезното коляно е нестабилно; прекомерна флексионна позиция на протезната гилза; протезната гилза е твърде хлабава; дисталния край на гилзата е твърде тесен;
• Следствия: изместване центърът на гравитация пред тазобедрената и колянната става; намалена дължина на крачката от страната на протезата;
5. Предизвикване на хиперлордоза в областта на кръста
• Причини породени от физиологични фактори: къс ампутационен чукан; скъсяване на м. илиопсоас; контрактура на бедрените флексори, слабост на бедрените екстензори на чукана; слабост на коремните мускули; скъсена дължина на крачката; придвижването на протезата е подкрепено от движение в таза; невъзприемане на теглото на протезата в началото на протезирането;
• Причини породени от протезата: недостатъчна флексионна позиция на протезната гилза; протезата е твърде тежка; недобро спирачно (заключващо) съпротивление на протезното коляно; недобро сцепление между чукана и гилзата;
• Следствия: ползвателят поддържа позицията на таза по време на преминаването през протезата, чрез създаване на хиперлордоза в областта на кръстовия дял на гръбначния стълб;
1.
2. 
3.
4.5.
Грешки породени от въртеливи движения
6. Завъртане на петата наляво или дясно при започване на маховата фаза при ходене
• Причини породени от физиологични фактори: излишък от меки тъкани покриващи чукана затрудняващи контрола; контрактура в тазобедрената става затрудняваща ротационните движения; слабост на мускулите ротатори в тазобедрената става; неправилно обута протеза; неправилно отхвърляне на протезата за извършване на мах;
• Причини породени от протезата: неправилна позиция на протезното коляното; неправилна позиция на протезното стъпало; недобро напасване на протезната гилза към чукана;
7. Завъртане на стъпалото наляво или дясно при първоначалния контакт на протезата със земята
• Причини породени от физиологични фактори: слабост на вътрешните ротатори на бедрото; излишък от меки тъкани покриващи чукана; наличие на въртеливо движение в тазобедрената става; твърде силен или удължен контакт на петата със земята;
• Причини породени от протезата: неправилно подбрана твърдост на петата на протезното стъпало; позициониране на протезното стъпало твърде назад или ротирано във външна или вътрешна ротация; засилена дорзална флексия; вътрешната част на петата е твърде близо до линията на натоварване на тялото; недобро обхващане на обема на ампутационния чукан от протезната гилза;
Проблеми свързани с протезното коляно
8. Нестабилност на протезното коляно при преминаване от пета към цяло стъпало
• Причини породени от физиологични фактори: къс ампутационен чукан; контрактура на бедрените флексори; слабост на бедрените екстензори; намалена проприосетивност на ампутационния чукан; недостатъчно натоварване върху протезата дължащо се на слаба бедрена екстензия; проблеми със запазване на баланса;
• Причини породени от протезата: неналичие на стабилност в колянната ставата; прекалена твърдост на петата; позицията на протезното стъпало е изнесена твърде назад; позицията на протезното коляно е изнесена твърде напред; протезната гилза е поставена в засилена флексионна позиция;
• Следствия: центърът на ротация в колянната става, се намира зад протезното коляно; първоначалният контакт на протезното стъпало с цяло ходило; недостатъчната екстензия на чукана намаляват способността за запазване на стабилност в протезното коляно;
9. Невъзможност за сгъване на протезното коляно
• Причини породени от физиологични фактори: къс ампутационен чукан; слабост на мускулите флексори на бедрото; неналичие на движение на таза напред при отделяне на петата; неправилно пренасяне на теглото на престъпващия крак напред; ползвателят не умее да контролира добре протезата, поради влошена проприосетивност;
• Причини породени от протезата: хлабава протезна гилза; протезното коляно е позиционирано твърде зад центърът на ротация; спомагателните механизми за разгъване на протезното коляно са твърде засилени;
• Следствия: протезното коляно остава в разгъната позиция по време на преминаването от статична към махова фаза; потискане сгъването на бедрото в таза;
6.
7.
8. 
9.
През изминалите десетилетия на двадесети век транстибиалните протези преминават през различни етапи на своето развитие.
Протезите с кожен маншет, пристягащ се около бедрото на ползвателя и протезна гилза достигаща до стъпалото, са били единствената алтернатива. Метални шини, сгъващи се в областта на коляното са осигурявали нужната стабилност за ползвателите, както и поемането на натоварването при ходене и отбременяването на ампутационния чукан от него. Огромния недостатък идвал от пристягането на бедрения мускул от кожения маншет, като по този начин с времето се нарушавало доброто кръвообращение. Друг недостатък било и цялостното тегло на протезата.
Така през 1957 година се появява нов модел на транстибиални протези, при който не се използват тежките метални шини и кожен маншет. При този вариант на протеза, гилзата трябва да обхване по такъв начин ампутационния чукана, че да позволи натоварването при ходене да бъде поето от самия него, без това да уврежда неговите анатомични структури. Двамата учени Радклиф и Фоорт (разработили този вариант за протезна гилза), преодоляват тези проблеми, като използвайки анатомичните особености на ампутационния чукан в частност неговите толерантни зони на натиск и по конкретно зоната на залавяне на сухожилието на четириглавия бедрен мускул , намираща се под колянната капачка. Те придават силно изразена изпъкналост във входния пръстен, насочена към вътрешността на гилзата.
Този вариант на гилза, наричан с латинското съкращение „PTB – Patella Tendon Bearing“, се използва и днес в случаите, когато дисталният край на ампутационния чукан е силно чувствителен и не позволява допир. Такава причина може да бъде ампутация при травматичен инцидент, като при нея се цели спасяване на живота, а не се търси максимална остатъчна функционалност на крайника. При травматичните ампутации в една част върховете на костите на ампутционния чукан, могат да имат силно проминентни ( остри) дистални краища.
Някои от основните причини за разработването на нови варианти за протезни гилзи, както и системи за закрепване, са че протезната гилза трябва да отговаря на специфични изисквания:
• Трябва да бъде максимално комфортна за ползвателите, като позволява толеранс на натиска, върху костните структури и меките тъкани, без да ги уврежда или наранява.
• Да придържат максимално протезата към чукана, по време на маховата фаза и правилното предаване и разпределяне на натоварването при стъпване.
• Да позволява максимално поемане на теглото на тялото и не позволяваща загуба на стабилност, при възникване на различни статични и динамични сили.
• Да може оптимално да обхване остатъчния крайник, без това да доведе до загуба на обем на движение в ставата.
• Да поддържа правилната анатомична позиция на тялото и да не допуска нарушаване на биомеханиката в отделните сегменти.
Неоспоримите качества на PTB гилзата граничи и с големите недостатъци, които правят неблагоприятно прибягването до протезиране с този вариант на гилза. Най големия недостатък е увреждането на сухожилието на четириглавия бедрен мускул, неговото постепенно разтягане и намалява силата му. Други недостатъци са : не доброто прикрепване на протезата към чукана, невъзможността за използването на лайнери и системи за закрепване.
Навлизането на различните системи за закрепване, както и различните видове материали за изработка на лайнери определят и появата на нови варианти за протезни гилзи. Такива са „специфичното разпределение на натоварването“ и „тоталното разпределение на натоварването“.
При „специфичното разпределение“ формата на протезната гилза е с характерна триъгълна форма, която определя зоните на натиск (зоната между големия и малкия пищял, зоната под медиалния кондил на големия пищял) предаващи натоварването от теглото при ходене. Това позволява всички останали зони не толериращи натиск да останат незасегнати. Осъществява се контакт без натиск върху дисталния край на ампутационния чукан, което спомага за правилната циркулация на кръвта. Най-често срещаната система за закрепване, която се използва в комбинация със „специфичното разпределение“ е посредством заключващ механизъм тип „Shuttel Lock“.Въпреки всичко предимство има пасивния вакуум, като система за закрепване,поради доказаните си качества и предимства, както и възможност за използване на различни видове лайнери.
„Тоталното разпределение“ може да бъде комбинирано, както с пасивен вакуум, така и с активен, но по своята „природа“ този вариант на протезна гилза е разработен за подсилване функциите на активния вакуум, за да може да задоволи изискванията на ползватели със степен на мобилност – Неограничени ползватели със специални нужди. Разпределението на натоварването отговаря изцяло на името си, тоест формата на протезната гилза с подчертана овална форма, имаща за цел плътен контакт с цялата повърхност на ампутационния чукан.
Възможни причини за отклонения в походката при ползватели на подколенни протези
1.Прекалено интензивно предизвикване на сгъване в коляното при първоначалния контакт на петата до пълно стъпване върху стъпалото.
• Причини породени от физиологични фактори: флексионна контрактура в колянната и/или тазобедрената става; слабост в четириглавия мускул на бедрото; слабост на тазобедрените екстензори (разгъвачи); болка в ампутационния чукан и/или прекомерна чувствителност в предния му дистален край;
• Причини породени от протезата: поставяне на протезната гилза в прекомерна флексия; изнесено назад стъпало спрямо протезната гилза; недостатъчно придържане на протезата към ампутационния чукан;
2. Внезапна и ранна флексия в коляното при преминаването от цяло стъпало през пръсти.
• Причини породени от физиологични фактори: нестабилност в колянната става; контрактура на мускулите флексори (сгъвачи) в коляното; слабост на бедрените екстензори; болка в дисталния край на ампутационния чукан; намалена проприоцепнивност;
• Причини причинени от протезата: прекомерна дорзална флексия в стъпалото; твърде мека предна част на стъпалото; изнесено назад стъпало спрямо протезната гилза; недостатъчно придържане на протезата към ампутационния чукан;
• Следствия: стремеж за бързо прехвърляне на здравия крак напред за запазване на стабилност
3. Прекомерна флексия в коляното преди момента на отделяне на пръстите на протезата от земята.
• Причини породени от физиологични фактори: къс ампутационен чукан; нестабилност в колянната става; слабост на бедрените екстензори; контрактура на бедрените и/или коленните флексори; намалена проприоцептивност; не наличие на движение напред в таза; протезата се усеща твърде тежка;
• Причини породени от протезата: протезната гилза е изместена твърде напред; твърде мека пета на стъпалото; прекомерна дорзална флексия в стъпалото; протезното стъпало е твърде малко; протезното стъпало е твърде меко;
• Следствия: рамото и тазът от ампутираната страна са провиснали; удължаване на натоварването на здравия крак по време на ходене;
4. Липсваща или недостатъчна флексия в коляното при първоначалния контакт на петата до пълно стъпване върху стъпалото.
• Причини породени от физиологични фактори: болка в предния дистален край на ампутационния чукан; слабост на четириглавия мускул на бедрото; твърдо покритие на меките тъкани в колянната сгъвка; нарушена проприоцептивност; несигурност и страх от изкълчване; намалена дължина на крачката;
• Причини породени от протезата: прекомерна плантарна флексия в стъпалото; протезното стъпало е: твърде назад, е твърде малко, е твърде меко
• Следствия: коляното се намира в принудителна екстензия от първоначалния контакт на стъпалото със земята до пълното му натоварване; тазът от страната на ампутирания крак е абдуциран, за да поддържа центъра на гравитация; предизвикват се ротационни движения в гръбначния стълб;
1.
2.
3.
4. 
5. Закъснение при сгъването в коляното при преминаването от цяло стъпало през пръсти.
• Причини породени от физиологични фактори: болка в дисталния заден край на ампутационния чукан; слабост на мускулите флексори на бедрото; липсващи движения в таза напред при ходене; разгъването на незасегнатия крайник повдига петата; продължителното натоварване на чукана увеличава момента на разгъване на коляното;
• Причини породени от протезата: протезната гилза е изместена твърде назад; прекомерна плантарна флексия в стъпалото; протезното стъпало е твърде голямо или твърде твърдо;
• Следствия: бързо прехвърляне на здравия крак напред, като се скъсява крачката за запазване на стабилност; флексията на коляното на ампутираната страна се избягва, като се извива незасегнатия крак;
6. Отклонения на петата в медиална/латерална посока по време на началния етап на маховата фаза.
• Причини породени от физиологични фактори: слабост на мускулите ротатори на бедрото; нестабилност в колянната става; намалени движения в таза напред при ходене;
• Причини породени от протезата: недостатъчно добро закрепване на протезата към чукана; притискане от задния ръб на протезната гилза; твърда предна част на стъпалото; неправилна центровка между протезните компоненти;
• Следствия: увеличаване на натоварването (статичната фаза) върху незасегнатия крак;
7. Прекомерно латерално накланяне (повдигане) на таза.
• Причини породени от физиологични фактори: болки в дисталния край на ампутационния чукан; отпуснатост на коленните връзки; слабост на мускулите абдуктури; неправилно пренасяне на натоварването върху протезата;
• Причини породени от протезата: хлабава протезна гилза; протезното стъпало е изнесено твърде медиално спрямо протезната гилза;
• Следствия: медиалната стена на протезната гилза оказва натиск върху чукана; наблюдава се пропадане на противоположната страна на таза; походката е широка и разкрачена;
8. Неправилно натоварване на протезата при стъпване на цяло стъпало.
• Причини породени от физиологични фактори: болки или засилена чувствителност в дисталния край на ампутационния чукан; недостатъчна дължина на ампутационния чукан; слабост на четириглавия бедрен мускул; нестабилност в колянната става; прекомерно уповаване на патерици /канатки;
• Причини породени от протезата: протезната гилза е твърде хлабава; протезната гилза е твърде дълбока;
• Следствия: натоварването на протеза намалява; увеличава се времето на статичната фаза на незасегнатия крак; ползвателят се принуждава да използва допълнителни помощни средства.
5. 
6. 
7.
8. 
