文摘

目的。愈伤组织是一个风险因素,从而导致严重的糖尿病足溃疡;因此,愈伤组织形成的预防是很重要的。然而,正常压力(压力)和剪切应力与愈伤组织尚未阐明。此外,随着新贵重物品,剪切stress-normal压力(压力)比(SPR)检查。的目的是澄清外力与糖尿病神经病变患者的愈伤组织的形成有关。方法。外力的第一、第二和第五跖骨的头(m)愈伤组织测量偏好区域。的SPR计算剪切应力除以正应力(压力),具体地说,高峰值(SPR-p)和时间积分值(SPR-i)。最优截断点。结果。愈伤组织形成的区域1和2 m高SPR-i而不是noncallus形成区域。1日的截止值0.60和2 m为0.50 m。5 m,变量与外部力量不能确定为愈伤组织形成的指标,因为低精度。结论。愈伤组织形成的截止值1和2 m被澄清。在未来,它将需要确认的影响降低SPR-i使用适当的鞋类和步态训练。

1。介绍

糖尿病神经病变是糖尿病最常见的并发症;大约一半的糖尿病患者有糖尿病神经病变的症状1]。失去的感觉尤为重要,因为它可以允许受伤被忽视,导致足部溃疡。糖尿病足溃疡的定义是皮肤的侵蚀特点是失去上皮细胞,延伸到或通过真皮深层组织(2];糖尿病足溃疡的终生患病率是15% -25%人群中糖尿病患者3]。这些足溃疡严重影响生活质量(QOL),减少身体活动和增加心理压力(4]。此外,2004年的一项研究估计,糖尿病ulcer-related成本平均每集13000美元,不包括成本与心理问题有关,生命质量下降,生产力损失(5]。此外,即使成功愈合溃疡,复发的风险很高,报告率介于30%和40%一年内(6,7]。因此,预防足溃疡是至关重要的,长期以来被认为是一个优先级由国际工作组在糖尿病足8]。

足部溃疡的发病机制是一个复杂的过程,涉及到很多因素。最重要的因素似乎是周围神经病变与感觉的丧失。然而,神经病变仅可能不会导致足底溃疡(9]。其他风险因素与发展中有关糖尿病足溃疡,其中一个据说是足底上的外力(8]。重复的正应力(压力)和剪切应力在足底地区步行有利于愈伤组织的形成(10,11]。愈伤组织的形成可能导致足部溃疡的发展,包括角化过度过度造成的机械负荷(2,8,12,13]。愈伤组织的形成先于溃疡形成超过82%的糖尿病足溃疡患者(14]。溃疡的相对风险苦练区域面积的11.0相比没有愈伤组织(15,16]。一旦发生足溃疡,治疗将是艰难的,将需要很长时间。因此,预防的愈伤组织的形成是很重要的。

已知老茧患者明显高于正常峰值压力(压力)在走路比病人没有愈伤组织(17,18]。假设一个普通人每天大约走10000步,愈伤组织可能会导致18600公斤多余足底正应力(压力)每天19),突显出老茧的有害影响。

另一方面,研究剪切应力是有限的,因为剪切应力测量技术上是困难的。剪切传感器技术已经离小型化,它可以准确地映射剪切载荷分布。一般剪切应力的测量通常作为地面反作用力,力平台提供合力作用于外底或赤脚,因为技术上的困难。这一事实似乎是一个几乎完整的实际障碍,有用的研究涉及摩擦负载(20.]。然而,重要的是要测量鞋子的剪切应力,考虑到愈伤组织相关因素。愈伤组织形成的剪切应力面积很少以糖尿病患者,因此,很少有研究在糖尿病患者的剪切应力。作为为数不多的研究中,糖尿病患者有更高的剪切应力下的第一/第二跖骨的头和低剪切应力在第三/第四跖骨的头与健康受试者(21,22]。然而,这些研究使用特殊类型的鞋子可以容纳厚传感器的测量。透露,每个跖骨的头不同的剪切应力的方向和大小,根据不同使用特殊类型的鞋鞋跟高度测量(23]。因此,重要的是要对病人进行测量,而病人穿的是他/她自己的普通鞋来识别原因与愈伤组织的形成。

在临床,许多患者重建老茧,尽管穿着特制的鞋子发达,防止愈伤组织。特制的鞋子,是愈伤组织宣布预防可用,已证明的有效性(24,25];然而,Scire等人也表明,愈伤组织41%的患者复发,即使他们穿着治疗鞋(26]。24的愈伤组织复发31个病人,即使他们收到脚护理和建议穿鞋,根据糖尿病足护理计划(27]。从这些结果,认为愈伤组织的原因尚未完全排除。假设愈伤组织已经介入不考虑剪切应力在散步。虽然重复正常压力(压力)和剪切应力在步行有利于愈伤组织的形成,许多研究干预只关注正常压力(压力)。剪切应力是另一个需要考虑的要素为开发更有效的治疗。

也不清楚多少外力在足底应该减少,尽管许多研究在正常压力(压力)分析。截止值的识别正常的压力(压强)一直试图预防足部溃疡,但截止值不准确(16,28]。此外,剪切应力的截止值的研究几乎没有。正应力的截止值(压力)和剪切应力在愈伤组织形成预防尚未研究。至于未来临床图像,在接下来的过程的干预,外部力量将调整指的截止值。如果愈伤组织反复出现,外部力量将调整较小的当前值的价值。

本研究的目的是阐明外部力量与糖尿病神经病变患者的愈伤组织的形成和确定的截止值的力量。首先,差异在正常压力(压力)和剪切应力在愈伤组织形成区域和noncallus形成区域将澄清在糖尿病性神经病患者。第二,愈伤组织形成的外力截止值将确定在糖尿病性神经病患者。

2。研究设计和方法

2.1。研究设计

行走测量横断面研究,观察愈伤组织的形成进行了纵向研究。

2.2。参与者

这个调查在糖尿病足门诊东京大学医院从2015年4月到10月。六十四名糖尿病患者访问这个门诊是招募。入选标准是糖尿病神经病变患者≥20岁谁能走不援助。参与者目前糖尿病足溃疡和历史的近端下肢的跖趾关节截肢(MTP)被排除在外。调查协议经伦理委员会批准的医学院毕业,东京大学(# 10797)。

这个门诊的目的是防止糖尿病足溃疡,因此,大多数患者症状的脚或感兴趣的并发症的预防。一般检查后糖尿病足门诊包括定期愈伤组织切除,从参与者获得书面知情同意。传感器连接和步行测量被处决。病人走大约50米作为一个实践证实,没有疼痛,没有干涉传感器走的附件。病人然后走大约15米测量行走,两倍,研究者记录所有传感器数据确保传感器在测量操作。助理测量15米步行时间使用秒表和走斜后面病人防止下降或其他不良事件(图1)。

参与者被要求穿“平时鞋”当他们参观了糖尿病足门诊。假设这些鞋子穿了最长的时间,比如在运动疗法。所有参与者提供标准化的袜子在测量使用。当预备调查参与者有穿紧身或长袜,附加传感器已经在预备考试常常流离失所。在这些情况下,remeasurement和确认附加的位置传感器一直重复。因此,病人自己的袜子不能用于缩短调查时间和减轻患者的负担。

愈伤组织的存在与否是一个月后再检查,这意味着形成愈伤组织检查;这也是愈伤组织形成本研究地区的定义。

2.3。数据收集

2.3.1。愈伤组织

愈伤组织的定义是不清楚普遍;因此愈伤组织的存在/不确定在临床设置在本研究中使用专家意见。在这项研究中,愈伤组织是由推出餐盘状角化过度观察到两个护士在足部保健专家。老茧都删除了糖尿病足的临床使用玉米铣刀,和步行之后测量。

愈伤组织形成的存在与否是一个月后又检查了一遍所有的病人,因为,一般来说,愈伤组织将在一个月内复发。愈伤组织的地区分为愈伤组织形成集团如果愈伤组织复发。如果愈伤组织不复发,它将被排除在分析之外。noncallus的地区分为noncallus形成集团如果愈伤组织没有出现后一个月。如果noncallus的愈伤组织发达地区1个月的随访期间,它也被排除在分析之外,因为它不能确定测量步态和脚条件与愈伤组织的形成。

2.3.2。外部力量

在这项研究中,在鞋子的正常压力(压力)和剪切应力1日,2日,5 m测量;这些都是愈伤组织和足部溃疡的偏好区域。测量系统的可靠性和有效性的鞋足底正应力(压力)和剪切应力已经验证(29日]。这些鞋子的正常压力(压力)和两个轴的剪切应力是衡量ShokacChip™,由Touchence inc .)和新开发于2013年发布。ShokacChip是一个一个小高压的触觉传感器灵敏度基于MEMS(微电子机械系统)技术。实现高灵敏度的三维轴加工三个压电元素和在三维定位轴2毫米²芯片。传感器尺寸φ10.0毫米×1.3毫米(t);它非常小,薄30.]。因此,它可以测量每个m的鞋子的外力。校准使用load-compensating设备已经完成装船前的传感器。保证,这个传感器不需要在每次测量校准传感器的特征。然而,校准是由上升一英尺,每只脚测量在穿鞋之前,因为传感器捕获一些强调当病人穿鞋。主题的足底固定垂直于地面和传感器连接是平行于地面的地区从m的基础上到脚趾的双面胶带。传感器的固定方法被认为是在预备考试。此外,位置传感器的视觉检查在每次测量。剪切应力的合力前后轴,中侧的轴的假设一些传感器转变(图2)。从预备考试的结果,测量应该在每个区域中使用两个传感器。只能测量两个地区在一个测量每英尺,因为4个传感器,在最大,可以用每英尺由传感器电路系统硬件的限制。愈伤组织区域优先选择测量,noncallus地区随机选择在这三个地区。如果noncallus病人可以通过性别与年龄匹配(±3年),同一地区测量病人的愈伤组织。如果一只脚有三个老茧,测量进行了两次通过改变传感器的依恋,因为传感器的数量是有限的。noncallus地区是免税的,当一只脚已愈伤组织区域和noncallus区域,因为noncallus地区可能还受到愈伤组织的影响。认为脚趾的愈伤组织形成的原因是接触鞋。这些老茧显然不同造成跖骨痂。因此,脚上的老茧脚趾不排除在外。

高峰足底正常压力(压力)(PP),正常压力(压力)时间积分(PI),峰值剪应力(PSS)和剪切应力积分(SSI)的每一个步态周期的计算力档案记录;这些变量进行了调查在外力(许多先前的研究31日- - - - - -33]。此外,在测量中,我们新发现的愈伤组织一些病人在高剪切应力尽管不高正应力(压力)。一个先前的研究(34]研究了法向应力的组合(压力)和剪切应力;他们得出的结论是,皮肤破裂发生在高剪切负载级别在动物实验。然而,结果表明,加载垫滑和皮肤破裂并不发生在一些剪切应力和法向应力低的组合(压力)加载。从这些结果,我们认为正常的平衡压力(压力)和剪切应力是重要的。因此,剪切stress-normal压力(压力)比率(SPR)计算剪切应力除以正应力(压力),具体地说,高峰值(SPR-p)和时间积分值(SPR-i)。

2.3.3。病人的特点

数据对年龄、性别、身高、体重、脚长度和宽度(站起来),平时的日常活动是来自医疗记录或面试。拇指外翻,bunionette、爪形趾和锤脚趾被视为脚部畸形,目视检查确认的训练有素的护士。

病人被诊断为糖尿病性神经病如果以下三个项目里的两个实现:(1)感觉症状被认为是由于糖尿病神经病变,(2)双边减少或没有踝反射,和(3)减少振动的感觉在双边内侧malleoli [35]。感觉症状被认为是由于糖尿病神经病变在采访中澄清,而双边或缺席踝反射减少跪在病人检查的位置。减少振动的感觉在双边内侧malleoli检查使用AC128音叉振动的评价意义。总时间跨度的病人感到振动感觉是评估,和持续时间小于10年代被认为是减少的感觉(35]。此外,单丝测试的结果证实使用医疗记录;这个测试的基础上进行国际工作小组的实际指导糖尿病足使用5.07 Semmes-Weinstein单丝(ARKRAY Inc .,东京,日本)。关于糖尿病持续时间数据,糖化血红蛋白(糖化血红蛋白),足部溃疡的历史,和脚截肢历史来自医疗记录或通过面试。从病历血管病数据收集,:踝肱指数(ABI) < 0.9被认为是血管病(36]。

2.4。数据分析

变量的外部力量所获得的平均总15步骤后删除最初的三个步骤和最终的三个步骤。数据处理进行了使用MATLAB R2012a(数学,Inc .,妈,美国)。

描述性数据表示为连续变量和±标准差(%)为分类变量。使用IBM SPSS统计分析统计数据版本。23.0(美国芝加哥,IL)。统计学意义是。病人特点比较之间的愈伤组织形成组和noncallus形成组使用学生的以及和确切概率法。外部力量的对比和noncallus形成愈伤组织的形成地区地区,学生的以及使用。

接受者操作特征(ROC)曲线绘制所有外力变量,计算和曲线下面积(AUC)。特异性的最佳分界点决心大约0.8。阳性预测值(ppv)以及阴性预测值(npv)也计算。特异性有优先级的原因是,愈伤组织可以删除与足部溃疡,即使它发生一次。另一方面,干预改善外力(如引入定制的鞋子)有一个很大的医务人员和病人的负担。因此,截止值的检查是避免过度干预。

3所示。结果

六十四例糖尿病患者参加到门诊糖尿病足的观察期间,和59糖尿病神经病变患者参与了调查。5名患者被排除在外,因为病人(1)没有神经病变(),(2)使用轮椅(),(3)有一个当前糖尿病足溃疡(),(4)有双边膝上截肢(),(5)无法提供同意参与()。

20例(33.9%)有一个以上的愈伤组织在目标地区,而病人的数量没有愈伤组织是39 (66.1%)。测量区域是244个地区;4名患者在一只脚3老茧。38个地区(15.6%)被排除在分析因为其他地区有一只脚的愈伤组织。至于1 m,愈伤组织形成的脚的数量是13(23.6%),而形成noncallus脚的数量是42 (76.4%)。至于2 m,愈伤组织形成的英尺数16岁(22.2%),而形成noncallus脚的数量是56 (77.8%)。至于5 m,愈伤组织形成的脚的数量是21例(26.6%),和noncallus形成脚是58例(73.4%)。

所有老茧复发的时间下后续(1月后),而没有看到老茧noncallus地区的后续。因此,愈伤组织切除被分配到所有地区的区域“愈伤组织的形成,和所有地区没有老茧分配给地区“noncallus形成”在这个研究。

测量调查花了15分钟;为后续调查大约需要5分钟。没有不良事件调查期间观察到的。

每个m的病人特点如表所示1。

在1 m个结果,脚畸形明显高于在愈伤组织形成集团。在2 m个结果,有更多的女性患者,重量轻患者,患者糖化血红蛋白低,愈伤组织形成组患者足部畸形。在5 m的结果,两组没有显著差异。

结果为1 m图所示3。单变量法向应力(压力)和剪切应力没有明显差异;只有SPR-i明显高于在愈伤组织形成集团。结果为2 m个第二排图所示3。单变量法向应力(压力)和剪切应力没有明显差异;只有SPR-p和SPR-i明显高于在愈伤组织形成集团。结果5 m第三排图所示3。没有变量显著不同;然而,PSS倾向在愈伤组织形成高集团()。

ROC曲线为1 m图所示4(a)。SPR-i的截止值为0.60(敏感性,0.54;1 m的特异性,0.76)。2 m的ROC曲线如图所示4(b)。SPR-i的截止值为0.50(敏感性,0.44;2 m的特异性,0.80)。5 m的ROC曲线如图所示4(c)。5 m,变量与外部力量不能确定为愈伤组织形成的指标,因为所有变量的AUC是< 0.7,尽管PSS AUC是0.63。

4所示。结论

这是第一个研究措施的鞋子的外力1日,2日,第五跖骨的头脚的。因为这个测量已经启用,澄清,愈伤组织的形成第一和第二跖骨的头相关的高剪切应力时间积分/正常压力(压力)时间积分(SPR-i)而不是单一变量的正常压力(压力)和剪切应力。此外,每个地区被发现的截止值是不同的。

实际的测量鞋子的正常压力(压力)和剪切应力在足底与技术有关的困难。在这项研究中,测量鞋子的外力在诊所设置,因为它成为可能进行测量在任何鞋利用薄和小最近开发的传感器。此外,所有患者糖尿病神经病变可以参与这个调查没有不良事件。此外,先前的研究中使用的唯一类型的传感器系统不清楚系统测量外力应用于愈伤组织地区一直以来很难确认传感器连接到愈伤组织地区(23,37]。在这项研究中,解决了这个问题通过直接附加在足底传感器在目标区域。因此,这项研究是非常重要的,因为正常的压力(压力)和剪切应力愈伤组织的地区可以同时准确地测量。

据透露,SPR-i愈伤组织形成的新的指标;即划分剪应力与正应力(压力)表示,剪切应力和法向应力之间的平衡(压力)。外部力量的平衡之前没有调查。高剪切stress-normal压力(压力)比的高剪切应力适用于一定程度的正应力(压力),皮肤上的机械应力会增加,和身体试图保护刺激皮肤,形成一个角化过的病变,如玉米或愈伤组织(11]。较低剪切stress-normal压力(压力)比,当高正应力(压力)适用于小的剪切应力,它被认为是老茧,皮肤的正常的生理反应,将很难形成,因为外部力量应用于皮下组织而不是作用在皮肤表面。老茧形式由于增生和不完整的表皮角质细胞分化和表皮增加粘附分子的表达38]。力量和时间集成与愈伤组织的形成,而不是有关的最大力量,因为时间积分比例比峰值比精度高。

两个原因可以被认为是第五跖骨SPR-i头没有显著区别愈伤组织形成组和noncallus形成组。首先,第五跖骨样本容量是有限的。如果有足够多的患者第五跖骨愈伤组织将参与,SPR第五跖骨的头也可能成为指标。更多的患者需要第五跖骨的头,因为外力第五跖骨的头大的可变性和小值的差异与其他地区相比。第二,最大剪切应力影响愈伤组织的形成第五跖骨的头而不是SPR-i。机械应力可能不是抛出吸收和皮下组织,因为第五跖骨的头薄皮下组织比较其他两个地区。因此,剪切应力峰值可能影响第五跖骨的愈伤组织的形成,而不是正常的平衡压力(压力)和剪切应力(SPR-i)。

根据这些结果,没有显著差异在正常压力(压力)和剪切应力变量之间的愈伤组织各区域形成集团和noncallus形成集团。只是观察到峰值剪应力往往向在第二和第五跖骨的头高。在先前的一些研究,老茧测量没有删除之前,正常压力(压力)和剪切应力明显高于在愈伤组织。一些研究表明,正常的压力(压强)减少删除后愈伤组织(19,39]。因此,很自然的是单变量法向应力(压力)和剪切应力在角化过度的缺席没有显著差异。

外力的截止值发现足底与愈伤组织的形成;SPR-i第一跖骨的头是0.60和SPR-i第二跖骨的头是0.50。SPR-i截止值的第二跖骨头低于第一跖骨的头。这可能是为什么第二跖骨的头与更高的正应力(压力)比与第一跖骨的头。一般来说,正常的中心压力(压力)应用于第二跖骨的头在走路,和正常的中心压力(压力)在推出阶段,这通常较高,适用于糖尿病患者(这个地区40]。因此,正常的压力(压力)的第二跖骨头高于第一跖骨的正常压力(压力)。

在第五跖骨的头,个体差异比其他地区更加明显。原因可能是运动的重心从脚跟到第五跖骨的头在走路几乎没有连接到推进。因此,外部力量不能被确定为在第五跖骨愈伤组织形成的唯一指标。

在不同以往的研究,正常压力(压力)与足部溃疡发展(16,38,41),因此,下面的过程被认为是。高SPR-i老茧开发的影响下。高正应力(压力)是由角化过度应用于愈伤组织地区(19),和足部溃疡随后发达导致皮下组织损伤由于高正应力(压力)。

这个调查仅限于轻度的患者神经病变和温和的足部畸形患者。只有一个病人截肢的历史。因此,这项研究的结果可能不适用于患者进行神经病变,严重的足部畸形,和截肢的历史。将来有必要确认一下这个结果是否适用于如此高的风险。

限制,只走一次测量。有必要检查步态特征没有改变,当一个月后观察愈伤组织的形成。然而,它是困难的,因为这项研究是在医疗实践。本研究假设进行步态特征没有改变在这一个月。

第一次,每个地区的正常压力(压力)和剪切应力穿着病人自己的鞋子测定在临床设置。因此,以下两个点了。首先,愈伤组织的形成在第一和第二跖骨的头与高剪切应力时间积分/正常压力(压力)时间积分(SPR-i)而不是单一变量的正常压力(压力)和剪切应力。峰值剪应力有倾向在愈伤组织形成高集团第五跖骨的头。第二,外力截止值被发现在每个站点不同,SPR-i第一跖骨的头是0.60和SPR-i第二跖骨的头是0.50。外力不能确定为愈伤组织形成的唯一指标第五跖骨的头。考虑到这里给出结果,干预基于截止值的SPR-i每个跖骨的头将是有效的。在未来,它将需要确认的效果使用适当的鞋类和步态训练对降低外部力量与愈伤组织的形成。

相互竞争的利益

作者报告没有相关的利益冲突。

确认

这项工作是支持的补助金的家伙日本促进社会科学(批准号26 - 5726]。作者想表达他们的感谢所有参与者的调查。