平衡足底壓力及穩(wěn)定步態(tài)在早期糖尿病足防治中的意義

胡伊玢，孟曉靜

糖尿病足潰瘍是糖尿病患者下肢截肢致殘的主要原因[1]，其中約有10%的患者將在發(fā)病過程中由于足底壓力異常增高最終導(dǎo)致足部潰瘍[2]。足底壓力測試和步態(tài)分析是一項國際先進技術(shù)，它基于生物力學(xué)原理，客觀評估及預(yù)測未來足部疾病和行走，提供科學(xué)的康復(fù)治療方法。發(fā)達國家已開展正常人和病態(tài)足底壓力系統(tǒng)檢測多年[3]，積累了大量經(jīng)驗，國際上建議糖尿病患者每年進行一次足底壓力的檢測，特別是對糖尿病曾發(fā)生過神經(jīng)病變[4]、足部畸形、足底有胼胝、潰瘍或其他原因可致足底壓力異常升高的患者，需要更頻繁的檢查。國內(nèi)近年才開始足底壓力的檢測，本研究旨在探討平衡足底壓力及穩(wěn)定步態(tài)在糖尿病足早期防治中的意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2010—2011年我院收治的糖尿病足患者42例，其糖尿病足Wagner分級均為0級(即有發(fā)生足潰瘍危險因素的足，但目前無潰瘍感染)，均排除有其他重要臟器病變者(如足部畸形、神經(jīng)病變等)。其中男23例，女19例；年齡39～68歲。先給每位患者一個ID號，然后用SPSS 13.0軟件產(chǎn)生隨機數(shù)字，基于隨機數(shù)字的大小將患者隨機分為對照組和治療組，每組21例。兩組患者的年齡、性別構(gòu)成、體質(zhì)指數(shù)(body mass index，BMI)、糖尿病病程、Semmes-Weinstein單絲(Semmes-Weinstein monofilament，SWM，表示肢體末端淺表感覺神經(jīng)情況)、空腹血糖、餐后血糖、涼溫覺間有可比性(P>0.05，見表1)。

表1 兩組患者基本情況比較

注：BMI=體質(zhì)指數(shù)，SWN= Semmes-Weinstein單絲；*為χ2值

1.2 設(shè)備與軟件 采用比利時Footscan?足底壓力步態(tài)分析系統(tǒng)，此系統(tǒng)采用國際上最先進的壓阻式傳感器技術(shù)，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集頻率最高可達500 Hz(每秒500幀數(shù)據(jù))，融合了大量的步態(tài)測量數(shù)據(jù)，矩陣式的傳感器排列，密度達4個/cm2，精細識別足底各點受力。Footscan步態(tài)分析軟件可與測力臺進行同步，利用測力臺進行逐幀校準，客觀地提供步態(tài)的足底壓力分布情況[5]。

1.3 方法

1.3.1 試驗前準備 鑒于每個人行走姿勢各不相同，對步態(tài)測試出的足底壓力及穩(wěn)定性數(shù)據(jù)有一定影響。因此，在測試之前需要將測試的目的、原理、注意事項對患者進行介紹。保證儀器的性能完好，并對所有患者進行步態(tài)訓(xùn)練，使其在短期內(nèi)達到試驗要求，保證試驗數(shù)據(jù)的客觀性及有效性。

1.3.2 操作方法

1.3.2.1 動態(tài)分析過程 要求患者不穿鞋測試(或穿薄襪)，經(jīng)規(guī)范行走訓(xùn)練后保持正常步態(tài)行走3 m，然后在2 m測試平板上繼續(xù)行走并反復(fù)測試4次，取其平均值進行數(shù)據(jù)分析，并選取最為穩(wěn)定的一次行走步態(tài)進行數(shù)據(jù)分析，主要分析步態(tài)穩(wěn)定性及足底壓力分布情況。

系統(tǒng)將足底分為10個區(qū)域，即第一跖骨(M1)、第二跖骨(M2)、第三跖骨(M3)、第四跖骨(M4)、第五跖骨(M5)、足跟內(nèi)側(cè)(HM)、足跟外側(cè)(HL)、足中部(MF)、第二至第五腳趾(T2～T5)和第一腳趾(T1)，足底壓力的分布區(qū)域見圖1。本研究將HM和HL合并為足跟(H)，因T1～T5為受力較少區(qū)域，試驗中可忽略不計。故本研究主要分析M1、M2、M3、M4、M5、T1、H、MF 8個區(qū)域的壓力及足底壓力總和。

圖1 足底壓力分布區(qū)域示意圖

1.3.2.2 靜態(tài)分析過程 患者身體保持平衡，取立正姿勢，站立在Footscan足底壓力平板系統(tǒng)上，雙足略微分開，使兩足的壓力圖像不致重合。分析沖量(impluse)情況及潰瘍發(fā)生部位。

1.3.3 治療方法 兩組患者首診予以步態(tài)分析儀檢測其足底壓力分布情況，同時根據(jù)治療組患者足底壓力變化情況制定平衡足底壓力治療方案，而對照組不給予個性化足底壓力平衡處理。此外，兩組患者均給予血糖控制治療，合理飲食、適當(dāng)運動的治療方案。

平衡足底壓力治療方案：(1)經(jīng)Footscan步態(tài)分析系統(tǒng)檢測后，系統(tǒng)能夠自動生成足部矯形方案(見圖2)，根據(jù)綜合測試數(shù)據(jù)分析結(jié)果給予治療組定制D3D個性化鞋墊，對照組不予處理。即采用多層或單層黏性泡墊，置于足底并在沖量圖片中潰瘍高發(fā)區(qū)留下一定空隙，直接減輕足底壓力或穿特殊矯形鞋子減輕原發(fā)病造成的壓力，合理分布足底壓力并盡量避免損傷。(2)足底按摩以改善足部微循環(huán)[6]：晨起時用雙手搓腳10 min，從腳趾到足背、足弓、足跟部方向依次揉搓；晚睡前采用40 ℃溫水泡腳10 min。(3)及時去除胼胝[7]，并長期專業(yè)治療、隨訪，以改善足底角質(zhì)層及平均面積壓力峰值。兩組患者均治療1年。

1年后，記錄患者足底壓力變化情況、足部穩(wěn)定曲線指數(shù)、沖量變化、足部潰瘍首發(fā)情況[8]等病情進展。

2 結(jié)果

2.1 治療前后足底壓力變化 治療前兩組患者足底8個區(qū)域壓力及足底壓力總和比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；治療后兩組患者足底壓力總和間差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，對照組患者M3、M4、M5區(qū)域壓力較本組治療前及治療組治療后均增高，而M1、M2、T1、H區(qū)域的壓力則低于治療組，兩組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；治療組患者足底各區(qū)域壓力與本組治療前比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，見表2)。從圖3A可以看出對照組以M3、M4區(qū)域的壓力增幅最為明顯；從圖3B可以看出治療組足底壓力分布較均衡。

2.2 治療后足部穩(wěn)定曲線 雙足行走步態(tài)圖顯示，對照組患者足底壓力重心分布曲線稍有波動(見圖4A)，曲線分布欠平滑，即壓力重心分布不均衡，且步態(tài)平衡曲線亦可見波動(見圖5A)，即步態(tài)穩(wěn)定性欠佳，易導(dǎo)致雙足或單足的內(nèi)外翻。治療組足底壓力重心分布曲線較平滑(見圖4B)，未見壓力明顯異常增高處，步態(tài)平衡曲線未見明顯波動，步態(tài)穩(wěn)定性佳，即無明顯內(nèi)外翻預(yù)測因素(見圖5B)。

注：A為對照組，B為治療組

圖2 D3D個性化矯形鞋墊顯示

注：與組內(nèi)治療前比較，*P<0.05

注：A為對照組，B為治療組

圖3 治療后兩組患者足底壓力分布圖

Figure3 Plantar pressure distribution map of two groups after the treatment

注：A為對照組，B為治療組

圖4 治療后兩組患者雙足行走步態(tài)全圖

Figure4 Walking gait of two groups after the treatment

注：A為對照組，B為治療組

圖5 治療后兩組患者步態(tài)穩(wěn)定性及內(nèi)外翻表現(xiàn)

Figure5 Expression of gait stability，strephenopodia and strephexopodia between the two groups after the treatment

2.3 靜態(tài)測試前后足潰瘍發(fā)生情況比較 兩組患者治療前Wagner分級、足潰瘍發(fā)生率、沖量>65%(提示潰瘍發(fā)生高危)者比例比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；治療后兩組患者Wagner分級、足潰瘍發(fā)生率及沖量>65%者比例比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表3)。

表3 兩組患者治療前后靜態(tài)測試結(jié)果

注：*為Z值

3 討論

發(fā)達國家對足底壓力分析數(shù)據(jù)庫的建立起步比我國早，積累了大量的數(shù)據(jù)[9]，然而糖尿病足的足底壓力分析研究尚未廣泛開展。本試驗糖尿病足患者足底壓力數(shù)據(jù)庫的建立可以充實病態(tài)足底壓力分布的數(shù)據(jù)庫，繼而分析更多的運動方式，填充了國內(nèi)對于糖尿病足患者足底壓力分布的研究數(shù)據(jù)。

本試驗根據(jù)Footscan?足底壓力步態(tài)分析系統(tǒng)的多個指標進行神經(jīng)病變型糖尿病足的監(jiān)控[10]，可及早觀察患者足底壓力及步態(tài)動態(tài)變化情況，并及時提供合理的個性化平衡性干預(yù)措施以維持步態(tài)穩(wěn)定性，從而進行早期防護與治療，控制潰瘍發(fā)生，有效減少截肢率，進而保障糖尿病患者的生活質(zhì)量與足部健康。

本研究結(jié)果顯示，治療前后兩組患者的足底壓力總和間無顯著差異，即壓力的改變僅表現(xiàn)在部分區(qū)域，對全足的壓力總和并無顯著影響。對照組在足底10個區(qū)域中較治療組壓力分布不均衡；其M3、M4、M5區(qū)域壓力較本組治療前及治療組治療后均顯著增高，而M1、M2、T1、H區(qū)域的壓力則顯著低于治療組；而且從患者足底壓力分布圖來看，對照組患者以M3、M4區(qū)域的壓力增幅最為明顯，治療組患者足底壓力分布較均衡。此外，治療組患者經(jīng)平衡足底壓力治療后，其足潰瘍發(fā)生率(14.3%)顯著低于對照組(42.9%)，步態(tài)平衡曲線未出現(xiàn)明顯波動，有效維持了步態(tài)穩(wěn)定性。而未采取平衡足底壓力治療的對照組患者，其足潰瘍發(fā)生率高，特別表現(xiàn)在M3、M4區(qū)域。M3、M4區(qū)域壓力的異常增高可導(dǎo)致足部壓力重心偏移，而MF區(qū)域少見壓力增高表現(xiàn)，全足穩(wěn)定性受到一定影響，壓力平衡曲線數(shù)據(jù)異常波動，影響足及關(guān)節(jié)活動方式，出現(xiàn)內(nèi)外翻等異常運動狀態(tài)，極易引發(fā)足部損傷，導(dǎo)致足部潰瘍發(fā)生。治療組治療后，足底壓力分布有所改善，前足壓力未見明顯異常增高表現(xiàn)，沖量界面未顯示有潛在危險性的潰瘍發(fā)生，壓力中心分布曲線較平滑，MF穩(wěn)定性可，雙足未見明顯內(nèi)外翻壓力分布，且較之前曲線分布無明顯波動，平衡性有所提高。

糖尿病足潰瘍好發(fā)于糖尿病病程平均9年同時伴有足底壓力明顯改變的患者。局部足底壓力及沖量改變是足潰瘍發(fā)生的一個早期預(yù)測因子。常規(guī)的檢查項目，如肌電圖、血管造影等無法直觀監(jiān)測足部壓力變化情況。糖尿病足足底壓力改變是糖尿病足部潰瘍發(fā)生的重要原因之一，局部足底壓力異常變化及步態(tài)穩(wěn)定性的改變是足潰瘍發(fā)病風(fēng)險的一個早期預(yù)測因子，且糖尿病足潰瘍預(yù)后較差，截肢率高[11-13]。因此早期的足底壓力及步態(tài)分析尤為重要；同時采用積極有效的平衡足底壓力的措施，對促進糖尿病足潰瘍的愈合在臨床上已經(jīng)得到充分證實，故應(yīng)加強足病宣傳教育，提高糖尿病患者自我足病保健意識和能力，以有效預(yù)防糖尿病足潰瘍的發(fā)生，從而從源頭上降低截肢率，保障糖尿病患者的生活質(zhì)量。

糖尿病足患者的足底壓力分布具有獨特性，本研究多得數(shù)據(jù)可對臨床足底壓力分析工作提供一定的參考價值。足底壓力分析也存在不足：(1)異常足底壓力分布及步態(tài)穩(wěn)定性的測量方法較正常人更為復(fù)雜，不同機構(gòu)、研究人員及學(xué)者的研究數(shù)據(jù)及成果難以統(tǒng)一，甚至相互沖突。(2)檢測時，有時難以區(qū)別病理性生物力學(xué)及代償性步態(tài)的改變。(3)國內(nèi)的文獻多是小樣本研究資料，缺乏大樣本資料等。隨著研究的進展、技術(shù)方法的不斷探索與更新，預(yù)計會克服以上困難，繼續(xù)改進足底壓力分析的測量方法，使其得到推廣，發(fā)揮更為重要的作用。

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