活動性糖尿病足潰瘍患者足底壓力分布特點(diǎn)分析

張勇，陳永翀，葉菁，張侖

(1北京市宣武中醫(yī)醫(yī)院，北京100050；2北京市豐臺區(qū)南苑醫(yī)院)

糖尿病周圍神經(jīng)病變(DPN)患者通常存在較高的足底壓力[1～3]。異常高足壓是糖尿病足潰瘍(DFU)的促發(fā)因素[4]。有學(xué)者提出至少降低糖尿病患者30%的足底峰值壓強(qiáng)方可降低DFU的發(fā)生率[5]。糖尿病患者有足底潰瘍史，接受檢查時足底仍然存在潰瘍稱之為活動性DFU[6]。目前關(guān)于活動性DFU患者足底壓力是否增加研究結(jié)果不一致，結(jié)論尚未明確。本研究探討活動性DFU患者足底壓力分布特點(diǎn)。

1　資料與方法

1.1臨床資料選擇2015年7月～2017年5月北京市宣武中醫(yī)醫(yī)院收治的糖尿病患者50例，其中活動性DFU 10例(DFU組)，潰瘍位于足跟外側(cè)2例、中足3例、前足內(nèi)側(cè)2例、前足中央1例、前足外側(cè)1例、大拇趾7例、小拇趾頂端5例；無足潰瘍病史40例(DMC組)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合1999年WHO關(guān)于2型糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)：空腹血糖≥7.0 mmol/L，餐后2小時血糖或隨機(jī)血糖≥11.1 mmol/L；②年齡≥18歲；③病程≥3個月。排除標(biāo)準(zhǔn)：影響步態(tài)的骨科疾病、神經(jīng)肌肉疾病、前庭疾病、視覺或神經(jīng)疾病；有下肢外科手術(shù)史；伴有周圍血管疾病或既往有周圍血管疾病的診斷和治療史；未來1年有血管手術(shù)計劃；孕婦及哺乳期女性。選擇同期體檢健康者20例為對照組。三組年齡、性別、身高、踝臂壓力指數(shù)(ABPI)比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。DFU組、DMC組體質(zhì)量和BMI均高于對照組；與DMC組相比，DFU組糖尿病病程更長(60.0%vs.30.0%)、使用胰島素例數(shù)更多(70.0%vs.7.5%)、eGFR更低、錘狀指畸形比例更大；組間比較P均<0.05。見表1、2。

表1　三組人口學(xué)和臨床特征比較

注：連續(xù)變量數(shù)據(jù)以中位數(shù)(四分位數(shù)間距)表示；分類變量數(shù)據(jù)以百分比表示；與對照組比較，*P<0.05。

表2　DFU組、DMC組臨床特征比較

注：連續(xù)變量數(shù)據(jù)以中位數(shù)(四分位數(shù)間距)表示；分類變量數(shù)據(jù)以百分比表示；與DMC組比較，*P<0.05。

1.2足底壓力參數(shù)檢測采用Footscan足底壓力測試平板(包含16 384個傳感器，采樣頻率250 Hz)檢測足底壓力參數(shù)[10]。各組測試前在平板上進(jìn)行10 min適應(yīng)性訓(xùn)練，在適應(yīng)平板行走環(huán)境后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。該軟件將足底分為10個區(qū)域，分別是拇趾區(qū)(T1區(qū))、小趾區(qū)(T2～5區(qū))、第一跖骨區(qū)(M1區(qū))、第二跖骨區(qū)(M2區(qū))、第三跖骨區(qū)(M3區(qū))、第四跖骨區(qū)(M4區(qū))、第五跖骨區(qū)(M5區(qū))、中足區(qū)(MF區(qū))、足跟內(nèi)側(cè)區(qū)(MH區(qū))以及足跟外側(cè)區(qū)(LH區(qū))。測定最常用的足底壓力參數(shù)即峰值壓強(qiáng)(kPa)、壓強(qiáng)時間積分(kPa s/kg)、觸地面積(cm2)和觸地期時間(ms)。采用患者體質(zhì)量對峰值壓強(qiáng)(kPa/kg)和壓強(qiáng)時間積分(kPa s/kg)進(jìn)行標(biāo)化。選取3次有代表性的足印，使用系統(tǒng)自帶軟件進(jìn)行上述足底壓力參數(shù)檢測，取3次數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行統(tǒng)計分析[11]。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS20.0統(tǒng)計軟件。經(jīng)過Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)，本研究中的主要連續(xù)變量不符合正態(tài)分布，因此連續(xù)變量以樣本量、中位數(shù)以及四分位數(shù)間距表示，組間比較采用Pearsonχ2檢驗(yàn)，組間兩兩比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)[12]。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

DFU組T2～5區(qū)和MF區(qū)的峰值壓強(qiáng)、壓強(qiáng)時間積分均高于DMC組和對照組；M1區(qū)峰值壓強(qiáng)高于對照組；總觸地時間長于DMC組和對照組；MF區(qū)和M1區(qū)的觸地面積大于DMC組和對照組；組間比較P均<0.05。見表3。

表3　各組足底壓力分析結(jié)果

注：與DMC組比較，*P<0.05；與對照組比較，△P<0.05。

3　討論

DPN是糖尿病患者面臨的一種嚴(yán)重臨床問題。目前認(rèn)為，潰瘍的形成與糖尿病患者異常的足底壓力分布有關(guān)。糖尿病患者的足底壓力分布情況有助于臨床醫(yī)生更好地認(rèn)識DPN的形成機(jī)制，從而針對異常的足底壓力情況采取相應(yīng)的預(yù)防和保護(hù)措施，防止DPN的發(fā)生和進(jìn)展。盡管目前學(xué)界普遍接受DPN患者足底壓力升高會導(dǎo)致DFU，但活動性DFU患者足底壓力是否增加尚未明確。一些學(xué)者研究了活動性DFU患者赤足時的足底壓力情況，由于納入患者的標(biāo)準(zhǔn)、研究方法和感興趣指標(biāo)不同，因此研究結(jié)果并不一致[2,3,5]。2014年發(fā)表的一項(xiàng)薈萃分析顯示，有、無活動性DFU的DPN患者在足底壓強(qiáng)分布方面比較沒有顯著差異。但該文章的作者也提到，陰性結(jié)果可能源于納入研究的數(shù)量有限，使得薈萃分析時缺乏足夠的統(tǒng)計學(xué)效力來檢測出真正的足底壓力差異[6]。同時也有研究報道，相較于正常對照組，活動性DFU患者足底會有較大的峰值壓強(qiáng)以及較長的觸地時間[5]。

本研究結(jié)果顯示，DFU組T2～5區(qū)和MF區(qū)的峰值壓強(qiáng)、壓強(qiáng)時間積分顯著高于其他兩組。多數(shù)潰瘍患者在上述區(qū)域出現(xiàn)潰瘍。DFU組總觸地時間較長，說明患者的步行速度較慢，本應(yīng)導(dǎo)致足底壓力下降；但其峰值壓強(qiáng)和壓強(qiáng)時間積分均較高，提示較長的觸地期不足以減少DFU患者局部的足底壓強(qiáng)。DPN嚴(yán)重程度、足畸形、超重以及已經(jīng)改變的步態(tài)模式可能與DFU患者足底壓強(qiáng)增加有潛在的關(guān)系[17]。

研究發(fā)現(xiàn)，步速能夠顯著影響受試者的足底壓力分布和足底壓力參數(shù)[14,15]。步速較快或觸地期較短均可能導(dǎo)致足跟、前足內(nèi)側(cè)、前足中央以及足趾區(qū)的足底壓力增加，同時可導(dǎo)致中足和前足外側(cè)的足底壓力下降[16,17]，這一過程被稱為足部負(fù)載的內(nèi)向化。與此相反，較慢的步速以較長的觸地時間為標(biāo)志，則可能導(dǎo)致中足和前足外側(cè)的壓強(qiáng)增加，同時引起足部其他部位的壓強(qiáng)下降。本研究兩組糖尿病患者的足底壓力參數(shù)與之前發(fā)表的使用同一平臺研究的數(shù)值相似[10]。未控制受試者步速的原因?yàn)橛袌蟮婪Q糖尿病患者比正常人行走時更加謹(jǐn)慎小心[13]。

有學(xué)者報道，DPN患者的足底潰瘍可能會出現(xiàn)在其足底負(fù)載最大的地方，DPN患者前足最大壓強(qiáng)出現(xiàn)外移，足趾區(qū)的最大壓強(qiáng)下降[18]。本研究結(jié)果顯示，DFU患者T2～5區(qū)有較高的足底壓強(qiáng)。這種差異可能由多種因素造成，包括我們使用了更加先進(jìn)的、分辨率更高、靈敏度更高的儀器，研究中納入的研究對象不同等。有學(xué)者對DPN患者足底壓力分布的影響因素進(jìn)行了研究，結(jié)果表明局部畸形(如足趾或前足畸形)最容易導(dǎo)致患者赤足足底壓力上升[19]，其中錘狀指畸形是導(dǎo)致足趾區(qū)壓強(qiáng)上升的最大的單一危險因素[19]。出現(xiàn)較高足底壓力分布很可能與足部的錘狀指畸形有關(guān)，因之前已有報道稱錘狀指畸形是潰瘍形成的獨(dú)立危險因素，錘狀指在步行過程中會導(dǎo)致足趾區(qū)的機(jī)械負(fù)載增加[20]。本研究DFU組6例患者T2～5區(qū)域的錘狀指畸形，進(jìn)一步證實(shí)了上述觀點(diǎn)。

壓強(qiáng)時間積分可被理解為峰值壓強(qiáng)—時間曲線下的面積，可綜合反映壓強(qiáng)和時間的累加效果[21]；目前被廣泛用于足部潰瘍的研究。本研究結(jié)果顯示，DFU組壓強(qiáng)時間積分和峰值壓強(qiáng)在T2～5區(qū)和MF區(qū)顯著高于其他兩組。值得注意的是，以無DFU的DPN患者為研究對象的結(jié)果顯示，壓強(qiáng)時間積分的效應(yīng)值顯著高于峰值壓強(qiáng)，壓強(qiáng)時間積分在10個潛在的足底危險區(qū)域中有5個顯著升高，峰值壓強(qiáng)僅在3個區(qū)域中顯著增加[22]。提示壓強(qiáng)時間積分可作為預(yù)測潰瘍發(fā)生的足底壓力指標(biāo)。

有報道稱，與正常對照者相比，DFU患者的峰值壓強(qiáng)和觸地面積在M1區(qū)增加，在M4、M5和MF區(qū)下降[23]。本研究結(jié)果與其不同，可歸因于一系列的因素。本研究中將足分為10個亞區(qū)，而前述研究將足分為7個區(qū)域[23]；前述研究在受試者進(jìn)行足底壓力測試之前清除了足底的胼胝，亦沒有報道受試者的步速和觸地時間；前述研究中多數(shù)患者DFU發(fā)生在跖骨區(qū)，僅小部分發(fā)生在足趾區(qū)[23]。上述研究與我們的研究也有相同之處，均提示高足底壓力是一種重要的潰瘍發(fā)生的預(yù)測因素，足底壓強(qiáng)較高時容易發(fā)生潰瘍。

足底壓強(qiáng)理論上是指足在行進(jìn)過程中的垂直作用力除以觸地面積所得的數(shù)值。因此，假設(shè)設(shè)備的空間分辨率足夠大，且測量過程中足底皮膚與測力平臺能夠完全接觸，那么如果出現(xiàn)足底壓強(qiáng)增加，必然是垂直作用力增加或觸地面積減少。在DFU患者中我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了觸地面積和足底壓強(qiáng)增加[24]。此外，盡管足底壓強(qiáng)代表的是作用在組織上的垂直作用力，但有報道稱剪切力在DFU的形成中也起著非常重要的作用[22]。由于足底的同一區(qū)域承擔(dān)了不同方向的作用力，因此研究DFU患者的足部剪切力將提供有關(guān)局部組織應(yīng)力的更多信息。本研究還發(fā)現(xiàn)DFU患者多個足底區(qū)域的觸地面積增加，壓強(qiáng)也相應(yīng)增加。說明剪切力在DFU形成過程中起到了關(guān)鍵的作用[22,24]。未來的研究應(yīng)該聚焦在對于剪切力的評估，尤其在活動性潰瘍的局部位點(diǎn)。

綜上所述，活動性DFU患者的足底壓強(qiáng)顯著升高，觸地期延長可能是導(dǎo)致足底壓強(qiáng)升高的原因。本研究存在以下的局限性可能影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，如樣本量較小，不能對研究中的多因素進(jìn)行校正，比如足畸形、足弓類型以及神經(jīng)病理的嚴(yán)重程度等；僅檢查受試者赤足的足底壓力分布情況，而未考慮穿鞋等因素；未控制患者的步速。未來將針對以上問題，擴(kuò)大樣本量，多中心研究以明確結(jié)果。

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