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基于坐骨结节内软组织变形的轮椅坐垫负重MRI评价
来源:TEKSCAN_压力发电膜_piezoelectricity_压力发电_压力发电膜鞋_压力发电机_薄膜压力发电 | 发布时间:2020-2-21 | 浏览次数:
基于坐骨结节内软组织变形的轮椅坐垫负重MRI评价 Nogah Shabshin,医学博士;1,/Gil Zoizner,理学学士;2 Amir Herman,医学博士;3–4 Vlad Ougortsin,医学博士;3 Amit Gefen,医学博士* 1以色列特拉霍默谢巴医学中心诊断成像系;2以色列特拉维夫大学萨克勒医学院;3以色列特拉维夫谢巴医学中心骨科;4以色列海法卡默尔山海法大学统计学系;5生物医学工程系,以色列特拉维夫特拉维夫大学工程学院 摘要深部组织损伤(DTI)是一种严重的压力性溃疡,其损伤起始于完整的皮肤下,发生在受力性骨突机械性变形的软组织中。坐位获得性DTI通常发生在臀肌,可通过负重的坐骨结节(ITs)维持变形。目前还没有测量人体内部组织变形的临床方法,因此轮椅坐垫的设计和选择主要基于坐姿压力的测量。目的利用负重磁共振成像(MRI)技术,评价不同商用衬垫对ITs下内部软组织变形的影响。当受试者(n=10)坐在四个垫子(两个粘弹性垫和两个泡沫垫)上并直接坐在刚性支撑上时,我们特别比较了肌肉、表面脂肪和有效(肌肉和脂肪一起)组织变形。肌肉组织变形最大(平均约70%),是脂肪组织变形量的两倍(约30%)。有效的软组织变形率约为50%~60%。虽然坐垫在理论上可以将肌肉的变形程度降低10%,但我们的解释表明,这种变形程度增加了安全的坐姿时间。这项研究表明,负重磁共振成像可用于评估轮椅坐垫,并在未来,可能是一个工具,系统地支持坐垫的设计和选择。 导言 压力性溃疡是发病率和死亡率的主要原因,尤其是在因神经肌肉疾病而使用轮椅的人中。据估计,这一人群患压疮的终生风险为25%至85%。此外,仅在美国,治疗压力性溃疡的费用每年就超过10亿美元[2]。因此,预防这种病理是至关重要的。 这种病理学是至关重要的。最近,研究表明,许多以前归类为3期或4期(严重)的压疮实际上是一个不同的类别,现在由国家压疮咨询委员会(华盛顿特区)(www.npuap.org)定义为深部组织损伤(DTI)[3-4]。DTI的病理生理机制与浅表性压疮完全不同。损伤开始于深部软组织,可能发生在骨骼肌组织中,骨骼肌组织直接因负重的骨突起而机械变形[5]。大多数坐位获得性DTI病例发生在臀肌,这些肌肉在坐位期间会因负重的坐骨结节(ITs)而持续变形[5]。在这种DTI病例中,在完整皮肤下和发生皮肤变化之前,周围的深层和浅层软组织可能会坏死[3,6-7]。 市面上有许多类型的轮椅坐垫,几乎所有的坐垫都声称可以防止或至少延缓各种类型的压疮的发展,包括DTI。为个人选择坐垫是一个复杂的过程,涉及舒适、姿势、功能和安全方面的考虑,这些考虑并不总是一致的[8]。检验预防效果和临床结果的随机对照试验(RCT)的数量较少,因此此类研究没有显示出关于某个缓冲垫的优越性能的一致意见[9]。这些研究也很难进行,主要是因为- 需要高样本量(例如,因为在研究期间难以招募合适的受试者、高辍学率,有时压力性溃疡或DTI的发病率较低)。 压力性溃疡和DTIs应明确和及时地确定,但这并不简单,例如,因为DTIs的性质在早期被隐藏。 在将缓冲垫的作用与其他干扰性临床变量(例如,在易患压力性溃疡的人群中常见的共病)、环境因素和照料者的表现分离方面存在问题[9-11]。 各种客观参数,包括坐姿时的接触压力、臀部皮肤温度和湿度,都被用来评估坐垫预防压力性溃疡的效果[12],接触压力测量是最流行的工具。然而,文献中没有关于允许坐姿压力的商定阈值,正如最近的文章所解释的,即组织的内部解剖和机械特性可以导致个体之间内部组织负荷的实质性差异,即使他们的坐姿压力相似[13-15]。 越来越多的证据表明,深部组织中的DTI是由于持续的机械变形而发展起来的,这种变形不仅直接损伤细胞,而且阻碍血流[16–18];然而,目前还没有定量的无创临床方法来测量深部组织的内部机械条件。在先前的基础科学研究中,我们使用磁共振成像(MRI)来显示负重坐姿期间臀部内部软组织的变形[14–15]。在目前的研究中,我们试图使用类似的方法来评估不同类型的商用轮椅垫对臀部内部组织变形的影响。具体来说,我们比较了在开放式磁共振(MR)系统中,当受试者坐在不同类型的商业垫子(粘弹性、泡沫)上和直接坐在刚性支架上时,在IT下的肌肉、浅表脂肪和整体软组织变形。 方法 学科 招募了10名非残疾志愿者:7名男性和3名女性。受试者的年龄为33±5岁(除非另有说明,否则在整篇文章中以平均值±标准差表示)。身高177±5cm,体重73.5±10.9kg,体重指数23.5±3.2kg/m2。所有受试者都有平均的身体习惯。排除标准包括MRI的绝对和相对禁忌症,例如心脏起搏器(或其他金属植入物)或金属异物,以及妊娠、幽闭恐惧症、精神疾病和长时间静坐的限制。我们进一步排除了那些有已知基础疾病损害活动性的受试者和有骨盆骨折或骨盆手术史的受试者。 核磁共振扫描方案 受试者在0.5t开放式磁共振系统(Signa SP,GE Medical Systems;Milwaukee,Wisconsin)上进行扫描。该系统具有“双甜甜圈”配置,允许受试者坐在两个甜甜圈之间的磁铁中。臀部图像用冠状位T1加权成像*(重复时间/回声时间=440/28,视野=240mm,切片厚度=4mm)。我们使用T1加权图像是因为它们提供了最好的解剖对比度:脂肪显示高强度信号,而骨骼肌和体液显示低信号。所有的扫描图像,这是常见的部位坐位获得性压疮和DTI,集中在它[5]。 *“T1”是表示MRI扫描模式的时间常数。T1加权成像是临床常用的显示软组织结构的磁共振造影基本类型之一。 受试者首先以中立的非负重坐姿进行扫描,然后再次坐在四个不同的垫子上,如下一节所述。在非负重扫描中,受试者被要求中立地(直立,放松)坐在放在磁共振成像台上的充气橡胶轮胎上,这样它下面的臀部区域就被卸下。在轮胎下面放置了一个灵活的磁共振线圈。接下来,取下轮胎,以负重姿势再次扫描受试者,同时坐在为此目的设计的特制MR兼容椅子上(图1),模拟轮椅(轮椅包含金属部件,因此不能用于MRI研究)。这把椅子是由塑料制成的,有一个直立的靠背和一个61厘米宽的臀部支撑区(正好位于磁铁部件之间的核磁共振成像空间)。我们进一步使用扶手和搁脚板来模拟轮椅坐姿(图1(a)),但(非残疾)受试者被指示使用扶手/搁脚板进行舒适的坐姿,而不是支撑他们的体重。椅子安装在MR桌上,用于负重坐姿MR扫描(图1(b))。每个受试者接受五次负重扫描:直接坐在椅子上(刚性支撑),然后分别坐在四个垫子上(详情见下一节)。在更换坐垫的同时,要求受试者尽可能少地抬起臀部,以避免出现重大的姿势变化。椅子上的标记用于保持放置在椅子上的每个垫子的可比臀部位置,方法是将身体中线与椅子上的正面标记对齐,将大转子与椅子上的侧面标记对齐。
 
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