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基于坐骨結節內軟組織變形的輪椅坐墊負重MRI評價(jià)
Nogah Shabshin，醫學(xué)博士；1，/Gil Zoizner，理學(xué)學(xué)士；2 Amir Herman，醫學(xué)博士；3–4 Vlad Ougortsin，醫學(xué)博士；3 Amit Gefen，醫學(xué)博士*
1以色列特拉霍默謝巴醫學(xué)中心診斷成像系；2以色列特拉維夫大學(xué)薩克勒醫學(xué)院；3以色列特拉維夫謝巴醫學(xué)中心骨科；4以色列海法卡默爾山海法大學(xué)統計學(xué)系；5生物醫學(xué)工程系，以色列特拉維夫特拉維夫大學(xué)工程學(xué)院
摘要深部組織損傷（DTI）是一種嚴重的壓力性潰瘍，其損傷起始于完整的皮膚下，發(fā)生在受力性骨突機械性變形的軟組織中。坐位獲得性DTI通常發(fā)生在臀肌，可通過(guò)負重的坐骨結節（ITs）維持變形。目前還沒(méi)有測量人體內部組織變形的臨床方法，因此輪椅坐墊的設計和選擇主要基于坐姿壓力的測量。目的利用負重磁共振成像（MRI）技術(shù)，評價(jià)不同商用襯墊對ITs下內部軟組織變形的影響。當受試者（n=10）坐在四個(gè)墊子（兩個(gè)粘彈性墊和兩個(gè)泡沫墊）上并直接坐在剛性支撐上時(shí)，我們特別比較了肌肉、表面脂肪和有效（肌肉和脂肪一起）組織變形。肌肉組織變形最大（平均約70%），是脂肪組織變形量的兩倍（約30%）。有效的軟組織變形率約為50%～60%。雖然坐墊在理論上可以將肌肉的變形程度降低10%，但我們的解釋表明，這種變形程度增加了安全的坐姿時(shí)間。這項研究表明，負重磁共振成像可用于評估輪椅坐墊，并在未來(lái)，可能是一個(gè)工具，系統地支持坐墊的設計和選擇。
導言
壓力性潰瘍是發(fā)病率和死亡率的主要原因，尤其是在因神經(jīng)肌肉疾病而使用輪椅的人中。據估計，這一人群患壓瘡的終生風(fēng)險為25%至85%。此外，僅在美國，治療壓力性潰瘍的費用每年就超過(guò)10億美元[2]。因此，預防這種病理是至關(guān)重要的。
這種病理學(xué)是至關(guān)重要的。最近，研究表明，許多以前歸類(lèi)為3期或4期（嚴重）的壓瘡實(shí)際上是一個(gè)不同的類(lèi)別，現在由國家壓瘡咨詢(xún)委員會(huì )（華盛頓特區）（www.npuap.org）定義為深部組織損傷（DTI）[3-4]。DTI的病理生理機制與淺表性壓瘡完全不同。損傷開(kāi)始于深部軟組織，可能發(fā)生在骨骼肌組織中，骨骼肌組織直接因負重的骨突起而機械變形[5]。大多數坐位獲得性DTI病例發(fā)生在臀肌，這些肌肉在坐位期間會(huì )因負重的坐骨結節（ITs）而持續變形[5]。在這種DTI病例中，在完整皮膚下和發(fā)生皮膚變化之前，周?chē)纳顚雍蜏\層軟組織可能會(huì )壞死[3,6-7]。
市面上有許多類(lèi)型的輪椅坐墊，幾乎所有的坐墊都聲稱(chēng)可以防止或至少延緩各種類(lèi)型的壓瘡的發(fā)展，包括DTI。為個(gè)人選擇坐墊是一個(gè)復雜的過(guò)程，涉及舒適、姿勢、功能和安全方面的考慮，這些考慮并不總是一致的[8]。檢驗預防效果和臨床結果的隨機對照試驗（RCT）的數量較少，因此此類(lèi)研究沒(méi)有顯示出關(guān)于某個(gè)緩沖墊的優(yōu)越性能的一致意見(jiàn)[9]。這些研究也很難進(jìn)行，主要是因為-
需要高樣本量（例如，因為在研究期間難以招募合適的受試者、高輟學(xué)率，有時(shí)壓力性潰瘍或DTI的發(fā)病率較低）。
壓力性潰瘍和DTIs應明確和及時(shí)地確定，但這并不簡(jiǎn)單，例如，因為DTIs的性質(zhì)在早期被隱藏。
在將緩沖墊的作用與其他干擾性臨床變量（例如，在易患壓力性潰瘍的人群中常見(jiàn)的共�。�、環(huán)境因素和照料者的表現分離方面存在問(wèn)題[9-11]。
各種客觀(guān)參數，包括坐姿時(shí)的接觸壓力、臀部皮膚溫度和濕度，都被用來(lái)評估坐墊預防壓力性潰瘍的效果[12]，接觸壓力測量是最流行的工具。然而，文獻中沒(méi)有關(guān)于允許坐姿壓力的商定閾值，正如最近的文章所解釋的，即組織的內部解剖和機械特性可以導致個(gè)體之間內部組織負荷的實(shí)質(zhì)性差異，即使他們的坐姿壓力相似[13-15]。
越來(lái)越多的證據表明，深部組織中的DTI是由于持續的機械變形而發(fā)展起來(lái)的，這種變形不僅直接損傷細胞，而且阻礙血流[16–18]；然而，目前還沒(méi)有定量的無(wú)創(chuàng )臨床方法來(lái)測量深部組織的內部機械條件。在先前的基礎科學(xué)研究中，我們使用磁共振成像（MRI）來(lái)顯示負重坐姿期間臀部?jì)炔寇浗M織的變形[14–15]。在目前的研究中，我們試圖使用類(lèi)似的方法來(lái)評估不同類(lèi)型的商用輪椅墊對臀部?jì)炔拷M織變形的影響。具體來(lái)說(shuō)，我們比較了在開(kāi)放式磁共振（MR）系統中，當受試者坐在不同類(lèi)型的商業(yè)墊子（粘彈性、泡沫）上和直接坐在剛性支架上時(shí)，在IT下的肌肉、淺表脂肪和整體軟組織變形。
方法
學(xué)科
招募了10名非殘疾志愿者：7名男性和3名女性。受試者的年齡為33±5歲（除非另有說(shuō)明，否則在整篇文章中以平均值±標準差表示）。身高177±5cm，體重73.5±10.9kg，體重指數23.5±3.2kg/m2。所有受試者都有平均的身體習慣。排除標準包括MRI的絕對和相對禁忌癥，例如心臟起搏器（或其他金屬植入物）或金屬異物，以及妊娠、幽閉恐懼癥、精神疾病和長(cháng)時(shí)間靜坐的限制。我們進(jìn)一步排除了那些有已知基礎疾病損害活動(dòng)性的受試者和有骨盆骨折或骨盆手術(shù)史的受試者。
核磁共振掃描方案
受試者在0.5t開(kāi)放式磁共振系統（Signa SP，GE Medical Systems；Milwaukee，Wisconsin）上進(jìn)行掃描。該系統具有“雙甜甜圈”配置，允許受試者坐在兩個(gè)甜甜圈之間的磁鐵中。臀部圖像用冠狀位T1加權成像*（重復時(shí)間/回聲時(shí)間=440/28，視野=240mm，切片厚度=4mm）。我們使用T1加權圖像是因為它們提供了最好的解剖對比度：脂肪顯示高強度信號，而骨骼肌和體液顯示低信號。所有的掃描圖像，這是常見(jiàn)的部位坐位獲得性壓瘡和DTI，集中在它[5]。
*“T1”是表示MRI掃描模式的時(shí)間常數。T1加權成像是臨床常用的顯示軟組織結構的磁共振造影基本類(lèi)型之一。
受試者首先以中立的非負重坐姿進(jìn)行掃描，然后再次坐在四個(gè)不同的墊子上，如下一節所述。在非負重掃描中，受試者被要求中立地（直立，放松）坐在放在磁共振成像臺上的充氣橡膠輪胎上，這樣它下面的臀部區域就被卸下。在輪胎下面放置了一個(gè)靈活的磁共振線(xiàn)圈。接下來(lái)，取下輪胎，以負重姿勢再次掃描受試者，同時(shí)坐在為此目的設計的特制MR兼容椅子上（圖1），模擬輪椅（輪椅包含金屬部件，因此不能用于MRI研究）。這把椅子是由塑料制成的，有一個(gè)直立的靠背和一個(gè)61厘米寬的臀部支撐區（正好位于磁鐵部件之間的核磁共振成像空間）。我們進(jìn)一步使用扶手和擱腳板來(lái)模擬輪椅坐姿（圖1（a）），但（非殘疾）受試者被指示使用扶手/擱腳板進(jìn)行舒適的坐姿，而不是支撐他們的體重。椅子安裝在MR桌上，用于負重坐姿MR掃描（圖1（b））。每個(gè)受試者接受五次負重掃描：直接坐在椅子上（剛性支撐），然后分別坐在四個(gè)墊子上（詳情見(jiàn)下一節）。在更換坐墊的同時(shí)，要求受試者盡可能少地抬起臀部，以避免出現重大的姿勢變化。椅子上的標記用于保持放置在椅子上的每個(gè)墊子的可比臀部位置，方法是將身體中線(xiàn)與椅子上的正面標記對齊，將大轉子與椅子上的側面標記對齊。
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