活动性糖尿病足溃疡患者足底压力分布特点分析

张勇，陈永翀，叶菁，张仑

(1北京市宣武中医医院，北京100050；2北京市丰台区南苑医院)

糖尿病周围神经病变(DPN)患者通常存在较高的足底压力[1～3]。异常高足压是糖尿病足溃疡(DFU)的促发因素[4]。有学者提出至少降低糖尿病患者30%的足底峰值压强方可降低DFU的发生率[5]。糖尿病患者有足底溃疡史，接受检查时足底仍然存在溃疡称之为活动性DFU[6]。目前关于活动性DFU患者足底压力是否增加研究结果不一致，结论尚未明确。本研究探讨活动性DFU患者足底压力分布特点。

1　资料与方法

1.1临床资料选择2015年7月～2017年5月北京市宣武中医医院收治的糖尿病患者50例，其中活动性DFU 10例(DFU组)，溃疡位于足跟外侧2例、中足3例、前足内侧2例、前足中央1例、前足外侧1例、大拇趾7例、小拇趾顶端5例；无足溃疡病史40例(DMC组)。纳入标准：①符合1999年WHO关于2型糖尿病的诊断标准：空腹血糖≥7.0 mmol/L，餐后2小时血糖或随机血糖≥11.1 mmol/L；②年龄≥18岁；③病程≥3个月。排除标准：影响步态的骨科疾病、神经肌肉疾病、前庭疾病、视觉或神经疾病；有下肢外科手术史；伴有周围血管疾病或既往有周围血管疾病的诊断和治疗史；未来1年有血管手术计划；孕妇及哺乳期女性。选择同期体检健康者20例为对照组。三组年龄、性别、身高、踝臂压力指数(ABPI)比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。DFU组、DMC组体质量和BMI均高于对照组；与DMC组相比，DFU组糖尿病病程更长(60.0%vs.30.0%)、使用胰岛素例数更多(70.0%vs.7.5%)、eGFR更低、锤状指畸形比例更大；组间比较P均<0.05。见表1、2。

表1　三组人口学和临床特征比较

注：连续变量数据以中位数(四分位数间距)表示；分类变量数据以百分比表示；与对照组比较，*P<0.05。

表2　DFU组、DMC组临床特征比较

注：连续变量数据以中位数(四分位数间距)表示；分类变量数据以百分比表示；与DMC组比较，*P<0.05。

1.2足底压力参数检测采用Footscan足底压力测试平板(包含16 384个传感器，采样频率250 Hz)检测足底压力参数[10]。各组测试前在平板上进行10 min适应性训练，在适应平板行走环境后进行数据采集。该软件将足底分为10个区域，分别是拇趾区(T1区)、小趾区(T2～5区)、第一跖骨区(M1区)、第二跖骨区(M2区)、第三跖骨区(M3区)、第四跖骨区(M4区)、第五跖骨区(M5区)、中足区(MF区)、足跟内侧区(MH区)以及足跟外侧区(LH区)。测定最常用的足底压力参数即峰值压强(kPa)、压强时间积分(kPa s/kg)、触地面积(cm2)和触地期时间(ms)。采用患者体质量对峰值压强(kPa/kg)和压强时间积分(kPa s/kg)进行标化。选取3次有代表性的足印，使用系统自带软件进行上述足底压力参数检测，取3次数据的平均值进行统计分析[11]。

1.3统计学方法采用SPSS20.0统计软件。经过Kolmogorov-Smirnov检验，本研究中的主要连续变量不符合正态分布，因此连续变量以样本量、中位数以及四分位数间距表示，组间比较采用Pearsonχ2检验，组间两两比较采用Mann-WhitneyU检验[12]。P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

DFU组T2～5区和MF区的峰值压强、压强时间积分均高于DMC组和对照组；M1区峰值压强高于对照组；总触地时间长于DMC组和对照组；MF区和M1区的触地面积大于DMC组和对照组；组间比较P均<0.05。见表3。

表3　各组足底压力分析结果

注：与DMC组比较，*P<0.05；与对照组比较，△P<0.05。

3　讨论

DPN是糖尿病患者面临的一种严重临床问题。目前认为，溃疡的形成与糖尿病患者异常的足底压力分布有关。糖尿病患者的足底压力分布情况有助于临床医生更好地认识DPN的形成机制，从而针对异常的足底压力情况采取相应的预防和保护措施，防止DPN的发生和进展。尽管目前学界普遍接受DPN患者足底压力升高会导致DFU，但活动性DFU患者足底压力是否增加尚未明确。一些学者研究了活动性DFU患者赤足时的足底压力情况，由于纳入患者的标准、研究方法和感兴趣指标不同，因此研究结果并不一致[2,3,5]。2014年发表的一项荟萃分析显示，有、无活动性DFU的DPN患者在足底压强分布方面比较没有显著差异。但该文章的作者也提到，阴性结果可能源于纳入研究的数量有限，使得荟萃分析时缺乏足够的统计学效力来检测出真正的足底压力差异[6]。同时也有研究报道，相较于正常对照组，活动性DFU患者足底会有较大的峰值压强以及较长的触地时间[5]。

本研究结果显示，DFU组T2～5区和MF区的峰值压强、压强时间积分显著高于其他两组。多数溃疡患者在上述区域出现溃疡。DFU组总触地时间较长，说明患者的步行速度较慢，本应导致足底压力下降；但其峰值压强和压强时间积分均较高，提示较长的触地期不足以减少DFU患者局部的足底压强。DPN严重程度、足畸形、超重以及已经改变的步态模式可能与DFU患者足底压强增加有潜在的关系[17]。

研究发现，步速能够显著影响受试者的足底压力分布和足底压力参数[14,15]。步速较快或触地期较短均可能导致足跟、前足内侧、前足中央以及足趾区的足底压力增加，同时可导致中足和前足外侧的足底压力下降[16,17]，这一过程被称为足部负载的内向化。与此相反，较慢的步速以较长的触地时间为标志，则可能导致中足和前足外侧的压强增加，同时引起足部其他部位的压强下降。本研究两组糖尿病患者的足底压力参数与之前发表的使用同一平台研究的数值相似[10]。未控制受试者步速的原因为有报道称糖尿病患者比正常人行走时更加谨慎小心[13]。

有学者报道，DPN患者的足底溃疡可能会出现在其足底负载最大的地方，DPN患者前足最大压强出现外移，足趾区的最大压强下降[18]。本研究结果显示，DFU患者T2～5区有较高的足底压强。这种差异可能由多种因素造成，包括我们使用了更加先进的、分辨率更高、灵敏度更高的仪器，研究中纳入的研究对象不同等。有学者对DPN患者足底压力分布的影响因素进行了研究，结果表明局部畸形(如足趾或前足畸形)最容易导致患者赤足足底压力上升[19]，其中锤状指畸形是导致足趾区压强上升的最大的单一危险因素[19]。出现较高足底压力分布很可能与足部的锤状指畸形有关，因之前已有报道称锤状指畸形是溃疡形成的独立危险因素，锤状指在步行过程中会导致足趾区的机械负载增加[20]。本研究DFU组6例患者T2～5区域的锤状指畸形，进一步证实了上述观点。

压强时间积分可被理解为峰值压强—时间曲线下的面积，可综合反映压强和时间的累加效果[21]；目前被广泛用于足部溃疡的研究。本研究结果显示，DFU组压强时间积分和峰值压强在T2～5区和MF区显著高于其他两组。值得注意的是，以无DFU的DPN患者为研究对象的结果显示，压强时间积分的效应值显著高于峰值压强，压强时间积分在10个潜在的足底危险区域中有5个显著升高，峰值压强仅在3个区域中显著增加[22]。提示压强时间积分可作为预测溃疡发生的足底压力指标。

有报道称，与正常对照者相比，DFU患者的峰值压强和触地面积在M1区增加，在M4、M5和MF区下降[23]。本研究结果与其不同，可归因于一系列的因素。本研究中将足分为10个亚区，而前述研究将足分为7个区域[23]；前述研究在受试者进行足底压力测试之前清除了足底的胼胝，亦没有报道受试者的步速和触地时间；前述研究中多数患者DFU发生在跖骨区，仅小部分发生在足趾区[23]。上述研究与我们的研究也有相同之处，均提示高足底压力是一种重要的溃疡发生的预测因素，足底压强较高时容易发生溃疡。

足底压强理论上是指足在行进过程中的垂直作用力除以触地面积所得的数值。因此，假设设备的空间分辨率足够大，且测量过程中足底皮肤与测力平台能够完全接触，那么如果出现足底压强增加，必然是垂直作用力增加或触地面积减少。在DFU患者中我们已经发现了触地面积和足底压强增加[24]。此外，尽管足底压强代表的是作用在组织上的垂直作用力，但有报道称剪切力在DFU的形成中也起着非常重要的作用[22]。由于足底的同一区域承担了不同方向的作用力，因此研究DFU患者的足部剪切力将提供有关局部组织应力的更多信息。本研究还发现DFU患者多个足底区域的触地面积增加，压强也相应增加。说明剪切力在DFU形成过程中起到了关键的作用[22,24]。未来的研究应该聚焦在对于剪切力的评估，尤其在活动性溃疡的局部位点。

综上所述，活动性DFU患者的足底压强显著升高，触地期延长可能是导致足底压强升高的原因。本研究存在以下的局限性可能影响结果的准确性，如样本量较小，不能对研究中的多因素进行校正，比如足畸形、足弓类型以及神经病理的严重程度等；仅检查受试者赤足的足底压力分布情况，而未考虑穿鞋等因素；未控制患者的步速。未来将针对以上问题，扩大样本量，多中心研究以明确结果。

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