综述:利用残余下肢与假肢坐骨衬套之间的接触压力测量数据为临床决策提供依据:一项系统评价

时间:2026年1月26日
来源:Journal of Biomechanics

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假肢接受腔界面压力测量与舒适度、疼痛等临床参数的关系系统性回顾,纳入19项研究,发现压力分布与动态活动相关区域存在差异,但缺乏统一安全阈值,提出结合传感器技术与主观评估优化临床决策。

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露西·阿米蒂奇(Lucy Armitage)|肯尼·乔(Kenny Cho)|陶妮·L·斯帕林(Tawnee L. Sparling)|托德·斯利曼(Todd Sleeman)|古塞尔·阿里奇(Gursel Alici)|马尼什·斯里尼瓦萨(Manish Sreenivasa)
新南威尔士大学生物医学工程研究生院,Library Rd,肯辛顿 NSW 2033,英国

摘要

本系统评价旨在综合和整理现有关于假肢插座接口压力测量与下肢假肢插座舒适度相关临床参数之间关系的知识。搜索范围包括Scopus、Web of Science、MEDLINE、CINAHL、Cochrane系统评价数据库和IEEE Xplore,截止时间为2024年8月2日。共有19项研究被纳入数据提取和质量评估过程。大多数研究的质量为中等或较高。提取的数据涵盖了多种传感系统,主要针对接受胫骨截肢的男性受试者,测量正常力或压力。这些数据与舒适度、不适感、满意度、疼痛发作或疼痛耐受性、组织安全性以及随时间变化的满意度相关。没有研究报道感觉受损或幻肢疼痛患者的相关结果。尽管在不同研究中未能找到与任何区域或活动相关的统一舒适度或不适感阈值,但在动态活动期间对某些骨骼区域的测量有助于区分不同条件下的舒适与不适插座。所报告的压力测量结果可以为制定组织安全压力阈值或范围提供起点,以便用于长期监测插座适配情况,或帮助临床医生和假肢用户确定插座适配性和舒适度。

引言

临床医生和假肢用户都认为下肢假肢插座的适配性是影响康复和满意度的关键因素(Gailey等人,2008年;Ko等人,2021年;Turner等人,2020年)。假肢师通过熟练的个性化设计、制造和适配优化,可以打造出初始阶段既舒适又功能良好的假肢插座。然而,残肢体积的变化和软组织分布的变动不可避免地会导致插座适配性的改变(Baldock等人,2023年;Paterno等人,2018年)。假肢插座是假肢负荷传递到残肢软组织之间的接口。因此,肢体几何形状的变化和体积的波动可能导致压力分布不理想,这不仅会降低功能性和舒适度,还可能引起软组织损伤(Bramley等人,2020年)。据报道,36%至66%的下肢假肢使用者存在软组织不适或损伤(Baldock等人,2023年;Bramley等人,2020年;Dudek等人,2005年;Meulenbelt等人,2011年)。除了外部因素如压力、剪切力和湿度外,软组织健康还受到年龄、营养状况和共病等内在因素的复杂影响(Bader等人,2018年)。
临床上常通过评估残肢与假肢插座接口处的负荷情况来了解插座适配性和舒适度。实践中,临床医生或用户本人会通过观察残肢末端的塑料泥球变形情况来评估接口压力(Limbs 4 Life,2025年)。临床医生还通过观察残肢末端的塑料泥球变形情况以及皮肤完整性来推断插座的负荷状态(澳大利亚截肢者康复物理治疗师协会,2018年)。这些指标与用户报告的工具(如Socket-Comfort-Score (SCS))结合使用,以评估用户对插座适配性的看法(Hanspal等人,2009年)。然而,插座舒适度(及不适感)是主观的,受用户心理状态和期望的影响。由于周围血管疾病、糖尿病神经病变、术后瘢痕形成、去神经化或皮肤移植等原因,残肢的感觉改变常常干扰对这些负荷的主观解读(Gefen等人,2022年)。目前尚不清楚这些主观解读与肢体内部组织负荷状态的客观评估之间的关系。
许多新兴的传感技术能够测量残肢与插座之间的机械相互作用。研究时可用的传感设备类型通常决定了测量类型和传感器放置位置。已有研究表明,利用这些技术可以在残肢-假肢插座接口处使用不同的传感系统,探讨假肢不同方面(如插座或衬垫类型)、对齐方式或活动如何改变插座内的负荷状态(Armitage等人,2021年)。然而,对于构成终端用户适宜接口负荷状态的压力量值尚无共识(Lee等人,2005年),同时对剪切负荷及其测量技术的报道也有限。此外,最新证据表明,仅凭这些参数无法预测损伤情况或设定绝对的组织损伤阈值,因为个体之间存在差异(Gefen等人,2022年)。不过,这些技术可能有助于调整负荷分布、量化组织变形,并为感觉受损的个体提供主观适配性和舒适度评估的辅助手段。此外,随着时间监测负荷变化(可能结合机器学习)有助于识别插座适配性变化时残肢上的压力变化位置。
临床医生认为,将技术整合到临床工作流程中以准确测量负荷和压力是解决插座适配性问题的潜在方法,但这取决于技术的临床可用性(Armitage等人,2022年)。临床可用性还受到缺乏标准化数据的影响,这些数据可指导临床医生根据测量负荷做出适当决策或为未来的干预研究提供依据。由于这一空白,这些有前景技术的临床应用仍受限制(Baldock等人,2023年)。他们的最新综述指出,文献中缺乏关于插座设计、舒适度和功能之间定量关系的明确表述(Baldock等人,2023年)。
鉴于传感系统技术能力的提升与临床应用之间的差距,本评价旨在整合现有知识,为临床和传感器开发领域提供与临床相关参数(如舒适度、疼痛起始和最大耐受疼痛)相关的压力测量数据。
本评价的总体目标如下:
  • 1. 确定文献中确定的压力阈值在安全或舒适性方面的应用范围。
  • 2. 量化残肢不同区域的静态、动态或峰值压力阈值(如果存在的话)。将总结测试和评估接口压力的方法。
  • 3. 识别这些阈值是否以及如何在临床决策中用于评估、治疗管理或肢体缺失者的插座适配性。
  • 4. 识别假肢插座接口压力测量在临床决策中的挑战、差距和未来研究方向。
  • 部分摘录

    方法

    研究方法遵循PRISMA指南(Page等人,2021年)进行制定和呈现。该研究方案已在Open Science Framework注册(https://osf.io/25a4t)。

    讨论

    本系统评价调查和评估了提供“插座内”压力测量结果的研究及其在解释假肢插座适配性和舒适度中的应用。我们的评价综合了目前已知的关于下肢假肢使用者在不同活动过程中不同解剖区域压力与舒适度/不适感或疼痛之间的关联。这可能为绘制组织安全压力阈值提供起点

    结论

    多种因素影响假肢使用者的插座适配性、舒适度、疼痛和功能。除了残肢皮肤和疤痕的完整性外,软组织覆盖质量、骨骼结构以及功能活动水平也会显著影响生活质量。本系统评价的结果总结了与插座舒适度相关的现有压力测量数据

    未引用参考文献

    Deeks, 2001; Hafner等人, 2014; Hanspal等人, 2003; Laszczak等人, 2015; Limbs 4 Life, A, 2025; Safari MR.等人, 《髌腱承托插座舒适与不适条件下的接口压力与截肢者报告的结果:一项初步研究》,Assist Technol., 2015; Sanders等人, 2005; Silver-Thorn, 1999, xxxx.

    CRediT作者贡献声明

    露西·阿米蒂奇(Lucy Armitage):撰写 – 审稿与编辑;撰写 – 初稿;监督;项目管理;方法学;研究;资金获取;正式分析。肯尼·乔(Kenny Cho):撰写 – 审稿与编辑;撰写 – 初稿;验证;方法学;研究;正式分析。陶妮·L·斯帕林(Tawnee L. Sparling):撰写 – 审稿与编辑;研究;正式分析。托德·斯利曼(Todd Sleeman):撰写 – 审稿与编辑;研究;正式分析。古塞尔·阿里奇(Gursel Alici):撰写 – 审稿与编辑

    利益冲突声明

    作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

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