编辑推荐:
为探究糖尿病患者与非糖尿病患者足底温度、应力关系,研究发现二者存在关联,为糖尿病足溃疡(DFUs)防治提供依据。
糖尿病,这个全球医疗难题,正困扰着无数人。其中,糖尿病足溃疡(DFUs)作为糖尿病的严重并发症,更是让患者苦不堪言。据统计,高达 34% 的糖尿病患者一生中可能会患上 DFUs,这不仅导致高复发率,还严重降低了患者的独立性和生活质量,给个人和医疗系统都带来了沉重的负担。
目前,虽然有不少研究关注糖尿病足相关问题,但仍存在诸多未解之谜。例如,在研究糖尿病足溃疡的形成机制时,对于足底温度变化与机械应力之间复杂的关系,人们了解得还十分有限。早期研究虽探索过二者的联系,但大多缺乏量化分析,尤其是在糖尿病足方面。而且,现有的医疗技术在检测和预防 DFUs 时也面临挑战,如现有的足底应力传感系统因精度低、测量不全面等问题,难以应用于临床。
为了深入探究这些问题,来自英国曼彻斯特大学、扬州大学、埃克塞特大学等多个机构的研究人员开展了一项重要研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为糖尿病足溃疡的研究开辟了新方向。
研究人员采用了一系列先进的技术方法。首先,开发了一种新型温度、正常和剪切应力传感系统,并将其嵌入鞋垫,用于测量拇趾、第一跖骨头和跟骨区域的相关数据。研究招募了 10 名无溃疡病史的糖尿病患者和 10 名健康参与者,让他们在跑步机上行走 15 分钟,然后休息 20 分钟,同时通过传感鞋垫收集数据。在数据处理上,运用了 MATLAB 进行统计分析,采用非参数检验等方法来探究各参数之间的关系。
下面来看看具体的研究结果:
- 一般测量总结:研究发现,糖尿病患者和对照组在步行速度和 cadence(步频)上没有显著差异。但在应力和温度方面,两组存在一定差异。糖尿病患者在步行结束时,第一跖骨头处的峰值温度显著高于对照组。而且,糖尿病患者在各测量部位的平均峰值应力普遍低于对照组,但压力时间积分(PTI)和应力平方的累积和在两组间呈现出不同的趋势123。
- 峰值应力与峰值温度的关系:通过分析发现,峰值应力和峰值温度之间没有显著关系,这与研究假设一致。这表明不能简单地通过峰值应力来预测峰值温度4。
- 累积应力平方与温度变化的相关性:Spearman’s 秩分析显示,累积应力平方与温度变化之间存在显著且强的相关性(Spearman’s 相关系数rs?≥0.917 ,P<0.05 )。这意味着足底组织的应变能(与累积应力平方相关)和热能(与温度变化相关)之间存在紧密联系5。
- 糖尿病患者与非糖尿病患者足底温度差异:在行走期间,糖尿病患者在拇趾和第一跖骨头处的温度升高幅度比对照组更大,尽管其累积应力更低。而在跟骨处,对照组的温度升高幅度比糖尿病患者大。在休息期间,对照组在跟骨处出现冷却现象,而糖尿病患者在各测量部位均未出现冷却67。
- 回归趋势的差异:线性回归分析表明,糖尿病患者组和对照组在温度变化与累积总应力平方的关系上存在差异。对照组的R2值更高,说明其温度变化与累积应力平方之间的线性关系更强,这可能暗示糖尿病患者存在温度调节异常89。
研究结论和讨论部分,有着重要意义。该研究首次建立了足底组织机械负荷与足部温度之间的显著相关性,揭示了糖尿病患者和非糖尿病患者在足底应力和温度模式上的差异。即使没有足部病理的临床表现,糖尿病患者也表现出较高的第一跖骨头温度和受损的冷却能力,尤其是那些有感觉丧失的患者,这可能表明糖尿病患者存在神经病变改变的热调节异常。然而,研究也存在一些局限性,如样本量较小、使用的模型较为简化等。未来需要进一步研究不同人群中的这些差异,以及深入探究步态活动、足底组织热调节和糖尿病足溃疡风险之间的复杂相互作用,从而为糖尿病足溃疡的风险管理提供更有效的策略。
总的来说,这项研究为糖尿病足溃疡的研究提供了新的视角和重要依据,虽然还有许多未知等待探索,但已经为后续研究奠定了坚实的基础,有望在未来帮助更多糖尿病患者预防和应对糖尿病足溃疡这一难题。