王紅兵 袁 景 卜 京 賀桂萍 馬前前 林 樺
偏癱患者手水腫是腦卒中早期較常見的并發(fā)癥,其發(fā)生率為18%~33%[1-2],通常波及手指和手掌,嚴(yán)重者可波及前臂下段,出現(xiàn)皮膚淤紫,皮溫升高,并伴有手部關(guān)節(jié)活動(特別是被動活動)時劇烈的疼痛,嚴(yán)重影響患手功能。若早期不給予及時的治療,患手水腫持續(xù)3~6個月后,可能導(dǎo)致手指關(guān)節(jié)僵硬、肌群萎縮[3]。臨床上減輕肢體水腫的康復(fù)治療方法有壓力療法、肢體抬高、運(yùn)動療法、理療等[4]。其中,壓力療法見效快、消腫效果較好,且為無創(chuàng)療法[5-6],可通過穿戴壓力手套改善患手水腫。目前僅根據(jù)患手的周徑和長度來選擇患者使用壓力手套的型號(大、中、小號),需要壓迫的部位與壓力手套的貼合度不佳,導(dǎo)致水腫部位所承受的壓力不夠精確、均勻[7],影響治療效果;此外,體感舒適度不佳可導(dǎo)致患者對長時間穿戴壓力手套的依從性差。拉普拉斯定律表明,精確測量壓力面的曲率半徑是制作壓力手套的一個重要參數(shù)[8]。本研究利用三維掃描技術(shù)獲取腦卒中早期偏癱患者水腫的患手精確的圍度和曲率半徑,為其定制壓力手套,治療患手水腫,取得較好的效果。
1.1 研究對象 選擇2019年10月—2020年9月在上海市第四康復(fù)醫(yī)院住院治療的患手水腫的腦卒中早期偏癱患者40例,男25例、女15例,年齡范圍55~80歲,年齡為(70.53±6.25)歲;病程范圍50~90 d,病程為(70.43±7.91) d。采用隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為觀察組(穿戴定制壓力手套)和對照組(穿戴傳統(tǒng)壓力手套),每組20例。納入標(biāo)準(zhǔn):①符合衛(wèi)生部“十一五”規(guī)劃教材第7版《診斷學(xué)》制訂的腦卒中早期診斷標(biāo)準(zhǔn),病程<90 d;經(jīng)體格檢查證實(shí)為手部水腫。②Brunnstrom上肢和手分級為Ⅰ或Ⅱ級。③參照國際淋巴學(xué)協(xié)會的肢體水腫判定標(biāo)準(zhǔn)[9],患手為輕度(水腫體積增加<20%,肢體有沉重緊縮和乏力感)和中度(水腫體積增加20%~40%,指壓凹陷)水腫,采用水置換法測量水腫體積。排除標(biāo)準(zhǔn):①嚴(yán)重心、肺、肝、腎損害,腫瘤,血液疾?。虎诩毙匝装Y性皮膚?。虎壑w深靜脈血栓形成或血栓性靜脈炎;④嚴(yán)重精神疾患,認(rèn)知功能障礙。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核和批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號為SP201904),所有患者均知情同意。
1.2 方法 兩組患者均接受常規(guī)康復(fù)治療。①良肢位擺放:仰臥位時肩胛骨下墊薄枕,肩關(guān)節(jié)稍外展、伸肘、伸指,掌心向下,固定于枕頭上;健側(cè)臥位時患側(cè)上肢向前平伸,肩關(guān)節(jié)前屈90°放枕頭上,伸肘、伸腕、伸指、掌心向下;患側(cè)臥位時患者上肢向前平伸內(nèi)旋、肩關(guān)節(jié)前屈90°,偏癱側(cè)肢體與軀干呈90°,伸肘、伸指、掌心向上,注意肘關(guān)節(jié)盡量伸直。②主動、被動活動:對患側(cè)的肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、指間關(guān)節(jié)進(jìn)行無痛范圍內(nèi)被動運(yùn)動,采用Bobath握手,在無疼痛范圍內(nèi)做輔助主動活動,每日1次,每次60 min,共3周。
觀察組:在常規(guī)康復(fù)治療的基礎(chǔ)上,患手穿戴定制壓力手套(2019年4月獲得實(shí)用新型專利,專利名稱為一種壓力手套,專利號為201721473485.1,圖1),每天穿戴22 h(洗漱或洗澡時脫掉),共3周。壓力手套定制步驟如下。①掃描:應(yīng)用加拿大Creaform公司生產(chǎn)的便攜式三維掃描儀(型號為Go!SCAN 3D)和設(shè)備自帶的掃描專業(yè)軟件VXelements。患肢保持基本靜止?fàn)顟B(tài),應(yīng)用三維掃描儀掃描獲得患肢三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。②修圖:應(yīng)用美國3D Systems公司的三維專業(yè)軟件Geomagic Studio對掃描獲取的患肢三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行修圖處理。③分割:應(yīng)用Geomagic Studio軟件,將患肢按部位分割,獲得分解的三維患手?jǐn)?shù)據(jù)模型,便于測量和設(shè)計(jì)壓力手套部件(圖2A)。④測量:應(yīng)用美國3D Systems公司的三維專業(yè)軟件Geomagic Control對分解的各部分進(jìn)行測量,包括主要壓力面曲率半徑和周長、長度等(圖2B、2C)。⑤壓力手套制作:由壓力手套生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì),裁剪并縫制壓力手套。壓力手套尺寸=患手實(shí)際尺寸/(1+X),X為手套面料的縮放比,范圍為10%~25%[10];壓力范圍為23~32 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)[8]。應(yīng)用KIKUHIME綁帶皮膚壓力監(jiān)測儀(購自丹麥TT-meditrade公司,型號為HPM-KH-01)測試壓力手套的壓力值(圖3);壓力監(jiān)測范圍為0~120 mmHg,壓力監(jiān)測頻率3次/s,壓力監(jiān)測精確度±1 mmHg[11-12]。
圖1 患手穿戴三維掃描定制的壓力手套
圖3 KIKUHIME綁帶皮膚壓力監(jiān)測儀測試壓力值
對照組:在常規(guī)康復(fù)治療的基礎(chǔ)上,患手穿戴傳統(tǒng)壓力手套;選用2級治療性壓力手套[13],根據(jù)皮尺測量的周徑選用大、中、小號手套,每天穿戴22 h(洗漱或洗澡時脫掉),共3周。
1.3 觀察指標(biāo) 比較兩組患者的一般情況,包括性別構(gòu)成、年齡、病程、治療前患手水腫體積、疼痛發(fā)生率、上肢Fugl-Meyer評定量表(FMA)評分(評價運(yùn)動功能)、簡易精神狀態(tài)檢查量表(MMSE)評分(評價認(rèn)知功能)。比較兩組患者治療3、7、14、21 d后患手水腫體積變化值,評價壓力舒適性。
1.4 患手水腫體積測量和壓力舒適性評價 采用水置換法測量患手水腫體積:取1個裝滿20 ℃水的塑料容器,將健手和患手分別放入容器內(nèi),水面沒至標(biāo)記的腕橫紋處,用實(shí)驗(yàn)室量筒測量溢出水的體積即手的體積,患手與健手的體積差即患手水腫體積。于早上起床脫下手套后測量,測3次,取平均值。治療后患手水腫體積變化值=治療前水腫體積-治療后水腫體積。采用語義差異標(biāo)尺法[14]評價壓力舒適性,由兩級比例標(biāo)尺組成,劃分為7個等值的評定等級,讓患者根據(jù)其主觀感受在標(biāo)尺上指出舒適性的等級,記錄對應(yīng)的評分:0分為極不舒適;1分為不舒適;2分為有些不舒適;3分為無不舒適;4分為有點(diǎn)舒適;5分為比較舒適;6分為很舒適。
2.1 一般情況比較 兩組患者的性別構(gòu)成、年齡、病程、治療前患手水腫體積、疼痛發(fā)生率、FMA評分、MMSE評分的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05)。見表1。
表1 兩組患者一般情況比較 (N=20)
2.2 兩組患者治療后患手水腫體積變化值比較 治療3 d后,兩組患者患手水腫體積變化值的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);治療7、14、21 d后,觀察組患者患手水腫體積變化值均顯著大于對照組同時間(P值均<0.01)。見表2。
表2 兩組患者治療后患手水腫體積變化值比較
2.3 兩組患者治療后壓力舒適性評分比較 治療3、7、14、21 d后,觀察組壓力舒適性評分均顯著高于對照組同時間(P值均<0.01)。見表3。
表3 兩組患者治療后壓力舒適性評分比較 分)
腦卒中發(fā)病后3個月內(nèi)是水腫高發(fā)期,手部水腫的發(fā)病機(jī)制目前尚不清楚。一些學(xué)者認(rèn)為,腦卒中后交感神經(jīng)血管舒縮功能障礙、自主神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)導(dǎo)致水腫發(fā)生;也有學(xué)者認(rèn)為,由于偏癱肢體的肌肉功能減退、臥床制動、腕關(guān)節(jié)過度屈曲導(dǎo)致靜脈淤血,淋巴循環(huán)障礙,導(dǎo)致水腫發(fā)生[15]。
壓力手套作為壓力治療的一種實(shí)施方法,因穿戴、洗滌方便,已逐步應(yīng)用于手部水腫患者的康復(fù)治療。目前市場上銷售的成品手套統(tǒng)一分為大、中、小3種型號,批量生產(chǎn),不能為手部水腫的患者提供個性化治療;由于手的各部位曲率半徑不同,患手直接穿戴壓力手套無法實(shí)現(xiàn)23~32 mmHg的目標(biāo)壓力值,且壓力手套的壓力分布不均勻會降低患者舒適性。
《福迪淋巴學(xué)》第3版[8]中強(qiáng)調(diào):“由彈性材料所產(chǎn)生的壓力可以根據(jù)拉普拉斯定律來計(jì)算,即P=T/R,P為壓力,T為張力,R為半徑,壓力可以定義為張力除以肢體的半徑”。壓力療法中由彈性面料對患肢產(chǎn)生的壓強(qiáng)不僅與面料的張力成正比,還與壓力面的曲率半徑成反比。在相同面料產(chǎn)生恒定張力時,施加于小半徑表面上的壓力大于施加于大半徑表面上的壓力。人手是人體較為敏感、靈巧的器官,其形態(tài)可因年齡、性別存在較大的差異,如手指長短粗細(xì)不同,手背、掌面寬度厚度各異,從而導(dǎo)致手部曲率半徑變化較大。壓力手套的形狀和功能必須滿足以下條件才能確保壓力實(shí)施而減輕患手水腫[16]:①適應(yīng)手和上肢各部位不同的圍度、曲率半徑變化;②在不同部位產(chǎn)生的壓力值和壓力分布均勻;③壓力舒適性。
目前,壓力手套多用于燒傷后瘢痕修復(fù)、手外傷后腫脹消退[17-18],而聚焦于腦卒中后肢體水腫治療的研究較少。本研究采用光學(xué)非接觸三維掃描方法獲取患手的三維數(shù)字模型,測量壓力面的曲率半徑,根據(jù)不同部位的曲率半徑定制壓力手套。這種個性化設(shè)計(jì)可提高患者穿戴壓力手套的舒適性,通過三維肢體掃描技術(shù)使手套更貼合手形,從而減少手套與手相對運(yùn)動產(chǎn)生摩擦引起的不適感,增加了患者的治療依從性。
本研究結(jié)果顯示,治療3 d后,兩組患者患手水腫體積變化值的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明兩種壓力手套應(yīng)用早期減輕患手水腫的效果相當(dāng);治療7、14、21 d后,觀察組患者患手水腫體積變化值均顯著大于對照組同時間,表明隨著治療時間延長,定制壓力手套減輕患手水腫的效果更明顯,其療效優(yōu)于傳統(tǒng)壓力手套。既往研究[19]采用軟尺測量患手周徑定制壓力手套,該方法無法獲取曲率半徑。本研究在設(shè)計(jì)過程中采用三維數(shù)據(jù)模型,能夠測量壓力面曲率半徑,根據(jù)拉普拉斯定律,可以保證精確施壓。
壓力療法必須保證加壓的連續(xù)性[20],原則上每天的加壓時間≥18 h,連續(xù)加壓24 h的效果更佳,可防止間歇松壓造成水腫反彈影響治療效果。長時間穿戴加壓手套須滿足患者的舒適性,壓力舒適性是評價壓力手套的重要指標(biāo),可通過患者的主觀感受評價壓力舒適性。本研究結(jié)果顯示,治療3、7、14、21 d后,觀察組壓力舒適性評分均顯著大于對照組同時間,表明患者穿戴定制壓力手套的舒適性更好。
綜上所述,本研究采用三維掃描儀對患手進(jìn)行360°掃描,利用激光束和攝像機(jī)采集手的三維數(shù)據(jù),在三維掃描儀提供的三維人體外輪廓點(diǎn)云數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,通過計(jì)算機(jī)軟件建模和有限元分析[21],進(jìn)行特征提取,構(gòu)建點(diǎn)云人體表面模型,獲取精確的截面圍度和曲率半徑。利用計(jì)算機(jī)軟件對照法定量各個特征部位的形體變化規(guī)律,進(jìn)一步提取壓力手套特征數(shù)據(jù)值。這種測量方法替代了傳統(tǒng)用卷尺測量肢體長度、周徑,克服了批量生產(chǎn)的傳統(tǒng)壓力手套只能根據(jù)統(tǒng)計(jì)上的人體尺寸和形態(tài)來生產(chǎn)的缺陷,具有個體針對性。本研究利用三維掃描技術(shù)定制的壓力手套能更有效地減輕腦卒中早期偏癱患者患手水腫,提高患者壓力舒適性和生活質(zhì)量,值得臨床上借鑒和推廣。