寝たきり患者の踵潰瘍発症の危険因子．有限要素法による研究

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Clin Biomech (Bristol, Avon).2020 Jun;78:105094. S0268-0033(20)30212-6. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2020.105094.Epub 2020-06-17.

寝たきり患者の踵潰瘍発症の危険因子．有限要素法による研究

Risk factors for developing heel ulcers for bedridden patients: A finite element study.

W G H van Zwam
M C van Turnhout
C W J Oomens

PMID: 32619872 DOI: 10.1016/j.clinbiomech.2020.105094.

抄録

背景:

かかとは、圧力潰瘍の最も一般的な部位の一つであり、深部組織の損傷が最も多い解剖学的部位である。いくつかの有限要素モデリング研究では、寝たきりの患者の踵潰瘍を調査しています。今回の研究では、現行の踵モデルにふくらはぎ構造の実装を追加しました。また、足の姿勢、マットレスの硬さ、踵骨の横方向への変位が、踵で発生する接触圧と内部最大せん断ひずみに与える影響を検証しました。

BACKGROUND: The heel is one of the most common sites of pressure ulcers and the anatomical location with the highest prevalence of deep tissue injury. Several finite element modeling studies investigate heel ulcers for bedridden patients. In the current study we have added the implementation of the calf structure to the current heel models. We tested the effect of foot posture, mattress stiffness, and a lateral calcaneus displacement to the contact pressure and internal maximum shear strain occurring at the heel.

方法:

かかととふくらはぎの構造を含む新しい3次元有限要素モデルを作成しました。マットレスに対する足の向き、マットレスのヤング率、踵の他の軟組織に対する踵骨の横方向の変位について感度解析を行いました。

METHODS: A new 3D finite element model is created which includes the heel and calf structure. Sensitivity analyses are performed for the foot orientation relative to the mattress, the Young's modulus of the mattress, and a lateral displacement of the calcaneus relative to the other soft tissues in the heel.

結果:

このモデルでは、マットレスが硬いと接触圧が高くなり、ふくらはぎだけでなくかかとの内部最大せん断ひずみが大きくなることが予測されています。また、足を前に倒した姿勢では踵の内部ひずみが減少し、踵骨の横方向への変位は内部最大せん断ひずみを増加させます。異なるマットレス-スキン摩擦係数を用いたパラメータ研究では、0.4以下の係数では、使用したすべての荷重条件で最大の内部せん断ひずみが減少することが示されました。

FINDINGS: The models predict that a stiffer mattress results in higher contact pressures and internal maximum shear strains at the heel as well as the calf. An abducted foot posture reduces the internal strains in the heel and a lateral calcaneus displacement increases the internal maximum shear strains. A parameter study with different mattress-skin friction coefficients showed that a coefficient below 0.4 decreases the maximum internal shear strains in all of the used loading conditions.

INTERPRETATION:

臨床現場では、患者の踵骨の内側の剪断を避けることが推奨されており、医療専門家や看護師は、より外転した足の姿勢が踵の負担を軽減する可能性があることを考慮しています。

INTERPRETATION: In clinical practice, it is advised to avoid internal shearing of the calcaneus of patients, and it could be taken into consideration by medical experts and nurses that a more abducted foot position may reduce the strains in the heel.