Spostamento del carico del piede prima (a sinistra) e dopo (a destra) una maratona (Nagel et al. 2008) (misurazione della piattaforma, Romanzo

Le misurazioni della pressione plantare possono essere utilizzate per valutare i carichi a cui il corpo umano è sottoposto nella normale camminata o nello sport. Misurare la distribuzione della forza sulla pianta del piede è utile in quanto fornisce informazioni dettagliate specifiche per ogni regione di contatto. Soprattutto nei pazienti con sindrome del piede diabetico questi dati sono cruciali per rilevare aree con carichi elevati e per il monitoraggio delle misure di intervento.

1 a Colpo del tallone: Piccola area con alta forza = alta pressione di picco; b Fase di posizione centrale: ampia area con forza leggermente ridotta = bassa pressione di picco; c Fase di push-off: piccola area con alta forza = alta pressione di picco Le ulcere del piede che portano a successive amputazioni del piede e della gamba sono spesso dovute all’eccessiva pressione della scarpa sul piede. Il paziente quindi afferma spesso: “Ho notato il segno di pressione solo quando ho visto del sangue sulla scarpa”. Il paziente non sente alcun dolore a causa della neuropatia e quindi non nota il danno da pressione. La misurazione della distribuzione della pressione plantare oggettivizza la pressione sulla pianta del piede. I contribuenti di terze parti vogliono che questo servizio aggiuntivo sia coperto nella cura dei diabetici. Tuttavia, per poter rilasciare dichiarazioni comparabili sulla distribuzione della pressione, sono necessarie una terminologia standardizzata, competenze biomeccaniche e standard chiari.
Il corpo umano padroneggia il movimento in avanti trasferendo le forze nel terreno. Questo avviene attraverso la pianta del piede durante il processo di roll-off. Ciò si traduce in un carico di pressione su diverse parti del piede che può cambiare significativamente in presenza di patologie. La misurazione della distribuzione della pressione plantare aiuta a darci metriche quantitative e riproducibili sul carico di pressione.

Quindi, ha un netto vantaggio rispetto al progetto che fornisce informazioni dettagliate sul carico del piede ma non può essere adeguatamente riprodotto o quantificato. Rispetto ad una piastra di misurazione della forza, non è possibile determinare forze di taglio nella misurazione plantare della distribuzione della pressione; l’informazione è quindi limitata alla componente verticale della forza di reazione al suolo. Tuttavia, la piastra di misurazione della forza non fornisce informazioni sulla distribuzione del carico sulla pianta del piede.

Obiettivi

  1. Valutazione della funzione del piede durante il processo di laminazione in condizioni dinamiche.
  2. Misurazione oggettiva e riproducibile della pressione plantare del piede.
  3. Distribuzione uniforme del carico, evitando picchi di pressione, ulcerazioni.

Il modello di pressione mostra una curva bimodale durante il processo di laminazione fisiologico (Fig. 1). Entrambi i picchi si verificano durante il tallone verso il basso (inizio della fase di posizione) e alla pressione del piede (fine della fase di posizione) quando una grande forza viene applicata a una piccola area. Nel mezzo della fase di stance, quando l’intero piede ha contatto con il suolo (ampia area), la pressione viene significativamente ridotta nonostante l’induzione della forza sia solo leggermente diminuita.

Tecnologia: Esistono diverse tecnologie utilizzate per misurare la pressione. Differiscono nel design e nella forma e quindi hanno diverse aree di applicazione. Tutti condividono il fatto che i sensori impiegati convertono la forza applicata in un segnale elettrico che viene poi ritrasmesso alla forza in base a una precedente calibrazione eseguita.

Tecnologie comuni

Sensori capacitivi con cui due piastre di condensatori si avvicinano a causa della forza applicata. Il cambio di carica provoca un cambiamento di tensione (ad esempio Novel, Monaco di Baviera) (Fig. 2 bis).
Sensori resistivi in cui l’area di contatto di due strati conduttivi è alterata dalla forza. La variazione di resistenza provoca una variazione di tensione (ad esempio GeBioM, RS-scan, Medilogic, Fast Scan/Tekscan) (Fig. 2 da c a e).

Sensori piezoelettrici in cui la forza altera la distribuzione della carica in un reticolo cristallino. Lo spostamento di carica provoca un cambiamento di tensione (ad esempio Paromed, Neubeuern) (Fig. 2 b).

2 una funzionalità di un sensore capacitivo: se il sensore viene scaricato (A), il segnale ad alta frequenza misurato sul ricevitore è basso. Questo segnale corrisponde a zero. Se il sensore viene caricato con pressione crescente (B e C), la distanza tra le superfici diventa più piccola e il segnale sul ricevitore diventa corrispondentemente più forte. Pertanto, questo cambiamento nel segnale del ricevitore è una misura della pressione prodotta (Fig. Novel)b Struttura del sensore Parotec: i sensori di pressione piezoresistivi sono incorporati in una idrocellula dove misurano la pressione del fluido (Fig. Paromed). c Il trasduttore di pressione del sistema Fast Scan è costituito da strati resistenti applicati tra due film plastici sottili. La disposizione geometrica dei percorsi del circuito definisce la dimensione e il numero di singoli elementi reticolati distribuiti sul film (Fig. Megascan). d I sensori di pressione del sistema GeBioM sono cablati singolarmente. (Fico. GeBioM). e Nel sistema Medilogic, i sensori sono applicati come linee conduttori su una suola flessibile (Fig. Medilogico)

Parametri della misurazione della distribuzione della pressione

  1. Forza massima: descrive la forza verticale massima misurata dal sensore durante l’intero processo di roll-off.
  2. Superficie di contatto: Descrive l’area di tutti i sensori che hanno fornito dati durante il processo di laminazione
  3. Tempo di contatto: Descrive la durata del contatto con il suolo.
  4. Pressione di picco: descrive la pressione massima misurata dal sensore sull’intero processo di laminazione.
  5. Integrale forza-tempo (impulso): descrive il periodo di tempo in cui la forza viene applicata a una particolare area del piede.
  6. Linea di andatura: consiste nel punto di applicazione della forza delle singole misurazioni e fornisce informazioni sulla stabilità del piede e sulla distribuzione temporale del processo di roll-off. (Fico. 8).

4 Sistema di misura nella scarpa (GeBioM)

Attuazione della procedura di misurazione

5 Dimostrazione della riduzione della pressione con biancheria da letto adattata al diabete: a) scarpa normale b) con biancheria da letto adattata al diabete

  1. Misure con piattaforme di misura (Fig. 3): Le piattaforme di misurazione vengono utilizzate per determinare il carico del piede durante la camminata a piedi nudi. Dovrebbero, se possibile, essere sistemati nel terreno per garantire una superficie uniforme. Le piattaforme di misura possono avere una risoluzione molto elevata grazie a diverse migliaia di sensori.
  2. Misure con suole di misura (Fig. 4): Le suole di misurazione vengono utilizzate per effettuare misurazioni nella scarpa. Possono essere utilizzati indipendentemente dai laboratori e rendere possibili indagini clinicamente rilevanti. L’effetto delle ortesi del piede, in particolare, può essere controllato e dimostrato facilmente utilizzando le suole di misurazione.

6 Dimostrazione della riduzione della pressione con una morbida ortesi ammortizzante del piede a) in un paziente con artrite reumatoide distribuzione della pressione in una scarpa normale b) distribuzione della pressione con ortesi del piede (nella misurazione della scarpa per romanzo). 145_154_Kap_22_Laufbandanalyse_engl_neu 13.04.16 09:30 Seite 1517 Modifica dell'impronta in diversi deformità: a) piede Normale,b) Strombatura piedic) Piatto splayfoot (piattaforma di misura da GeBioM)

Aree di applicazione

distribuzione della Pressione misurazioni sono particolarmente adatti per la diagnostica e il monitoraggio della terapia nelle malattie che coinvolgono il piede. Questi includono, tra gli altri:

Diabete mellito

Controllare il carico di pressione sul piede diabetico è importante perché i carichi ad alta pressione sono un fattore di rischio comprovato per le ulcerazioni che possono portare ad amputazioni. Alcuni contratti di assicurazione sanitaria in Germania hanno imposto l’uso di misure di distribuzione della pressione per verificare l’effetto di alleviare la pressione del diabetesadapted footbedding (Fig. 5).

Artrite reumatoide (RA)

Deformità del piede e della punta si verificano in oltre il 90% dei pazienti con artrite reumatoide. Come risultato del deterioramento della funzione del piede, si verificano punti di carico di pressione estremi sotto le teste metatarsali. Le conseguenze sono forti dolori e mobilità limitata. Qui, l’uso di ortesi del piede per ridurre la pressione può alleviare il dolore e migliorare la mobilità (Fig. 6).

Deformità del piede e della punta

Le variazioni del carico del piede dovute alle deformità del piede e della punta si riflettono direttamente nel carico di pressione sulle singole aree del piede. Oltre ad un aumento del carico di pressione nell’area dell’avampiede nelle deformità splayfoot e toe, gravi deformità pes planovalgus, splayfeet e flatfoot sono associate ad un aumento della superficie di contatto nell’area del metatarso mediale (Fig. 7). D’altra parte, la superficie di contatto del metatarso è significativamente ridotta nella deformità pes cavus (Fig. 8).

Cambio del carico del piede nello sport

La misurazione della distribuzione della pressione può riconoscere efficacemente il carico del piede durante e dopo le attività sportive come la corsa. Nagel et al. ha esaminato il carico del piede prima e dopo una maratona in 200 corridori e ha scoperto che il carico si spostava dalle dita dei piedi alle teste metatarsali, il che suggerisce la perdita della funzione attiva della punta a causa dell’affaticamento muscolare (Fig. 9).

Riduzione della pressione: Principi e misure

8 Screenshot della misurazione della pressione del piede che mostra i valori massimi di pressione nelle diverse aree del piede e la linea di punti di applicazione della forza dei singoli telai (linea di andatura) (misurazione della piattaforma di GeBioM)La riduzione del carico del piede gioca un ruolo cruciale nei trattamenti che si basano sulla pedorthics. La pressione media di picco è di ca. 40 – 50 N / cm2 nella camminata a piedi nudi e 20-30 N/cm2 nella scarpa a media velocità di camminata. Nella cura del diabete, una riduzione di almeno il 30% è richiesta da alcune assicurazioni sanitarie. Ciò è dimostrato misurando la distribuzione della pressione senza e con l’ortesi.

È ben noto che l’alta pressione di picco non è il problema singolare nello sviluppo delle ulcerazioni. In realtà, dipende più da quanto è alta la pressione e il tempo di esposizione sulla zona interessata. Questo effetto è determinato dall’integrale forza-tempo o dalla quantità di moto. Tuttavia, poiché la quantità di moto dipende direttamente dal peso corporeo e dalla velocità dell’andatura, l’influenza su questo parametro è molto limitata. Inoltre, le insicurezze dell’andatura generalmente portano a velocità di camminata più basse e quindi aumentano la durata dell’applicazione della forza. Questo è spesso il caso nei pazienti con neuropatia periferica.

9 Spostamento del carico del piede prima (a sinistra) e dopo (a destra) una maratona (Nagel et al. 2008) (platform measuring, Novel) Nei trattamenti basati sulla pedorthics, è necessario fornire una buona modifica del piede e della scarpa per ridurre efficacemente la pressione di picco e la quantità di moto. La lettiera del piede adattata al diabete può ridurre efficacemente la pressione di picco a seconda dei materiali scelti; mentre la modifica della scarpa, sotto forma di bilanciere, mantiene il tempo di caricamento per l’area vulnerabile il più breve possibile. Il bilanciere dovrebbe essere completato da una suola rigida per garantirne l’efficacia.

Vantaggi della misurazione della distribuzione della pressione plantare

  1. Consente la valutazione delle calzature ortesi.
  2. Nella diagnostica, integra l’esame clinico.
  3. Aiuta a stabilire il grado di compromissione funzionale.
  4. Consente la valutazione dell’esito dopo il completamento della terapia (conservativa / chirurgica).
  5. Monitora il processo di guarigione e / o la progressione della malattia.

Indirizzo per gli autori:

Dr. Arne Nagel, Michael Möller
Möller Orthopädieschuhtechnik
Johann-Krane-Weg 40
48149 Münster
Questo articolo è un estratto dal libro “Podologi”, scritto e pubblicato da René Baumgartner, Michael Moeller, Hartmut Stinus.