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抽象的

我们之前报道了轮椅与独特的靠背形状的效果，健康个体骨盆和胸部支撑（P-WC）。然而，P-WC对真实用户的实际效果仍然不清楚。因此，本研究的目的是研究不同靠背形状对偏瘫患者的不对称坐姿和压力点的影响。我们将典型的轮椅与平坦的靠背（T-WC）进行比较到P-WC。分析了十种血征的受试者。结果测量是支撑表面的体对准角度和压力分布。与T-WC相比，总座压力降低（P <0.01）和P-WC中的总背压增加（P <0.05）。头颈在P-WC中比在T-WC中更直立（P <0.05）。此外，压力中心位于座椅和靠背的中间（P <0.05），并且在P-WC中分散（P <0.05）周围的高单侧压力。总之，P-WC的靠背形状有助于减少姿势不对称性。 These results highlight the importance of the shape of the wheelchair backrest for patients with hemiparesis.

关键词

偏瘫，姿势，压力，轮椅

介绍

中风是世界范围内的一个严重健康问题，在死亡原因中仍然排在前列[1,2]。许多卒中后偏瘫患者存在平衡障碍，肌力和年龄相关性耐力自然下降[3,4]。具体来说，脑卒中患者通常单侧放置更多的重量[5,6]，站/坐时难以保持平衡[7,8]。此外，增加的姿势摇摆加剧了这些平衡困难[9]。以往关于坐位平衡的横断面研究表明，卒中患者的自愿双侧躯干功能降低[10,11]。此外，随意肌和非随意肌的激活主要在麻痹侧受损[12,13]，导致高比率的康复后轮椅依赖[14]。

轮椅是非常重要的辅助设备[15,16]，人们广泛地用于流动性挑战的人。虽然通常选择典型轮椅的一般形状（以下，T-WC;扁平支撑表面和线性靠背柱），但难以使单独的调节难以适用于姿势休息问题的人[17]。在对150名轮椅使用者的研究中，68％的用户报告了不适，疼痛或其他结构不相容[18]。在居住在护理家庭或护理设施中的老年轮椅用户的调查中，超过50％的轮椅适合（例如，姿势和不适）的问题[19,20]。

在临床情况下，轮椅使用者，特别是中风的患者，通常具有倾斜，瘫痪和不对称的姿势[21]。以前的研究表明，行李箱的姿势稳定性影响坐平衡和上肢功能[22,23]。尽管在坐姿的平衡不是，但本身就是在站立位置的平衡的功能活动是，对于基本的日常活动需要适当的坐姿，例如进食和敷料[24,25]。因此，实现了对称的坐姿是有益的血征患者。使用缓冲的使用改善了后卒中后不对称[26];然而，几乎没有证据证明轮椅配置如何影响行程后不对称性。一些研究强调了盆腔和胸部支撑皮带的重要性，以保持适当的坐姿，具有很少的负担[27,28]。

我们开发了一种轮椅，具有独特的靠背形状和支持带设计来支持骨盆和胸部(以下简称骨盆支持轮椅;P-WC)。P-WC的靠背可以有效促进健康人和老年人头颈部的垂直对齐[29,30]。然而，P-WC在纠正偏瘫患者不对称姿势方面的潜力尚未被研究。因此，我们采用T-WC和P-WC研究了新型靠背设计对轮椅不对称坐姿的影响。

方法

主题

招募了卒中后血征的10个受试者（5名男子，5名女性）。使用Brunnstrom的阶段（1-7级）评估卒中后患者的疾病严重程度，该阶段评估了电动机控制[31]。招募了以下选择标准的受试者：医学上稳定的身体状况，移动到轮椅或床上的能力，稍微提供援助，以及保持坐姿> 30分钟的能力。排除标准是存在痴呆症，这可能影响自愿参与研究的判断。该研究得到了北海道大学卫生科学研究生院（批准号码; 13-44），日本和所有科目提供了书面知情同意书的机构审查委员会批准。

轮椅

本研究使用了两个轮椅类型。两者都有一个吊带座椅和靠背，包括柔性室内装饰材料和用于姿势支撑的张力调节功能。图1显示了T-WC（NAH-446W，Nissin Medical Industries，Japan）和P-WC（Nah-521W，Nissin Medical Industries，Japan）之间的靠背形状的差异。使用Nishimura提出的坐姿创建了P-WC [27,28]。它有三个张紧可调节的魔术贴带，靠背柱子在三个阶段倾斜。三个皮带支持骨盆（PL），下胸部（LT）和上层胸部（UT）。PL支撑带包括两个螺旋带以及钩环紧固件，并且可以设置在几个骨盆角之一。

PL支撑带的上端定位在髂嵴处，并且将带的主体设定为支撑L4-L5。因此，PL支撑带从两侧和背部支撑骨盆。LT支撑交叉带对角地从PL支撑带的顶部延伸到UT支撑带的下端，并从下方沿对角线支撑胸部。交叉带的交叉点从PL支撑带上安装1英寸。调整UT支撑带以避免压入肩胛骨和胸部。这种腰带在坐在宽松的姿势时支持用户。

在P-WC上，在进行实验之前进行上述张力调整。T-WC上的皮带紧紧地拉伸以再现扁平支撑表面。实验期间的个体设置不变（图1）。

图1。靠背形状的差异。左：T-WC。右：P-WC。靠背的吊带座被移除以标准化实验条件。两个轮椅的座椅角度为2.9°。Ⅰ：T-WC的座椅靠背角度为96°。Ⅱ：P-WC的座椅靠背柱角度为PL，LT，LT的110°和UT 121°。

为了便于从侧面，手动，具有小轮子和倒装侧防护的手动的主体对准的轮椅。座椅和靠背平面为400×400毫米²．使用相同的座垫在两个轮椅中标准化座椅表面条件。两个轮椅之间的唯一区别是靠背形状。

实验体位设置

两种类型的轮椅都配有压力贴图垫。每个受试者以随机序列中的两种类型的轮椅安装在两种类型的轮椅上。主体在座位上尽可能远的骨盆坐着。这个坐姿姿势通常在日本的医院环境中找到。如前所述调整每个轮椅的每个受试者，因此受试者的大腿处于水平位置，并且它们水平地固定其视力[32,33]。在它们坐下后，通过物理和职业治疗师附有标记物到受试者的每个身体部位。然后仔细检查左右附着点。为了最大限度地减少不适，用于面部附件的圆形密封，直径为10mm;在其他位置使用复古反射标记12-20φ。附着标记后，指示受试者自然地静置并在测试期间保持一致。

压力测量

力传感阵列（FSA）系统用于收集座椅和靠背界面处的压力数据。FSA（Vista Medical Ltd.，Canada）是430×430毫米²具有256个传感器的柔性压力垫，覆盖主体和轮椅之间的整个接触区域。测量的压力范围为0-200mmHg，压力测量的精度为满量程的±10％[34]。每个细胞尺寸为26.9毫米。FSA的采样率设定为5 Hz，并在实验前进行校准[35]。垫的前边缘与座椅表面的前部和靠背的下侧对齐。FSA通常用于压力测量的临床环境[36,37]及其在相同位置和时间中的可靠性和可重复性以及相同的操作员和测量表面状况进行了确认[38]。在大约5分钟的受试者上，测量后部和座椅中的压力分布约1分钟。使用FSA软件4.0自动计算最大压力，平均压力，压力中心和传感区域。从这些值，计算背部和座椅的总压力。

对称性指数（SI）用于评估坐姿期间压力分布的差异。为了测量从左右和右从右侧的压力分布，处理来自岩石结节的双侧3×3压力传感器数据。Si为0％代表两侧的相等压力。Si公式如下所示[26,37]：

姿势对准测量

为了测量头颈对齐，我们在矢状和额平面上记录了轮椅座椅姿势。在垂直使用以前用于姿态评估的基本和临床研究的垂直垂直，分析了对垂直的体段倾斜的体段倾斜度[39,40]。分析仪系统的最小角度分辨率为0.1°。

摄像机的镜头中心的高度设置在扶手高度。记录正面平面的摄像机设置在轮椅前面，并且相机从轮椅的距离在3米处标准化，主题和轮椅落在视频框架内。记录矢状平面的摄像机位于轮椅的臂支架尖端旁边，并且相机从轮椅的距离标准化为2米85厘米。

图2显示了测量角度的标准。在矢状面，头部倾斜角定义为垂直线与通过耳屏和眼外眼角的直线之间的夹角(a);颈部倾斜角定义为垂直线与穿过C7和耳屏的直线的夹角(b);躯干倾角定义为垂直线与大转子与C7连线的夹角(c)[33,41]。

图2。角度标准。答：头倾角。B：颈部倾斜角度。C：树干倾斜角度。D：头侧横向角度。E：颈部横向倾角。F：干线横向倾角。G：agromial倾斜角度。在正面平面中，未描述垂直线以促进除了匿名倾斜角度之外观察。

在额平面上，头部的侧倾角定义为垂直线与通过眉间和颏顶的直线的夹角(d);颈部侧倾角定义为垂直线与颏顶与胸骨上缘连线的夹角(e);躯干侧倾角定义为垂直线与胸骨上缘与剑胸骨连线的夹角(f);肩峰倾斜角定义为水平线与通过两个肩峰的直线之间的夹角(g)。这些角度的定义参考前人的研究[42]。

统计分析

SPSS（SPSS Inc.，芝加哥，美国。）在数据分析中使用了Windows的22.0版。所有数据都表示为中位数和四分位数。使用Wilcoxon签名秩检验比较从两把椅子获得的数据。所有统计比较都使用P <0.05的显着性水平。

结果

人口统计数据

受试者是所有成年人（67.1±19.54岁;体重53.2±11.66千克;高度158.0±7.35厘米）在中风后开发了血管血管血管梗塞或脑内出血（表1）。

表格1。人口统计和临床数据。

不。	疾病	瘫痪方	性别	中风发作天数	BRS（UE）	BRS（LE）
1	CI.	L.	F	58.	4.	3.
2	CI.	L.	F	118.	5.	3.
3.	ich.	L.	F	122.	3.	4.
4.	ich.	L.	m	77.	4.	4.
5.	CI.	L.	m	30.	4.	5.
6.	ich.	L.	m	126.	2	3.
7.	CI.	R.	F	103.	3.	4.
8.	CI.	R.	m	107.	2	3.
9.	CI.	R.	F	109.	4.	5.
10.	CI.	R.	m	48.	3.	4.

CI：脑梗死;ICH：脑出血;L：左;r：右;BRS：Brunnstrom阶段;UE：上肢;Le：下肢

压力

图3显示了具有偏瘫的受试者的典型压力分布（案例＃7）。在P-WC中，与T-WC中的相比，将靠靠结节周围的高压分布分散。此外，在P-WC中，靠背延伸到中间和下部的靠背的压力分布，以及右侧和左侧的接触区域的尺寸也相对较大。

图3。压力分布的典型例子。答：T-WC的靠背平面。B：P-WC的靠背平面。C：T-WC的座椅平面。D：P-WC的座椅平面。

压力测量总结在表2中。在两名患者中，256个FSA传感器的少量（1-3）超过200mmHg的压力，这是测量极限。在这种情况下，我们将传感器值视为200 mmhg。在P-WC中，与T-WC中的那些相比，总座压力较低约0.8（P <0.01），总靠背压力增加了约1.7（P <0.05）。对于两个支撑表面的P-WC的压力中心比T-WC更集中（P <0.05）。对于P-WC的总压力，在总压力方面，座对反向比为30：1，对于P-WC为15：1，导致T-WC的对称指数为27.1％，P-WC为13.5％（P <0.05）。

表2。压力数据。

测量变量			T-WC.		P-WC		p值
			中位数	四分位数	中位数	四分位数
最大压力（mmhg）		坐飞机	161.2	39.87	132.3	52.06	ns.
		靠背飞机	30.9	25.65	37.4	14.40	ns.
平均压力（MMHG）		坐飞机	41.1	4.79	35.5	10.27	<0.01
		靠背飞机	7.5	4.30	6.9	2.40	ns.
传感区域（cm²）		坐飞机	1345.3.	87.41	1339.6	68.90	ns.
		靠背飞机	201.0	96.09	468.6	136.08	<0.01
总压力（mmhg *cm²/ kg）		坐飞机	959.4	225.99.	814.4	201.24	<0.01
		靠背飞机	35.5	23.61	54.2	14.70	<0.05
位置(厘米)	水平中心	坐飞机	22.9	0.88	21.8	1．12	<0.01
		靠背飞机	20.3	1.08	21.4	1.77	<0.01
	垂直中心	坐飞机	21.8	1.21	23.3	1.33	<0.05
		靠背飞机	12.9	3.92	21.6	11.04	<0.05
对称指数(%)			22.6	15.82	7.1.	18.36	<0.05

心态的调整

在矢状和前平面中进行的姿势测量如表3所示。通常，标准T-WC中具有偏瘫的受试者的姿势略微不对称。对于T-WC NOR P-WC都没有观察到分析和非静脉侧的角度差。

表3。姿势对齐的测量。

测量变量			T-WC.		P-WC		p值
			中位数	四分位数	中位数	四分位数
矢状面	头倾角	瘫痪	72.3.	4.95	70.0	3.38	ns.
		Non-paretic	74.6	5.15	71.7	4.58	ns.
	颈部倾向	瘫痪	43.9	９.00	39.5	4.40	<0.05
		Non-paretic	44.9	10.45	41.2	3.88	<0.05
	树干倾向	瘫痪	105.2	5.40	116.5	5.15	<0.01
		Non-paretic	105.9	4.40	117.7	6.33	<0.01
正面飞程	头侧倾角		3.	2.83	2.3	3．0	ns.
	颈部侧卧倾角		5.1	3.50	3．9	2.13	ns.
	行李箱横向倾向		1.5	1.28	1.3	1.60	ns.
	棘手倾斜		1.3	1.65	0.9	0.68	ns.

与T-WC相比，P-WC没有显着改善任何参数。在矢状平面中，P-WC不影响头部倾斜角度，但它减少了颈部倾斜角度（P <0.05）并与T-WC相比，两侧增加了两侧的行李箱倾角（P <0.01）。结果表明，患者在P-WC颈部的颈部较低的腰部倾斜地倾斜到靠背中，而不是T-WC。

讨论

在这项研究中，我们将静止轮椅座椅姿势和受试者的压力分布与标准T-WC和新的P-WC中的血管分布进行了重新设计的靠背。新布置的靠背产生了总压力，压力中心的位置的显着差异，以及颈部和行李箱倾斜角度。

在靠背平面上，与T-WC中的P-WC相比，在P-WC中，包括盆腔区域的接触面积显着增加，并且对于两个支撑表面，P-WC的压力中心比T-WC更集中。躯体病理信息支持中继的方向[43]。骨盆是脊柱的基础，骨盆的倾斜会影响树干对齐[44,45]。在T-WC中，躯干的接触面积窄，并且在靠背的下部没有压力反应，包括骨盆。可能是由于骨盆的非接触，躯体感觉信息变差，这可能促进头部或躯干倾向。相反，P-WC的靠背柱以三个阶段向后倾斜，盆腔区域中具有100°宽的宽角度设计，与T-WC的座椅靠背角度的96°相比。P-WC的靠背柱角度提供从下方的对角线支撑以接收中继的重量。该角度和支撑带的可调节特征共同提供大的接触区域，并支撑躯干的每个区域，包括骨盆。接触面积的这种扩展导致躯体感应信息的增加，并且通过确保横向背部稳定性，包括骨盆和躯干，有助于P-WC的集中压力中心。

在P-WC的座椅平面上，与T-WC相比，通过膨胀接触区域来分散高压。这导致最大压力，平均压力和总座压力的降低。此外，压力中心更为中心，并且P-WC的Si更接近0而不是T-WC的Si。由P-WC的靠背形状提供的横向支撑也影响座椅平面。正确的躯干支撑导致上身弯曲的减小，并且具有减小座椅平面的高压或坐骨结合的不对称压力的效果。

主要的轮椅相关的并发症之一是由于自我保健差和长期坐着，坐落在羊毛和尾骨上的压力溃疡[46,47]。此外，虽然尚未建立有关预防压力溃疡的强有力证据，但提出了高压导致压力溃疡的风险[48,49]。需要设想靠近座椅表面压力的靠背的改变形状可能有助于降低溃疡的风险，尽管需要进一步分析。

T-WC和P-WC之间的靠背形状的差异也影响了姿势对准。在P-WC，观察到竖直的头颈对准和后缘的向后倾斜。这支持先前研究的结果，即新的P-WC消除了前头姿势和扩展宫颈运动[29,30]。从运动角度来看，头部，颈部和躯干的质量占总体重的64.4％[50]，并且当坐直时，该质量相对于脊柱向前定位。由于天然胸曲率与T-WC靠背的扁平支撑表面之间的结构不相容，该质量产生正向扭矩。此外，老年患有中风患者倾向于采取正向头姿势[51,52]。当头部和颈部接近中性位置时，肌肉骨骼系统的负担降低，中性头部位置有助于对重力进行姿势调整[53,54]。保持亚急性中风患者的头部中性可能是重新感知内部垂直轴和坐姿的改善的基础。

另外，当靠背倾斜到110°或120°的靠近水平位置时，获得了关于盘压和肌肉活性的最佳条件[55]。在轮椅上姿势姿势，P-WC符合此范围。虽然简单的斜倚与前向滑动的问题有关[56]，但是P-WC的靠背形状对应于脊柱曲线，并且该特征有助于防止通过适当地接收上体质量来防止向前滑动。

本研究显示，在额平面，没有观察到明显的姿势对齐差异。而在P-WC中，头部、颈部和躯干倾向于更靠近身体轴线的中心。轮椅前平面姿态定位的研究有限，需要进一步的研究。

研究限制

这些结果的概括性可能受到在该非移动研究中注册的少量受试者的限制。受试者只有温和的偏瘫，并且能够具有相对高的躯干函数，使它们能够轻松地向轮椅移动。因此，尚不清楚结果是否将转移到现实生活（例如，轮椅推进）或在严重残疾的血征患者中是否相同。此外，压力和姿势变化未在长期内进行评估;因此，长期使用的影响是未知的。此外，每个人都没有调整皮带，因为张力调整可能会影响我们研究的结果。因此，我们没有开展关于张力调整如何影响个体的调查（例如，接触压力的强度）。在另一个轮椅配置研究中，血腥偏瘫的患者受轮椅形状的影响比具有痉挛性偏瘫的患者更受影响[57]。我们相信，未来的长期研究包括老年血征患者，占躯干肌肉强度不佳。

结论

靠背形状会影响坐着的压力和姿势姿势对齐。与传统轮椅相比，通过促进主干和后缘倾斜的直立对准，预计具有骨盆和胸部支撑皮带的轮椅将降低肌肉骨骼系统的负担。此外，表征中风患者的坐姿的不对称压力在压力点的中心缓解，并且Si值改善，表明骨盆和胸腔支撑皮带的靠背形状具有还原患者不对称的效果。在订明轮椅时，除座椅表面外，应更加关注靠背形状。

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