Off-loading 減壓-TCI全接觸鞋墊

 

游朝慶 醫師

   全接觸鞋墊(Total contact insoles，TCI)可以改善腳底壓力的均勻分善及增加任何減壓輔具的功效¹。然而市面上大多的鞋墊多不是量身訂做(heat molded，熱塑型，custom-molded客製化或以石膏打模製作) ，典型傳統的多層不同密度材料鞋墊因為花時間及費用考量，也很少用在「量身訂做」這一領域。美國健保局的《醫療保險醫用鞋法案（The Medicare Therapeutic Shoe Bill）》早就明文規定糖尿病鞋的鞋墊必須是多層不同密度的及量身訂做的才會被給付²，但大部分的病人穿著的還是商品化大量製作的鞋墊，頂多配合鞋型做些裁剪。量身訂做取模的全接觸鞋墊可以增加鞋墊的總接觸面積，進而可以均勻分散整個腳掌的受壓壓力。多層不同密度材料鞋墊雖然有可以隨著時間及重量而自我塑型的特質，但若沒有量身塑型，其也沒有減壓的能力，頂多只是一件有緩衝能力的輔具罷了。如圖1.

圖1.其頂部使用Plastazote材質，其可在患者穿一陣時間後，自我塑型，但其真的很薄，以至於還是無法total contact，和全接觸鞋墊比均壓效果還是輸很大，£9.60
http://www.foothealthcare.com/shop/diaped_trisorb_insoles
   上圖所使用的鞋墊其使用最常用的3種材質，最上方接觸皮膚top cover的一層是封閉室(closed cell)發泡的plastazote，一種PE泡綿，所謂的封閉室(closed cell)就是一片含有細小泡泡所構成的海綿墊，由於每個氣泡是獨立單位而且封閉，所以這種海綿墊不吸水、不可壓縮、不會膨脹、抗菌、易清洗、較無摩擦力，對糖尿病足部的皮膚較不會傷害，接著使用一層PU海綿，作為減壓用(cushioning)，其為開放室(open-cell)，開放室發泡是一種壓縮材料可被發現於傢俱和海綿中。它是由膨脹的聚尿乙烯（polyurethane）所製成。它和封閉室發泡完全不同：所有聚合物內的氣泡室是相通的而且構成一種蜂巢式的結構。由於氣泡室具有較少的固體壁面（較為空洞），所以開放室發泡會有較輕的重量而且比較能夠壓縮；但是它會吸水，就如同海綿一般。這種海綿很軟、很輕，有彈性，可以吸收行走時產生的震力(shock)，故幾乎所有的運動鞋或登山鞋都會使用PU材質作鞋子中底，這PU材質也就是鞋店店員所謂的環保材質，就是一陣子不穿就會因潮濕而水解掉，此外PU也容易變形，對足部沒有支撐力，因此多會在其PU底下加上一層EVA(醋酸乙烯,ethyl vinyl acetate)塑膠當作支撐，EVA質輕，也可吸震，但較硬，常見的例子就是一體成形的布希鞋，也常用在運動鞋的中底(midsole)。以上這些材質都可做的硬一點增加支撐，或軟一點增加吸震效果。
   就吸震而言，前一陣子流行的氣墊鞋(air shoes)就很好，在普通 EVA 鞋墊之後跟及前掌部份加上氣墊等吸震材料，但無法均壓，將壓力分散，而矽膠鞋墊(silicone insole)及凝膠鞋墊(gel insole)吸震效果不錯，也有一點均壓效果，但缺點是無法吸汗，故往往會再鋪上一層棉布。
 

圖2. Silicone insole，https://tornado.safe-order.net/cgi-heelspurs/a/b.cgi?p=sil

圖3. Gel insole，http://www.bukwangco.com/gel-insole.htm
   有些物理治療師認為矯正用鞋墊就是要用硬的，太軟了就沒有支撐的效果，失去治療的意義，且就是要硬才能把壓力均勻分散，像開放室的PU海綿，當踩下去時，海綿會被壓縮，體積變小，但其壓力就傳不到旁邊。但一個太硬的鞋墊，穿起來不舒服，當患者行走時，沒有減震的作用，其只有當患者站著不動時，才有支撐起足弓，將壓力均勻分善的效果，對於有下肢神經病變的糖尿病患者，不一定適合。故大多的糖尿病足用的鞋墊，不能太軟也不能太硬，要軟中帶硬才行。
   商品化的(非量身訂做)全接觸鞋墊其實早在RCW可拆式助行鞋的減壓輔具中就可以看到(可參考之前的文章Off-loading 減壓- RCW)，這類產品的減壓效果竟可以和量身訂做的TCC差不多的原因歸咎於它採用兩種技術：
   第1種：隨著記憶床墊的興起(如很貴的丹普TEMPUR床，其已證明可有效預防壓瘡⁴)，現在商品化的減壓輔具已經採用記憶泡棉來設計，這種泡綿叫做memory foam，visco-elastic material，low-resilience polyurethane foam或polyurethane elastomer其可因腳型而自動塑型，而將腳底良好地包覆，當行走時，記憶泡棉不只是像一般泡綿可減壓緩衝外，其還可將壓力分散到週邊，使均壓，不過前提是記憶泡棉鞋墊一定要夠厚才行，否則就無法讓足弓分擔身體的重量，Boulton等人認為就神經病變的糖尿病足而言，記憶泡棉至少要5mm以上厚度才行⁵，Teodory則認為⁶，在非糖尿病腳而言，若沒有支撐足弓，丹普記憶泡綿建議要12mm厚才可有效撐起足弓，分散壓力。James B. McGuire⁷甚至認為市面上只有Bledsoe及Donjoy這兩種鞋墊牌子的記憶泡棉才符合他的厚度需求。產品如下圖：
圖4. Bunion Boot，一種RCW， $163.99


圖5.Bunion Boot –正面觀


圖6.Bunion Boot –鞋墊採用記憶泡棉材質
圖片來源: http://www.bledsoebrace.com/products/bunion-boot/
   第2種：使用蜂巢減壓鞋墊，其鞋墊由許多可拆式六角形或鑽石型小區塊組成，可在足底受力較多的區域(如蹠頭部，MTH)拔掉部分的區塊以充分減壓。有些蜂巢減壓鞋墊甚至是以記憶泡棉的成分做成，結合這兩種方法的優點，如下圖:

圖7. $53，DonJoy MaxTrax Diabetic Walker的蜂巢減壓鞋墊Impax Accessories，其使用記憶泡棉，注意其厚度夠厚

 

圖8.DonJoy MaxTrax Diabetic Walker, $149.99,
圖片來源: http://www.braceshop.com/donjoy-maxtrax-diabetic-walker.htm
   總之，個人認為，就糖尿病足而言，記憶泡棉鞋墊是一種趨勢，但厚度要夠，若能於下底用EVA做個支撐，撐起足弓(能量身訂做最好，如TCI)，就可以減少其厚度，其上面再弄個plastazote做面，以減少摩擦力。
   最後再以「鞋墊」這個名詞來個英語教學

• Insole = insert = Sock-Liner = footbed：鞋墊，以舒適為主，多偏軟
• orthotics = a orthosis(orthoses) = orthotic insole = orthotic insert = orthopedic insert = functional foot orthotics：矯正鞋墊，有治療用途的，矯正步行及站立姿勢，多較硬，有支撐作用的
• Arch supports = arch pad：足弓墊，貼在鞋墊上，也有綁在腳掌上的，只有撐起足弓的墊子
• heel pads =heel cushion= heel lift = foot Calcaneal fat pad： 足跟墊，貼在鞋墊上，緩和足跟骨刺用
• prothetics：義肢/裝具，截肢患者用

1. Chen WP, Ju CW, Tang FT. Effects of total contact insoles on the plantar stress redistribution: a finite element analysis. Clin Biomech 2003;18(6):S17-24.
2. CMS Pub 100-02. Medicare Benefit Policy Manual, Ch. 15, “Covered Medical and Other Health Services,” Section 140. (Rev. 170, 05-10-13). https://www.cms.gov/Regulations-and-Guidance/Guidance/Manuals/downloads/bp102c15.pdf
3. Armstrong DG, Lavery LA, Kimbriel HR, Nixon BP, Boulton AJ: Activity patterns of patients with diabetic foot ulceration: patients with active ulceration may not adhere to a standard pressure off-loading regimen. Diabetes Care 2003;26(9):2595–2597.
4. Vanderwee K, Grypdonck MH, Defloor T. Effectiveness of an alternating pressure air mattress for the prevention of pressure ulcers. Age Ageing. 2005 May;34(3):261-7. Epub 2005 Mar 11.
5. Veves A, Masson EA, Fernando DJ, Boulton AJ. Use of experimental padded hosiery to reduce abnormal foot pressures in diabetic neuropathy, Diabetes Care. 1989 Oct;12(9):653-5. http://care.diabetesjournals.org/content/7/1/42.full.pdf
6. Teodor Socaciu, Mihai Simon, Liviu Dorin Pop, Research and Application of Visco-Elastic Memory Foam, in the Field of Footwear Manufacturing, Scientific Bulletin of the „Petru Maior” University of Tîrgu Mureş Vol. 7 (XXIV), no. 2, 2010, ISSN 1841-9267, http://scientificbulletin.upm.ro/papers/2011/01/Research-and-Application-of-Visco-Elastic-Memory-Foam4.pdf
7. James McGuire, Diabetes: Options for Offloading, Lower Extremity Review Magazine. 2009 http://lowerextremityreview.com/article/diabetes-options-for-offloading