Advances in Clinical and Experimental Medicine

Title abbreviation: Adv Clin Exp Med
JCR Impact Factor (IF) – 1.736
5-Year Impact Factor – 2.135
Index Copernicus  – 168.52
MEiN – 70 pts

ISSN 1899–5276 (print)
ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download original text (EN)

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2010, vol. 19, nr 5, September-October, p. 637–651

Publication type: original article

Language: English

Using Impedance Plethysmography to Evaluate Antidecubital Underlay Systems for Chronically Immobilized Patients

Zastosowanie pletyzmografii impedancyjnej do oceny podłoży przeciwodleżynowych u chorych przewlekle unieruchomi

Emilia Irzmańska1,, Magdalena Charłusz2,, Jolanta Kujawa2,, Jan Kowalski3,, Lucjan Pawlicki3,, Robert Irzmański2,

1 Department of Personal Protective Equipment, Central Institute for Labour Protection, National Research Institute, Warszawa, Poland

2 Laboratory of Ergonomics and Exercise Physiology, Medical University of Lodz, Łódź, Poland

3 Clinic of Internal Diseases and Cardiological Rehabilitation, Medical University of Lodz, Łódź, Poland

Abstract

Background. Recently more and more attention has been paid to the design of variable-geometry mattresses that provide differentiated pressure on the skin. However, the mattress is only one component of an antidecubital underlay system, and it is the bed sheets that come into direct contact with the patient’s skin. It therefore seems that the properties of the bed sheet fabric – the layer in direct contact with the skin – resulting from the type of fibers used, their spatial layout in the fabric structure and the type of contact with the patient’s body (point contact or continuous contact) are of significance in the prevention of skin lesions. The use of fibers with varying degrees of water absorbency – both hydrophilic and hydrophobic fibers, with the hydrophobic layer directly under the skin of a person who is immobilized long-term – may help to stabilize heat distribution and humidity when the thermoregulation mechanism is disrupted. It may also improve the efficacy of vascular perfusion in areas at the highest risk of decubitus ulceration.
Objectives. To evaluate impedance plethysmography as a method of assessing local blood flow in areas at risk of decubitus ulcer formation in chronically immobilized persons.
Material and Methods. The study involved 47 people. The examinations were performed in four groups and two subgroups of patients. The used antidecubital underlay systems were modified, using bed sheets of corrugated fabric in group 2 and subgroup 2a, while in group 3 and subgroup 3a, bed sheets with satin weave were used. In Group 4, traditional cotton bed sheets with linen weave were used. The method of impedance pletismography was applied for evaluation of local blood flow changes in areas at high risk of decubital ulceration development in chronically immobilised patients with normal and increased body temperature. Tissue blood flow changes were measured, following the procedure, described in the instruction manual of the used Niccomo monitor (Medis, Germany), designed for evaluation of haemodynamic parameters by the method of impedance cardiography with an adapter for plethysmographic measurements. Taking into account the available parameters, the selection for evaluation included those which were reflected by the plethysmographic curve, drawn by the monitor for the examined area in an on-line examination mode. Results and
Conclusion. The study shows that using impedance plethysmography to evaluate local blood flow changes in chronically immobilized patients is a useful method for precise and repeatable monitoring of flow parameters in the area under examination. It also serves to prompt appropriate prevention activities and the preparation of anti-decubitus underlay structures at the early stages of skin lesion formation in patients who are bedridden long-term with restricted body positions.

Streszczenie

Wprowadzenie. W ostatnich latach coraz większą wagę przywiązuje się do projektowania materacy o zmiennej geometrii nacisku na skórę. Materac jest jednak jedną ze składowych podłoża przeciwodleżynowego, bezpośrednio bowiem ze skórą chorego styka się prześcieradło. Wydaje się, że właściwości tkaniny prześcieradłowej – warstwy ścisłego kontaktu ze skórą – związane z rodzajem użytych włókien, ich przestrzennym rozkładem w strukturze tkaniny oraz charakterem kontaktu z ciałem chorego – punktowym lub ciągłym, mają istotne znaczenie w zapobieganiu uszkodzeniom skóry. Zastosowanie włókien o zróżnicowanej zdolności do sorpcji wody – hydrofilowych, różniących się fizyczną mikrostrukturą i trwałością mechaniczną, oraz hydrofobowych o różnej budowie tworzywa i zróżnicowanej sprężystości, z usytuowaniem warstwy włókien hydrofobowych przy skórze osoby długotrwale unieruchomionej, może mieć wpływ na stabilizację dystrybucji ciepła i wilgoci w zaburzonym mechanizmie termoregulacji. Może również poprawić sprawność perfuzji naczyniowej w obszarach największego ryzyka wystąpienia odleżyn.
Cel pracy. Ocena przydatności pletyzmografii impedancyjnej jako metody badania zmian miejscowego przepływu krwi w miejscu narażonym na powstanie odleżyn u chorych przewlekle unieruchomionych.
Materiał i metody. Materiał badań stanowiło 47 osób. Badania wykonano w czterech grupach i dwóch podgrupach chorych. Podłoża przeciwodleżynowe zmodyfikowano, stosując odpowiednio w grupie 2 i podgrupie 2a prześcieradła z tkaniny gofrowanej, w grupie 3 i podgrupie 3a prześcieradła o splocie atłasowym. W grupie 4 zastosowano tradycyjne prześcieradła bawełniane o splocie płóciennym. Do oceny zmian miejscowego przepływu krwi w obszarze dużego ryzyka powstawania odleżyn u chorych długotrwale unieruchomionych z normalną i podwyższoną temperaturą ciała, zastosowano metodę pletyzmografii impedancyjnej. Pomiary zmian tkankowego przepływu krwi określono zgodnie z procedurą opisaną w instrukcji aparatu Niccomo – niemieckiej firmy Medis, do oceny parametrów hemodynamicznych metodą kardiografii impedancyjnej z przystawką do pomiarów pletyzmograficznych. Spośród dostępnych wskaźników do oceny wybrano te, które są opisane przez krzywą pletyzmograficzną wykreślaną przez urządzenie dla badanego obszaru w systemie on-line. Wyniki i wnioski. Badania wykazały iż zastosowanie pletyzmografii impedancyjnej u chorych przewlekle unieruchomionych do oceny zmian miejscowego przepływu krwi pozwala na precyzyjne i powtarzalne monitorowanie wskaźników przepływu w badanym obszarze. Umożliwia także podejmowanie odpowiednich działań prewencyjnych dotyczących konstrukcji podłoża przeciwodleżynowego na wczesnym etapie formowania zmian skórnych u chorych, z różnych przyczyn pozostających przez dłuższy czas w łóżku w wymuszonej pozycji ciała.

Key words

anti-decubitus underlay system, bed sheets, hydrophilic and hydrophobic fibers, impedance plethysmography, evaluation of local blood flow changes

Słowa kluczowe

podłoże przeciwodleżynowe, pościel, włókna hydrofobowe i hydrofilowe, pletyzmografia impedancyjna, ocena miejscowego przepływu krwi

References (17)

  1. Seiler WO, Stähelin HB: Decubitus ulcers in geriatrics – pathogenesis, prevention and therapy. Ther Umsch 1991, 48, 5, 329–340.
  2. Kosiak M: Etiology and pathology of ischemic ulcers. Arch Phys Med Rehabil 1959, 40, 62–69.
  3. McInnes E, Bell-Syer SE, Dumville JC, Legood R, Cullum NA: Support surfaces for pressure ulcer prevention. Cochrane Database Syst Rev 2008, 8, 4, CD001735.
  4. Cochran G, Palmieri V: Development of test methods for evaluation of wheelchair cushions. Bull Prosthet Res 1980, 17, 9–30.
  5. Stewart S, Palmieri V, Cochran G: Wheelchair cushion effect on skin temperature, heat and relative humidity. Arch Phys Med Rehabil 1980, 61, 229–233.
  6. Wywiałowski EF: Tissue perfusion as a key underlying concept of pressure ulcer development and treatment. J Vasc Nurs 1999, 17, 12–16.
  7. Cullum N, Deeks J, Sheldon TA, Song F, Fletcher AW: Beds, mattresses and cushions for pressure sore prevention and treatment. Cochrane Database Syst Rev 2004, 3, CD001735.
  8. Nicholson GP, Scales JT, Clark RP, Calcina-Goff MLD: A method for determining the heat transfer and water vapour permeability of patient support systems. Med Eng Phys 1999, 21, 701–712.
  9. Siebert J, Poliński A: Badania modelowe zastosowania pletyzmografii impedancyjnej do badania przepływu krwi w kończynach. Folia Cardiol 1999, 6, 417–422.
  10. Siebert J, Poliński A, Rogowski J: Pletyzmografia impedancyjna – ocena całkowitego przepływu krwi w przedramieniu. Folia Cardiol 1999, 6, 359–362.
  11. Kozera G, Miszkowska E, Bieniaszewski L, Nyka W: Zakrzepica żył głębokich u chorych na udar mózgu. Neurol Neuroch Pol 2007, 41, 3, 251–258.
  12. Mayrovitz HN, Sims N: Biophysical effects of water and synthetic urine on skin. Adv Skin Wound Care 2001, 14, 302–308.
  13. Irzmańska E, Lipp-Symonowicz B, Kujawa J, Irzmański R: Textiles preventing skin damages. Fibr Tex East Eur, 2009, in press.
  14. Bruck K: Thermal balance and the regulation of body temperature. Hum Physiol 1989, 624–627.
  15. Van Langenhove L: Formation of creases in bedsheets – a cause of decubitus. I International Conference Medical Textiles, Bolton 1999.
  16. Sulzberger M, Cortese TA, Fishman L, Wiley HS: Studies on blister produced by friction. J Invest Dermatol 1996, 47, 456–465.
  17. Kosiak M: Prevention and rehabilitation of pressure ulcers. Decubitus 1999, 4, 2–4.