Does the presence of plantar ulcer in type 2 diabetes alter plantar pressure distribution parameters?

Abstract

Purpose: The aim was to determine the effect of diabetic foot ulcer (DFU) presence on static/dynamic plantar pressure distribution and its relationship with foot anthropometric/biomechanical data in patients with Type 2 diabetes mellitus (DM). Method: Data from 79 DM patients aged 45-80, who underwent static/dynamic plantar pressure analysis and computerized podoscan analysis, were retrospectively reviewed. The study included 31 DM patients with DFU and 48 without DFU. Patients’ static and dynamic plantar pressure distribution parameters and data obtained from the computerized podoscan device were collected. Plantar pressure distribution was assessed using the Pedar-X system, and plantar scanning was performed with the Digital Diagnostic Baropodometric Scanning System and Milletrix software. Results: In the static analysis, it was determined that patients with DFU had higher maximum and average pressures applied by both feet to the ground, increased weight transfer to the right forefoot, and a larger contact area in the left rearfoot (p<0.05) (Pedar-X system). Computerized podoscan data (Digital Diagnostic Baropodometric Scanning System and Milletrix software) indicated that patients with DFU had greater foot, midfoot, and heel lengths, shoe size, heel width, and heel circumference values (p<0.05). Conclusion: The presence of plantar ulcer in individuals with Type 2 diabetes has led to significant changes in static and dynamic plantar pressure distribution parameters, particularly causing increased pressure on the right forefoot.

Keywords

• Pressure
• diabetes mellitus
• plantar ulcer
• gait analysis

Tip 2 diyabette plantar ülser varlığı plantar basınç dağılımı parametrelerini değiştirir mi?

Abstract

Amaç: Tip 2 diabetes mellituslu (DM) hastalarda diyabetik ayak ülseri (DAÜ) varlığının statik/dinamik plantar basınç dağılımına etkisini ve ayakların antropometrik/biyomekanik verileriyle DAÜ ilişkisini belirlemek amaçlandı. Yöntem: Statik/dinamik plantar basınç analizi ve bilgisayarlı podoscan analizi yapılan, 45-80 yaş aralığında 79 DM tanılı hastanın verileri retrospektif olarak incelendi. DAÜ olan 31 ve DAÜ olmayan 48 DM’li hasta çalışmaya dahil edildi. Hastaların statik ve dinamik plantar basınç dağılımı parametreleri ile bilgisayarlı podoscan analiz cihazından alınan veriler toplandı. Hastaların plantar basınç dağılımı Pedar-X sistemi kullanılarak değerlendirildi. Plantar tarama ise Dijital Diagnostik Baropodometre Tarama Sistemi ve Milletrix yazılımı kullanılarak gerçekleştirildi. Bulgular: Statik analizde DAÜ olan hastalarda iki ayağın zemine uyguladığı maksimum ve ortalama basıncın, sağ ön ayağa aktarılan ağırlığın sol arka ayak temas alanının daha yüksek olduğu; dinamik analizde ise sağ ayak basınçlarının ve ayak ekseni açısının arttığı tespit edildi (p<0,05) (Pedar-X sistemi). Bilgisayarlı podoscan verilerinde (Dijital Diagnostik Baropodometre Tarama Sistemi ve Milletrix yazılımı) DAÜ olan olguların ayak, orta ayak ve topuk uzunluğu, ayakkabı numarası, topuk genişliği ve topuk çevresi verilerinin daha yüksek olduğu belirlendi (p<0,05). Sonuç: Tip 2 diyabetli bireylerde plantar ülser varlığı, statik ve dinamik plantar basınç dağılımı parametrelerinde anlamlı değişikliklere yol açarak özellikle sağ ön ayakta basınç artışına neden olmuştur.

Keywords

• Basınç
• diabetes mellitus
• plantar ülser
• yürüme analizi

References

1. Ibrahim A. IDF Clinical Practice Recommendation on the Diabetic Foot: A guide for healthcare professionals. Diabetes Res Clin Pract. 2017;127:285-287.
2. Satman İ, TURDEP-II Grubu. Türkiye Diyabet, Hipertansiyon, Obezite ve Endokrinolojik Hastalıklar Prevalans Çalışması (TURDEP-II) sonuçları. 2011.
3. NICE Recommends tighter blood sugar control in diabetes to reduce risk of complications. BMJ. 2015:351:h4905.
4. Kadanalı A, Saltoğlu N, Ak Ö, et al. Diyabetik ayak yarası ve infeksiyonunun tanısı, tedavisi, önlenmesi ve rehabilitasyonu: ulusal uzlaşı raporu, 2024. Klimik Derg. 2024;37:1-43
5. Boulton AJ, Vileikyte L, Ragnarson-Tennvall G, et al. The global burden of diabetic foot disease. Lancet. 2005;366:1719-1724.
6. Batın S, Gürbüz K, Ekinci Y, et al. Diyabetik Ayak enfeksiyonlarının tedavisine dair şehir hastanesi modelinde klinik sonuçlarımız: diyabetik yara servisinde multidisipliner yaklaşım. J Anatolian Med Res. 2020;5:5-10.
7. Ünver B, Bek N. Tabanlık kullanımının plantar temas alanları ve basınç dağılımına etkisi. Turk J Physiother Rehabil. 2014;25:1-7.
8. Fernando ME, Crowther RG, Pappas E, et al. Plantar pressure in diabetic peripheral neuropathy patients with active foot ulceration, previous ulceration and no history of ulceration: a meta-analysis of observational studies. PLoS One. 2014;9:e99050.

9. Lee G, Pollo FE. Technology overview: the gait analysis laboratory. J Clin Eng. 2001;26:129-135.
10. Pataky Z, Assal JP, Conne P, et al. Plantar pressure distribution in Type 2 diabetic patients without peripheral neuropathy and peripheral vascular disease. Diabet Med. 2005;22:762-767.
11. Gonzalez-Martin C, Pertega-Diaz S, Seoane-Pillado T, et al. Structural, dermal and ungual characteristics of the foot in patients with type II diabetes. Medicina. 2019;55:639.
12. Koyuncu M. Tip 1 diabetes mellitus tanılı çocuk ve ergenlerde, hastalığın ayak taban basınç değerleri üzerine etkisi. Trakya Üniversitesi Tıp Fakültesi Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon Anabilim Dalı. Uzmanlık tezi. Edirne; 2013.
13. Canter Hİ, Sönmez E, Kayıkçıoğlu A, et al. Diyabetik ayak ve cerrahi tedavisi. Turk J Plast Surg. 2015;11.
14. Özdemir Ü, Kurban B, Bayraktaroğlu T. Diabetes mellituslu hastalarda podolojik açıdan ayak değerlendirmesi. Türkiye Diyabet ve Obezite Dergisi. 2019;3:51-62.
15. Ledoux WR, Shofer JB, Cowley MS, et al. Diabetic foot ulcer incidence in relation to plantar pressure magnitude and measurement location. J Diabetes Complications. 2013;27:621-626.
16. Mueller MJ, Diamond JE, Delitto A, et al. Insensitivity, limited joint mobility, and plantar ulcers in patients with diabetes mellitus. Phys Ther Rehabil. 1989;69:453-459.
17. Zimny S, Schatz H, Pfohl M. The role of limited joint mobility in diabetic patients with an at-risk foot. Diabetes Care. 2004;27:942-946.
18. Lavery LA, Armstrong DG, Boulton AJ. Ankle equinus deformity and its relationship to high plantar pressure in a large population with diabetes mellitus. J Am Podiatr Med Assoc. 2002;92:479-482.
19. Yurt Y, Mihçioğlu S, Malkoç M, et al. Ayak bileği ekin deformitesi olan tip 2 diyabet hastalarinda germe egzersizinin ayak taban basincina akut etkisi. Turk J Physiother Rehabil. 2019;30:176-182.
20. Fernando M, Crowther R, Lazzarini P, et al. Biomechanical characteristics of peripheral diabetic neuropathy: A systematic review and meta-analysis of findings from the gait cycle, muscle activity and dynamic barefoot plantar pressure. Clin Biomech. 2013;28:831-845.
21. Sutkowska E, Sutkowski K, Sokołowski M, et al. Distribution of the highest plantar pressure regions in patients with diabetes and its association with peripheral neuropathy, gender, age, and BMI: one centre study. J Diabetes Res. 2019;2019:7395769.
22. Caselli A, Pham H, Giurini JM, et al. The forefoot-to-rearfoot plantar pressure ratio is increased in severe diabetic neuropathy and can predict foot ulceration. Diabetes Care. 2002;25:1066-1071.
23. Bacarin TA, Sacco IC, Hennig EM. Plantar pressure distribution patterns during gait in diabetic neuropathy patients with a history of foot ulcers. Clinics. 2009;64:113-120.
24. Talpos-Niculescu C, Kulcsar RM, Argesanu A, et al. Investigation of postural status useing a podoscanalyzer. Annals of DAAAM & Proceedings. 2010;21:1-2.
25. Çerezci S, Uzun A, Pekyavaş NÖ, et al. Plantar basınç dağılımı ile stabilite ve koordinasyon arasındaki ilişki: Milli Olimpik Yelken Takımı örneği. Başkent Üniv Sağlık Bilim Fak Derg-BÜSBİD. 2017;2:135-150.
26. Şahan TY, Türker D, Söyler O. Comparison of plantar pressure distribution in underweight, normal, overweight, and obese adolescents: A cross-sectional study evaluation of plantar pressure in adolescents. Prosthet Orthot Int. 2023:47:101-106.
27. Galvão LC, Kravutschke RM, Gomes RZ, et al. Comparison of static podobarography between diabetic and non-diabetic neuropathy patients. Res Soc Dev. 2022;11:e228111436044.
28. Yekta Z, Pourali R, Ghasemi-Rad M. Comparison of demographic and clinical characteristics influencing health-related quality of life in patients with diabetic foot ulcers and those without foot ulcers. Diabetes Metab Syndr Obes. 2011;4:393-399.
29. Tuna H, Birtane M, Güldiken S, et al. The effect of disease duration on foot plantar pressure values in patients with type 2 diabetes mellitus. Turk J Phys Med Rehab. 2014;60:231-235.
30. Fawzy OA, Arafa AI, Wakeel MAE, et al. Plantar pressure as a risk assessment tool for diabetic foot ulceration in Egyptian patients with diabetes. Clin Med Insights Endocrinol Diabetes. 2014;7:31-39.
31. Stess RM, Jensen SR, Mirmiran R. The role of dynamic plantar pressures in diabetic foot ulcers. Diabetes Care. 1997;20:855-858.
32. Sawacha Z, Guarneri G, Cristoferi G, et al. Integrated kinematics–kinetics–plantar pressure data analysis: A useful tool for characterizing diabetic foot biomechanics. Gait Posture. 2012;36:20-26.
33. Drerup B, Hafkemeyer U, Möller M, et al. Effect of walking speed on pressure distribution of orthopedic shoe technology. Orthopade. 2001;30:169-175.
34. Nait Khachat A, Amrani N, Meftah S, et al. Plantar hyperpressure and diabetic foot: Place of podoscopic assesment and preventive equipment. Médecine des Maladies Métaboliques. 2016;10:270-274.