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114年:物治技術(2)

下圖輪椅座墊覆套具有不同分區之設計，坐骨附近為甲區，其餘區域為乙區。有關此設計之敘述，下列何者正確？ 圖片

A覆套表面分區設計成不同摩擦係數，可提供乘坐者更明顯的皮膚感覺回饋
B覆套表面分區設計成不同摩擦係數，可將乘坐時座面發生前滑的剪力完全消除
C覆套甲區設計成低摩擦係數，可使乘坐時增加更大的座墊沉入量
D覆套乙區設計成高摩擦係數，可承接較多因臀部前滑所產生的剪力

詳細解析

本題觀念：

輪椅座墊之生物力學設計：壓力性損傷（Pressure Injury）預防、剪力（Shear force）與摩擦力（Friction）管理、座墊包覆性（Envelopment）。

影像分析：

本題圖片展示了一個輪椅座墊覆套的背面結構圖，清楚標示了針對不同解剖位置的分區功能設計：

  1. 甲區（坐骨結節處/Ischial Tuberosities）：

    • 位置：位於座墊後方中央，對應人體最突出的骨突點（坐骨結節），是壓瘡最高風險區。
    • 標示特性：「高延展性（High stretch）」、「低摩擦係數（Low coefficient of friction）」、「雙層布料」。
    • 臨床意義：
      • 高延展性：允許布料隨著臀部下沉（Immersion），避免產生「吊床效應（Hammocking）」，確保座墊能充分包覆臀部以分散壓力。
      • 低摩擦係數/雙層布料：雙層設計通常讓布層之間互相滑動，或讓皮膚在布面上微動，旨在減少皮膚受到的剪力（Shear），防止坐骨處的皮膚因身體滑動而被過度拉扯與變形。

  2. 乙區（大腿與座墊周邊/Thighs and Perimeter）：

    • 位置：位於座墊前方及兩側，對應大腿及臀部外圍。
    • 標示特性：「一般彈性」、「高摩擦係數（High coefficient of friction）」、「單層布料」。
    • 臨床意義：
      • 高摩擦係數：提供「抓地力」，增加阻力以防止乘坐者臀部向前滑動（Forward sliding/Migration）。
      • 功能：提供擺位穩定度（Stability），並作為承受剪力的「煞車區」。

選項分析：

  • A. 覆套表面分區設計成不同摩擦係數，可提供乘坐者更明顯的皮膚感覺回饋

    • 分析：錯誤。雖然不同材質可能會有不同的觸感，但此設計的主要目的並非為了「感覺回饋（Sensory feedback）」，而是為了生物力學上的「減壓」與「抗剪力/穩定擺位」。壓瘡高風險個案通常感覺功能受損，依賴感覺回饋並非此設計的核心防護機制。

  • B. 覆套表面分區設計成不同摩擦係數，可將乘坐時座面發生前滑的剪力完全消除

    • 分析：錯誤。醫學與物理學上很難達到「完全消除（Completely eliminate）」剪力。此設計是透過分區管理來「減低」高風險區的剪力，並將剪力轉移到耐受度較高的區域，而非完全消除。

  • C. 覆套甲區設計成低摩擦係數，可使乘坐時增加更大的座墊沉入量

    • 分析：錯誤/不精確。座墊的**沉入量（Immersion）主要取決於覆套的延展性（Stretch）**與內部材質的軟硬度。
    • 圖片中甲區確實標示了「高延展性」，這才是增加沉入量的主因。
    • 「低摩擦係數」的主要功能是減少剪力（Shear），避免皮膚被拉扯，而非直接增加垂直方向的沉入深度。雖然低摩擦有助於減少表面張力（吊床效應），但相比之下，選項D對乙區功能的描述更為直接且符合力學原理。

  • D. 覆套乙區設計成高摩擦係數，可承接較多因臀部前滑所產生的剪力

    • 分析：正確。
    • 原理：當乘坐者有向前滑動的傾向時（例如骨盆後傾或重力作用），身體與座墊之間會產生相對運動的趨勢。
    • 機制：乙區（大腿處）設計為高摩擦係數，就像煞車皮一樣，利用高摩擦力來「抓住」大腿皮膚，阻止身體滑動。
    • 剪力分配：摩擦力本質上就是一種平行於接觸面的力（即剪力）。透過讓皮膚耐受度較好的大腿區域（乙區）產生較大的摩擦力來抵抗滑動，乙區便「承接」了大部分的剪力負荷。
    • 保護作用：因為乙區抓住了身體，身體就不會滑動，進而保護了甲區（坐骨處）不會受到嚴重的剪力拉扯。這是一種「棄車保帥」的策略：讓耐受力強的大腿皮膚（乙區）承受剪力，以保護脆弱的坐骨皮膚（甲區）。

答案解析

本題正確答案為 (D)。

此座墊覆套採用了「分區功能性設計」：

  1. 甲區（保護區）：利用低摩擦係數與雙層滑動設計，確保當身體發生微小位移時，剪力不會作用在脆弱的坐骨皮膚上，而是被雙層布料吸收或滑開。同時配合高延展性以增加沉入量與包覆性。
  2. 乙區（穩定區）：利用高摩擦係數增加阻力，提供姿勢穩定性。當身體試圖前滑時，乙區的高摩擦力會產生反作用力來阻止滑動，因此乙區會「承接」並抵抗這些因滑動趨勢而產生的剪力。

選項D正確描述了高摩擦係數區域在生物力學上的功能：透過承擔剪力負荷來提供穩定，防止身體滑動進而保護高風險區。

核心知識點

  1. 剪力（Shear） vs. 摩擦力（Friction）：摩擦力是阻止兩物體表面滑動的力；剪力是造成皮膚與深層組織相對位移、導致血管扭曲變形的力。
  2. 座墊分區策略：
    • 高風險區（坐骨）：需低摩擦（減少組織變形）、高延展（增加沉入/減壓）。
    • 低風險區（大腿/前側）：需高摩擦（提供穩定/防止前滑/煞車作用）。
  3. 吊床效應（Hammocking）：若覆套缺乏延展性，會像繃緊的吊床一樣支撐體重，導致座墊的減壓材質無法發揮作用，壓力會集中在骨突點。

參考資料

  1. ISO 16840-2: Wheelchair seating - Determination of physical and mechanical characteristics of seat cushions intended to manage tissue integrity. (關於座墊沉入量與剪力/摩擦力測試標準)
  2. Clinical Practice Guideline (CPG): Prevention and Treatment of Pressure Ulcers/Injuries (EPUAP/NPIAP). (強調剪力管理在壓傷預防的重要性)
  3. Ride Designs / ROHO / JAY 等座墊原廠技術手冊: 常見的 "Shear Reduction Zone" 與 "Stability Zone" 設計概念。
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