Способ оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе
METHOD OF ASSESSING DYNAMICS OF CONTACT OF FOOT WITH SUPPORT SURFACE DURING WALKING

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии и травматологии, и предназначено для оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе.
В последнее десятилетие в отечественной восстановительной медицине стали использоваться новые технологии диагностики и реабилитации пациентов с врожденными и приобретенными заболеваниями опорно-двигательной и нервной систем. Ряд данных методов связан с использованием технологий исследования функции опорно-двигательной системы или другими словами - функциональной диагностики двигательной патологии. При этом диагностика нарушений двигательной активности осуществляется на макро- и микроуровне. Чувствительность методов клинического анализа движений (КАД) позволяет регистрировать в течение короткого промежутка времени реакцию двигательной системы на различные лечебные воздействия: медикаментозные, физические и другие.
Фактически, именно применение КАД позволяет осуществить управляемое восстановительное лечение ортопедотравматологических больных за некоторыми исключениями, связанными с наличием острого болевого синдрома. Значительное число ортопедических больных имеет патологию двигательной сферы, что существенно ограничивает их в быту и в самообслуживании. Понимание этого факта позволяет по-иному взглянуть на общие подходы к восстановительному лечению. Прежде всего, именно функциональный результат - отсутствие или коррекция двигательного дефекта - и будет определять результат лечения.
Функциональные двигательные параметры в частности, как и функциональные показатели в целом, оказались также чувствительными к изменению физиологического состояния человека под действием медикаментов, физических факторов, специфических нагрузок, эмоционального состояния и т.д. Такая сенситивность позволяет использовать параметры двигательной функции не только для диагностики текущего состояния двигательной сферы, но и для определения посредством динамического наблюдения реакции на лечебные воздействия. В этом случае методы клинического анализа движений становятся тем инструментом, который позволяет применять лечебные воздействия с получением немедленного ответа со стороны наиболее заинтересованной функциональной структуры - опорно-двигательной системы.
Так, в уровне техники известен способ оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе, состоящий в регистрации времени контакта заднего, среднего и переднего отделов подошвенной поверхности стопы с опорой в процессе ходьбы (Скворцов Д.В. Диагностика двигательной патологии инструментальными методами: анализ походки, стабилометрия, М.: НМФ «МБН», 2007, 640 с.), принятый нами за прототип. Для подометрии применяют подоихнометрические датчики, которые крепят на подошвенных поверхностях обеих стоп в проекциях пяточных бугров, головок первых и пятых плюсневых костей и на ногтевых фалангах первых пальцев стоп (Фиг. 1 - схема расположения подоихнометрических датчиков на подошвенной поверхности стопы в проекциях: 1 - пяточного бугра, 2 - головки первой плюсневой кости, 3 - головки пятой плюсневой кости; 4 - ногтевой фаланги первого пальца (носка)).
В норме опора стопы начинается с контакта пяточной кости с опорной поверхностью, затем с опорой последовательно контактируют области головок пятой и первой плюсневых костей. В последнюю очередь контакт с опорой осуществляет носок - ногтевая фаланга первого пальца стопы. Контакт подошвенной поверхности стопы с опорой сопровождает перекат стопы по опоре через пятку, голеностопный сустав и ее передний отделы. При этом разные отделы стопы находятся на опоре в разные временные промежутки общего времени опоры. При перекате через пятку области головок первой и пятой плюсневых костей и носок не контактируют с опорной поверхностью. При перекате через голеностопный сустав вся стопа находится на опорной поверхности. При перекате через передний отдел стопы подошвенная поверхность пяточной области уже не контактирует с опорной поверхностью. Последней областью стопы, контактирующей с опорной поверхностью перед ее отрывом и переносом, является носок - ногтевая фаланга первого пальца стопы (Фиг. 2 - схемы, отражающие динамику переката стопы при ходьбе и графическое представление подометрического исследования: А. перекат через пятку; Б. перекат через голеностопный сустав; В. перекат через передний отдел стопы; Г. завершающая фаза переката через передний отдел стопы, когда с опорной поверхностью контактирует только носок; Д. графическое представление подометрического исследования. Время контакта с опорой: 1 - пятки, 2 - области головки первой плюсневой кости, 4 - ногтевой фаланги первого пальца (носка)). В целом, период опоры стопы продолжается от момента контакта пятки с опорной поверхностью до момента отрыва от опоры носка.
Однако данное исследование не охватывает такой оценочный фактор динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе, как интервал нахождения подошвенной поверхности стопы на опоре, необходимый для объективной оценки локомоторной функции.
Таким образом, существует потребность в способе оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе, лишенном вышеуказанного недостатка.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является точности и объективности оценки системы локомоции за счет определения трех показателей, характеризующих тотального контакта стопы с опорой при ходьбе в ходе подометрического исследования и формирование на их основе динамического показателя тотального контакта стопы с опорной поверхностью.
Для решения указанного технического результата предлагается способ оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе, включающий в себя проведение подометрического исследования, отличающийся тем, что по результатам проведенного исследования определяют динамический показатель тотального контакта стопы Д с опорной поверхностью при ходьбе:
ок
н
оп
Д=(t-t)/Δt×100%,
ок
н
оп
где t - время окончания опоры на пятку, t - время начала опоры на носок, Δt - время периода опоры.
На фиг. 1 приведена иллюстрация, наглядно демонстрирующая схему расположения подоихнометрических датчиков на подошвенной поверхности стопы в проекциях: 1 - пяточного бугра, 2 - головки первой плюсневой кости, 3 - головки пятой плюсневой кости; 4 - ногтевой фаланги первого пальца (носка).
На фиг. 2 приведена иллюстрация, наглядно демонстрирующая схемы, отражающие динамику переката стопы при ходьбе и графическое представление подометрического исследования: А. перекат через пятку; Б. перекат через голеностопный сустав; В. перекат через передний отдел стопы; Г. завершающая фаза переката через передний отдел стопы, когда с опорной поверхностью контактирует только носок; Д. графическое представление подометрического исследования. Время контакта с опорой: 1 - пяточного бугра, 2 - головки первой плюсневой кости, 4 - ногтевой фаланги первого пальца (носка).
На фиг. 3 приведена иллюстрация, наглядно демонстрирующая схемы, отражающие динамику переката разных отделов стопы (1, 2, 4) при ходьбе и графическое представление подометрического исследования на конкретном клиническом примере.
Перекат через разные отделы стопы связан с разными функциональными процессами, происходящими во время ходьбы (Perry J. Gait analysis. Normal and pathological function. - SLACK Incorporated, 1992. - 524 p.). Так, перекаты через пятку и передний отдел стопы, когда с опорной поверхностью контактируют только задний или передний отделы подошвы, сопровождаются значительными динамическими нагрузками, что способствует сокращению их длительности при патологии, а, характеризующийся абсолютным энергетическим минимумом перекат через голеностопный сустав, когда вся стопа находится на опорной поверхности, удлиняется во времени. Таким образом, различное функциональное значение перечисленных перекатов стопы способствует изменению их соотношения при патологии системы локомоции.
Таким образом, период времени, кода вся подошвенная поверхность стопы находится на опоре, имеет важное диагностическое значение. В связи с этим нами предлагается способ оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе, состоящий в определении динамического показателя тотального контакта стопы с опорой при ходьбе.
Для определения показателя использовались три параметра, определяемые в ходе подометрического исследования ходьбы: время окончания опоры на пятку, время начала опоры на носок, время периода опоры конечности.
Для определения динамического показателя тотального контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе находили между временем окончания опоры на пятку и временем начала опоры на носок, которую делили не время периода опоры и умножали на 100. Таким образом, динамический показатель тотального контакта стопы с опорной поверхностью выражали в процентах от времени опоры
ок
н
оп
Д=(t-t)/Δt×100%,
ок
н
оп
где t- время окончания опоры на пятку, t - время начала опоры на носок, Δt - время периода опоры.
При анализе подометрического исследования ходьбы данный показатель вычисляли для обеих нижних конечностей, что позволяло сравнивать функцию нижних конечностей по предлагаемому показателю.
Применение динамического показателя тотального контакта стопы с опорной поверхностью выявило его связь с выраженностью патологического процесса системы локомоции. Предложенный показатель во всех наших наблюдениях преобладал на стороне наиболее пораженной нижней конечности.
Таким образом, предложенный нами способ оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе состоящий в определении динамического показателя тотального контакта стопы с опорной поверхностью предназначен для скрининговой диагностики более пораженной нижней конечности, позволяет усовершенствовать интерпретацию данных подометрического исследования ходьбы.
Пример.
Больной П. 63 лет с диагнозом двусторонний гонартроз, преимущественным поражением левого коленного сустава получал консервативное лечение - внутрисуставные инъекции препарата гиалуроновой кислоты в левый коленный сустав. До и после лечения больному проводились биомеханические исследования - подометрия (Фиг. 3) и оценка боли по визуальной аналоговой шкале.
До лечения отмечался выраженный болевой синдром в левом коленном суставе, сопровождающийся преобладанием динамического показателя тотального контакта стопы Д с опорной поверхностью левой нижней конечности: 28,2% - для левой ноги, 16,1% - для правой ноги. После лечения отмечено купирование болевого синдрома с сокращением динамического показателя тотального контакта стопы с опорной поверхностью левой нижней конечности: 13,1% - для левой ноги, 25% - для правой ноги.