Гродненский государственный медицинский университет кафедра травматологии ортопедии и

Гродненский государственный медицинский университет кафедра травматологии, ортопедии и ВПХ ОСОБЕННОСТИ БИОМЕХАНИКИ, ДИАГНОСТИКА И ПРИНЦЫПЫ ЛЕЧЕНИЯ ПАТОЛОГИИ СТОПЫ У ДЕТЕЙ И ВЗРОСЛЫХ зав. кафедрой к. м. н. доцент ЛАШКОВСКИЙ В. В.

Подиатрия – раздел ортопедии, изучающий патологию стопы врождённого, приобретённого и травматического генеза, многообразные варианты нормы и пограничные состояния с доклиническими проявлениями патологии, а так же ортезное и обувное обеспечение пациентов.

Статические деформации органов опоры и движения у детей составляют 77, 7% от всех ортопедических заболеваний. В этой группе ведущее положение занимают деформации стопы и они встречаются в 58, 3% случаев. Среди деформаций стопы лидирующее положение занимает её плоско-вальгусная деформация (плоскостопие).

Частота патологии По нашим данным из осмотренных 5259 детей различные виды деформации стопы выявлены у 1615 ( 30, 7% ) школьников. Из них плоско-вальгусная деформация в различных вариантах в 87, 11% случаев. За период 2000 -2004 г. в г. Гродно и Гродненской области из 54497 юношей призывного возраста 930 были признаны негодными к воинской службе из - за выраженных деформаций стоп. ( плюс девушки ) USA Gould N. (1980) Около 40% населения страны (около 74 млн. ) на момент проведения исследова ния, имело патологию стопы, и из них 12 % подверглось оперативному лечению.

Данные ЦВВК (14. 05. 2010 г. ) 1. Годные от всего количества граждан РБ: 2007 – 58, 4%, 2008 – 47, 6%, 2009 – 39, 9% 2. 2009 – годные 39, 9%, негодные – 35, 9%, временно негодные – 24, 2% 3. Негодные: а) болезни костно-мышечной системы 21, 4% ( деформации позвоночника – 64, 1%, плоскостопие и деформации стопы – 17, 9%) б) болезни ССС, в) болезни ЖКТ, г) психические расстройства

29 – 30 сентября 2005 г. на базе Гр. ГМУ проведено Республиканское совещание общества травматологов – ортопедов с международным участием по теме: «Ранняя функциональная компьютерно - механическая диагностика и контроль ортопедической коррекции патологии стоп» 18 -19 июня 2008 г. в г. Гродно проведена первая в Беларуси международная научно-практическая конференция по подиатрии «Биомеханика стопы человека» . Актуальность тематики конференции вызвала значительный интерес ученых и специалистов 7 стран (Беларусь, Россия, Украина, Польша, Канада, Бельгия и Суринам), которые заявили на конференцию 51 доклад из 30 организаций.

Функции стопы: 1 – опорная – передача давления массы тела на опорную поверхность 2 - рессорная – упругое распластывание под действием вертикальных нагрузок 3 - локомоторная (толчковая) – перемещение тела при движении 4 - балансировочная - регуляция позы человека при стоянии, ходьбе, беге – за счет дозированной боковой подвижности стопы

Опорная (сиреневый цвет) и рессорная (коричневый цвет) колонны стопы.

Ударные нагрузки на стопу человека = Человек проходит за свою жизнь ( 70 лет ) около 180 тысяч км. , сделав при этом примерно 200 млн. Шагов = 70% ударной нагрузки при ходьбе и беге компенсируются структурами стопы = При быстрой ходьбе в обуви с твёрдым каблуком по паркету ускорение в области пятки составляет 30 g (в 30 раз превышает ускорение свободного падения) = При правильно сформированной стопе оно быстро уменьшается по вертикали и составляет: голень 5 - 7 g, бедро 4 - 5 g, таз 3 – 4 g, основание черепа 0, 5 - 1

деформирующий артроз таранно-ладьевидного сустава у пациента 11 лет

Основные типы стопы 1. Нормальная стопа – изменяет свою жёсткость в процессе переката. 2. Плоская стопа – не образует жёсткий свод в процессе переката, низкая способность к супинации при отталкивании от опоры. В опоре участвует на 38% площади больше, чем это необходимо. 3. Полая стопа – неизменная жёсткость при локомоции. В опоре участвует 80% от необходимой площади.

Ходьба высокоавтоматизированный сложный многокомпонентный процесс перемещения тела в пространстве. Походка каждого человека имеет индивидуальные характеристики за счёт множества мелких движений. «А я милого узнаю по походке» . В настоящее время разрабатывается способ математического анализа ходьбы по материалам видеорегистрации для идентификации человека, как по отпечаткам пальцев. Методы анализа ходьбы: 1 – визуальный метод: пространственные параметры – длина и ширина шага, угол разворота стоп, временные – темп и скорость ходьбы 2 – инструментальные методы

Основные периоды цикла шага человека: 1 – период опоры (60% времени цикла шага) 2 – период переноса - нет контакта с опорой 3 – период двойной опоры (40% времени цикла шага, во время бега отсутствует)

Период опоры (перекат стопы в норме). а- контакт пятки с опорной поверхностью (стопа разгибается к тылу на 30°) б, в – соприкосновение всей поверхности стопы с опорой (45% времени переката) г – отрыв пятки от опорной поверхности, д – отрыв большого пальца от опорной поверхности

Вектор перемещения массы тела на подошвенной поверхности стопы (а - в норме, в – при плоско-валгусной деформации стопы)

Движения тазового и плечевого пояса в цикле шага. Удержание равновесия и уменьшение амплитуды отклонения перемещаемого центра тяжести (2 -ой крестцовый позвонок) от прямой линии, по которой двигается тело человека. Совершаются ротационные движения в противоположных направлениях и перекрещиваются во время ходьбы. Обе оси становятся параллельными в положении стоя.

Методы диагностики заболеваний и деформаций стоп 1. Анамнез и жалобы пациента, общий и местный осмотр нижних конечностей и стопы; 2. Динамический контроль изнашивания обуви; 3. Функциональные методы исследования: а) рычажный тест 1 -го пальца (Jack test), б) проба Веры Штритер, в) тест активного подошвенного сгибания пальцев стопы, г) тест активного разведения пальцев стопы, д) определение укорочения ахиллова сухожилия е) определение степени фиксации деформации

Методы диагностики заболеваний и деформаций стоп 4. Биомеханические: а)‑плантография (плантограф и типографская краска, оптический и оптико - компьютерный плантограф) ; б) - педобарометрия ‑ тензо - компьютерное измерение распределения подошвенного давления в статике и динамике; 5. Физические: а) рентгенография; б) магнитно – резонансная и КТ томография; в) сонография.

Жалобы пациентов с патологией стопы 1. Болевой синдром 2. Функциональные расстройства 3. Косметические дефекты и деформация повседневной бытовой обуви

ОБЩИЙ ОСМОТР СТОПЫ Условия осмотра: а) расположение стопы на уровне глаз врача, б) плоская жёсткая опорная поверхность, в) хорошее освещение 1 Выраженность свода стопы • 2 Соотношения между передним, средним и • задним отделами стопы • 3 Наличие видимых костных деформаций скелета • 4 Локализация и характер кожных изменений • 5 Длина внутренней и наружной колонн стопы • 6 Состояние мышц стопы-голени (гипо атрофия) •

Плоско – вальгусная деформация стоп

Современные биомеханические исследования показали, что 63% стабильности стопы обеспечивается конфигурацией костей стопы и их коротких связок, а 37% – комплексом spring ligament. Пространственно-функциональные взаимоотношения между таранной и пяточной костью являются ключевыми, особенно положение головки таранной кости по отношению к ладьевидной кости и sustentaculum tali пяточной кости. При чрезмерном медиальном смещении головка таранной кости смещается книзу, перерастягивает капсулу таранно-ладьевидного сустава, подошвенную пяточно-ладьевидную связку (spring ligament) и занимает децентрированное положение по отношению к acet. pedis.

Acetabulum pedis

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. ( КЛИНИЧЕСКИЕ) 1) Рычажный тест I пальца. 2) Проба Штритер. 3) Тест активного подошвенного сгибания пальцев стопы. 4) Тест активного разведения пальцев стопы. 5) Определение укорочения ахиллова сухожилия. 6) Возможность одномоментной пассивной коррекции деформации стопы 7) Определение объёма движений в голеностопном и подтаранном суставах

Рычажный тест (Jack-test) Исходное положение Выполнение теста

Проба Штриттер Патологическое вальгусное отклонение Восстановление осевых соотношений заднего отдела стопы при заднего отдела при подъёме на физиологической нагрузке носочки

Тест активного подошвенного сгибания пальцев Амплитуда активной физиологической подвижности пальцев стопы

Физиологическая подвижность пальцев стопы и ограничение подошвенного сгибания пальцев.

Определение укорочения ахиллова сухожили

Значение гипермобильности суставов и незрелости соединительной ткани в формировании деформаций стопы

ГИПЕРМОБИЛЬНОСТЬ СУСТАВОВ – увеличение амплитуды движений в суставе без нарушения соотношения суставных поверхностей ( т. е. без подвывиха или вывиха в суставе). Описана А. Черногубовым более 100 лет тому назад Термин «гипермобильный синдром» был предложен в 1967 году J. H. Kirk и коллегами В МКБ-10 Шифр М 37. 5 - Гипермобильный синдром

ГИПЕРМОБИЛЬНОСТЬ – МЕЖДИСЦИПЛИНАРНАЯ ПРОБЛЕМА Гипермобильность не патологическое состояние, но достоверный фактор риска для неспецифических жалоб со стороны опорно– двигательного аппарата и для морфологических признаков «слабости» соединительно - тканных структур систем организма (пролапсы клапанов сердца, нефроптоз, варикозная болезнь, опущение матки и т. д. ) Beigton P. , Graham R. , Bird H. Hypermobility of joints. //2–nd edition. London, Berlin, Heidelberg et al. – Springer–Verlag. – 1989 – 189 p.

РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ У представителей европейской популяции – 10 % У представителей африканской и азиатской популяции – 15 -25 % Словацкая популяция в возрасте 18 – 25 лет (1299 человек) Легкая степень – 14, 7% Тяжелая – 12, 5 % Генерализованная – 0, 7 %

ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ (счет по P. Beighton, 1983) 1. Пассивное переразгибание 5 – го пальца кисти в пястно-фаланговом суставе боле 90° 2. Пассивное сгибание 1 -го пальца в строну предплечья при сгибании кисти в лучезапястном суставе 3. Переразгибание в локтевом суставе свыше 10 ° 4. Переразгибание в коленном суставе свыше 10 ° 5. Наклон пациента кпереди при разогнутых нижних конечностях в коленных суставах - при этом ладони касаются пола

Гипермобильный синдром. В основе патогенеза лежит наследственная особенность структуры белка коллагена, приводящая к большей, чем в норме его растяжимости Генами FBN 1 и FBN 2 кодируется важный структурный компонент микрофибрил белок фибриллин. Дефектные гены снижают его механическую прочность.

Оценка в баллах (счет по P. Beighton, 1983) Показатель до 2 баллов - норма Показатель от 3 до 9 баллов расценивается как гипермобильность 3 - 4 балла – легкая степень 5 - 9 баллов - тяжелая степень

Из инструментальных методов исследования доступным и информативным является рентгенологическое обследование пациентов

Условия проведения рентген обследования стопы 1 – физиологическая нагрузка массы тела стоя 2 - прямая проекция – кассета под стопой горизонтально, трубка Rg – аппарата - наклон 30° от вертикали с центрацией на головку таранной кости, расстояние 90 см от стопы. 3 - боковая проекция –пациент на подставке, кассета располагается вертикально, параллельно внутренней поверхности стопы, расстояние 90 см от стопы. 4 - при выполнении боковой проекции стопа не касается внутренней поверхностью кассеты

Методика определения угла продольного свода А

УРОВЕНЬ ПРОГИБА ПРОДОЛЬНОГО СВОДА СТОПЫ А-НОРМА B-ПРОГИБ НА УРОВНЕ ТАРАННО-ЛАДЬЕВИДНОГО СУСТАВА C-ПРОГИБ НА УРОВНЕ ЛАДЬЕВИДНО-КЛИНОВИДНОГО СУСТАВА D-ПРОГИБ НА УРОВНЕ ОБОИХ СУСТАВОВ

ПЛАНТОГРАФИЯ. Исследование стопы пациента на основании анализа плантограмм (отпечатков опорной поверхности стопы). Плантограмма достоверно отражает нарушения, которые коррелируются с малодоступными проведении массовых обследований населения рентгенологическими и другими, более сложными методами обследования. Для получения плантограммы используют плантограф и типографскую краску. Плантограф представляет собой полиэтиленовую пленку, закрепленную в тонкой рамке. Обратную сторону пленки перед исследованием подкрашивают разведенной типографской краской. Под пленку помещают лист бумаги.

Фотоплантоскопия методика изучения особенностей стопы путём визуального наблюдения подошвенной поверхности стоящего пациента через опорное стекло фотоплантографа с последующим фотодокументированием и возможностью сохранения данных обследования в цифровом формате для сравнительного анализа через любой последующий промежуток времени

Фотоплантография Разработан в НИЦПР НАН Беларуси. Плоскостное изображение стопы специальными геометрическими построениями разделяется на ряд зон, характеризующих отдельные анатомические области стопы.

ФОТОПЛАНТОГРАММА ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА

ФОТОПЛАНТОГРАММА ПЛОСКОЙ СТОПЫ

Фотоплантограмма полой стопы (опора на передний и задний отделы стопы).

Педобарометрия. Создан группой сотрудников ГНУ «НИЦПР НАН Беларуси» г. Гродно , ГНУ «ФТИ НАН Беларуси» г. Минск, Гр ГМУ (кафедра травматологии, ортопедии и ВПХ)

Отличительной особенностью барометрических приборов является фиксация не пространственных координат, а силовых параметров статики или движения. .

Пациент С. 14 лет, диагноз: двусторонняя плоско-вальгусная деформация стоп А 4 В 5, декомпенсированная форма: 1) после выполнения реконструктивной операции на правой стопе

Общий видеорегистрационного комплекса SMART с подометрической платформой.

В настоящее время выделено более 120 нозологических единиц заболеваний стопы. Из них основными являются: 1. ПЛОСКО-ВАЛЬГУСНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ CТОПЫ (ПЛОСКОСТОПИЕ) 2. НАРУЖНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ ПЕРВОГО ПАЛЬЦА СТОПЫ (hallux valgus) 3. ПЯТОЧНО-ВАЛЬГУСНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ СТОПЫ 4. ПОЛАЯ СТОПА 5. ПРИВЕДЕННАЯ СТОПА 6. ВРОЖДЕННАЯ КОСОЛАПОСТЬ 7. ВРОЖДЕННЫЕ И ПРИОБРЕТЕННЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ПАЛЬЦЕВ 8. ЗАБОЛЕВАНИЯ ПОДОШВЕННОГО АПОНЕВРОЗА 9. ВРОЖДЁННЫЕ ПОРОКИ РАЗВИТИЯ ПАЛЬЦЕВ (СИНДАКТИЛИЯ, ПОЛИДАКТИЛИЯ, ЭКТРОДАКТИЛИЯ)

Плоскостопие – общесобирательный термин, используемый для обозначения состояний, при которых продольный свод патологически низкий или вообще не прослеживается.

Основные компоненты деформации 1. Подошвенное сгибание таранно – пяточно – ладьевидного блока с избыточной пронацией в подтаранном суставе 2. Смещение головки таранной кости кнутри и книзу по отношению к ладьевидной кости 3. Укорочение наружной и удлинение внутренней колонны 4. Супинация переднего отдела стопы 5. Перерастяжение сухожилия задней большеберцовой и её функциональная недостаточность 6. Укорочение ахиллова сухожилия мышцы

Термин «плоскостопие» = Не отражает большинства патологических процессов происходящих в стопе. Он учитывает только клинические и рентгенологические данные, характеризующие внутреннюю часть свода стопы. = Не соответствует многоплоскостным изменениям анатомических структур стопы имеющих место в действительности. Терминологически правильный диагноз – плоско – вальгусная деформация стопы с указанием степени тяжести

Лечение заболеваний стоп может быть как консервативным, так и оперативным. Консервативное лечение должно проводиться как можно в более раннем возрасте с учётом больших репаративных возможностей растущего организма. Этот метод лечения направлен на коррекцию деформации различными способами и создание благоприятных условий для роста и развития стопы ребёнка. 1 – регулярные занятия ЛФК (скакалка) 2 - рациональная обувь, подошвенные ортезы 3 - ФТЛ (электростимуляция икроножных мышц, парафин) 4 - псаммотерапия (лечение нагретым песком) 5 - хождение босиком 6 - плавание

ЛФК – цель - улучшение состояния мышц и связок стопы и голени, выполняющих опорные и демпфирующие функции

Серийные подошвенные ортезы снижают давление в зонах пятки и средней части стопы на 25 %

Индивидуальные подошвенные ортезы изготавливаются по слепку стопы пациента за счет перераспределения нагрузки удается на 15 – 50 % снизить давление в наиболее чувствительных зонах подошвы

Рациональная обувь. Стремление родителей к преждевременному освоению ребёнком первых навыков стояния и ходьбы, ведёт к перегрузке неокрепших хрящевых и костномышечных структур стопы, создаёт условия для неправильного её развития. Рационально выбранная обувь с широким носком ( обеспечивает широкое расположение пальцев стопы), твёрдым задником (плотно охватывает пятку и удерживает её в вертикальном положении), небольшим каблуком (не перегружаются пальцы ) способствует нормальному развитию стопы ребёнка и уменьшает вероятность развития деформаций стопы. Следует избегать распространённой в быту практики “донашивания обуви старших детей ”, где уже сформирована разношенная колодка и распределены опорно - нагружаемые плоскости, которые могут не сообветствовать стопе данного ребёнка. В отношении рациональной обуви необходимо обращать внимание на то, чтобы подошва ботинка была гнущейся, так как гнущаяся подошва создают возможность плавного переката стопы при ходьбе. Ширина обуви в её передней части должна соответствовать поперечному размеру переднего отдела стопы в области головок плюсневых костей нагруженной босой стопы. Задний отдел ботинка должен быть прочным и плотно прилегать к пяточной области стопы. Достаточная фиксация пятки является одной из гарантий против образования плоскостопия. Важное значение имеет высота каблука. Многократные исследования дали основание считать высоту каблука для стопы равной 1/14 её длины. Если длина стопы 28 см. , то высота каблука = 28 : 14 = 2 см.

Наиболее чувствительные зоны стопы при изготовлении и использовании обуви

Компьютерно - технологическая система проектирования изготовления стелек AMFIT На этапе проектирования модели стопы используется устройство, генерирующее числовое описание формы стопы с помощью близко расположенных штифтов, которые выдвигаются перпендикулярно плантарной поверхности. Они ыдвигаются с различной силой, деформируя профиль подошвы стопы. Перемещение каждого штифта в отдельности фиксируется и выражается числовым значением. Затем эта числовая информация обрабатывается и используется в качестве исходных данных для аппарата, формующего индивидуальные ортезы

Хирургические методы лечения плосковальгусной деформации стоп 1 - Операции блокирующие или ограничивающие чрезмерную пронационную подвижность стопы на уровне подтаранного сустава 2 - Операции на медиальной колонне стопы - перемещение и пересадка сухожилий, различные виды капсулопластики, артродезирующие операции, корригирующие остеотомии клиновидной и таранной костей 3 - Остеотомии пяточной кости 4 - Комбинированные операции на костных структурах, суставах, мягких тканях 5 - Коррекция аппаратами внешней фиксации ( Бродко, Гафаров)

Варианты операций для коррекции плоско – вальгусной деформации стопы у детей (разработанные на кафедре) 1. Реконструктивная костно -пластическая операция с удлинением и медиализацией tendo Achilli, костнопластическим удлинением наружной и динамической стабилизацией внутренней колонны стопы. 2. Ротационная реинсерция ½ tendo Achilli на пяточной кости. 3. Малоинвазивная медиализация tendo Achilli в сочетании с поперечной тенотомией ½ сухожильного растяжения m. gastrocnemius. 4. Корригирующий латеральный артрориз подтаранного сустава

Цели операций: 1 – центрация головки таранной кости по отношению к acetabulum pedis с одномоментным устранением всех компонентов деформации стопы (операция № 1) 2 – динамическая коррекция биомеханичес ких параметров заднего отдела стопы для последующего восстановления нормальной анатомии стопы (операции № 2, 3, 4)

Удлинение tendo Achilli с медиализацией точки прикрепления

Поперечная удлиняющая остеотомия переднего отдела пяточной кости Разработанный нами рычажный дистрактор для выполнения остеотомии и одномоментного удлинения наружной колонны стопы с имплантацией костного аутотрансплантата

Иссечение капсулы таранно-ладьевидного сустава, spring ligament с последующей капсулопластикой

Перемещение сухожилия передней большеберцовой мышцы Укрепление медиальной части продольного свода Создание новой мощной медиальноподошвенной связки

Формирование L образной костной борозды на боковой поверхности ладьевидной кости Перемещение сухожилия m. tibialis anterior

Результаты лечения в данной группе детей прослежены в сроки от 3 до 9 лет. • Отмечалось исчезновение болевого синдрома при нагрузках • Улучшение походки • Благоприятное в косметическом отношении изменение внешней формы стопы с восстановлением продольного свода • Пациенты перестали быстро изнашивать и деформировать бытовую обувь

Клинический результат

Плоско-вальгусная деформация стопы до- и после оперативного лечения

Ротационная реинсерция 1/2 ахиллова сухожилия на пяточной кости

Направления супинационных усилий при ротационной реинсерции -Увеличение супинационного усилия: во фронтальной плоскости ~ в 2 раза; в сагиттальной плоскости ~ в 1, 5 -2 раза.

Направления супинационных усилий при малоинвазивной медиализации ахиллова сухожилия в сочетании с поперечной тенотомией сухожильного растяжения m. gastrocnemius Увеличение супинационного усилия происходит только во фронтальной плоскости (20 -40%)

Ротационная реинсерция ½ tendo Achilli (этапы операции) хирургический доступ продольное разделение сухожилия

дезинсерция наружной порции сухожилие прошито двумя держалками формирование костного паза ½ часть сухожилия перемещена в паз

Ротационная реинсерция tendo Achilli

Ротационная реинсерция tendo Achilli

Пациент С. А. 9 лет, диагноз: двусторонняя плоско-вальгусная деформация стоп А 2 В 3, субкомпенсированная форма: операция – малоинвазивная ротационная реинсерция ахиллова сухожилия на левой стопе – январь 2008 г: Операц ия Кости плюсн Фаланг плюсн Кубови и ы, ы, дная пальце внешня внутре кость в я нняя сторона Ладьев идная кость Пяточн ая ая кость, внешня внутре я нняя сторона Станда ртное отклон ение до 0, 23 0, 24 0, 14 0, 22 0, 14 0, 03 0, 01 0, 09 после 0, 18 0, 19 0, 09 0, 24 0, 08 0, 11 0, 06

Этапы операции корригирующего латерального артрориза подтаранного сустава

До операции а) фотоплантограмма б)клинический осмотр

Через 1 год после операции

Деформации пальцев стопы

Hallux valgus

Эпидемиология По данным National Center for Health Statistics в США не более 1% Gould et al. 15 -30 лет частота 3%, 31 -60 лет 9%, старше 61 года 16 % Женский : мужской пол 15: 1 Генетическая предрасположенность

R-графия (выполняется обязательно в положении стоя) Угол отклонения 1 пальца N до 15° Интерметатарзальный N до 9°

Классификация Легкая степень – 15 -25° Средняя степень – 25 -40° Тяжелая - > 40°

Лечение: консервативное и оперативное

Деформации пальцев стопы Палец- колотушка изолированная сгибательная контрактура ногтевой фаланги на уровне дистального межфалангового сустава. Молоткообразный палец фиксированная сгибательная контрактура проксимального межфалангового сустава Когтеобразный палец сгибательная контрактура прокс. и дистального МФС, гиперэкстензия плюсне фалангового сустава с тыльным подвывихом прокс. фаланги пальца

Гиперкератозы

Hallux varus

Полидактилия

Синдактилия

Макродактилия

Благодарю за внимание !