КСС. Оптико-электронная плантография. +

Цит. по: Соломин Вит.Ю., Федотов В.К., Соломин Вяч.Ю., Игнатьев Ю.Т. Компьютерная плантография как метод диагностики плоскостопия: возможности и перспективы // Омский научный вестник. – 2005. - №4 (33), декабрь. – С. 212-214.

УДК 617.586-007.58:004.352

В.Ю. Соломин, В.К. Федотов, Вяч.Ю. Соломин, Ю.Т. Игнатьев

Компьютерная плантография как метод диагностики плоскостопия: возможности и перспективы

Проблема повышения точности диагностики плоскостопия на сегодняшний день остается актуальной. Различные методы обследования, применяемые в настоящее время для выявления данной патологии, имеют существенные недостатки. Авторами на основе критического анализа современного состояния вопроса предложена оригинальная модификация способа компьютерной плантографии и применяемого для нее устройства. Рассмотренные в статье результаты научного поиска по изучаемой теме позволяют рекомендовать их внедрение в широкой сети лечебно-профилактических учреждений, и систематизировать профессиональную подготовку специалистов, занимающихся данным видом исследования.

Вопрос выбора наиболее оптимального способа диагностики плоскостопия остается открытым. Визуальный осмотр пациента в значительной части случаев позволяет лишь заподозрить наличие патологии и приблизительно определить степень ее выраженности. Фотографирование [15] имеет аналогичные недостатки. Возможность точно поставить клинический диагноз и установить степень тяжести заболевания дает подометрия (измерение высоты и длины стопы с вычислением их процентного соотношения – подометрического индекса) [8, 11], но ее результаты не могут быть объективно зафиксированы в виде оттиска или снимка, что снижает ценность этого метода при принятии экспертных решений (например, при экспертизе трудоспособности или годности к службе в армии). Последнему требованию отвечает рентгенологический метод исследования [3], однако существенным его недостатком является лучевая нагрузка. 

   Некоторые авторы [2] указывают на необходимость приоритетного использования альтернативных (нерадиационных) методов исследования. Перспективными в этом отношении можно считать группу методов, связанных с определением относительной величины опорной поверхности стопы (сравнение соотношения т.н. «грузового» и «рессорного» свода). Среди них наиболее широкое распространение получили методы традиционной плантографии (определение величины опорной поверхности стопы по отпечатку на бумаге) [4], педобарографии (измерение давления стоп на опору в покое и при различных видах нагрузки с последующей компьютерной обработкой результатов) [1,5,13,14] и компьютерно-оптической диагностики (регистрация видеокамерой состояния нижних конечностей или отраженного системой зеркал изображения подошвенной поверхности стоп с дальнейшей обработкой полученных данных на компьютере) [7,12].

Общим недостатком указанных методов диагностики является их погрешность. Так, получение оттиска стопы на бумаге существенно зависит от четкости соблюдения методики. Согласно данным проведенного нами обследования 152 детей среднего и старшего школьного возраста [9], результаты традиционной плантографии, выполненной медицинским персоналом школ при профилактических осмотрах, в 30-40% случаев не соответствуют клинической картине, или не читаются из-за плохого качества плантограмм (рис. 1).

Рис. 1 Соответствие результатов традиционной плантографии данным клинического осмотра, %

Педобарографические исследования не дают возможности визуализации опорной поверхности стоп, а в информации, полученной с помощью системы зеркал и видеокамеры (рис. 2), будет иметь место заранее заложенная определенная степень  искажения. Кроме того, для проведения педобарографии и компьютерно-оптического обследования (компьютерной плантографии) применяются сложные, дорогостоящие устройства, что затрудняет их использование в большинстве лечебно-профилактических учреждений.

Рис. 2 Схема компьютерно-оптической диагностической системы, предложенной В.Н. Сарнадским и соавт. [7]

1 - опорная пластина 1; 2 - зеркало; 3 - слайд-проектор; 4 - блок  регистрации изображения; 5 -  носитель изображения пространственной системы оптически контрастных полос; 6 - поляризационные светофильтры; 7 -  средство преобразования изображения в цифровой вид; 8 -  блок обработки данных; 9 - калибровочная пластина; 10 - пациент.

С целью упрощения и повышения точности диагностики плоскостопия нами на основе анализа особенностей и недостатков распространенных методов исследования преложена модификация способа определения относительной величины опорной поверхности стопы с помощью применения устройства, состоящего из сканера, соединенного с компьютером, монитором и лазерным принтером, а также коробчатой подставки для стоп с ребром жесткости и оптически прозрачной поверхностью с нанесенной непосредственно на нее масштабной сеткой (рис. 3,4).

Рис. 3 Устройство для определения величины опорной поверхности стопы (вид сбоку)

     1 – подставка; 2 – заплечики; 3 – подкладка; 4 – сканер

Сканирование подошвенной поверхности стоп проводят следующим образом. Подставку устанавливают на пол. В подставку укладывают подкладку, выполненную из упругого материала (поролон). На подкладку устанавливают сканер. На заплечики подставки устанавливают съемную пластину толщиной 6-8 мм, выполненную из прозрачного материала (органического стекла), с нанесенной непосредственно на нее масштабной сеткой (рис .4).

Обследуемого устанавливают на прозрачную пластину с масштабной сеткой в положении стоя, ноги на ширине плеч, с параллельным расположением стоп. Упругая подкладка поджимает поверхность сканера к нижней плоскости пластины. Опорные поверхности стоп обследуемого, установленные на верхнюю поверхность прозрачной пластины, образуют контактные пятна.

Поверхность подставки и стопы обследуемого укрывают темной плотной тканью для защиты глаз от воздействия лампы сканера, и, таким образом, создают условия для оптимальной работы сканера. Производят сканирование подошвенной поверхности одной из стоп пациента, затем для сканирования другой стопы пациент разворачивается на 1800.

Рис.  4 Устройство для определения величины опорной поверхности стопы (вид сверху)

                                    1 – подставка; 2 – прозрачная опорная пластина; 3 – заплечики; 4 – сканер

Полученное изображение изучают на экране монитора (рис. 5), определяя с помощью масштабной сетки величину опорной поверхности стопы, и  оценивая ее соотношение с величиной рессорного свода, а также производят его печать на бумаге с помощью лазерного принтера. По результатам проведенного обследования оценивают соотношение площади опоры и подсводного пространства, что позволяет исключить или подтвердить наличие плоскостопия, а также установить степень выраженности патологии, используя стандартную методику оценки плантограммы [10].

Рис.  5 Компьютерная плантография по предложенному способу

В настоящее время данный способ определения величины опорной поверхности стопы и устройство для его осуществления проходят клиническую апробацию. Их практическая значимость подтверждена полученным нами удостоверением на рационализаторское предложение (№2570, выдано Омской государственной медицинской академией 27.12.04) и решением о выдаче патента на полезную модель (№2005103107/22(004136);. приоритет от 07.02.2005).

Заключение

Предложенный вариант метода компьютерной плантографии, основанный на использовании описанного выше устройства, позволяет упростить методику получения изображения опорной поверхности стопы за счет прямого сканирования, и улучшить его качество, что ведет к повышению точности диагностики плоскостопия.

Применение разработанной нами подставки дает возможность использования для диагностики плоскостопия широко распространенной немедицинской оргтехники (сканера, компьютера, лазерного принтера), исключая необходимость применения дорогостоящей и сложной специальной аппаратуры.

По нашему мнению, компьютерно-оптические обследования, и, в частности, компьютерную плантографию, следует отнести не к клиническим, а к лучевым методам диагностики, поскольку в их основе лежит получение изображения исследуемого объекта (органа) при помощи электромагнитного оптического излучения видимой части спектра [6] с последующей компьютерной обработкой полученных данных. Это позволит определить их место и  упорядочить применение в медицинской практике, а также систематизировать профессиональную подготовку специалистов, занимающихся данными исследованиями.  

Библиографический список

1. Безгодков Ю.А., Калинин А.В. Изучение биомеханики у больных с патологией нижних конечностей // Материалы IXРоссийского национального конгресса «Человек и его здоровье» [ортопедия – травматология – протезирование – реабилитация]. – С.-Пб., 2004. – С. 12-13.

2. Василевич В.В., Драчевский В.А., Черепанов Д.Е., Демиденко А.Г. Методическое пособие по проведению военно-врачебной экспертизы при болезнях костно-мышечной системы и соединительной ткани. – Омск, 2004. – 56 с.

3. Жоха К. К., Александрович В. Л.Плоскостопие // Новости лучевой диагностики. - №2 – 1998. – С. 12-13.

4. Краснов А.Ф., Котельников Г.П., Иванова К.А. Ортопедия: Учебник для врачей последипломной подготовки и студентов старших курсов. - Самара: Самар. Дом печати, 1998. - 480 с.

5. Кузбашева Т.Г., Паршиков М.В. Функциональное состояние стопы у больных с поперечно-продольной деформацией стоп // Материалы IXРоссийского национального конгресса «Человек и его здоровье» [ортопедия – травматология – протезирование – реабилитация]. – С.-Пб., 2004.– С. 244-245.

6. Политехнический словарь / Под ред. акад. И.И. Артоболевского. – М.: Советская энциклопедия, 1977. – С. 579.

7. Сарнадский В.Н., Вильбергер С.Я., Фомичев Н.Г. Способ определения формы стоп и устройство для его осуществления. Патент РФ на изобретение №2177249 от 12.27.2001. Приоритет от 09.20.1999.

8. Скоблин А.П., Жила Ю.С., Джерелей А.Н. Руководство к практическим занятиям по травматологии и ортопедии. – М.: Медицина, 1975. – 223 с.

9. Соломин В.Ю. К вопросу диагностики плоскостопия у детей и подростков при проведении профилактических осмотров // Диагностика и лечение хирургических заболеваний у детей. Материалы межобластной научно-практической конференции детских хирургов. Книга 2. – Омск, 2005. – С 55-56.

10. Травматология и ортопедия: Руководство для врачей / Под ред. Ю.Г. Шапошникова. – М.: Медицина, 1997. – Т.3. – С. 332. 

11. Фридланд М.О. Ортопедия. – М.: Медгиз, 1954. – С. 73-74.

12. Цыкунов М.Б., Малахов О.А., Еремушкин М.А., Федорова С.А. Оценка эффективности консервативной коррекции статических деформаций методом компьютерной топографии // Материалы научно-практической конференции детских травматологов-ортопедов России. Воронеж, сентябрь2004 г. – С.-Пб., 2004. – С. 113-114.

13. Chang, Chia; Miller, Freeman; Schuyler, Jill. Dynamic Pedobarograph in Evaluation of Varus and Valgus Foot Deformities.Journal of Pediatric Orthopedics. 22(6):813-818, November/December 2002.

14. Liu, Xue; Thometz, John; Tassone, Channing; Barker, Brady; Lyon, Roger. Dynamic Plantar Pressure Measurement for the Normal Subject: Free-mapping Model for the Analysis of Pediatric Foot Deformities.
Journal of Pediatric Orthopedics. 25(1):103-106, January/February 2005.

15. O'Connell, Penelope; D'Souza, Lester; Dudeney, Sean; Stephens, Michael.Foot Deformities in Children with Cerebral Palsy.Journal of Pediatric Orthopedics. 18(6):743-747, November/December1998.