RU2737718C1 - Способ оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе - Google Patents
Способ оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2737718C1 RU2737718C1 RU2019143391A RU2019143391A RU2737718C1 RU 2737718 C1 RU2737718 C1 RU 2737718C1 RU 2019143391 A RU2019143391 A RU 2019143391A RU 2019143391 A RU2019143391 A RU 2019143391A RU 2737718 C1 RU2737718 C1 RU 2737718C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foot
- support
- contact
- time
- supporting surface
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 36
- 210000000474 heel Anatomy 0.000 description 12
- 210000003371 toe Anatomy 0.000 description 11
- 210000001906 first metatarsal bone Anatomy 0.000 description 7
- 210000004744 fore-foot Anatomy 0.000 description 6
- 210000001255 hallux Anatomy 0.000 description 6
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 6
- 210000000544 articulatio talocruralis Anatomy 0.000 description 5
- 210000003871 fifth metatarsal bone Anatomy 0.000 description 5
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 5
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 4
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 3
- 210000002346 musculoskeletal system Anatomy 0.000 description 3
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 3
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 1
- 208000027205 Congenital disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037273 Pathologic Processes Diseases 0.000 description 1
- 208000037919 acquired disease Diseases 0.000 description 1
- 208000005298 acute pain Diseases 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000459 calcaneus Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 1
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002483 medication Methods 0.000 description 1
- 230000037023 motor activity Effects 0.000 description 1
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 201000008482 osteoarthritis Diseases 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000009054 pathological process Effects 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/1036—Measuring load distribution, e.g. podologic studies
- A61B5/1038—Measuring plantar pressure during gait
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
- A61B5/112—Gait analysis
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Physiology (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к способам оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе. Способ включает в себя проведение подометрического исследования. По результатам проведенного исследования определяют динамический показатель тотального контакта стопы Д с опорной поверхностью при ходьбе: Д=(tок-tн)/Δtоп×100%, где tок - время окончания опоры на пятку, tн - время начала опоры на носок, Δtоп - время периода опоры. Достигается повышение точности и объективности оценки системы локомоции. 3 ил.
Description
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:
Д=(tок-tн)/Δtоп×100%,
где tок - время окончания опоры на пятку, tн - время начала опоры на носок, Δtоп - 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
Д=(tок-tн)/Δtоп×100%,
где tок - время окончания опоры на пятку, tн - время начала опоры на носок, Δtоп - 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.
Claims (3)
- 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:
- Д=(tок-tн)/Δtоп×100%,
- где tок - время окончания опоры на пятку, tн - время начала опоры на носок, Δtоп - время периода опоры.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019143391A RU2737718C1 (ru) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | Способ оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019143391A RU2737718C1 (ru) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | Способ оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2737718C1 true RU2737718C1 (ru) | 2020-12-02 |
Family
ID=73792403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019143391A RU2737718C1 (ru) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | Способ оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2737718C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU995738A1 (ru) * | 1981-05-20 | 1983-02-15 | Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Травматологии И Ортопедии Им.Н.Н.Приорова | Устройство дл определени временных соотношений при ходьбе |
| AU1941701A (en) * | 1999-12-06 | 2001-06-12 | Trustees Of Boston University | In-shoe remote telemetry gait analysis system |
| KR101674816B1 (ko) * | 2015-07-08 | 2016-11-09 | 재단법인대구경북과학기술원 | Imu를 이용한 보행환경 측정 장치 및 보행환경 측정 방법 |
| US20180092572A1 (en) * | 2016-10-04 | 2018-04-05 | Arthrokinetic Institute, Llc | Gathering and Analyzing Kinetic and Kinematic Movement Data |
| RU2695605C2 (ru) * | 2017-06-30 | 2019-07-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Экзоатлет" | Способ оценки степени реабилитации с использованием активного экзоскелета у пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата |
-
2019
- 2019-12-24 RU RU2019143391A patent/RU2737718C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU995738A1 (ru) * | 1981-05-20 | 1983-02-15 | Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Травматологии И Ортопедии Им.Н.Н.Приорова | Устройство дл определени временных соотношений при ходьбе |
| AU1941701A (en) * | 1999-12-06 | 2001-06-12 | Trustees Of Boston University | In-shoe remote telemetry gait analysis system |
| KR101674816B1 (ko) * | 2015-07-08 | 2016-11-09 | 재단법인대구경북과학기술원 | Imu를 이용한 보행환경 측정 장치 및 보행환경 측정 방법 |
| US20180092572A1 (en) * | 2016-10-04 | 2018-04-05 | Arthrokinetic Institute, Llc | Gathering and Analyzing Kinetic and Kinematic Movement Data |
| RU2695605C2 (ru) * | 2017-06-30 | 2019-07-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Экзоатлет" | Способ оценки степени реабилитации с использованием активного экзоскелета у пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sacco et al. | Role of ankle mobility in foot rollover during gait in individuals with diabetic neuropathy | |
| Bennetts et al. | Clustering and classification of regional peak plantar pressures of diabetic feet | |
| Dixon et al. | Comparison of static and dynamic biomechanical measures in military recruits with and without a history of third metatarsal stress fracture | |
| Mootanah et al. | Foot Type Biomechanics Part 2: are structure and anthropometrics related to function? | |
| Kanade et al. | Walking performance in people with diabetic neuropathy: benefits and threats | |
| Gnanasundaram et al. | Gait changes in persons with diabetes: Early risk marker for diabetic foot ulcer | |
| Schmiegel et al. | Assessment of foot impairment in rheumatoid arthritis patients by dynamic pedobarography | |
| Mei et al. | An explorative investigation of functional differences in plantar center of pressure of four foot types using sample entropy method | |
| Mak et al. | The role of reinvestment in conservative gait in older adults | |
| Coda et al. | Repeatability and reproducibility of the Tekscan HR-Walkway system in healthy children | |
| Guldemond et al. | Daily-life activities and in-shoe forefoot plantar pressure in patients with diabetes | |
| Periyasamy et al. | Foot pressure distribution variation in pre-obese and non-obese adult subject while standing | |
| Giacomozzi et al. | Cluster analysis to classify gait alterations in rheumatoid arthritis using peak pressure curves | |
| Sacco et al. | Plantar pressures during shod gait in diabetic neuropathic patients with and without a history of plantar ulceration | |
| Djun et al. | The Association Between Foot Structure and Foot Kinematics During Slow Running | |
| RU2737718C1 (ru) | Способ оценки динамики контакта стопы с опорной поверхностью при ходьбе | |
| Crossland et al. | Evaluating the use of a novel low-cost measurement insole to characterise plantar foot strain during gait loading regimes | |
| Faiz et al. | Smart foot insole for reducing the risk of foot ulcers in diabetic patients by measuring plantar pressure | |
| Dubbeldam et al. | Foot and ankle joint kinematics in rheumatoid arthritis cannot only be explained by alteration in walking speed | |
| Sadler et al. | Does a weight bearing equinus affect plantar pressure differently in older people with and without diabetes? A case control study | |
| Avramescu et al. | Gait Analysis Technologies for Evaluating Biomechanical Deviations: Insights from a Pilot Study on Healthy Athletes and Foot Deformities. | |
| Gondring et al. | A touch pressure sensory assessment of the surgical treatment of the tarsal tunnel syndrome | |
| Shuang | Biomechanical Risk Factors of Diabetic Foot Ulceration: Engineering an Insole Design Solution | |
| El-Nahas et al. | Effect of simulated leg length discrepancy on plantar pressure distribution in diabetic patients with neuropathic foot ulceration | |
| Antonio | Investigating balance, plantar pressure, and foot sensitivity of individuals with diabetes during stair gait |