Плантография в диагностике плоскостопия у детей

Полный текст

ОБОСНОВАНИЕ

Плоскостопие — одно из наиболее распространенных состояний, с которым в повседневной практике часто сталкиваются ортопеды. Несмотря на широкое освещение данного состояния в литературе, в диагностике плоскостопия до настоящего времени остается много вопросов [1]. Большинство систем оценки при плоскостопии учитывают как форму стопы, так и функциональное состояние [клиническая педометрия, определение индекса формы/положения стопы (FPI), исследование мобильности суставов предплюсны, биомеханический анализ ходьбы и др.] [1, 2]. Выявление уплощения свода стопы на основании клинического осмотра и рентгенографии — традиционно первичный этап диагностики. Помимо клинического и рентгенологического обследования в диагностике плоскостопия у детей особое место занимает плантография [2]. Плантографическое исследование позволяет косвенно оценить лишь степень уплощения свода стопы на основании анализа подошвенного отпечатка, не давая информации о степени мобильности стопы, а также генезе деформации [3, 4]. Вместе с тем простота получения плантографического отпечатка, отсутствие вреда для здоровья при использовании этого метода делают его востребованным [5]. Возможность неинвазивной объективной оценки степени уплощения стопы с помощью плантографии обусловливает ее широкое применение в когортных и популяционных исследованиях.

Цель — определить, насколько данные плантографии могут соотноситься с клиническими данными при диагностике плоскостопия у детей и какие плантографические индексы наиболее ценны для установления плоскостопия.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследование вошли результаты обследования детей ГБОУ школа-интернат № 49 Петродворцового района Санкт-Петербурга «Школа здоровья» за 2021–2022 гг. Для формирования материала исследования была создана вероятностная выборка методом простого случайного отбора. Выполняли плантографическое и физикальное исследования. Проанализированы результаты обследования 76 детей от 7 до 15 лет, из них 46 мальчиков, 30 девочек. Дети с неврологическими заболеваниями, тяжелой ортопедической патологией, после хирургических вмешательств на нижних конечностях были исключены из исследования. Исходя из методологии, предварительный расчет размера выборки не выполняли.

Физикальное обследование заключалось в получении антропометрических данных, включающих измерение:

• вальгуса заднего отдела стопы;
• индекса Фридланда;
• клинического угла свода стопы (угла Dahle);
• роста и массы тела.

Методика клинической оценки формы стопы приведена на рис. 1.

Вальгус заднего отдела стопы измеряли при построении угла между линиями осей заднего отдела стопы и голени, которые пересекались в центре ахиллова сухожилия на линии, соединяющей верхушки медиальной и латеральной лодыжек (рис. 1, а).

Угол Dahle строили по трем точкам, расположение которых определяли при пальпации стопы: центр медиальной лодыжки, бугристость ладьевидной кости, центр головки I плюсневой кости (рис. 1, б) [5, 6].

Индекс Фридланда рассчитывали как отношение высоты стопы (вертикальная линия, соединяющая верхнюю точку стопы в области подъема и точку поверхности опоры) к длине стопы (горизонтальная линия, соединяющая точки переднего и заднего края стопы): H/L × 100 % (рис. 1, в).

 

Рис. 1. Методика оценки формы стопы, включающая измерение вальгуса заднего отдела стопы (а), угла продольного свода стопы (угол Dahle) (б), индекса Фридланда (в)

 

Плантографию выполняли на аппаратно-программном комплексе «ДиаСлед-М». Плантограммы анализировали по пяти различным методикам, которые наиболее часто используют в клинической практике [7, 8]. При этом учитывали как угловые величины и отношения линий, построенных по плантограммам, так и площади нагружаемой части подошвенной поверхности (зоны анемии). Схемы расчета плантограмм приведены на рис. 2.

 

Рис. 2. Методики анализа плантограмм: а — угол Schwartz и Clarke; б — индекс Chippaux–Smirak; в — индекс Staheli; г — индекс Cavanagh и Rodgers; д — индекс Irwin

 

Угол Schwartz и Clarke строили следующим образом: по медиальному краю отпечатка стопы устанавливали две точки в самых медиальных частях переднего и заднего отделов стопы, по этим точкам проводили касательную линию. Третью точку ставили на вершине вогнутой части отпечатка стопы в переднем отделе, в результате строили угол α (рис. 2, а) [8].

Индекс Chippaux–Smirak вычисляли путем отношения ширины зоны анемии в среднем и переднем отделах стопы: B/A × 100 %. Индекс Staheli рассчитывали путем отношения ширины зоны анемии в среднем и заднем отделах стопы: B/С × 100 % (рис. 2, б, в) [8].

Индекс Cavanagh и Rodgers равен отношению площади среднего отдела стопы к площади всего отпечатка стопы без учета отпечатков пальцев стопы: S_B/S_A + S_B + S_C [8]. Индекс Irwin определяли как отношение площади медиального ненагружаемого края стопы к площади зоны анемии без учета отпечатков пальцев стоп: S_A/S_B (рис. 2, г, д) [7].

Графическую обработку изображений (ангулометрия, вычисление расстояний и площадей) производили в программном комплексе Weasis v. 4.0.1, статистическую обработку данных — в программном комплексе IBM SPSS Statistics v. 26.0.0.0. Полученные данные обрабатывали с помощью непараметрических методов статистического анализа, включающего дескриптивную и корреляционную статистику [CI_{95 %}].

Данные описательной статистики исследуемых параметров приведены в табл. 1.

 

Таблица 1. Данные описательной статистики анализируемых параметров

Параметр	M (Q1; Q3)	Коэффициент вариации, %	n
Возраст	8 (9; 11)	23,4	152
Масса тела	37,5 (31; 46)	33,9	152
Рост	132 (140; 150)	10,4	152
Вальгус заднего отдела стопы	11,85 (9,1; 14)	32,6	152
Угол Dahle	142,95 (137,43; 148)	5,3	152
Индекс Фридланда	29 (26,9; 30,78)	8,6	152
Угол Schwartz и Clarke	49 (43,13; 53)	24,7	152
Индекс Chippaux–Smirak	36,8 (31,15; 41,83)	29,9	152
Индекс Staheli	63,6 (53,33; 71,38)	30,8	152
Индекс Cavanagh и Rodgers	24,05 (22,03; 25,59)	17,1	152
Индекс Irwin	22,9 (19,35; 26,58)	36,8	152

Примечание: M (Q₁; Q₃) — медиана (1-й и 3-й квартили); n — количество наблюдений.

 

Как можно увидеть из табл. 1, ширина межквартильного размаха по исследуемым признакам не была высокой и по большинству параметров (за исключением массы тела, индекса Irwin, вальгуса заднего отдела стопы и массы тела) коэффициент вариации не превышал 33 %, что свидетельствует об однородности выборки. Однако незначительная степень рассеивания данных (коэффициент вариации менее 10 %) отмечена по индексу Фридланда и клиническому углу продольного свода, что свидетельствует об однородности пациентов в выборке по основным клиническим критериям (степень уплощения стопы).

РЕЗУЛЬТАТЫ

При проведении корреляционного анализа получены данные, представленные в табл. 2.

 

Таблица 2. Корреляционная матрица исследуемых параметров (коэффициент Спирмена)

 

Как можно увидеть в табл. 2, для исследуемых плантографических параметров не установлено умеренных и сильных корреляционных связей с клиническими параметрами. Помимо ожидаемых сильных корреляционных связей между возрастом, массой тела и ростом, наибольшее количество статистически значимых умеренных и сильных корреляционных связей с другими плантографическими параметрами выявлено для индексов, учитывающих площадь зоны анемии на плантограмме к площади отпечатка стопы (индекс Irwin и индекс Cavanagh и Rodgers). Из плантографических показателей, характеризующих линейные и угловые величины, наибольшее количество статистически значимых умеренных и сильных корреляционных связей отмечено для индекса Chippaux-Smirak.

Для определения характера сильных корреляционных связей между плантографическими параметрами выполнен регрессионный анализ, графики которого приведены на рис. 3.

 

Рис. 3. Графики регрессионных моделей между плантографическими индексами с сильными корреляционными связями

 

Как можно увидеть на рис. 3, характер связи между исследуемыми параметрами приближается к линейной регрессионной модели (прямая линия на графиках), графики квадратичной регрессионной модели (пунктирная линия на графиках) незначительно отличаются от линейной в парах с индексом Staheli (рис. 3, а, в). В то же время по паре признаков «индекс Cavanagh и Rodgers — индекс Chippaux–Smirak» график квадратичной регрессионной модели полностью совпадает с графиком линейной регрессионной модели, что характеризует эту связь как линейную. Размах отклонений значений от графиков регрессионных моделей по признакам в паре с индексом Staheli (рис. 3, а, в) позволяет с меньшей степенью достоверности описывать данными моделями связь между признаками [коэффициент детерминации (R²) по парам с индексом Staheli не превышал 0,58]. Вместе с тем для значений индексов в паре «индекс Cavanagh и Rodgers — индекс Chippaux–Smirak» не обнаружено значимого отклонения от графика регрессионной модели, что позволяет с высокой долей достоверности описывать данным графиком их взаимное влияние (R² = 0,90).

ОБСУЖДЕНИЕ

Плантографические индексы можно разделить на три группы: ангулометрические, линейные и плоскостные / индексы площади. Геометрически наименее точны угловые индексы, так как угол строится по трем точкам, что в случае фигуры неправильной формы не всегда позволяет точно характеризовать ее форму. Линейные индексы отличаются большей точностью по сравнению с ангулометрическими, но они также не всегда могут характеризовать площадь зоны анемии к площади всего отпечатка стопы. Максимальная достоверность выявлена для плоскостных индексов, поскольку они позволяют точно рассчитать площадь нагружаемой и ненагружаемой части стопы. Исходя из полученных данных, наиболее информативны для диагностики плоскостопия с использованием плантографии как раз плоскостные индексы — Cavanagh и Rodgers, Irwin, с помощью которых можно наиболее точно определить, какая часть подошвенной поверхности стопы находится под нагрузкой (зона анемии). Тем не менее широкое применение указанных индексов достаточно затруднительно ввиду сложности расчета площадей отпечатков стоп. Однако, учитывая сильную положительную линейную связь между индексом Cavanagh и Rodgers и индексом Chippaux–Smirak, которой объясняется 90 % наблюдений (R² = 0,90), данные, полученные при расчете индекса Chippaux–Smirak, можно интерполировать на индекс Cavanagh и Rodgers. Таким образом, из исследуемых линейных и угловых плантографических индексов наиболее близок к плоскостным индекс Chippaux–Smirak.

Диагностика плоскостопия представляет собой достаточно сложную задачу. С одной стороны, плоскостопие у детей в определенном возрасте часто можно рассматривать как вариант нормального развития стопы. С другой стороны, на развитие патологических форм плоскостопия влияет множество факторов [9–11]. Плоскостопие не всегда приводит к функциональным нарушениям и развитию болевого синдрома как в стопе, так и в других отделах опорно-двигательного аппарата [3]. Разнообразие критериев не позволяет провести точную границу между разными вариантами формы стопы. При учете множества критериев оценки закономерно меняется частота встречаемости плоскостопия, что определяет необходимость унификации критериев диагностики и комплексного их применения, заключающегося в использовании специальных шкал и индексов [например, индекс формы/положения стопы (FPI), специализированные опросники и др.] [12].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследуемые плантографические критерии формы стопы имеют лишь слабые корреляционные связи с основными критериями, характеризующими форму стопы при клиническом исследовании (вальгус заднего отдела стопы, клинический угол продольного свода стопы и индекс Фридланда), что не позволяет интерполировать данные плантографии на данные клинической оценки формы стопы. Из исследуемых плантографических углов и индексов наибольшее количество статистически значимых умеренных и сильных корреляционных связей с другими индексами установлено для индексов, характеризующих площадь зоны анемии на плантограмме (индекс Cavanagh и Rodgers, индекс Irwin), а также для индекса Chippaux–Smirak, что делает их более полезными при оценке формы стопы по плантограмме.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Информация о финансировании. Исследование выполнено без финансовой поддержки.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Этическая экспертиза. Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом ФГБУ «НМИЦ детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера» Минздрава России, протокол заседания № 21-1 от 18.01.2021.

Родители учащихся подписывали информированное добровольное согласие на обследование детей и участие в научном исследовании.

Вклад авторов. А.В. Сапоговский — дизайн исследования, создание базы данных, сбор данных, внесение пациентов в базу данных, анализ результатов, написание текста статьи; А.В. Овечкина — контроль за выполнением исследования, редактирование текста статьи; И.А. Абрамов, А.И. Шубина — сбор данных, внесение пациентов в базу данных; О.Е. Агранович — редакция текста статьи; Т.Г. Будкевич — получение информированного добровольного согласия у родителей учащихся на обследование детей и участие в научном исследовании.

Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Благодарность. Коллектив авторов выражает благодарность директору школы-интерната № 49 Петродворцового района Санкт-Петербурга Татьяне Михайловне Полениной за предоставление возможности осуществления научного исследования на базе этого учебного учреждения, а также за всестороннюю помощь в организации и проведении исследовательской работы.

Об авторах

Андрей Викторович Сапоговский

Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера

Email: sapogovskiy@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5762-4477
SPIN-код: 2068-2102
Scopus Author ID: 57193257532

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Алла Владимировна Овечкина

Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера

Email: ovechkina.spb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3172-0065
SPIN-код: 7049-6674
Scopus Author ID: 6507566283

канд. мед. наук, доцент, заслуженный врач РФ

Россия, Санкт-Петербург

Илья Александрович Абрамов

Мурманский областной клинический многопрофильный центр

Email: ia.murman@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4653-4203

врач — травматолог-ортопед

Россия, Мурманск

Ольга Евгеньевна Агранович

Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера

Email: olga_agranovich@yahoo.com
ORCID iD: 0000-0002-6655-4108
SPIN-код: 4393-3694
Scopus Author ID: 56913386600
ResearcherId: B-3334-2019

д-р мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Анастасия Игоревна Шубина

Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера

Email: shubinaasia@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7843-9564

аспирант

Россия, Санкт-Петербург

Татьяна Георгиевна Будкевич

Школа-интернат № 49 Петродворцового района Санкт-Петербурга «Школа здоровья»

Автор, ответственный за переписку.
Email: Bt-tata@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4278-5454

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы