Методы исследования состояния стопы

Тщательное ортопедическое обследование всей нижней конечности является обязательным компонентом оценки состояния стопы у пациентов. Оно включает в себя как статическую, так и динамическую оценку мышечно-скелетных функций. Процесс обследования состоит из последовательного выполнения следующих шагов:
1. Детальный сбор жалоб и анамнеза;
2. Общий осмотр пациента;
3. Пальпация;
4. Специфическое обследование суставов;
5. Оценка движений;
6. Проведение специальных тестов.

Также важным является проведение обследования как с нагрузкой, так и без нее. Различия между этими двумя состояниями позволяют определить возникновение компенсаторных изменений. Системный подход обязателен для уверенности, что ни один из важных факторов не был упущен. В связи с этим ортопедическая оценка должна состоять из трех важных этапов:

1. Обследование без нагрузки, которое фокусируется на оценке состояния суставов и мышц;
2. Анализ походки, который сосредоточен на положении и соосности тела, а также области контакта стопа-пол во время динамической нагрузки;
3. Обследование со статической нагрузкой, оценивающее позицию, соосность тела и взаимоотношения между стопой и полом в положении стоя.

Ортопедическое обследование включает в себя последовательную оценку тазобедренного сустава, колена, голеностопного сустава и заднего отдела стопы, области предплюсны и плюсны, плюснефаланговых суставов, пальцев, а затем и соосности всей нижней конечности в целом. В процессе пальпации обращаем внимание на состояние кожи, наличие отеков, напряженности, боли и дополнительных образований, а также признаков воспаления. Процесс оценки состояния суставов состоит из оценки амплитуды, направления, качества и симметричности движений, а также проверки на наличие деформаций, включая вывих и подвывих. Движение в суставе анализируется в трёх проекциях – сагиттальной, фронтальной и поперечной. Для этого используют транспортиры, трактографы, пальцевые и гравитационные гониометры. Мышцы оцениваются на предмет силы, тонуса, спазма и мышечной массы.
Также отдельное внимание необходимо уделить сравнительной оценке длины нижних конечностей на предмет укорочения или удлинения. Разновеликость конечностей может быть истинной, при которой отмечается явная разница в длине части конечности (бедра и/или голени) или мнимой, при которой разница видна визуально, однако при обследовании обнаруживается равная длина конечностей. Для оценки укорочения используют наблюдение за пациентом во время ходьбы и стояния, а также специальные ортопедические тесты.

Термин «функциональное обследование стопы» используется для описания большого разнообразия инструментов оценки статических и динамических параметров функции стопы. Существует два основных способа оценки: с нагрузкой и без таковой. Каждый из них позволяет получить представление о разных компонентах функции стопы.
Коллективом авторов (Coady D. et al., 2004) были созданы рекомендации по проведению регионального функционального обследования опорно-двигательной системы (Regional Examination of Musculoskeletal System – REMS), включающие в себя протокол обследования стопы пациента с использованием следующей последовательности действий:
• осмотр подошвенной поверхности стоп;
• распознавание деформаций пальцев ног (вальгусная, молоточковая и др.);
• оценка стопы в положении стоя;
• оценка стопы на предмет плоскостопия (включая оценку в положении
стоя на носочках);
• определение патологии заднего отдела стопы и пятки;
• оценка подошвенного и тыльного сгибания в голеностопном суставе;
• оценка инверсии и эверсии стопы;
• оценка подтаранного сустава;
• проведение теста бокового сжатия стопы через плюснефаланговые
суставы;
• оценка сгибания и разгибания большого пальца;
• обследование обуви пациента.
При обследовании пациента рекомендуют использовать подход «от большого к малому», имея в виду переход от крупных суставов к мелким, а также от выраженных патологий к менее заметным. Обследование начинают с оценки конечностей в положении пациента сидя, то есть без нагрузки. Необходимо производить оценку не только костей и суставов, но и мягких тканей и кожи. Оценка рисунка мозолей на поверхности стопы позволяет дать представление о функции стопы, при этом более значимыми в диагностическом плане будут мозоли в переднем отделе стопы. В зависимости от расположения натоптышей можно предположить наличие патологии в том или ином отделе стопы, например, мозоли в области 5го и 4го плюсне-фаланговых суставов указывают на наличие декомпенсированной варусной деформации нижней конечности, при этом деформация может быть в любом отделе конечности от тазобедренного сустава до переднего отдела стопы.
Далее переходят к оценке функциональной деятельности с нагрузкой. Начинать рекомендуется с обсервационного анализа походки (ОАП), так как ходьба является основной функцией нижней конечности. При проведении ОАП врач должен находиться в таком положении относительно пациента, чтобы иметь возможность оценить походку пациента во фронтальной плоскости на дистанции 7-10 метров и, по возможности, в сагиттальной плоскости. Пациент должен идти с обычной скоростью, расслабленно. Для проведения анализа походки может использоваться беговая дорожка, которая значительно облегчает тщательное наблюдение и оценку походки. Существуют тонкие кинематические и кинетические различия между надземной походкой и походкой на беговой дорожке, однако основное соображение заключается в важности ощущения комфорта у пациента при ходьбе на беговой дорожке. В первую очередь оценивается общий тип походки – расслабленная, ригидная, выпрямленная, сгорбленная, гипермобильная, специфическая (походка Транделенбергера, ромбергизм, атаксия и др.). Далее определяют, является ли скорость ходьбы нормальной и равномерной или же какие-то сегменты заметно ускоряются или замедляются. Затем обращают внимание на положение головы и плеч (находятся ли они на одном уровне), а также на наличие искривления позвоночника, движение рук (сгибание локтей, асимметрия движения). Наблюдают за наклоном таза, как во фронтальной, так и в сагиттальной проекциях, оценивают положение коленных суставов спереди на наличие внутренней или наружной ротации и сбоку на наличие гиперэкстензии или фиксации в суставе. Затем производят качественную оценку варусного наклона голени, угла положения стопы и основы походки. Только после того, как была произведена комплексная оценка вышележащих структур, можно переходить к обследованию функции стопы. Сначала оценивается симметричность функции и получается общее представление о позиции стопы. Затем смотрят за контактом пол-стопа в области заднего, среднего и переднего отделов стопы во время ходьбы, оценивают позицию пяточных костей , высоту медиального продольного свода, а также движение в каждом отделе стопы.
Таким образом, ОАП позволяет составить общее впечатление о походке без использования специального оборудования, однако этот метод довольно субъективен и требует глубокого понимания нормальной походки.
Для объективизации ОАП в настоящее время используется видеозапись исследования. Возможность уменьшения скорости воспроизведения видео позволяет наблюдать более тонкие особенности походки, которые при проведении обычного ОАП можно было бы пропустить. Некоторые системы (например, Dartfish, Con-templas, Silicon Coach) дают возможность рисовать и рассчитывать углы между сегментами, генерировать отчеты об анализе походки и связывать записанную походку с компьютеризированными записями пациента, которые демонстрируются при объяснении пациентам отклонений в их походке.
Помимо анализа обычной ходьбы рекомендуется проводить изучение таких специфичных функций, как спуск и подъём по лестнице, ходьба на носках и на пятках, подъём из положения «сидя», приседания, бег. Все эти тесты характеризуют силу различных групп мышц, координацию движений, состояние сухожилий и связок.
Временные и пространственные параметры ходьбы являются наиболее простыми из динамических параметров ходьбы. Временные параметры, такие как продолжительность различных фаз походки, требуют специального оборудования для их измерения, поскольку для завершения одного полного цикла походки требуется всего 650 мс, и человеческий глаз не может воспринимать события, происходящие менее чем за 83 мс. Для этого используют специальные компьютерные системы видеозаписи. Однако пространственные параметры, отражающие положение конечности, например длина шага, основа походки, угол постановки стопы, можно измерить с помощью отпечатков стоп на бумаге во время движения. Соотношение временных и пространственных параметров дает представление о скорости ходьбы и количестве шагов, пройденном за отрезок времени.
Другим аспектом анализа походки является оценка кинематики, которая связана с измерением движения, описывая угловое движение и смещение суставов и тела по всему пространству. Прямые способы изучения кинематики включают в себя гониометрию, с использованием как классических, так и гибких электрогониометров. Косвенная оценка производится с помощью систем видеонаблюдения за походкой с использованием маркеров в виде светодиодов и отражателей, расположенных в области суставов, а также с помощью электромагнитных систем слежения, при этом вместо видеокамеры используются электромагнитные датчики, отслеживающие положение маркеров в трех плоскостях.
Оценка функции стопы должна завершаться оценкой одного из наиболее доступных показателей - обуви пациента. Следы износа на обуви являются индикаторами взаимодействия обуви со стопой во время ходьбы и демонстрируют расположение зон давления.
Наилучшим образом они видны на ношенной продолжительное время обуви из
натуральной кожи.
Состояние верхней части ботинка, подкладки, стельки, подошвы позволяет получить ценную информацию о носителе, его походке в динамике, патологии стопы, а также об окружающей среде, в которой эта обувь используется.

К способам оценки статической функции относят: угол четырехглавой мышцы бедра, угол варусного отклонения голени, расслабленное положение пяточной кости, высота бугристости ладьевидной кости, а также индекс позиции стопы (Foot Posture Index – FPI, далее ИПС). ИПС состоит из балльной оценки 6 критериев:
1. пальпация головки таранной кости;
2. выраженность изгиба выше и ниже латеральной лодыжки;
3. положение пяточной кости во фронтальной проекции;
4. выпуклость в области таранно-ладьевидного сустава;
5. конгруэнтность медиального продольного свода;
6. приведение/отведение переднего отдела стопы относительно заднего.
Этот метод показал высокую достоверность в сравнении с простыми методами оценки и занимает одну из ведущих позиций в оценке состояния стопы, так как не требует использования дополнительного оборудования.
Важную роль в оценке статической функции стопы играет метод исследования отпечатков стопы и другие непрямые методы. Наиболее простым и часто используемым является метод плантографии или чернильных отпечатков. Он позволяет дать комплексную характеристику состояния стопы, её отделов и сводов на основе визуальной и расчетной оценки показателей отпечатка подошвенной поверхности. Не смотря на свою дешевизну и простоту выполнения, этот метод имеет ряд существенных недостатков, основными из которых являются плохое качество получаемых изображений, а также трудоемкость использования. В США для проведения плантографии было разработано устройство Foot Imprinter.
Другой вариацией этой методики является метод изучения зеркальных отражений подошвенных поверхностей стоп на приборе М.И. Куслика (1926) и столике Г.И. Турнера (1902). Оба метода основаны на изучении зеркального отражения подошвенных поверхностей стоп человека, стоящего на стеклянном основании, и оценке размеров зоны компрессионной анемии. Однако обе методики являются субъективными и высоко зависимыми от правильной установки обследуемого. Серьёзным несовершенством всех этих непрямых методов является невозможность использования цифровых технологий для оценки и хранения результатов исследования.
Для устранения вышеперечисленных недочетов были разработаны различные программно-аппаратные комплексы. Одним из первых устройств для автоматического проведения подометрии, а именно – расчета индекса Фридлянда, стал стопомер, разработанный в 1965 году В.М. Остером.
На сегодняшний день существуют системы, позволяющие произвести автоматизирование подометрического и плантографического исследований. Так, Подоскан (Россия) и BODYTRONIC 140 from Rothballer (Германия) производят сканирование и расчет показателей только по подошвенной поверхности стоп. А комплексы BODYTRONIC 400 и 600
(Германия), Плантовизор (Россия, Ярославль) и ДиаСлед-Скан (Россия, ООО ДиаСервис, Санкт-Петербург) помимо плантограмм позволяют получить изображение задней и боковых
поверхностей стоп.
На основе метода компьютерной оптической топографии, предложенного В.Н.Сарнадским (1996), была разработана методика, которая позволяет исследовать
амортизирующую функцию стопы (Пахомов И.А. и др., 2000). Рельеф стопы
определяется с помощью линий, спроецированных на подошвенную поверхность стопы человека, который стоит на стеклянной платформе. Исследование проводится с нагрузкой и без неё.
Существуют системы, которые дают возможность оценить наряду со статической и динамическую функцию стопы. Эти методики анализируют кинетику походки, регистрируя давление на границе раздела стопа-пол. Для оценки кинетики используют различные устройства. Силовые пластины, например, Kistler, AMTI, Bertec позволяют измерять вертикальные, поперечные силы и центр приложения силы под ногой. Различные системы используют разные технологии для их измерения. Они могут быть: оптическими (Pedobarograph), емкостными (EMED™️) или пьезорезистентными (Tekscan1M). Малогабаритные датчики давления используются в платформе производства компании Bauerfeind (Германия). Эти датчики получают отпечаток стопы, исходя из распределения давления на различные участки платформы. Так сложилось исторически, что многие методы были разработаны для записи нагрузки на обутую стопу. Пьезоэлектрические диски прикреплялись к подошвенной поверхности стопы, чтобы зафиксировать влияние высоты каблука на нагрузку на переднюю часть стопы. Ёмкостные датчики давления прикреплялись к подошве обуви для записи пиковых давлений в заданных областях во время походки у пациентов, страдающих болезнью Хансена.

Современные системы измерения давления в обуви используют те же технологии и виды анализа, что и системы платформ (например, Pedar (Ltd "Novel", Германия), F-scan (Ltd "Tekscan", США), ДиаСлед-М (ООО «ДиаСервис», Россия). Преимущество обувных систем заключается в обеспечении метода измерения подошвенной нагрузки последовательных шагов каждой ступни, когда стопа находится в обуви.
Дополнительными методами обследования нижней конечности в подиатрической практике являются акселерометрия, электромиография, оценка энергозатрат на ходьбу.

Лучевые методы диагностики патологии стопы необходимы для подтверждения клинического диагноза и выбора методов лечения.
Чтобы исследование было максимально полезным, необходимо выполнять снимки области стопы в двух взаимно перпендикулярных проекциях, с нагрузкой или без таковой. Снимки стопы с нагрузкой более информативны, поскольку выявляют определенные биомеханические признаки, а также индивидуальные особенности строения. Существуют основные рентгенографические проекции, наиболее часто используемые при исследовании стопы.
Первая из них – прямая подошвенная проекция, или переднезадний тыльноподошвенный снимок. Этот снимок делается с нагрузкой или без неё с рентгеновским лучом, направленным под углом 10° к пяточной кости так, чтобы он был перпендикулярен костям плюсны и направлен к основанию третьей плюсневой кости. Основная цель этой проекции – показать большую часть стопы, особенно в области плюсны. Хорошо видны шейка таранной кости, дистальный край пяточной кости, кости предплюсны, плюсневые кости и фаланги пальцев.
Пяточно-кубовидные и таранно-ладьевидный суставы, которые составляют поперечный сустав плюсны, или Шопаров сустав, визуализируются так же, как и предплюсне-плюсневые суставы, представляющие собой сустав Лисфранка.
Сесамовидные кости видны сквозь головку первой плюсневой кости. Обычно тела таранной и пяточной костей перекрываются наложением нижних концов больше и малоберцовой костей.
Косая внутренняя проекция выполняется без нагрузки и может быть получена несколькими способами. При использовании наиболее распространенного метода пациент сидит и наклоняет подошвенную поверхность стопы под углом 45° к кассете, при этом рентгеновский луч направлен к основанию третьей плюсневой кости перпендикулярно к тыльной части стопы. Эта проекция дает хорошую визуализацию костей и суставов предплюсны, плюсны и фаланг пальцев.
Следующая проекция – боковой снимок стопы с нагрузкой. Для получения этого изображения рентгеновский луч, направленный перпендикулярно стопе, центрируется по основанию пятой плюсневой кости, при этом у медиальной стороны стопы фиксируется кассета с помощью различных устройств и приспособлений. На этом снимке видны внутренняя и наружная лодыжки, проецирующиеся поверх блока таранной кости. Задний край большеберцовой кости, или третья лодыжка, лучше всего определяется на этой проекции. Хорошо видны границы подтаранного сустава и пяточной кости, а также пяточнокубовидный и таранно-ладьевидный суставы. Комплекс костей плюсны частично скрыт многочисленными наложениями клиновидных и плюснево-клиновидных сочленений, хотя первый плюснево-клиновидный сустав обычно хорошо дифференцируется. Первая плюсневая кость, фаланги первого пальца и первый
плюсне-фаланговый сустав при этом хорошо визуализируются.
Переднезадний снимок голеностопного сустава получают с помощью рентгеновского луча, который направлен вдоль продольной оси стопы и центрирован в точке, расположенной на середине расстояния между медиальной и латеральной лодыжками. Этот снимок информативен, если есть подозрение на травму голеностопного сустава, но из-за выраженного проекционного наложения практически не дифференцируются отделы передней части стопы.
Большое количество информации можно получить из прямых и боковых снимков стопы. Так, на прямой подошвенной рентгенограмме определяют такие параметры, как I плюсне-фаланговый угол (отклонения первого пальца), межплюсневые углы между I и ІI, I и V, IV и V плюсневыми костями (угол расхождения плюсневых костей), осевая линия стопы и таранно-пяточный угол.
На боковой рентгенограмме рассчитываются: ладьевидный угол свода стопы, угол наклона пяточной кости, угол наклона переднего отдела стопы, таранно-пяточный угол, высота костного свода стопы.
Группы ученых проводили исследования по сравнению классических рентгенологических методов с методами оценки отпечатков стопы, полученных различными способами, и индекса позиции стопы (ИПС). Все эти исследования показали высокую достоверность нелучевых методов в сравнении с рентгенографией, что позволяет использовать их для проведения скриннинговых обследований.
Таким образом, рентгенография является объективным и даёт возможность детально оценить архитектонику костей всех отделов стопы и их взаимоотношения. Однако при его назначении необходимо учитывать наличие лучевой нагрузки на врача и пациента.
Другим лучевым методом исследования стопы является рентгеновская компьютерная томография (РКТ). Она основана на получении послойных изображений анатомических структур. РКТ позволяет оценить структурные изменения в костной ткани, но при этом не дает характеристики функциональных изменений в стопе. Метод достаточно дорогостоящий, обладающий высокой лучевой нагрузкой.
Магнитно-резонансная томография (МРТ) – методика, основанная на получении послойного изображения с помощью магнитного поля и импульсных радиочастотных сигналов, отлично подходит для выявления патологий в мягких тканях стопы. МРТ особенно чувствительна при демонстрации отека костного мозга, который наблюдается при остеонекрозе, остеомиелите, стрессовых переломах, трабекулярных микроразрушениях и нарушениях замещения костного мозга, таких как метастазирование. Однако данный вид исследования имеет ряд ограничений, в том числе и высокую стоимость.
Ультразвуковое исследование основано на формировании изображения за счет эхо-эффекта и звуковых волн. Этот метод позволяет изучить изображения сухожилий, фасций, связок и суставов стопы, а динамическое сканирование с движением стопы полезно для оценки состояния сухожилий при их повреждениях. Также под УЗИ-контролем возможно проведение различных интервенционных исследований. Тем не менее, данный метод является достаточно субъективным, хотя и широко применяемым в виду своей доступности.