Ключові слова
acetabulum pedis
3D-моделювання
Як цитувати
Анотація
Резюме. Плоска стопа (ПС) лишається погано окресленим клінічним станом.
Мета. Вивчити переміщення, що виникають у стопі при одноопорному навантаженні, на двосегментній моделі стопи в нормі та при ПС за різних умов механічних властивостей капсулярно-зв’язкового комплексу acetabulum pedis.
Матеріали і методи. Була розроблена двосегментна модель стопи, яка складалась з анатомічних заднього та переднього відділів. З’єднання між ними було представлене комплексом, що складався із lig. calcaneonaviculare та сухожилка m. tibialis posterior. Зменшення механічної міцності комплексу репрезентували 3 типи дегенерації сухожильної тканини за Z.S. Rosenberg та ін.: 0% – норма, 25% – І тип, 50% – ІІ тип, 75% – ІІІ тип. 3D-скінченно-елементна модель була створена з використанням реальних скелетів стопи 12 пацієнтів із набутою ПС, отриманих із 3D-реконструкцій при КТ. Модель була навантажена силою 750 Н із боку плато великогомілкової кістки в напрямку поверхні опори. Оцінку адекватності моделі проводили шляхом дослідження залежності результатів моделюван- ня зі значенням кута непокриття головки таранної кістки цих же пацієнтів.
Результати. Взаємопереміщення сегментів, що утворюють модель стопи, прогресивно наростало зі зменшенням міцності капсулярно-зв’язкового комплексу від 4,18 мм у нормі до 8,36 мм при ІІІ типі дегенеративних змін. Лінійний характер залежності загальних переміщень від зниження механічної міцності капсулярно-зв’язкового комплексу під- тверджений оцінкою адекватності моделі.
Висновки. Зниження механічної міцності капсулярно-зв’язкового комплексу acetabulum pedis при одноопорному навантаженні спричиняє взаємопереміщення сегментів моделі вдвічі більші за норму, розрахункова залежність переміщення / зниження міцності має лінійний характер.
Посилання
Mosca VS. Flexible flatfoot in children and adolescents. J Child Orthop. J Child Orthop. 2010;4(2):107-21. DOI: 10.1007/s11832- 010-0239-9.
Stewart SF. Human gait and the human foot: an ethnological study of flatfoot. І. Clin Orthop Relat Res. 1970;70:111-23. PMID: 5445716.
Banwell HA, Paris ME, Mackintosh S, Williams CM. Paediatric flexible flat foot: how are we measuring it and are we getting it right? A systematic review. J Foot Ankle Res. 2018;11:21. DOI: 10.1186/s13047-018-0264-3. eCollection 2018.
Meary R. Le pied creux essentiel, 19i me r union annuelle de la SOFCOT. Rev Chir Orthop Repar Appar Mot. 1967;53(3):389-467.
Seringe R, Wicart P, French Society of Pediatric Orthopaedics. The talonavicular and subtalar joints: the “calcaneopedal unit” concept. Orthop Traumatol Surg Res. 2013;99(6 Suppl):S345-55. DOI: 10.1016/j.otsr.2013.07.003.
Rosenberg ZS, Cheung Y, Jahss MH, Noto AM, Norman A, Leeds NE. Rupture of posterior tibial tendon: CT and MR imaging with surgical correlation. Radiology. 1988;169(1):229-35. DOI: 10.1148/ radiology.169.1.3420263.
Xu J, Abdullah A, Alkhatib N, Huang Y, Xie D, Deng Z. Isolated medial column stabilization surgery does not benefit adult acquired flatfoot stage IIa nor IIb by three-dimensional finite element biomechanical analysis. Am J Transl Res. 2021;13(11):12834 – 42. eCollection 2021. PMID: 34956498.
Merian M, Kaim A. The plantar fascia talar head correlation: a radiographic parameter with a distinct threshold to validate flatfoot deformity and its corrective surgery on conventional weightbearing radiographs. Foot Ankle Int. 2022;43(3):414- 425. DOI: 0.1177/10711007211052258.
Ghanem I, Massaad A, Assi A, Rizkallah M, Bizdikian AJ, El Abiad R et al. Understanding the foot’s functional anatomy in physiological and pathological conditions: the calcaneopedal unit concept. J Child Orthop. 2019;13(2):134-146. DOI: 10.1302/1863-2548.13.180022.
Close JR, Inman VT, Poor PM, Todd FN. The function of the subtalar joint. Clin. Orthop. Relat. Res. – 1967. – V.50, N.1. – P.159 – 179. PMID: 6029014.
Deschamps K., Staes F., Roosen P. Nobels F, Desloovere K, Bruyninckx H, Matricali GA. Body of evidence supporting the clinical use of 3D multisegment foot models: a systematic review. Gait Posture. 2011;33(3):338-49. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2010.12.018.
MacConnail M.A., Basmajian J.V. Muscles and movements. A base for human kinesiology. Baltimore: Williams & Wilkins, 1969.
Davis RB III, Õunpuu S, Tyburski D, Gage JR. A gait analysis data collection and reduction technique. Hum. Mov. Sci. – 1991. – V.10, N.4. – P.575 – 587.
Carson MC, Harrington ME, Thompson N, O’Connor JJ, Theologis TN. Kinematic analysis of a multi-segment foot model for research and clinical applications: a repeatability analysis. J Biomech. 2001;34(10):1299-307. DOI: 10.1016/s0021- 9290(01)00101-4.
Kidder SM, Abuzzahab FS Jr, Harris GF, Johnson JE. A system for the analysis of foot and ankle kinematics during gait. IEEE Trans Rehabil Eng. 1996;4(1):25-32. DOI: 10.1109/86.486054.
Leardini A, Benedetti MG, Berti L, Bettinelli D, Nativo R, Giannini S. Rear-foot, mid-foot and fore-foot motion during the stance phase of gait. Gait Posture. 2007;25(3):453-62. DOI: 10.1016/j. gaitpost.2006.05.017.
Rankine L, Long J, Canseco K, Harris GF. Multisegmental foot modeling: a review. Crit Rev Biomed Eng. 2008;36(2-3):127-81. DOI: 10.1615/critrevbiomedeng.v36.i2-3.30.
Spratley EM, Matheis EA, Hayes CW, Adelaar RS, Wayne JS. Validation of a population of patient-specific adult acquired flatfoot deformity models. J Orthop Res. 2013;31(12):1861-8. DOI: 10.1002/jor.22471.
Abousayed MM, Tartaglione JP, Rosenbaum AJ, Dipreta JA. Classifications in brief: Johnson and Strom classification of adult- acquired flatfoot deformity. Clin Orthop Relat Res. 2016;474(2):588- 93. DOI: 10.1007/s11999-015-4581-6.
Filardi V. Finite element analysis of the foot: Stress and displacement shielding. J Orthop. 2018;15(4):974-979. DOI: 10.1016/j.jor.2018.08.037.
Wang C, He X, Zhang Z, Lai C, Li X, Zhou Z, Ruan K. Three- dimensional finite element analysis and biomechanical analysis of midfoot von mises stress levels in flatfoot, clubfoot, and Lisfranc joint injury. Med Sci Monit. 2021;27:e931969. DOI: 10.12659/ MSM.931969.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.