СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ОТДЕЛОВ СТОПЫ Российский патент 2005 года по МПК A61B5/103 A61B5/107 

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике состояния организма, и может быть использовано для выявления больных поперечным и продольным плоскостопием в школах, военкоматах, больницах и других медицинских и образовательных учреждениях.

Своевременное выявление плоскостопия очень важно для проведения лечебных и корректирующих процедур на ранних стадиях этого заболевания, только тогда обеспечивается высокая эффективность лечения. Кроме того, диагностика плоскостопия имеет большое значение в спортивной медицине для наблюдения за состоянием стопы спортсменов и прогнозирования рисков получения травмы стопы.

В качестве прототипа выбран способ оценки состояния стопы (комплексная плантография), заключающийся в снятии отпечатков (плантограмм) подошвенной поверхности стоп с помощью специального устройства (плантографа) и последующей обработке этих отпечатков графико-расчетным методом [1].

Однако известный способ не обеспечивает приемлемой скорости обследований и высокой диагностической точности, так как отпечаток стопы по методу-прототипу получается при помощи макания стопы в специальную краску, а затем получения отпечатка окрашенной стопы на бумаге. Кроме неудобства обследуемого, связанного с окрашиванием его стопы, диагностика состояния стопы по данному способу сопряжена с расходом краски и имеет высокую вероятность получения неверного результата, связанного с неправильным положением ноги на плантографе.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение диагностической точности и скорости обследования состояния стоп человека. Изобретение направлено на повышение диагностической точности обследования состояния стопы человека, а также минимизацию времени диагностики и затрат расходных материалов на цикл обследования. Это достигается тем, что отпечатки стопы получают на специально укрепленном планшетном сканере, способном выдержать вес человека, обработку отпечатков стопы производят при помощи специальной программы, позволяющей автоматизировать процесс обследования, в результате увеличивается объективность и однородность характеристик диагностики, отсутствует необходимость в расходных материалах (краски для раскрашивания стоп) и обеспечивается высокая скорость обследования.

Отличием предлагаемого изобретения является то, что впервые предлагается использовать для получения плантографических снимков специально укрепленный планшетный сканер, способный выдержать вес человека. При этом обеспечивается высокое качество плантографических снимков, достоверность и объективность обследования.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 представлено окно программы с полученными в результате сканирования изображениями обеих стоп; на фиг.2 изображен образец разметки стопы с целью диагностики ее состояния; на фиг.3 представлен выполненный анализ изображения стопы исследуемого; на фиг.4 изображено заключение, формируемое диагностической программой по результатам проведенного вычисления показателей, определяющих состояние стопы.

Предлагаемое изобретение включает следующую последовательность действий.

1. Обследуемый ставит поочередно левую и правую ногу на поверхность специально укрепленного сканера в положении основной анатомической стойки, при которой вес человека распределен равномерно на обе ноги.

2. Производится сканирование подошвы стопы. Окно программы с полученными в результате сканирования снимками стопы показано на фиг.1.

3. Оператор производит разметку изображения стопы в соответствии с образцом, показанным на фиг.2 (левая часть окна программы). Для обеспечения объективности диагностики и независимости результатов от случайных артефактов оператор выделяет мышью лишь ключевые точки изображения, при этом программа проводит прямые между точками, а также вычисляет положения расчетных точек на снимке стопы. При этом на образце разметки стопы мигающей точкой обозначается следующая точка, которую надо выделить на снимке стопы. Кроме того, в правой части окна программы выводится подсказка о текущей отмечаемой точке.

Окно программы с выполненным анализом изображения стопы показано на фиг.3. Алгоритм анализа следующий.

- Оператор выделяет мышью на изображении стопы крайнюю заднюю точку отпечатка пятки - точку D.

- Оператор выделяет мышью на изображении стопы крайнюю переднюю точку большого пальца - точку Р.

- Оператор выделяет мышью на изображении стопы крайнюю переднюю точку второго пальца - точку Р'. После этого программа измеряет, какое расстояние является наибольшим - DP или DP'. Наибольшее расстояние принимается за длину отпечатка стопы.

- Оператор выделяет мышью на изображении стопы точку, соответствующую головке первой плюсневой кости - точку А. После этого программа проводит прямую РА.

- Оператор выделяет мышью на изображении стопы точку, соответствующую головке пятой плюсневой кости - точку В. После этого программа проводит прямую АВ.

- Оператор выделяет мышью на изображении стопы наиболее выступающую кнаружи точку пятки - точку С. После этого программа проводит прямую ВС и опускает на нее перпендикуляр из точки D, таким образом получая точку Е. От точки Е по прямой BE программа откладывает отрезки, равные 0,30, 0,46 и 0,60 длины отпечатка. Из найденных точек программа восстанавливает перпендикуляры к прямой BE - прямые UU', VV' и WW'.

- Оператор выделяет мышью на изображении стопы наиболее выступающую слева точку пятки - точку С'. После этого программа находит середину прямой СС' и обозначает ее за точку F. Аналогично программа находит середину прямой АВ и обозначает ее за точку Z. После этого программа проводит прямую FZ - условную ось стопы. Кроме того, программа проводит прямые AN и BR, параллельные условной оси стопы. Из точки С' на прямую UU' программа проводит перпендикуляр - прямую С'Н.

- Оператор выделяет мышью на изображении стопы точку, соединяющую касательную к контуру пятки и прямую UU' - точку К. После этого программа проводит прямую С'К.

- Оператор выделяет мышью на изображении стопы точку между основаниями 3-го и 4-го пальцев стопы - точку G. После этого программа проводит прямую FG.

- Оператор выделяет мышью на изображении стопы точку, соединяющую середину отпечатка стопы с прямой V слева - точку V'. После этого программа находит точки пересечения прямых FZ и FG с прямой VV' - соответственно точки X' и Y.

- Оператор выделяет мышью на изображении стопы точку, соединяющую середину отпечатка стопы с прямой V справа - точку X.

- Оператор выделяет мышью на изображении стопы крайнюю переднюю точку отпечатка пятого пальца - точку Q. После этого программа проводит прямую BQ.

После разметки стопы программа вычисляет диагностические показатели для определения состояния стопы.

Состояние переднего отдела стопы характеризуется следующими показателями.

Угол при 1-м пальце (<NAP). Если <NAP меньше 18°, медиальная часть стопы в норме. Если <NAP больше или равняется 18°, имеет место поперечное распластывание.

Угол при 5-м пальце (<QBR). Если <QBR меньше 12°, латеральная часть стопы в норме; если <QBR больше или равняется 12°, имеет место поперечное распластывание.

Состояние среднего отдела стопы характеризуется показателем К, где К=X/Y, Х - расстояние между точками Х и X', Y - расстояние между точками V и Y.

Степень продольного плоскостопия определяется по показателю К следующим образом:

при К≤0,5 - стопа полая;

при 0,5<К≤1,10 - стопа с нормальным сводом;

при 1,10<К≤1,20 - стопа с пониженным сводом;

при 1,20<К≤1,30 - первая степень плоскостопия;

при 1,30<К≤1,50 - вторая степень плоскостопия;

при K>1,50 - третья степень плоскостопия.

Состояние заднего отдела стопы характеризуется пяточным углом HC'K: если угол HC'K больше или равняется 5°, состояние стопы в норме, если угол HC'K меньше 5°, стопа плоская.

Результат диагностики сразу отображается на экране программы, кроме того, есть возможность экспортировать результат диагностики в текстовый процессор Microsoft Word.

С целью демонстрации практического применения данного способа приводим два обследования здорового человека и человека с плоскостопием. Заключение, формируемое диагностической программой, показано на фиг.4.

Определение степени плоскостопия по предлагаемому способу отличается высокой диагностической точностью и занимает гораздо меньше времени, чем способ-прототип. Так, по способу-прототипу плантографическое обследование занимает десятки минут, тогда как по предлагаемому способу обследование занимает всего 3-5 минут, что очень важно при массовых обследованиях.

Источники информации

1. Мартиросов Э.Г. Методы исследования в спортивной антропологии. - М.: Физкультура и спорт, 1982.

Изобретение относится к области медицины, а именно к диагностике состояния стопы, и может быть использовано в качестве скрининг-метода для выявления больных поперечным и продольным плоскостопием в военкоматах, лечебных и образовательных учреждениях. Получают отпечатки стопы на специально укрепленном планшетном сканере, способном выдержать вес человека. Осуществляют обработку отпечатков стопы при помощи программы, позволяющей автоматизировать процесс обследования. Оператор производит разметку изображения стопы в соответствии с образцом. Для обеспечения объективности диагностики и независимости результатов от случайных артефактов оператор выделяет мышью лишь 12 ключевых точек изображения, проводит прямые между точками, а также вычисляет положения расчетных точек на снимке стопы. После разметки стопы вычисляют диагностические показатели отдельно для переднего, среднего и заднего отделов стопы. Способ позволяет повысить диагностическую точность и скорость обследования состояния стоп человека. 4 ил.

Способ диагностики состояния отделов стопы путем снятия отпечатков подошвенной поверхности стоп и последующей их обработки графико-расчетным методом, включающим выделение ключевых точек стопы, отличающийся тем, что отпечатки стопы получают на укрепленном планшетном сканере, способном выдержать вес человека, обработку отпечатков стопы производят при помощи компьютерной программы, позволяющей выделить ключевые точки и построить прямые между точками: точку А, соответствующую головке первой плюсневой кости; точку В, соответствующую головке пятой плюсневой кости, далее проводят прямую АВ, находят середину прямой АВ и обозначают ее за точку Z; точку С, наиболее выступающую кнаружи на пятке; точку С', наиболее выступающую слева на пятке, далее проводят прямую СС", находят середину прямой СС' и обозначают ее за точку F; прямую FZ принимают за условную ось стопы, затем проводят прямые AN и BR, параллельные условной оси стопы; точку Р, крайнюю переднюю точку большого пальца; проводят прямую РА; точку Q, крайнюю переднюю точку отпечатка пятого пальца; проводят прямую BQ; точку D, крайнюю заднюю точку отпечатка пятки; строят прямую ВС и опускают на нее перпендикуляр из точки D, таким образом получают точку Е; от точки Е по прямой BE откладывают отрезки, равные 0,30, 0,46 и 0,60 длины отпечатка, точки U, V и W, соответственно, из найденных точек строят перпендикуляры к прямой BE - прямые UU', VV' и WW', далее из точки С' на прямую UU' проводят перпендикуляр - прямую С'Н; точку К, соединяющую касательную к контуру пятки и прямую UU'; проводят прямую C'K; точку G, между основанием 3-го и 4-го пальцев стопы; проводят прямую FG, после этого находят точки пересечения прямых FZ и FG с прямой VV' - точки X' и Y, соответственно; точку X, соединяющую середину отпечатка стопы с прямой V справа; после разметки стопы вычисляют диагностические показатели для определения состояния отделов стопы: состояние переднего отдела стопы определяют по следующим показателям: измеряют углы NAP и QBR, если угол NAP меньше 18°, следовательно, медиальная часть стопы в норме, если угол NAP больше или равняется 18° - имеет место поперечное распластывание; если угол QBR меньше 12°, следовательно, латеральная часть стопы в норме, если угол QBR больше или равняется 12° - имеет место поперечное распластывание; состояние среднего отдела стопы характеризуется показателем К, где K=X/Y, Х - расстояние между точками Х и X', а Y - расстояние между точками V и Y, при этом степень продольного плоскостопия определяют по показателю К следующим образом: при К≤0,5 - стопа полая, при 0,5<К≤1,10 - стопа с нормальным сводом, при 1,10<К≤1,20 - стопа с пониженным сводом, при 1,20<К≤1,30 - первая степень плоскостопия; при 1,30<К≤1,50 - вторая степень плоскостопия; при К>1,50 - третья степень плоскостопия; состояние заднего отдела стопы характеризуется углом HC'K: если угол HC'K больше или равняется 5°, состояние стопы в норме, если угол HC'K меньше 5° - стопа плоская.