Биомеханическая основа лечения деформаций стопы у детей. Часть II: Патомеханика распространённых деформаций стопы
Перевел: Евтемиров И.Л. t.me/uezdny
Резюме:
В статье рассматриваются биомеханические основы формирования и лечения плоскостопия (pes planus), вертикального стояния таранной кости (convex pes valgus), полой стопы (pes cavus), паралитических деформаций и деформаций стопы при детском церебральном параличе (ДЦП). В каждом случае отмечаются различия в изменённом положении заднего и переднего отделов стопы, конфигурации медиального продольного свода и нестабильности таранно-ладьевидного сустава.
На графических иллюстрациях показаны особенности мышечного дисбаланса относительно осей движения при паралитических деформациях, а также подходы к лечению, направленные на восстановление баланса мышц относительно этих осей. Описаны распространённые деформации стопы, встречающиеся при ДЦП, и, в частности, различные паттерны деформаций, вызванные спастичностью икроножной мышцы. Подчёркивается важность сохранения функции камбаловидной мышцы и избегания чрезмерного удлинения комплекса икроножной и камбаловидной мышц.
Ключевые идеи:
Распространённые деформации стопы имеют сложную природу и включают нарушения, затрагивающие задний и передний отделы стопы, продольный свод, таранно-ладьевидный сустав и положение таранной кости.
Плоскостопие (pes planus/flatfoot/pes planovalgus)
Плоская стопа, или плоско-вальгусная стопа (pes planovalgus), характеризуется снижением высоты медиального продольного свода, вальгусным положением заднего отдела стопы и отведением (абдукцией) переднего отдела стопы (рис. 1).

Факторы, способствующие снижению высоты свода стопы
Масса тела
Частота плоскостопия увеличивается с ростом индекса массы тела (ИМТ).¹
Внешние мышцы стопы
Контрактура мышц, прикреплённых к обоим концам свода (передней большеберцовой и икроножной мышц), могут способствовать уплощению свода (рис. 2). В клинической практике контрактура икроножной мышцы часто наблюдается у детей с плоскостопием, но её можно не заметить, если не проверить пассивную тыльную флексию голеностопного сустава при разогнутом колене и инверсии стопы (рис. 3).
Если икроножная мышца укорочена, задний отдел стопы принимает вальгусное положение, а свод уплощается. Компенсаторное вальгусное положение заднего отдела стопы помогает избежать установки стопы в эквинусное положение и позволяет пятке опираться на поверхность. Это приводит к сокращению рычага икроножно-комбаловидной мышцы, снижению силы отталкивания и формированию типичной походки с плоскостопием (рис. 4).


Активное сокращение задней большеберцовой мышцы приводит к увеличению свода стопы, а её паралич – к уплощению (рис. 1 и 2).
Связки стопы
Плоскостопие часто встречается при синдромах с общей гипермобильностью связок. Подошвенная пяточно-ладьевидная связка, или скакательная связка (spring ligament), которая натянута от опоры таранной кости (sustentaculum tali) до ладьевидной кости, имеет ключевое значение для поддержания свода стопы. Эта связка является неотъемлемой частью “вертлужной впадины” стопы и поддерживает головку таранной кости при нагрузке.
Если задний отдел стопы находится в вальгусном положении (рис. 5), поддержка головки таранной кости скакательной связкой может быть утрачена. В случае, если передний отдел стопы отведён (абдуцирован), таранная кость полностью опускается вниз в положение подошвенной флексии (рис. 6).


Биомеханическая основа и обоснование хирургического лечения плоскостопия
Удлинение пяточной кости
Метод удлинения латерального столба стопы для лечения плоскостопия, впервые предложенный Дилвином-Эвансом² и популяризированный Моской³, включает открыто-клиновидную остеотомию переднего отдела пяточной кости.
В результате чего передний отдел пяточной кости приводится вместе с остальной частью пяточно-стопного блока (ПСБ), восстанавливая поддержку головки таранной кости скакательной связкой (рис. 7A, B, C). Восстановление нормального соотношения таранно-пяточно-ладьевидного сустава приводит к одновременному и неизбежному уменьшению вальгусного положения заднего отдела стопы.

Тройная С остеотомия
Тройная С остеотомия, описанная Ратдженом и Мубараком 4, включает остеотомию пяточной кости с её медиальным смещением, открытую клиновидную остеотомию кубовидной кости и закрытую клиновидную остеотомию медиальной клиновидной кости (Рисунок 7D, E, F). Данная процедура позволяет скорректировать отведение переднего отдела стопы и вальгус заднего отдела стопы.
Артроэрез
Хотя эта операция редко выполняется детскими ортопедами, она позволяет корректировать вальгус заднего отдела стопы, препятствуя закрытию подтаранного синуса (Рисунок 8).

Факторы, способствующие развитию плоскостопия, а также характеристики данной деформации приведены в таблицах 1 и 2.
Врожденное вертикальное стояние таранной кости
Врождённое вертикальное стояние таранной кости — это сложная деформация, затрагивающая как задний, так и передний отделы стопы (рис. 9).

Деформации заднего отдела стопы
Выраженное вальгусное положение заднего отдела стопы, эквинус и отведение переднего отдела стопы при врождённом вертикальном стоянии таранной кости представляют собой крайнее проявление изменений, характерных для плоскостопия. Это приводит к полной утрате поддержки головки таранной кости скакательной связкой, вследствие чего таранная кость занимает вертикальное положение с плантарной флексией (рис. 5 и 6).6,7
Деформации переднего отдела стопы
При врождённом вертикальном стоянии таранной кости наблюдается контрактура передней большеберцовой мышцы и разгибателей пальцев, что не характерно для плоскостопия. Это вызывает тыльное сгибание переднего отдела стопы относительно заднего. Ладьевидная кость смещается в дорсальном направлении и вывихивается кверху.
Контрактура малоберцовых мышц способствует отведени. переднего отдела стопы и латеральному вывиху ладьевидной кости.
Комбинация этих деформаций приводит к характерному виду стопы в виде “качалки” (рис. 10).

Факторы, способствующие развитию вертикального стояния таранной кости, и их последствия приведены в таблицах 1 и 2.
Врождённое вертикальное стояние таранной кости может возникать как изолированная аномалия, быть частью артрогрипоза или сочетаться с другими синдромами. Паралитический врождённое вертикальное стояние таранной кости может наблюдаться у детей с расщеплением позвоночника (spina bifida).⁸
Основная причина деформации влияет на выбор лечения: изолированный врождённое вертикальное стояние таранной кости, как правило, лучше поддаётся консервативному лечению, например, методу Доббса. При артрогрипотическом вертикальном стоянии таранной кости обычно требуется хирургический релиз, а при паралитическом вертикальном стоянии таранной кости может потребоваться перенос сухожилий.
Лечение
Манипуляции при врождённом вертикальном стоянии таранной кости диаметрально противоположны подходу при косолапости. Передний отдел стопы из отведения корректируют в приведение, и одновременно уменьшают вальгусное положение заднего отдела стопы, корректируя ориентацию пяточно-стопного блока.⁹ Также передний отдел стопы переводят в плантарную флексию, чтобы попытаться восстановить свод стопы.
При манипуляции передним отделом стопы используют головку таранной кости в качестве опорной точки.⁹ После улучшения деформаций переднего отдела выполняют попытку вправления вывиха в таранно-ладьевидном суставе . Почти всегда требуется тенотомия ахиллова сухожилия для коррекции эквинусной деформации.
В более сложных случаях рекомендуется перенос передней большеберцовой мышцы к шейке таранной кости.¹⁰ Это устраняет деформирующую силу и преобразует её в корректирующую, которая подтягивает таранную кость из положения плантарной флексии. Ещё одним положительным эффектом такого переноса является восстановление баланса мышечных сил, действующих на первый луч.
Освобождение передней большеберцовой мышцы от первой плюсневой кости приводит к свободному функционированию длинной малоберцовой мышцы, что способствует к подошвенной флексии первого луча и усилению продольного свода стопы (рис. 11). Однако такое динамическое опускание первого луча произойдёт только при сохранении целостности длинной малоберцовой мышцы. Поэтому, если освобождение малоберцовых мышц считается необходимым, длинную малоберцовую мышцу можно рассечь проксимально, чуть выше голеностопного сустава, а короткую малоберцовую мышцу рассечь вблизи места её прикрепления. Проксимальный конец сухожилия короткой малоберцовой мышцы фиксируют к дистальному концу сухожилия длинной малоберцовой мышцы.

Полая стопа (pes cavus)
Полая стопа характеризуется высоким медиальным продольным сводом, который не снижается при нагрузке. Полая стопа может быть врождённой аномалией без каких-либо нейромышечных нарушений; эта форма не прогрессирует и, как правило, протекает бессимптомно.
Нейромышечная форма полой стопы встречается гораздо чаще и может наблюдаться при таких состояниях, как болезнь Шарко–Мари–Тута (наследственная моторно-сенсорная нейропатия, НМСН), полиомиелит, спинальная дизрафия, spina bifida⁸, детский церебральный паралич и атаксия Фридрейха.¹¹
Нейромышечная полая стопа
Нейромышечная полая стопа связана с мышечным дисбалансом в области голеностопного, подтаранного или плюснефаланговых суставов.
Паттерны деформации
Продольный свод усиливается за счёт плантарной флексии плюсневых костей или тыльной флексии переднего отдела пяточной кости (рис. 12).
Помимо усиления медиального продольного свода, могут наблюдаться и другие деформации заднего и переднего отделов стопы. Характер этих деформаций определяется типом мышечного дисбаланса (таблица 3).
Помимо деформаций, вызванных мышечным дисбалансом, деформация переднего отдела стопы может привести к компенсаторной деформации заднего отдела стопы (рис. 8 и 9). Примером такого явления является пронация переднего отдела стопы, вызванная опущением первой плюсневой кости, которая сопровождается компенсаторным варусом заднего отдела стопы при наследственной моторно-сенсорной нейропатии (НМСН).
Первичные и компенсаторные деформации изначально являются мобильными, но со временем имеют тенденцию становиться ригидными. Стратегии лечения зависят от того, является ли деформация мобильной или ригидной. Для различения мобильного варуса заднего отдела стопы от ригидного используется блок-тест Коулмана (рис. 13).¹²

Потеря чувствительности на подошве в сочетании с деформацией полой стопы
Потеря чувствительности, связанная с полой стопой, может возникнуть при поражении первого крестцового сегмента спинного мозга (например, при низкой форме spina bifida⁸). Утрата только болевой чувствительности при полой стопе может наблюдаться при сирингомиелии.
Сама по себе полая стопа может вызывать повышенное давление на подошвенную поверхность, увеличивая риск развития нейротрофических язв. Кроме того, при наличии варусной или вальгусной деформации заднего отдела стопы риск образования подошвенных язв значительно возрастает.
У детей с параличом икроножной мышцы отсутствуют нормальные “качательные движения” стопы в фазе опоры. Вместо этого после контакта пятки с поверхностью возникает неконтролируемая тыльная флексия голеностопного сустава. Это приводит к сдвиговым нагрузкам на подошвенную поверхность пятки, которые могут вызвать образование язв (рис. 14).
(Сдвиговые нагрузки – силы, которые возникают при смещении слоёв ткани относительно друг друга в горизонтальной плоскости. – моё примечание)

Углы на боковых рентгенограммах стоп с нагрузкой, покажут аномальное выравнивание заднего отдела стопы (рис. 15).¹³

Деформацию можно скорректировать с помощью рассечения мягкотканных контрактур (например, подошвенной фасции и собственных мышц стопы). В хронических случаях может потребоваться костная пластика, такая как дорсальная клиновидная остеотомия основания первой плюсневой кости или медиальной клиновидной кости, а также медиальная и проксимальная перемещающая остеотомия пяточной кости.¹⁴ Склонность к прогрессированию или рецидиву деформации можно минимизировать за счёт восстановления мышечного баланса (таблица 4).
Нейротрофические язвы у детей с потерей чувствительности можно предотвратить, скорректировав деформации, приведя стопу в ровное положение и восстановив силу плантарной флексии с помощью раннего переноса сухожилия, что уменьшит сдвиговые нагрузки под пяткой.
Паралитические деформации стопы
Паралитические деформации стопы развиваются в результате мышечного дисбаланса относительно оси голеностопного или подтаранного сустава. Характер таких деформаций достаточно предсказуем, если парализована определённая мышца, так же зависит от расположения сухожилий относительно осей голеностопного и подтаранного суставов. Чем дальше сухожилие проходит от оси сустава, тем больший момент силы создаёт соответствующая мышца (рис. 16).
Понимание этого принципа имеет ключевое значение для анализа причин возникновения деформации, а также для планирования её лечения.

Нормальное соотношение сухожилий, пересекающих голеностопный и подтаранный суставы, можно изобразить схематически, как показано на рисунке 17.

Сухожилия, проходящие перед осью голеностопного сустава, являются тыльными сгибателями, в то время как сухожилия, проходящие позади этой оси, являются подошвенными сгибателями. Аналогично, все сухожилия, проходящие медиально от оси подтаранного сустава, являются инверторами, а сухожилия, расположенные латерально от оси подтаранного сустава, — эверторами (рис. 18).
Этот же шаблон используется для планирования переноса сухожилий с целью восстановления мышечного баланса относительно этих осей и коррекции паралитических деформаций (рис. 19 и 20).

Два примера планирования переноса сухожилий в области стопы и голеностопного сустава, представленные на рисунках 19 и 20, демонстрируют, как мышечный дисбаланс можно устранить с помощью соответствующих переносов сухожилий.
Деформации стопы при детском церебральном параличе (ДЦП)
Деформации стопы очень распространены у детей с ДЦП и возникают из-за мышечного дисбаланса в области суставов стопы, вызванного спастичностью и слабостью мышц.¹⁸ Эти деформации имеют тенденцию к прогрессированию с ростом. Изначально они являются подвижными и динамическими, но со временем в спастичных мышцах развиваются контрактуры. Затем деформации становятся более ригидными, и, если их не лечить, формируются структурные скелетные аномалии.
Последствия деформаций стопы у ходячих детей с ДЦП включают нарушение функции рычага, снижение силы отталкивания и увеличение энергозатрат при ходьбе. Высокая энергозатратность ходьбы, в свою очередь, приводит к снижению способности детей к передвижению.¹⁸
Три наиболее распространённые деформации стопы при ДЦП – это эквинус, эквино-плоско-вальгусная деформация и эквино-каво-варусная деформация.
Эквинус и эквино-плоско-вальгусные деформации
Эквинус возникает из-за спастичности икроножной мышцы. Относительный вклад икроножной и камбаловидной мышц варьируется в зависимости от типа детского церебрального паралича. При спастической диплегии основным фактором является спастичность икроножной мышцы, тогда как при гемиплегии спастичны обе мышцы — икроножная и камбаловидная.
Спастичность любой из составляющих икроножной мышцы может привести к динамическому эквинусу, когда ребёнок ходит на цыпочках, но стоит, опираясь пяткой на поверхность (рис. 22A–C).

Последствия контрактуры икроножной мышцы
Контрактура икроножной мышцы может проявляться по-разному:
1. Ребёнок может стоять и ходить в фазе опоры с эквинусным положением стопы, когда на поверхность опираются только пальцы.
2. Может развиться деформация среднего отдела стопы. В этом случае передний отдел стопы находится в тыльной флексии, в то время как задний остаётся в положении плантарной флексии (рис. 22D–F). Медиальный продольный свод становится инверсированным, и на поверхность опирается только передний отдел стопы.
3. Вальгусная деформация заднего отдела стопы может возникнуть как следствие контрактуры икроножной мышцы, что обеспечивает полный контакт подошвы с поверхностью. (рис. 22G–I).
Часто у старших детей со спастической диплегией деформация среднего отдела стопы и вальгусная деформация заднего отдела развиваются одновременно (рис. 23). Такая эквино-плоско-вальгусная деформация при ДЦП во многом схожа с тяжёлой формой плоско-вальгусной деформации у здоровых детей с укороченным ахилловым сухожилием.

Вальгус заднего отдела стопы и отведение переднего отдела приводят к потере поддержки головки таранной кости и подвывиху таранно-ладьевидного сустава. Вальгус заднего отдела стопы уменьшает рычаг икроножной мышцы, что приводит к снижению силы отталкивания.
Факторы, способствующие развитию эквино-плоско-вальгусной деформации при церебральном параличе, представлены в таблицах 1 и 2.
Лечение
Для детей до 8 лет с мобильной динамической эквино-плоско-вальгусной деформацией:
Основными методами лечения являются использование ортеза для голеностопного сустава (ankle-foot orthosis) и ЛФК. Если реакция на эти меры недостаточная, применяются следующие подходы: хемоденервация (ботулинотерапия) икроножной мышцы, этапное гипсование, за которым следуют ЛФК и использование ортезов.
Для детей старше 8 лет с контрактурой икроножной мышцы и фиксированной эквино-плоско-вальгусной деформацией:
Удлинение икроножной мышцы должно выполняться с осторожностью, так как возможно как чрезмерное исправление (рис. 24), так и недостаточная коррекция.¹⁹
При спастической диплегии контрактуре подвергается икроножная мышца, тогда как камбаловидная мышца обычно не вовлечена. Поэтому следует избегать ненужного удлинения камбаловидной мышцы, которая является важным генератором силы, так как это может привести к ятрогенной “согнутой” походке. Рецессия (удлинение без полного пересечения) икроножной мышцы обычно является методом выбора.
У пациентов с гемиплегией часто наблюдается контрактура как икроножной, так и камбаловидной мышц, поэтому удлинение ахиллова сухожилия в таких случаях обосновано.
Для детей старше 12 лет с ригидной деформацией:
Мягкотканные операции, описанные выше, и костные вмешательства, указанные в таблице 5.
Имеются сообщения об удовлетворительных результатах подтаранного артроэреза, однако в других исследованиях эффективность этой процедуры не была подтверждена.²⁴ В результате данный метод не получил широкого применения при спастической эквино-плоско-вальгусной деформации.
Спастическая эквино-варусная деформация
Спастическая эквино-варусная деформация чаще всего наблюдается при гемиплегической форме детского церебрального паралича (рис. 25).

Она развивается из-за спастичности икроножной мышцы и инверторов стопы в сочетании со слабостью тыльных сгибателей и эверторов.
Лечение спастической эквино-варусной деформации представлено в таблице 6.
Примечания:
• *: Оценка возможна с помощью комбинации клинического осмотра, наблюдения и инструментального анализа походки, а также ЭМГ-исследований. Повышенная активность передней бб мышцы лечится частичным переносом сухожилия передней бб мышцы (SPLATT). Повышенная активность задней большеберцовой мышцы лечится частичным переносом сухожилия задней бб мышцы (SPLOTT). Если обе мышцы-инверторы демонстрируют повышенную активность на ЭМГ во время ходьбы, проводится SPLATT в сочетании с удлинением передней бб.²⁶
• **: Операции для коррекции заднего отдела стопы включают латеральную скользящую остеотомию или латеральную клиновидную закрытую остеотомию пяточной кости. Для коррекции ригидного приведения и супинации переднего отдела стопы выполняются дорсолатеральная клиновидная закрытая остеотомия кубовидной кости и медиальная открытая клиновидная остеотомия медиальной клиновидной кости.
Резюме
В первой части мы рассмотрели нормальную механику стопы и соотношение между задним и передним отделами стопы. Базовое понимание нормальной механики стопы необходимо для распознавания патологических сил, которые приводят к её деформациям.
Во второй части представлены распространённые деформации стопы, вызванные нарушенной механикой, а также различные варианты их коррекции. Факторы, способствующие развитию деформаций, и основные клинические проявления деформаций стопы у детей обобщены в таблицах 1 и 2.
Литература
Tenenbaum S, Hershkovich O, Gordon B, et al. Flexible pes planus in adolescents: body mass index, body height, and gender--an epidemiological study. Foot Ankle Int. 2013;34(6):811–817.
Evans D. Calcaneo-valgus deformity. J Bone Joint Surg Br. 1975;57(3):270-278.
Mosca VS. Calcaneal lengthening for valgus deformity of the hindfoot. Results in children who had severe, symptomatic flatfoot and skewfoot. J Bone Joint Surg Am. 1995;77(4):500-512.
Rathjen KE, Mubarak SJ. Calcaneal-cuboid-cuneiform osteotomy for the correction of valgus foot deformities in children. J Pediatr Orthop. 1998;18(6):775-782.
Moraleda L, Salcedo M, Bastrom TP, et al. Comparison of the calcaneo-cuboid-cuneiform osteotomies and the calcaneal lengthening osteotomy in the surgical treatment of symptomatic flexible flatfoot. J Pediatr Orthop. 2012;32(8):821-829.
Drennan JC, Sharrard WJ. The pathological anatomy of convex pes valgus. J Bone Joint Surg Br. 1971;53:455-461.
Patterson WR, Fitz DA, Smith WS. The pathologic anatomy of congenital convex pes valgus. Post mortem study of a newborn infant with bilateral involvement. J Bone Joint Surg Am. 1968;50:458-466.
Duckworth T, Smith TW. The treatment of paralytic convex pes valgus. J Bone Joint Surg Br. 1974;56(2):305-313.
Dobbs MB, Purcell DB, Nunley R, et al. Early results of a new method of treatment for idiopathic congenital vertical talus. J Bone Joint Surg Am. 2006;88(6):1192-1200.
Kissel CG, Blacklidge DK. Tibialis anterior transfer “into talus” for control of the severe planus pediatric foot: a preliminary report. J Foot Ankle Surg. 1995;34(2):195-199.
Aminian A, Sangeorzan BJ. The anatomy of cavus foot deformity. Foot Ankle Clin. 2008;13:191-198.
Coleman SS, Chestnut WJ. A simple test for hindfoot flexibility in the cavovarus foot. Clin Orthop Relat Res. 1977;123:60–62.
Aktas S, Sussman MD. The radiological analysis of pes cavus deformity in Charcot Marie Tooth disease. J Pediatr Orthop B. 2000;9:137-140.
Watanabe R. Metatarsal osteotomy for the cavus foot. Clin Orthop Relat Res. 1990;252:217-230.
Guyton GP, Mann RA. The pathogenesis and surgical management of foot deformity in Charcot-Marie-Tooth disease. Foot Ankle Clin. 2000;5(2):317-326.
Schwend RM, Drennan JC. Cavus foot deformity in children. J Am Acad Orthop Surg. 2003;11(3):201-211.
Mulder JD, Landsmeer JM. The mechanism of claw finger. J Bone Joint Surg Br. 1968;50(3):664-668.
Sees JP, Miller F, Overview of foot deformity management in children with cerebral palsy. J Child Orthop. 2013;7(5):373-377.
Firth GB, McMullan M, Chin T, et al. Lengthening of the gastrocnemius-soleus complex: an anatomical and biomechanical study in human cadavers. J Bone Joint Surg Am. 2013;95(16):1489-1496.
Kadhim M, Miller F, Pes planovalgus deformity in children with cerebral palsy: review article. J Pediatr Orthop B. 2014;23(5):400-405.
Mosca VS. Lateral column lengthening as treatment for planovalgus foot deformity in ambulatory children with spastic cerebral palsy. J Pediatr Orthop. 2000;20:501-505.
Kim JR, Shin SJ, Wang SI, et al. Comparison of lateral opening wedge calcaneal osteotomy and medial calcaneal sliding-opening wedge cuboid-closing wedge cuneiform osteotomy for correction of planovalgus foot deformity in children. J Foot Ankle Surg. 2013;52:162-166.
Luo CA, Kao HK, Lee WC, et al. Limits to calcaneal lengthening for treating planovalgus foot deformity in children with cerebral palsy. Foot Ankle Int. 2017;38(8):863-869.
Smith PA, Millar EA, Sullivan RC. Sta-Peg arthroereiesis for treatment of the planovalgus foot in cerebral palsy. Clin Podiatr Med Surg. 2000;17(3):459-469.
Michlitsch MG, Rethlefsen SA, Kay RM. The contributions of anterior and posterior tibialis dysfunction to varus foot deformity in patients with cerebral palsy. J Bone Joint Surg Am. 2006;88(8):1764-1768.
Vlachou M, Dimitriadis D. Split tendon transfers for the correction of spastic varus foot deformity: a case series study. J Foot Ankle Res. 2010;3:28.
Оригинал: https://www.jposna.org/index.php/jposna/article/view/464/660#tab1
Перевел: Евтемиров И.Л. t.me/uezdny






