Pobierz streszczenie

Streszczenie
Choroby stóp dotyczą około 70-80% ludzi dorosłych i około 30% dzieci. Płaskostopie z koślawym ustawieniem stępu jest wadą, której mogą towarzyszyć: zmniejszona prędkość chodu, zwiększony rozkład nacisków pod stopą oraz zwiększone
ryzyko upadków i potknięć. Nieleczone płaskostopie może być przyczyną wielu
chorób układu mięśniowo-szkieletowego człowieka. Poznanie etiopatogenezy stopy płasko-koślawej u dzieci oraz czynników odpowiadających za prawidłowy rozwój łuku podłużnego stopy jest ważnym problemem społecznym. Dotychczasowa
wiedza na ten temat nie daje możliwości skutecznego zapobiegania tej chorobie,
a stosowane metody korekcyjne nie przynoszą spodziewanych efektów.
Celem pracy było opracowanie metody prognozowania parametrów płaskostopia u dzieci w wieku szkolnym za pomocą modelowania matematycznego w zależności od czynników epidemiologicznych i antropometrycznych, a także ocena
efektywności działań korekcyjnych stosowanych w praktyce klinicznej. W badaniach zastosowano nowoczesne metody badania stóp: system optoelektroniczny
z sześcioma kamerami, platformy dynamometryczne i system pedobarograficzny.
Na podstawie badań eksperymentalnych uzyskano wielkości kinematyczne, kinetyczne oraz rozkład nacisków pod stopą dla dzieci ze stopą płasko-koślawą i prawidłową.
Na podstawie kryterium regresji wielorakiej opracowano: model zależności
wysokości łuku podłużnego stopy od czynników antropometrycznych i epidemiologicznych, model zależności nacisku pod kością łódkowatą od wybranych czynników, model oceny efektywności rehabilitacji. W pracy określono także mechanizmy stabilizacji pionowej postawy ciała podczas chodu dzieci ze stopą prawidłową
i płasko-koślawą, pozwalające ocenić udział poszczególnych stawów kończyny
dolnej w momencie sił podparcia.
W efekcie zrealizowanych badań zaproponowano, do wykorzystania w warunkach klinicznych, metodę prognozowania parametrów płaskostopia u dzieci, którą
zweryfikowano doświadczalnie.
Modelowanie matematyczne wykonano w programie MATLAB, a weryfikację
modeli matematycznych przeprowadzono w oparciu o oprogramowanie STATISTICA.
179
Abstract
Modelling and prediction foot parameters
in flat feet children
Foot problems are reported by approximately 70-80% of adults and 30% of children. Flat feet, a common deformity in children, have been associated with reduced
walking speed, higher plantar pressure distribution, increased risk of falls and can
lead to joint deformity, back pain, and gait instability. The epidemiological and
anthropometric factors affecting the normal development of the foot and the relationship between the foot’s anatomical structure and the different corrective options available have not been explored in detail in the literature.
The thesis describes an increasing knowledge of the biomechanical properties
of the foot based on experimental studies and mathematical modeling. The aim of
this paper was presenting a method to predict foot parameters in children with flat
feet. A six-camera motion analysis system, force plate, and pedobarograph were
used to collect kinematics, kinetics, and plantar pressure from children with flatarched feet and children with normal-arched feet.
Three models are presented: a model to explore the epidemiological and anthropometrical factors affecting arch height, a model to assess the changes in plantar
pressure disstribution under navicular bone in subjects with flat feet, and a model
to predict the effectiveness of a treatment. Support moments and the contributions
to the support moments based on the moments at the hip, knee, and ankle joints
were examined to determine the strategies used to support body weight during the
stance phase of gait in children with normal- and flat-arched feet.
The models were developed using multivariable logistic-regression analysis
and MATLAB software.
An algorithm, to estimate the clinical prognosis of patients with flat feet is proposed and validated by experimental results and analysis.
180