1.2 Dynamická plantografie a její využití

Dynamická plantografie je diagnostická metoda, která využívá tlakovou plošinu, případně pás nebo speciální vložky do bot k měření rozložení tlaku pod ploskou, obvykle při chůzi či různých modifikacích stoje. S vložkami do bot se dá měřit i v terénu, tedy přirozeném prostředí pro pohyb, jehož tlakové nároky na chodidla chceme změřit. Měření probíhá v určitém čase, přičemž dochází ke změnám hodnot sledovaných parametrů, proto mluvíme o dynamické plantografii.

V České republice jsou v současné době využívány tyto systémy: emed® (firma Novel GmBH, Munich, www.novel.de), footscan® (firma RSScan International, www.rsscan.com) a Baropodometer (firma Diagnostic Support). Měřicí tlakové vložky do bot pedar jsou modifikací systému emed®. (Sofistikovaná biomechanická diagnostika pohybu, 2009)

Využití dynamické plantografie nacházíme především v rámci základního výzkumu chůze či běhu, vzpřímeného stoje a jejich modifikací. Uplatňuje se v obuvnictví, v klinických aplikacích jako jsou ortopedie (obor zabývající se prevencí, diagnostikou a léčením vrozených či získaných vad a nemocemi pohybového ústrojí), neurologie, rehabilitace či protetika a ortotika (nauka o náhradách funkce části těla), případně ve sportovní medicíně a tréninku. Výzkumné a diagnostické možnosti a výsledky plantografie, ale i celé podologie, také umožnily další rozvoj kriminalistické disciplíny zvané forenzní biomechanika, které je věnována následující kapitola.

1.2.1 Forenzní biomechanika

Pojmem forenzní biomechanika označujeme rozsáhlý kriminalistický obor, popisující řadu metod odhalování zločince na základě viditelných i nepatrných stop zanechaných pachatelem na místě činu. Otisknuté stopy nohou mohou o jejich majiteli prozradit, jak je vysoký, kolik váží nebo jak rychle chodí. Podobně jako rána na hlavě oběti napoví, jak silný byl pachatel, byl-li to muž či žena, levák nebo pravák.

Slovo forenzní znamená spojený se soudní síní; forenzní biomechanika (soudní biomechanika) tedy využívá biomechaniku při vyšetřování a zkoumání kriminalistických stop. V současnosti pomáhají forenzní vědy objasňování pravdy při soudních líčeních. Biomechanika je oborem kinantropologie, který se zabývá studiem mechanické stavby lidského těla a jeho mechanickými interakcemi s okolím. Parametry lidského těla jsou u každého jedince jiné a charakteristické, stejně tak i stavba těla a způsob pohybu, tudíž po sobě lidé zanechávají i různé stopy. Využitelnost biomechaniky v kriminalistice závisí na charakteru stopy trestného činu – zda má stopa biomechanický obsah, tedy obsahuje-li informace o stavbě těla pachatele a jeho způsobu pohybu. Je například velký rozdíl mezi chůzí dítěte, muže a ženy.

Nejčastěji se forenzní biomechanika využívá při studiu chůze a běhu, dále při analýze pádů lidského těla z výšky, při posuzování síly úderů násilníka, ale i při analýze rukopisu, otisků rukou či při posuzování pohmožděnin na těle oběti a určování, zda byl útok veden cíleně, nebo v sebeobraně.

Při studiu trasologických stop z biomechanického hlediska se postupuje od zjišťování metrických znaků (určení tělesné výšky), přes znaky kinematické (rychlost chůze, běhu) ke znakům dynamickým (hmotnost osoby). Ukázalo se, že hmotnost osoby lze určit z jediného otisku bosé nohy. Když se na místě činu nalezne několik po sobě jdoucích trasologických stop, je možné prozkoumáním délky kroku, dvojkroku pravé i levé nohy a délky a šířky jedné stopy obuvi poměrně přesně zjistit tělesnou výšku osoby (s přesností 4 cm), dále rychlost chůze nebo běhu. Vzácnější je určení tělesné hmotnosti osoby, ke kterému je potřeba otisk bosé nohy. (Strauss, 2002)

Pro zajímavost uvádíme některé vzorce používané ve forenzní biomechanice. K výpočtu tělesné výšky pachatele nebo rychlosti jeho chůze či běhu existuje velké množství poměrně přesných vzorců. Pro přesný výpočet je ale nutné navíc změřit sklon povrchu a zjistit druh podložky (např. oranice, pevná půda, stopy ve sněhu atd.). Pro výpočet tělesné výšky osoby z délky a šířky obuvi platí vztah:

Nebo z délky nohy:

Při rozsáhlých plantografických výzkumech se prověřil a dosud nebyl vyvrácen jeden z důležitých předpokladů individuální identifikace osoby, totiž že neexistují dva jedinci, kteří by měli tvarově stejný plantogram. (Strauss, 2002)

1.2.2 Diagnostika diabetické nohy pomocí plantografické desky

Další úspěšnou aplikací dynamické plantografie je diagnostika diabetické nohy. Již na začátku 80. let byly uskutečněny první studie o rozdílném rozložení tlaku chodidla u diabetiků při pohybu. Použití tzv. pedobarografu jako elektronického přístroje na měření rozložení tlaku poprvé proběhlo v Anglii. V roce 1983 byly provedeny první výzkumy změn rozložení plantárního tlaku na neuropatických nohách v Německu. Poté přišla firma Novel, sídlící v Mnichově, s novým měřicím postupem. S pomocí emed senzorické techniky mohla být uskutečněna první přesná měření. Již při prvních testech byly zaznamenány značné rozdíly mezi neuropatickýma a zdravýma nohama. Dr. Dieter Kirsch z výzkumné skupiny Diabetes München pod vedením Prof. Mehnerta vyšetřil více než 600 diabetiků.

Při jiných výzkumech rozložení tlaku chodidla na diabetické noze bylo například zjištěno, že přítomnost vředu indikuje vyšší tlak a naopak zvýšený tlak na určitém místě může být jednou z rizikových příčin vzniku vředu.

Dalším výzkumem se prokázalo snížení plantárního tlaku v přední a patní části chodidla při chůzi pacientů v běžeckých botách s tvarovanou podrážkou, oproti hodnotám plantárního tlaku při chůzi v oxfordské obuvi navržené speciálně pro pacienty s diabetickou nohou. Při chůzi v této obuvi byl naměřený platnární tlak téměř shodný s tlakem naměřeným při chůzi bosýma nohama, tedy speciální obuv nepřinášela žádnou úlevu. (J. E. Perry et al., 1995)

Typické znázornění nediabetické nohy

Obr. 4: typické znázornění nediabetické nohy (Fritsch, Haslbeck, 2004)

1. Tlakové rozložení s relativně zvýšenými hodnotami pod patou, přední částí chodidla a palcem.
2. Oblast pod I.,II. a III. metatarzální kostí vykazuje vyšší tlak než pod kostí IV. a V. metatarsu.
3. Vyšší tlak pod palcem – ostatní prsty jsou rovněž při došlapu aktivně znázorněny.
4. Plynulé odvíjení chodidla přes patu, střední, přední část chodidla až po prsty. Linie chůze je poté znázorněna jako plynulá linie od paty přes střední část, oblast II. a III. metatarzální kosti až po palec (Fritsch, Haslbeck, 2004).

Typické znázornění a rozpoznání diabetické nohy

Obr. 5: typické znázornění diabetické nohy (Fritsch, Haslbeck, 2004)

1. Pata je zatížena (v kontaktu s měřicí deskou) po kratší dobu.
2. Lokální hodnoty tlaku jsou v porovnání se zbytkem krajiny chodidla obzvláště vysoké pod metatarsy III., IV. a V. kosti nártní, hodnoty často přesahují 500 kPa, částečně i 1000 kPa.
3. Prsty se vůbec neznázorňují nebo jen velmi slabě, protože jejich funkce je omezena.
4. Došlap není veden správně přes patu, střední a přední část chodidla až po prsty, nýbrž chodidlo „plácá“, přičemž jako první přichází do kontaktu s podložkou přední část nohy.