Разработка ортопедической стельки новой конструкции для коррекции нарушений ходьбы

Современные ортопедические стельки часто не обеспечивают необходимой динамической адаптации к естественной биомеханике стопы. Жесткие конструкции традиционных моделей ограничивают физиологическую подвижность, что может приводить к дискомфорту и прогрессированию деформаций. Необходима разработка новых решений, способных адаптироваться к индивидуальным особенностям пациента.

Цель исследования: разработка ортопедической стельки новой конструкции для реабилитации пациентов с различными видами плоскостопия.

Материалы и методы. Исследование проводилось с использованием комплексного подхода, включающего 3D-моделирование на основе рентгенографических данных, биомеханический анализ распределения нагрузок, инженерные расчеты с применением CAD-систем, а также клинические испытания с участием 163 пациентов. Для оценки эффективности использовались методы подометрии, motion-трекинга и анкетирования.

Результаты. Разработана принципиально новая конструкция ортопедической стельки, включающая пять металлических направляющих и систему демпферов. Клинические испытания показали, что 98 % пациентов отметили повышение комфорта при ходьбе, а 88,9 % — улучшение стабильности стопы. Конструкция обеспечивает физиологичное распределение нагрузок, снижая воздействие на суставы и позвоночник.

Заключение. Полученные результаты подтверждают перспективность применения данной стельки в клинической практике. Разработка открывает новые возможности в ортопедии, сочетая точную анатомическую поддержку с динамической коррекцией движений.

1. Курышев Б.Б., Пиголкин Ю.И. Опорное устройство для свода стопы человека. Патент на изобретение RU 2852855 C1, 16.12.2025. Заявка № 2025103907 от 21.02.2025.

2. Стельки для обуви, р. 35–36. Яндекс Маркет [интернет]. Режим доступа: Интернет-ресурс: https://market.yandex.ru/product--stelki-dlia-obuvi/136888057?sku=103120964777&uniqueId=1073323&do-waremd5=0NQr41YezKgSMPgDdlJlGQ&utm_term=62380485%7C136888057&clid=1601&utm_source=yandex&utm_medium=search&utm_campaign=ymp_offer_dp_dom_model_mrkscr_top_bko_dyb_search_rus&utm_content=cid%3A115706981%7Cgid%3A5547520555%7Caid%3A1870026716275229206%7Cph%3A54395143849%7Cpt%3Apremium%7Cpn%3A1%7Csrc%3Anone%7Cst%3Asearch%7Crid%3A54395143849%7Ccgcid%3A0&yclid=4834148699255341055 (дата обращения 19.06.2025).

3. Стельки для обуви, р-р 41–45. Яндекс Маркет [интернет]. Режим доступа: https://market.yandex.ru/product--stelki-dlia-obuvi-r-r-41-45-para-universalnykh-stelek-chernogo-tsveta/1039308890?utm_term=62380485%7C1039308890&clid=1601&utm_source_service=web&utm_source=yandex&utm_medium=search&utm_campaign=ymp_offer_dp_dom_model_mrkscr_top_bko_dyb_search_rus&utm_content=cid:115706981|gid:5547520555|aid:1870026716275229206|ph:54395143849|pt:premium|pn:2|src:none|st:search|rid:54395143849|cgcid:0&src_pof=1648&wprid=1750325585539632-5473873389267874566-balancer-l7leveler-kubr-yp-sas-210-BAL&icookie=Q6XyytxWgMfAvtEFaToLGF5ojbxBO9fGRI%2BIrDyOGV%2B%2BUdpgFRKmeoSPhruJaazl%2B8BruUa2TCqzlbNQ%2FrDvRfobBUs%3D&yclid=1017108968261025791&extdata=CgUKAzE4ORCzkQYY0bLPwgZYAmIKMTIxMTMzNDsxOA== (дата обращения 19.06.2025).

4. Тарг С.М. Центр инерции (центр масс). В: Прохоров А.М. (гл. ред.). Физическая энциклопедия. Т. 5. Москва: Большая российская энциклопедия; 1999.

5. Синельников Р.Д. Атлас анатомии человека. Москва: Медгиз; 1963.

6. Капанджи А. Нижняя конечность. Функциональная анатомия. Москва: Эксмо; 2020.

7. Инсарова Н.И., Лещенко В.Г. Элементы биомеханики. Минск: БГМУ; 2005.

8. Антонов В.Ф., Козлова Е.К., Черныш А.М. Физика и биофизика. Москва: ГЭОТАР-Медиа; 2010.

9. Chen H., Sun D., Fang Y., Gao S., Zhang Q., Bíró I., Tafferner-Gulyás V., Gu Y. Effect of orthopedic insoles on lower limb motion kinematics and kinetics in adults with flat foot: a systematic review. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2024;12:1435554. https://doi.org/10.3389/fbioe.2024.1435554

10. Zuñiga J., Moscoso M., Padilla-Huamantinco P.G., Lazo-Porras M., Tenorio-Mucha J., Padilla-Huamantinco W., Tincopa J.P. Development of 3D-printed orthopedic insoles for patients with diabetes and evaluation with electronic pressure sensors. Designs. 2022;6(5):95. https://doi.org/10.3390/designs6050095

11. Ma C.Z.-H., Wong D.W.-C., Wan A.H.-P., Lee, W.C.-C. Effects of orthopedic insoles on static balance of older adults wearing thick socks. Prosthetics and orthotics international. 2018;42(3):357–362. https://doi.org/10.1177/0309364617752982

12. Zhang X., Xing X., Huo H. Design principle and biomechanical function of orthopedic insoles. Chinese Journal of Tissue Engineering Research. 2020;24(23):3744–3750. (In Chinese). https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-4344.2691

13. Jafarzadeh E., Soheilifard R., Ehsani-Seresht A. Design optimization procedure for an orthopedic insole having a continuously variable stiffness/shape to reduce the plantar pressure in the foot of a diabetic patient. Medical Engineering & Physics. 2021;98:44–49. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2021.10.008

14. Li Y., Xiaoli H., Ye N., Songjian X., Li L., Qianqi H., Yining Y., Li C. Effect of orthopedic insoles on spinal deformity and walking in adolescents with idiopathic scoliosis summary. Frontiers in Pediatrics. 2023;11:1259746.

15. Yick K.L., Tse C.Y. Chapter 14 — The use of textiles and materials for orthopedic footwear insoles. In: Luximon A. (ed.). Handbook of Footwear Design and Manufacture. Woodhead Publishing; 2021, pp. 361–388. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-821606-4.00012-0

16. Zhou X., Zeng Q., Liao Z., Lu P., Zou J., Li S., Huang G. Application of customized orthopedic insoles in the treatment of flatfoot. Chinese Journal of Tissue Engineering Research. 2022;26(28):4587–4592. (In Chinese). https://doi.org/10.12307/2022.318