НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ АНАТОМИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ПЛЮСНЕВЫХ КОСТЕЙ СТОПЫ ЧЕЛОВЕКА

В научно-практическом аспекте значимость результатов остеографических и остеометрических исследований в области идентификации скелетных останков и идентификации личности в целом трудно переценить, несмотря на соответствующие достижения современных молекулярно-генетических методов. Однако трудоемкость, затратность и точность последних до сих пор оставляют желать лучшего, а результативность не превышает результативность классических методов судебно-медицинской и археологической диагностики, поэтому остеометрия, как прямая, так и рентгеновская, остаются «золотым стандартом» идентификации костных элементов скелета человека. Цель исследования - обобщить имеющиеся данные отечественной и зарубежной научной литературы по количественной анатомической изменчивости плюсневых костей человека по данным прямой и непрямой рентгеновской остеометрии и ее научно-практической значимости. Материалом для исследования послужили источники зарубежной и отечественной литературы с 1983 по 2025 годы. Критерием включения в исследование служили присутствие источников в сертифицированных базах данных, их индексирование в отечественных и мировых библиографических базах научных данных. Источники отбирались по следующим ключевым словам: скелет стопы, плюсна, плюсневые кости, кости стопы (человека), остеометрия, рентгеновская остеометрия, компьютерная томография стопы, foot skeleton, metatarsus, metatarsal bones, foot, human foot bones, osteometry, x-ray osteometry, foot computed tomography и некоторым другим. Всего было отобрано 66 источников. Использован описательный метод анализа. Обобщены современные данные сравнительно-анатомических особенностей изменчивости скелета стопы и метаподия человека и гоминид. Доказано, что анатомическая изменчивость как прямых, так и рентгеновских остеометрических показателей плюсневых костей стопы человека играет существенную роль в идентификации пола, возраста, роста, в ряде случаев этнических и расовых особенностей. Полученные в последние десятилетия результаты исследований помимо их применения для биоидентификации в антропологии и судебной медицине, могут быть использованы для разработки нормативных показателей, необходимых для диагностики различных заболеваний и состояний, а также для планирования хирургических вмешательств и создания индивидуализированных ортопедических изделий.

1. Ryakhovskiy MA, Khayrullin RM, Ermolenko AS, Mitchenko IV. Vozrastnaya dinamika morfometricheskikh pokazateley kostey stopy cheloveka po dannym rentgenoosteometrii. Rossiyskiy mediko-biologicheskiy vestnik imeni akademika I.P. Pavlova. 2009;17(2):8-15. In Russian

2. Khayrullin PM, Ryakhovskiy MA, Ermolenko AS, Akhmetova GR. Morfologiya trubchatykh kostey stopy cheloveka po dannym rentgenologicheskikh issledovaniy. Morfologiya. 2009;136(4):145-146. In Russian

3. Mel'nikov AA, Safiullina AF, Bayroshevskaya MV, Khayrullin RM. Osteometricheskie pokazateli kostnykh elementov stopy sovremennogo cheloveka/ V sb.: Problemy sovremennoy morfologii cheloveka. Mater. mezhdunar. nauch.-prakt. konf., posvyashch. 80-letiyu prof. B.A. Nikityuka. Moskva: RGUFK, 2013.- S. 86-88. In Russian

4. Khayrullin RM, Safiullina AF, Nikiforov RV, Melnikov AA, Bayroshevskaya MV. Osteometric and physical variability of the human foot bones. Revista Argentina de Anatomía Clínica. 2013;5(2):124-124

5. Khayrullin RM, Mel'nikov AA, Khayrullin FR, Nikiforov RV. Osteometricheskie indeksy srednikh falang stopy cheloveka i ikh polovye razlichiya. Morfologicheskie vedomosti. 2014;3:66-73. In Russian

6. Mel'nikov AA, Nikiforov RV, Khayrullin RM, Khayrullin FR. Osteometricheskie parametry srednikh falang stopy cheloveka i ikh polovye razlichiya. Morfologicheskie vedomosti. 2014;1:70-78. In Russian

7. Mel'nikov AA, Khayrullin RM, Safiullina AF, Khayrullin FR. Diskriminantnyj analiz pal'tsevoy i polovoy izmenchivosti osteometricheskikh pokazateley srednikh falang stopy cheloveka. Fundamental'nye issledovaniya. 2014;10-4:693-699. In Russian

8. Bayroshevskaya MV, Safiullina AF, Khayrullin RM. Chastota tipov pyatochnoy kosti po modifitsirovannoy klassifi-katsii form tarannykh sustavnykh poverkhnostey. Morfologicheskie vedomosti. 2014;1:26-32. In Russian

9. Bayroshevskaya MV, Safiullina AF, Khayrullin RM, Nikiforov RV. Polovye razlichiya pyatochnykh kostey stopy cheloveka po dannym pryamoy osteometrii. Morfologicheskie vedomosti. 2014;3:31-36. In Russian

10. Bezrukova OD, Safiullina AF, Nikiforov RV et al. Osteometric sex differences of foot bones are concentrated on the proximal-distal axis and on 2th and 4th rays/ V kn.: The 6th International Symposium of Clinical and Applied Anatomy. 2014. S. 73-74

11. Ermolenko AS, Ryakhovskiy MA, Khayrullin RM. Bilateral'naya izmenchivost' rentgenoosteometricheskikh pokazateley pyastnykh kostey kisti cheloveka. Saratovskiy nauchno-meditsinskiy zhurnal. 2009;5(3):313-315. In Russian

12. Ermolenko AS, Ryakhovskiy MA, Khayrullin RM. Sravnitel'noe issledovanie izmenchivosti rentgenoosteometricheskikh pokazateley pyastnykh kostey v zavisimosti ot klimato-geograficheskogo faktora. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2009;16(1):175-176. In Russian

13. Ermolenko AS, Khayrullin FR, Khayrullin RM. Znacheniya chisel Fibonachchi v sootnosheniyakh kostnykh segmentov kisti cheloveka. Fundamental'nye issledovaniya. 2011;9-2:241-244. In Russian

14. Ermolenko AS, Khayrullin RM. Zakonomernosti bilateral'noy organizatsii dliny falang kisti cheloveka. Uchenye zapiski SPbGMU im. akad. I.P. Pavlova. 2011;18(2):55-56. In Russian

15. Khayrullin RM, Fomina AV, Aynullova NK. Variabel'nost' znacheniy 2d:4d pal'tsevogo indeksa u dikikh i laboratornykh zhivotnykh. Fundamental'nye issledovaniya. 2013;6-3:611-618. In Russian

16. Khayrullin RM. Sootnoshenie morfologicheskoy i funktsional'noy asimmetrii kisti u cheloveka. Morfologiya. 2001;120(4):88. In Russian

17. Khayrullin RM. Morfologicheskie tipy kisti v yunosheskom periode individual'nogo razvitiya. Morfologicheskie vedomosti. 2001;1-2:103-105. In Russian

18. Khayrullin RM. Effektivnost' indeksov fluktuiruyushchey asimmetrii dlya otsenki morfologicheskikh priznakov cheloveka. Morfologicheskie vedomosti. 2002;1-2:52-54. In Russian

19. Filippova EN, Khayrullin RM. Individual'naya izmenchivost' morfometricheskikh parametrov pal'tsevykh dermatoglifov kisti. Morfologiya. 2001;120(4):87-88. In Russian

20. D Gonçalves D, Thompson TJU, Cunha E. Osteometric sex determination of burned human skeletal remains. J Forensic Leg Med. 2013;20(7):906-911. https://doi.org/10.1016/j.jflm.2013.07.003

21. Rösing FW, Graw M, Marré B et al. Recommendations for the forensic diagnosis of sex and age from skeletons. HOMO - Journal of Comparative Human Biology. 2007;58(1):75-89

22. Pigolkin YuI, Zolotenkova GV, Berezovskiy DP. Metodologicheskie osnovy opredeleniya vozrasta cheloveka. Sudebno-meditsinskaya ekspertiza. 2020;63(3);45-50. In Russian

23. Zvyagin VN, Eremenko AE. Diagnostika massivnosti skeleta i somatotipa cheloveka po kostyam stopy. Sudebno-meditsinskaya ekspertiza. 2003;46(3):17-23. In Russian

24. Sveshnikov KA. Gendernye razlichiya massy mineral'nykh veshchestv v kostyakh skeleta v vozrastnom aspekte. Fundamental'-nye issledovaniya. 2012;5(1):110-114. In Russian

25. Ying-chun MI, Rui-xing G. The X-Ray and CT Diagnosis of 21 with Metatarsal Tarsal Bone Fracture Research. Image Technology. 2013;27-28. URL:https://caod.oriprobe.com/articles/40609751/The_X_Ray_and_CT_Diagnosis_of_21_with_Metatarsal_T.htm?__cf_chl_rt_tk=dAN0TdI9x18z9jXH3X2w.Te3Kmh73Tg2PWBilHilqoM-1751442357-1.0.1.1-QHlSZNI6J79xIK.ojDKRdsp5VBjEQFiuau_plrVYSbQ. Viewing date 02.07.2025

26. Nikityuk BA. Akseleratsiya razvitiya detey i ee posledstviya. - Alma-Ata: Kazakhstan, 1990.- 176s. In Russian

27. Hiteshkumar MC, Taqi M. Anatomy, Bony Pelvis and Lower Limb: Arches of the Foot. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing LLC, 2025. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK587361/ Viewing date 02.07.2025

28. McFadden D, Bracht MS. Sex differences in the relative lengths of metacarpals and metatarsals in gorillas and chimpanzees. Horm Behav. 2005;47:99-111

29. McFadden D, Bracht MS. The relative lengths and weights of metacarpals and metatarsals in baboons (papio hamadryas). Horm Behav. 2003;43:347-355

30. Marchi D. The cross-sectional geometry of the hand and foot bones of the hominoidea and its relationship to locomotor behavior. J Hum Evo. 2005;49(6);743-761

31. Zipfel B, Kidd R. Hominin first metatarsals (SKX 5017 and SK 1813) from Swartkrans: a morphometric analysis. Homo. 2006;57:117-131

32. Higurashi Y et al. Integrative experimental and morphological study of the metacarpal and metatarsal bones of the Japanese macaque. Anthropological Science. 2019;127(2):123–130

33. Sineva IM. Opredelenie polovoy prinadlezhnosti v paleoantropologicheskikh issledovaniyakh kostey verkhney i nizhney konechnosti». Avtoref. diss. na soisk. uch. st. kand. biol. nauk. M.: MGU im. M.V. Lomonosova, 2013.- 16 s. In Russian

34. Mountrakis C, Eliopoulos C, Koilias CG, Manolis SK. Sex determination using metatarsal osteometrics from the Athens collection. Forensic Sci Int. 2010;200:1-7

35. Hyer CF et al. The obliquity of the first metatarsal base. Foot Ankle Int. 2004;25:728-732

36. McFadden D, Bracht MS. Sex and Race Differences in the Relative Lengths of Metacarpals and Metatarsals in Human Skeletons. Early Hum Dev. 2009;85(2):117–124

37. Robling AG, Ubelaker DH. Sex estimation from the metatarsals. Journal of Forensic Sciences. 1997;42(6):1062–1069

38. Aarti RG, Srinivas M. Determination of Sex by Osteometry of Third Metatarsal. Indian Journal of Forensic Medicine and Toxicology. 2020;14:3-10

39. Torres G, Garmendia AM, Sánchez-Mejorada G, Gómez-Valdés JA. Estimation of gender from metacarpals and metatarsals in a Mexican population. Rev Esp Med Legal. 2020;46(1):12-19

40. Bidmos MA et al. Estimation of sex from metatarsals using discriminant function and logistic regression analyses. AJFS. 2019;10:10-18

41. Case DT, Ross AH. Sex determination from hand and foot bone lengths. Journal of Forensic Sciences. 2007;52(2):264-270

42. Cordeiro C et al. Predicting adult stature from metatarsal length in a Portuguese population. Forensic Sci Int. 2009;193(1-3):e1-4. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2009.09.017

43. De Grootel I, Humphrey LT. Body Mass and Stature Estimation Based on the First Metatarsal in Humans. Am J Phys Anthropol. 2011;144(4):625-632

44. Bidmos MA. Metatarsals in the estimation of stature in South Africans. Journal of Forensic and Legal Medicine. 2008;15(8):505-509

45. Park JH et al. Estimating Adult Stature Using Metatarsal Length in the Korean Population: A Cadaveric Study. Int J Environ Res Public Health. 2022;16;19(22):15124. https://doi.org/10.3390/ijerph192215124

46. Byers S, Akoshima K, Curran B. Determining the height of an adult by the length of the metatarsal bones. Am J Physical Anthropol. 1989;79(3):275-279. https://doi.org/10.1002/ajpa.1330790303.989;275-279

47. Pablos A et al. From toe to head: use of robust regression methods in stature estimation based on foot remains. Forensic Sci Int. 2013;226(1-3):299.e1-7. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2013.01.009

48. Krishan K. Determination of stature from foot and its segments in a north Indian population. Am J Forensic Med Pathol. 2008;29(4):297-303

49. Zeybek G, Ergur I, Demiroglu Z. Stature and gender estimation using foot measurements. Forensic Sci. Int. 2008;181(1-3):54. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2008.08.003

50. Ozden H et al. Stature and sex estimate using foot and shoe dimensions. Forensic Science International. 2005;147(2-3):181-184

51. Munisami B, Santanagopalan M. Identification of the second, third and fourth metatarsal bones of man. The Anatomical Record. 1983;207(3):509-511. https://doi.org/10.1002/ar.1092070312

52. Minor J-M L, Winter M. The intermetatarsal articular facet of the first metatarsal bone in humans: a derived trait unique with primates. Annals of Anatomy - Anatomischer Anzeiger. 2003;185(4):359-365. https://doi.org/10.1016/S0940-9602(03)80061-4

53. Kazuhiro S. Population Differences in the Appearance of the Intermetatarsal Articular Facet of the First Metatarsal Bone. Bull. Natl. Mus. Nat. Sci. 2007;33:1–8

54. Hardy RH, Clapham JCR. Observations on hallux valgus; based on a controlled series. The Journal of Bone and Joint Surgery. 1951;33(3):376–391. doi: 10.1302/0301-620X.33B3.376

55. Dominguez-Maldonado G et al. Normal values of metatarsal parabola arch in male and female feet. Scientific World Journal. 2014:505736. https://doi.org/10.1155/2014/505736

56. Grande-Del-Arco J et al. Radiographic Analysis on the Distortion of the Anatomy of First Metatarsal Head in Dorsoplantar Projection. Diagnostics (Basel). 2020;10(8):552. https://doi.org/10.3390/diagnostics10080552

57. Gawlikowska A et al. X-ray evaluation of symmetry development of human metatarsal bones in different periods of fetal life. Med Sci Monit. 2007;13(6):131-135

58. De Vasconcellos HA, Mandarim-De-Lacerda CA. Human metatarsal growth: an allometrical analysis in prenatal period. Arch Ital Anat Embriol. 1988;93(3):155-62

59. De Vasconcellos HA, Prates JC, Moraes LG, Rodriques HC. Growth of the human metatarsal bones in the fetal period (13-24 weeks postconception): a quantitative study. Surg Radiol Anat. 1992;14(4):315-318. https://doi.org/10.1007/BF01794757

60. De Vasconcellos HA, Ferreira E. Metatarsal growth during the second trimester: a predictor of gestational age? 1998;193(1):145-149. https://doi.org/10.1046/j.1469-7580.1998.19310145.x

61. Senol D et al. Sex prediction with morphometric measurements of first and fifth metatarsal and phalanx obtained from X-ray images by using machine learning algorithms. Folia Morphol (Warsz). 2023;82(3):704-711. https://doi.org/10.5603/FM.a2022.0052

62. Akhlaghi M et al. Sex determination from metatarsals in Iranian population. IJMTFM. 2017;7(4):203-208

63. Moneim AWM. et al. Identification of sex depending on radiological examination of foot and patella. Am J Forensic Med Pathol. 2008;29:136-140

64. Rodrıguez S et al. Estimating adult stature from radiographically determined metatarsal length in a Spanish population. Forensic Sci Int. 2013;226(1-3):297.e1-4. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2012.12.006

65. Ezhov MYu. Khirurgicheskoe lechenie degenerativno-distroficheskikh zabolevaniy sustavov stopy i golenostopnogo sustava. Avtoref. diss. na soisk. uch. st. dokt. med. nauk.- Nizhniy Novgorod, 2013.- 39s. In Russian

66. Zgonis T et al. The value of radiographic parameters in the surgical treatment of hallux rigidus. J Foot Ankle Surg. 2005;44(3):184-189