Τροποποιημένη διαφυσική οστεοτομία 1ου μεταταρσίου Ludloff στην αντιμετώπιση του βλαισού μέγα δακτύλου: εμβιομηχανική και κλινική μελέτη

Abstract

Theories on the pathology and appropriate treatment of hallux valgus have been extensively described in the orthopaedic literature. Although algorithms and principles aim to provide consistency in treating symptomatic hallux valgus, the wide variety of approaches to treating hallux valgus suggests that they are far from commonly accepted. The Ludloff diaphyseal osteotomy is commonly used for the correction of severe deformity in the last decade. Like other proximal osteotomies, the Ludloff osteotomy is inherently unstable. Osteotomy site motion may lead to the formation of callus at the osteotomy site and delayed union in 26,7% and 6,7% of the cases respectively. Loss of correction or malunion requiring revision has also been observed with a reported incidence of 1.5% to 5%.This led us to study a more rigid fixation. We modified the fixation of Ludloff osteotomy by addind a small locking plate on the medial site. Twenty identical fourth generation synthetic 1st metatarsals (Sawbone, Pacific Research Laporatories, Vashon, WA) were used for biomechanical comparisons.The specimens were divided into two groups. The first-A Group (10) underwent a typical Ludloff oblique osteotomy with fixation of two screws. The second-B Group (10) underwent the same procedure adding a small mini locking plate (2.4 mm titanium Synthes, Switzerland). The mechanical tests were performed with the use of a servo-hydraulic frame (Mini-Bionix 858, MTS Systems). The measurement of the applied load was done with the use of a 500 N transducer (MTS 661.11, Eden Prairie, MN) while the specimens response to cyclic testing was studied with the use of a current system (LIMESS Q-400-3D) for 3D Digital Image Correlation (DIC).Statistical significant differences between the two specimen groups were found for the case of gap opening and the case of the lateral angle change in favour of group with mini locking plate. The differences ranged from 27% to 33% for the gap opening and 57%-58% less angle change. No significant differences for the specimens found concerning grip-to-grip displacement.In particular, the results of the current study demonstrate that the osteotomy gap increased in size under maximum loading and was significantly greater in Group A throughout the test. This increase was observed very early in the loading process (i.e. within the first 1000 cycles). The most important finding though, was that with the specimens completely unloaded the residual gap increase was significantly greater in Group A after only 5000 cycles of loading up to the completion of the test. The lateral angle change under maximum loading was also significantly greater in Group A throughout the test, with that increase observed early in the loading process (5000 cycles). With the specimens completely unloaded the residual lateral angle change was also significantly greater in Group A at the completion of the test, and despite the fact there was no statistically significant difference after the first 5000 cycles, there was a trend.The use of mini medial locking plate, which can be easily applied provides additional stability, prevents loss of reduction and recurrent deformity. Surgery in osteoporotic-osteopenic female patients becomes very challenging especially with severe deformities and need with immediate weightbearing. Extreme caution must be exercised in extrapolating the findings of biomechanical studies to the clinical setting. Further clinical studies are needed to assess the clinical relevance of the observed differences.We believe the results of our study could be very useful in treating these difficult situations.

Αρκετές θεωρίες για τη παθοφυσιολογία και τη σωστή αντιμετώπιση του βλαισού μεγάλου δακτύλου έχουν περιγραφεί τα τελευταία χρόνια. Ο μεγάλος αριθμός χειρουργικών επεμβάσεων που έχουν περιγραφεί για την αντιμετώπιση του βλαισού μεγάλου δακτύλου δείχνει ότι δεν υπάρχει κάποια κοινά αποδεκτή μέθοδος. Η διαφυσιακή οστεοτομία Ludloff χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο τα τελευταία χρόνια για τις μεγάλες-βαριές παραμορφώσεις του ΒΜΔ. Όμως η συγκεκριμένη είναι μία ενδογενώς ασταθής οστεοτομία όπως όλες οι κεντρικές οστεοτομίες. Αστάθεια στην περιοχή της οστεοτομίας με την εμφάνιση υπετροφικού (αντιδραστικού) οστικού πώρου και καθυστερημένη πώρωση βλέπουμε σε ποσοστό έως 26,7% και 6,7% αντίστοιχα των περιπτώσεων οστεοτομίας κατά Ludloff σύμφωνα με την βιβλιογραφία. Απώλεια της διόρθωσης και επανεγχείρηση αναφέρεται σε ποσοστό από 1.5% έως 5%.Αυτό μας οδήγησε στο να μελετήσουμε μία πιο σταθερή οστεοσύνθεση. Τροποποιήσαμε την οστεοσύνθεση Ludloff, προσθέτοντας μία μίνι κλειδούμενη πλάκα στην έσω επιφάνεια του 1ου μεταταρσίου και την μελετήσαμε εμβιομηχανικά στο Εργαστήριο Αντοχής Υλικών του ΕΜΠ.Είκοσι όμοια συνθετικά δοκίμια 1ου μεταταρσίου (Sawbone, Pacific Research Laporatories, Vashon, WA) 4ης γενεάς χρησιμοποιήθηκαν για την εμβιομηχανική μελέτη.Τα δοκίμια χωρίσθηκαν σε δύο ομάδες. Η πρώτη ομάδα (10 δοκίμια) υποβλήθηκε σε τυπική Ludloff οστεοτομία, με οστεοσύνθεση δύο βίδων. Η δεύτερη ομάδα (10 δοκίμια) υποβλήθηκε στην ίδια οστεοτομία με τροποποίηση της οστεοσύνθεσης χρησιμοποιώντας μία μίνι κλειδούμενη πλάκα στην έσω επιφάνεια (2.4 mm Titanium Synthes, Switzerland). Η κυκλική μηχανική καταπόνηση έγινε με την χρήση ενός σεβρο-ϋδραυλικού πλαισιού (Mini-Bionix 858, MTS Systems). Η μέτρηση της εφαρμοζόμενης δύναμης έγινε με την χρήση 500 N transducer (MTS 661.11, Eden Prairie, MN) ενώ η ανταπόκριση των δοκιμίων στην κυκλική καταπόνηση και ο έλεγχος των παραμορφώσεων, έγινε με τη συσκευή LIMESS Q-400-3D-DIC (Digital Image Correlation).Η μεταβολή του ανοίγματος της οστεοτομίας (Osteotomy gap) υπό μέγιστη φόρτιση ήταν σημαντικά μεγαλύτερη στην Ομάδα Α, με την αύξηση να παρατηρείται νωρίς κατά την διαδικασία της καταπόνηση (στους πρώτους 1000-5000 κύκλους φόρτισης) και να παραμένει σταθερά αυξημένη μέχρι τέλους της πειραματικής διαδικασίας. Το πιο σημαντικό εύρημα ήταν η ύπαρξη στατιστικώς σημαντικής διαφοράς στην αύξηση του κενού της οστεοτομίας μεταξύ των δύο ομάδων νωρίς, μόλις μετά από 5000 κύκλους φόρτισης.Η απώλεια της γωνιακής διόρθωσης (Lateral angle change) ήταν επίσης μεγαλύτερη στην ομάδα Α, με την αύξηση να παρατηρείται νωρίς στη πειραματική διαδικασία (5000 κύκλους) και να παραμένει μεγαλύτερη σε όλη της διάρκεια του πειράματος. Στατιστικώς σημαντική διαφορά στην απώλεια της γωνιακής διόρθωσης μεταξύ των δύο ομάδων παρατηρείται στο τέλος της πειραματικής διαδικασίας (300.000 κύκλους).Να σημειωθεί ότι, τα πειραματικά δοκίμια της ομάδας Β σε συνθήκες μη φόρτισης στους 5000 και 300.000 κύκλους είχαν μειωμένο υπολειπόμενο κενό κατά 51% και 57% αντίστοιχα, σε σχέση με τα δοκίμια της ομάδας Α. Επιπλέον, τα δοκίμια της ομάδας Β σε συνθήκες μη φόρτισης εμφανίζουν κατά 75% λιγότερη απώλεια της γωνίας διόρθωσης μετά από 300.000 κύκλους καταπόνησης.Η τροποποίηση της Ludloff οστεοτομίας με την εφαρμογή μιας κλειδούμενης μίνι πλάκας στην έσω επιφάνεια του μεταταρσίου προσφέρει επιπρόσθετη σταθερότητα, προστατεύει από την απώλεια διόρθωσης και την υποτροπή της παραμόρφωσης. Η ανάγκη για χειρουργικές επεμβάσεις στον άκρο πόδα, κυρίως στο γυναικείο πληθυσμό μέσης και τρίτης ηλικίας με προβλήματα οστεοπενίας-οστεοπόρωσης, είναι μία πρόκληση, πόσο περισσότερο η απαίτηση των ασθενών για άμεση φόρτιση και κινητοποίηση. Πιστεύουμε ότι τα αποτελέσματα της εργασίας μας είναι χρήσιμα στην αντιμετώπιση αυτών των δύσκολων καταστάσεων.