Περίληψη
Εισαγωγή Η χειρουργική αντιμετώπιση της μεταταρσαλγίας αποτέλεσε επί δεκαετίες ένα αμφιλεγόμενο ζήτημα, εξαιτίας της αρχικής έλλειψης μιας ξεκάθαρης διάκρισης μεταξύ των διαφόρων τύπων της μεταταρσαλγίας. Έτσι, μέχρι σήμερα έχουν περιγραφεί πάνω από 25 διαφορετικές τεχνικές, πολλές από τις οποίες, είτε λόγω του γεγονότος ότι εφαρμόστηκαν με λανθασμένη ένδειξη, είτε λόγω της ενδογενούς τους αστάθειας, είχαν σαν αποτέλεσμα την απρόβλεπτη βράχυνση ή ανύψωση του στοίχου ή ακόμα την ψευδάρθρωση. Κατά την δεκαετία του 1990, η καλύτερη κατανόηση της εμβιομηχανικής του προσθίου ποδός και ο καθορισμός διαφορετικών τύπων μεταταρσαλγίας ανάλογα με το σημείο κύλισης του κύκλου βάδισης, βοήθησε στη βελτίωση της επιβολής των ενδείξεων για τη χρήση των διαφορετικών τεχνικών ανάλογα με τον τύπο της μεταταρσαλγίας.Η οστεοτομία Weil σχεδιάστηκε να παρέχει μια ελεγχόμενη υπολογισμένη βράχυνση στο εγκάρσιο επίπεδο ενός εξαιρετικά μακρύ μεταταρσίου σε ασθενείς με μεταταρσαλγία τύπου τρίτου σημείου κύλισης. ...
Εισαγωγή Η χειρουργική αντιμετώπιση της μεταταρσαλγίας αποτέλεσε επί δεκαετίες ένα αμφιλεγόμενο ζήτημα, εξαιτίας της αρχικής έλλειψης μιας ξεκάθαρης διάκρισης μεταξύ των διαφόρων τύπων της μεταταρσαλγίας. Έτσι, μέχρι σήμερα έχουν περιγραφεί πάνω από 25 διαφορετικές τεχνικές, πολλές από τις οποίες, είτε λόγω του γεγονότος ότι εφαρμόστηκαν με λανθασμένη ένδειξη, είτε λόγω της ενδογενούς τους αστάθειας, είχαν σαν αποτέλεσμα την απρόβλεπτη βράχυνση ή ανύψωση του στοίχου ή ακόμα την ψευδάρθρωση. Κατά την δεκαετία του 1990, η καλύτερη κατανόηση της εμβιομηχανικής του προσθίου ποδός και ο καθορισμός διαφορετικών τύπων μεταταρσαλγίας ανάλογα με το σημείο κύλισης του κύκλου βάδισης, βοήθησε στη βελτίωση της επιβολής των ενδείξεων για τη χρήση των διαφορετικών τεχνικών ανάλογα με τον τύπο της μεταταρσαλγίας.Η οστεοτομία Weil σχεδιάστηκε να παρέχει μια ελεγχόμενη υπολογισμένη βράχυνση στο εγκάρσιο επίπεδο ενός εξαιρετικά μακρύ μεταταρσίου σε ασθενείς με μεταταρσαλγία τύπου τρίτου σημείου κύλισης. Η οστεοτομία Weil διαθέτει μερικά πλεονεκτήματα, τα οποία σήμερα την καθιστούν μια από τις πιο χρησιμοποιούμενες τεχνικές στην ανακατασκευή του προσθίου ποδός. Πράγματι, πρόκειται για οστεοτομία που είναι τεχνικά εύκολη και ενδογενώς σταθερή, ώστε να επιτρέψει την άμεση φόρτιση του ασθενούς. Ωστόσο, έχει περιγραφεί μια σειρά από επιπλοκές της συγκεκριμένης οστεοτομίας, με το αιωρούμενο δάκτυλο να αποτελεί την πιο συχνή από αυτές με ένα ποσοστό που ισούται στο 36% των περιπτώσεων. Ακολουθεί με συνολική επίπτωση ίση με 15% η υποτροπή της μεταταρσαλγίας και με ποσοστό 7% η μεταφορά της μεταταρσαλγίας στους γειτονικούς στοίχους. Μια από τις πιο συχνά χρησιμοποιημένες διαφοροποιήσεις της οστεοτομίας Weil στην Ευρώπη, είναι αυτή που πρότεινε ο Ισπανός ορθοπαιδικός Ernesto Maceira, η οποία είναι γνωστή σαν τριπλή οστεοτομία Weil και σχεδιάστηκε με σκοπό να επιτύχει την ταυτόχρονη βράχυνση του μεταταρσίου και την ανύψωση της κεφαλής σε σχέση με την αρχική της θέση. Η ανύψωση αυτή, είναι ομοαξονική του επιμήκους άξονα του μεταταρσίου και ανάλογη του μήκους του εκτομηθέντος κυλινδρικού οστικού τεμαχίου, καθώς και της κλίσης του μεταταρσίου σε σχέση με το έδαφος. Η τριπλή οστεοτομία Weil ενδείκνυται πρωτίστως σε ασθενείς που πάσχουν από μεταταρσαλγία τύπου τρίτου σημείου κύλισης και σε ορισμένες περιπτώσεις μεταταρσαλγίας τύπου δεύτερου σημείου κύλισης. Ακόμα, τα εξαρθρήματα της μεταταρσιοφαλαγγικής διάρθρωσης μη νευρογενούς αιτιολογίας, μπορούν να αντιμετωπιστούν με τη τεχνική Maceira. Στα μειονεκτήματα της τριπλής οστεοτομίας Weil πρέπει να αναφερθεί ότι απαιτείται μακρύτερος χειρουργικός χρόνος σε σχέση με την κλασσική μέθοδο και ότι είναι λιγότερο σταθερή εξαιτίας του λοξού χαρακτήρα της και των μικρότερων επιφανειών επαφής που δημιουργούνται, όπως και εξαιτίας της αδυναμίας τοποθέτησης του κοχλία κάθετα της επιφάνειας της τομής του οστού.Σκοπός Η παρούσα διατριβή αποτελείται από δύο μέρη: ένα πειραματικό και ένα κλινικό. Κατά το πτωματικό μέρος πραγματοποιήθηκαν τρία πειράματα, το καθένα με διαφορετικό αποδεικτικό ζητούμενο. O τελικός σκοπός ήταν ο καθορισμός του πιθανού πλεονεκτήματος της τριπλής οστεοτομίας Weil έναντι της οστεοτομίας Weil, όσον αφορά στην αποφυγή της επιπλοκής του αιωρούμενου δακτύλου. Λαμβάνοντας υπόψη την αιτιοπαθογένεση του αιωρούμενου δακτύλου, το ερώτημα ήταν δυνατόν να απαντηθεί αφενός μέσα από τη συγκριτική μελέτη της μεταβολής του κέντρου περιστροφής της μεταταρσιοφαλαγγικής διάρθρωσης που προκύπτει μετά από τη διενέργεια της καθεμιάς από τις δύο οστεοτομίες, και αφετέρου από τον καθορισμό του βαθμού σύνδεσης μεταξύ της εξασθένησης της τάσης της πελματιαίας πλάκας στο επίπεδο της μεταταρσιοφαλαγγικής άρθρωσης, που και οι δύο οστεοτομίες προκαλούν, και της εμφάνισης του αιωρούμενου δακτύλου. Το κλινικό μέρος αποτέλεσε μια συγκριτική αναδρομική μελέτη ασθενών που έπασχαν από μεταταρσαλγία τύπου τρίτου σημείου κύλισης και που υποβλήθηκαν σε χειρουργική αντιμετώπιση είτε μέσω απλής οστεοτομίας Weil, είτε μέσω τριπλής οστεοτομίας Weil. Σκοπός της μελέτης ήταν η ανάλυση των αποτελεσμάτων και των επιπλοκών των δύο τύπων οστεοτομίας.Υλικό και μέθοδος Κατά το πτωματικό μέρος χρησιμοποιήθηκαν συνολικά 21 νωπά παρασκευάσματα ποδιών που προέκυψαν μετά από ακρωτηριασμό κάτωθεν του γόνατος λόγω αγγειακών διαταραχών. Σε καθένα από τα τρία πειράματα στα μισά πόδια διενεργήθηκε απλή οστεοτομία Weil, ενώ στα υπόλοιπα μισά πραγματοποιήθηκε η τροποποιημένη τριπλή οστεοτομία Weil. Στο πρώτο πείραμα πραγματοποιήθηκε γεωμετρική ανάλυση προκειμένου να καθοριστεί η μεταβολή του κέντρου περιστροφής της μεταταρσιοφαλαγγικής διάρθρωσης καθώς και η θέση των μεσόστεων μυών μετά από την διενέργεια της καθεμίας από τις δύο οστεοτομίες. Στο δεύτερο πείραμα διερευνήθηκε ο ρόλος της αλλαγής της θέσης των μεσοστέων μυών στην παθογένεση του αιωρούμενου δακτύλου. Σε όλα τα παρασκευάσματα πραγματοποιήθηκε εκτομή ενός τμήματος της πελματιαίας πλάκας ίσο με 3 mm από την δεύτερη ΜΤΤ-Φ διάρθρωση. Ακολούθησε τοποθέτησή τους σε ιδιοκατασκευή που επέτρεπε την εφαρμογή κατακόρυφης προς τα άνω δύναμης στην 2η ΜΤΤ-Φ άρθρωση. Υπολογίστηκε με αυτόν το τρόπο η απαιτούμενη δύναμη προκειμένου η 2η ΜΤΤ-Φ να μετακινηθεί προς τα άνω κατά 8 mm, έως το σημείο της ραχιαίας υπεξάρθρωσής της. Στο τρίτο πείραμα διερευνήθηκε ο ρόλος της χαλάρωσης της τάσης της πελματιαίας πλάκας και επομένως της εξασθένησης της ροπής της πελματιαίας κάμψης που αυτή ασκεί επί της ΜΤΤ-Φ διάρθρωσης στην εμφάνιση της επιπλοκής του αιωρούμενου δακτύλου. Τα παρασκευάσματα τοποθετήθηκαν σε πλαίσιο ιδιοκατασκευής που επέτρεπε την εφαρμογή αξονικής φόρτισης, εκ μέρους ενός κεντρικού ηλεκτρικού γραμμικού ενεργοποιητή και διαμέσου μεταλλικής ράβδου, στο περιφερικό τριτημόριο της κνήμης. Η διευθέτηση των παρασκευασμάτων στην επιφάνεια στήριξης του πλαισίου επέτρεπε την απρόσκοπτη πελματιαία κάμψη της δεύτερης ΜΤΤ-Φ άρθρωσης. Σε συνθήκες που προσομοίαζαν στην φυσιολογική φόρτιση ελήφθησαν πλάγιες λήψεις και αξιολογήθηκε η γωνία έκτασης της δεύτερης ΜΤΤ-Φ άρθρωσης τόσο πριν όσο και μετά την εκτομή των μεσοστέων μυών.Κατά το κλινικό μέρος μελετήθηκαν συνολικά 72 ασθενείς με μέσο όρο ηλικίας τα 58 έτη (εύρος μεταξύ 28 και 72). Όσοι ασθενείς έπασχαν από εμβιομηχανική μεταταρσαλγία (44 σε αριθμό) υποβλήθηκαν σε χειρουργική αντιμετώπιση αφού προηγουμένως ακολούθησαν συντηρητική αγωγή χωρίς επιτυχία για τουλάχιστον έξι μήνες. Οι υπόλοιποι αποκλείστηκαν από την τελική μελέτη. Σύμφωνα με τον προ-εγχειρητικό σχεδιασμό, για βράχυνση μικρότερη ή ίση των 3 mm, διενεργήθηκε η απλή οστεοτομία Weil, ενώ για βράχυνση μεγαλύτερη των 3 mm διενεργήθηκε τριπλή οστεοτομία Weil. Επομένως, σχηματίστηκαν δύο ομάδες ασθενών: ομάδα Α (οστεοτομία Weil) και ομάδα Β (τριπλή οστεοτομία Weil). Συνολικά διενεργήθηκαν 90 οστεοτομίες. Κατά την μετεγχειρητική περίοδο το λειτουργικό αποτέλεσμα αξιολογήθηκε με την χρήση του AOFAS score και το άλγος με την χρήση του VAS score.Αποτελέσματα Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα των ευρημάτων από το πείραμα Ι, παρατηρήσαμε πως το κέντρο περιστροφής της μεταταρσιοφαλαγγικής άρθρωσης που προκύπτει μετά από οστεοτομία Weil, βρίσκονταν μετατοπισμένο κεντρικά και πελματιαία κατά κεντρικά και πελματιαία κατά μέσο όρο ίσο με 3.5 ± 1.64 mm σε σχέση με το κέντρο περιστροφής στον στοίχο αναφοράς, καθώς και κατά μέσο όρο ίσο 3.7 ± 1.52 mm σε σχέση με το κέντρο περιστροφής στον στοίχο στον οποίο έχει πραγματοποιηθεί τριπλή οστεοτομία Weil. Τόσο στην πρώτη όσο και στην δεύτερη περίπτωση, οι αριθμητικές τιμές μας υπαγορεύουν την ύπαρξη σημαντικής στατιστικά διαφοράς (p<0.05). Στις περιπτώσεις όπου είχε διενεργηθεί τριπλή οστεοτομία Weil το κέντρο περιστροφής παρουσίαζε μια κεντρική και πελματιαία μετατόπιση σε σχέση με το κέντρο περιστροφής αναφοράς ίση με 0.817 ± 0.12 mm κατά μέσο όρο. Χρησιμοποιώντας μια βελόνα Kirschner σαν οδηγό της θέσης των μεσόστεων μυών, παρατηρήσαμε πως μετά από την οστεοτομία Weil η θέση της βελόνας βρίσκεται σε όλες τις περιπτώσεις άνωθεν του επιμήκη άξονα του μεταταρσίου. Στην περίπτωση της τριπλής οστεοτομίας Weil η μεταβολή της θέσης της βελόνας οδηγού δεν παρουσίαζε στατιστική διαφορά σε σχέση με την αρχική της θέση στον στοίχο αναφοράς.Από την στατιστική ανάλυση των μετρήσεων από κάθε κύκλο φόρτισης, στο δεύτερο πείραμα, προέκυψε ότι στους στοίχους που είχαν υποβληθεί σε οστεοτομία Weil, η κατακόρυφη δύναμη που απαιτούνταν να εφαρμοστεί με φορά προς τα άνω προκειμένου η 2η ΜΤΤ-Φ άρθρωση να φτάσει σε θέση υπεξάρθρωσής, ήταν μικρότερη σε μέτρο (37±0.12 Newtons) από ότι η αντίστοιχη δύναμη που απαιτούνταν στους στοίχους στους οποίους είχε διενεργηθεί τριπλή οστεοτομία Weil (46±1,5 Newtons).Στο τρίτο πείραμα η σύγκριση των αποτελεσμάτων ανέδειξε ότι πριν την εκτομή των μεσόστεων στους στοίχους όπου διενεργήθηκε η οστεοτομία Weil η παθητική κάμψη της δεύτερης ΜΤΤ-Φ άρθρωσης σαν αποτέλεσμα αξονικής φόρτισης, ελαττώθηκε σημαντικά, ώστε να προκύψει στατιστικά σημαντική διαφορά με την αντίστοιχη γωνία τόσο της ομάδας ελέγχου (p<0.0023), όσο και της ομάδας στην οποία τα μετατάρσια υποβλήθηκαν σε τριπλή οστεοτομία Weil (p<0.0019). Στην τελευταία ομάδα η γωνία έκτασης ελαττώθηκε σε σύγκριση με τη γωνία έκτασης ελέγχου(p<0.057), ωστόσο σε ποσοστό σημαντικά μικρότερο σε σχέση με την ομάδα της απλής οστεοτομίας Weil. Μετά την περαιτέρω εκτομή των τενόντων των μεσοστέων στο δεύτερο μετατάρσιο που έχει υποβληθεί σε οστεοτομία Weil, παραδόξως η παθητική πελματιαία κάμψη της δεύτερης μεταταρσιοφαλαγγικής αυξήθηκε ελαφρώς, σε σύγκριση με την αντίστοιχη παθητική πελματιαία κάμψη που παρατηρούνταν προ της εκτομής των μεσόστεων. Από την άλλη, η παθητική πελματιαία κάμψη της ΜΤΤ-Φ στην οποία πραγματοποιήθηκε τριπλή οστεοτομία Weil με συνοδό εκτομή των τενόντων των μεσόστεων ελαττώθηκε στατιστικώς σημαντικά, τόσο σε σχέση με την παθητική κάμψη της ίδιας άρθρωσης προ της εκτομής των μεσόστεων, όσο και σε σχέση με την ομάδα ελέγχου.Από την στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων του κλινικού μέρους, ο μέσος όρος AOFAS score προεγχειρητικά στην ομάδα όπου διενεργήθηκε απλή οστεοτομία Weil (ομάδα Α) ήταν 51/100. Στην ίδια ομάδα ο μέσος όρος ΑΟFAS score μετεγχειρητικά ήταν 89/100. Στην ομάδα όπου διενεργήθηκε τριπλή οστεοτομία Weil (ομάδα Β), οι αντίστοιχες τιμές ήταν 50/100 προεγχειρητικά και 93/100 μετεγχειρητικά. Με βάση την κατανομή των βαθμολογιών στην κλίμακα VAS, όσον αφορά στην ομάδα Α, το προ-εγχειρητικό VAS ήταν ίσο με 7.8/10, ενώ το μετεγχειρητικό VAS ήταν ίσο με 1.3/10. Οι αντίστοιχες τιμές στην ομάδα Β ήταν ίσες με 8.2/10 και 1.7/10. Στην ομάδα Α στο 78% των ασθενών το αποτέλεσμα ήταν άριστο ή καλό, στο 17% μέτριο και στο 5% μη ικανοποιητικό. Στην ομάδα Β στο 76% των ασθενών το αποτέλεσμα ήταν άριστο ή καλό, στο 21% μέτριο και στο 3% μη ικανοποιητικό. Όσον αφορά στις επιπλοκές, στην ομάδα Α παρατηρήθηκαν ραχιαία δυσκαμψία μετρίου ή σοβαρού βαθμού (60.9%), αιωρούμενο δάκτυλο (28.3%) και υποτροπή της μεταταρσαλγίας (7.3%). Στην ομάδα Β, οι επιπλοκές που παρατηρήθηκαν ήταν επιφανειακή λοίμωξη (25.6%), καθυστερημένη πώρωση (15.9%), αιωρούμενο δάκτυλο (6.8%), υποτροπή της μεταταρσαλγίας (2.5%) και ανάπτυξη συνδρόμου σύμπλοκου περιοχικού πόνου σε έναν ασθενή. Οι περιπτώσεις επιφανειακής λοίμωξης αντιμετωπίστηκαν επιτυχώς με χορήγηση αντιβιοτικής αγωγής per os.ΣυμπεράσματαΑπό πτωματικές μελέτες εξάγεται το συμπέρασμα πως είναι αδύνατη η διενέργεια της οστεοτομίας Weil, με γωνία μικρότερη των 25ο σε σχέση με τον άξονα διάφυσης του μεταταρσίου. Ωστόσο, η κλίση αυτή προλέγει ένα αποτέλεσμα πελματιαίας μετάθεσης της κεφαλής το οποίο είναι ανάλογο του μήκους της κεντρικής μετατόπισής της και αντιστρόφως ανάλογο της κλίσης του μεταταρσίου. Ο βαθμός πελματιαίας μετάθεσης της κεφαλής που προκύπτει διενεργώντας την οστεοτομία με γωνία κλίσης ίση ή μεγαλύτερη των 10ο σε σχέση με το επίπεδο φόρτισης, μπορεί να οδηγήσει σε διατάραξη του κέντρου περιστροφής της μεταταρσιοφαλαγγικής διάρθρωσης, με αποτέλεσμα την αλλαγή της θέσης των τενόντων των ραχιαίων μεσόστεων μυών. Έτσι, οι τένοντες αυτοί από φυσιολογικοί πελματιαίοι καμπτήρες της μεταταρσιοφαλαγγικής διάρθρωσης, βρίσκονται σε μία νέα θέση ραχιαία του κέντρου περιστροφής την εν λόγω άρθρωσης με συνέπεια την εξασθένηση, την απώλεια ή και την αναστροφή της δράσης τους. Η διατάραξη της κινητικότητας της μεταταρσιοφαλαγγικής διάρθρωσης οδηγεί σε υπερβολική ροπή ραχιαίας έκτασης και αυτό θα μπορούσε να είναι μια από τις αιτίες του αιωρούμενου δακτύλου. Αντίθετα η τριπλή οστεοτομία Weil προκαλεί από ελάχιστη έως μηδενική μετατόπιση του κέντρου περιστροφής της μεταταρσιοφαλαγγικής διάρθρωσης και επομένως της θέσης των μεσοστέων μυών, ακόμα και σε περιπτώσεις όπου επιθυμείται μια βράχυνση ίση ή μεγαλύτερη των 5 mm.Ωστόσο, φαίνεται ότι η παθογένεση του αιωρούμενου δακτύλου είναι περισσότερο πολύπλοκη και όχι απολύτως κατανοητή μέχρι σήμερα. Πράγματι, η σημαντικότερη δύναμη πελματιαίας κάμψης επί των μεταταρσιοφαλαγγικών διαρθρώσεων εφαρμόζεται εκ μέρους της πελματιαίας απονεύρωσης η οποία προσφύεται στην πελματιαία πλάκα των συγκεκριμένων διαρθρώσεων, σχηματίζοντας στο επίπεδο τους τον μηχανισμό του ανεστραμμένου βαρούλκου. Θεωρείται, επομένως, πιθανό ότι η βράχυνση του μεταταρσίου προκαλεί την έμμεση χαλάρωση των μαλακών μορίων με αποτέλεσμα την εξασθένηση της ροπής πελματιαίας κάμψης εκ μέρους της πελματιαίας πλάκας. Το έλλειμμα αυτό είναι μεγαλύτερο στις περιπτώσεις όπου για να επιτευχθεί βράχυνση ίση ή μεγαλύτερη των 5 mm προτιμάται η οστεοτομία Weil, έναντι της τριπλής οστεοτομίας Weil.Συμπερασματικά, τόσο η οστεοτομία Weil, όσο και η τριπλή οστεοτομία Weil, αποτελούν έγκυρες χειρουργικές μεθόδους στην αντιμετώπιση των ασθενών με μεταταρσαλγία τύπου τρίτου σημείου κύλισης. Και στις δύο περιπτώσεις πρωταρχική σημασία για την καλή έκβαση του αποτελέσματος έχει ο σωστός προεγχειρητικός σχεδιασμός. Ωστόσο προς αποφυγή εμφάνισης αιωρούμενου δακτύλου, φαίνεται ότι σε περίπτωση που απαιτείται βράχυνση του μεταταρσίου μεγαλύτερη των 3 mm, η τριπλή οστεοτομία Weil υπερέχει έναντι της απλής οστεοτομίας Weil. Η τριπλή οστεοτομία Weil παρουσιάζει μεγαλύτερο ποσοστό ανάπτυξης επιφανειακής λοίμωξης, κι αυτό οφείλεται με τους μακρύτερους χειρουργικούς χρόνους που απαιτούνται για την πραγματοποίησή της. Τέλος, η τριπλή οστεοτομία Weil χαρακτηρίζεται από υψηλότερα ποσοστά καθυστερημένης πώρωσης σε σύγκριση με την απλή οστεοτομία Weil, η οποία διαθέτει μεγαλύτερη ενδογενή σταθερότητα.
περισσότερα
Περίληψη σε άλλη γλώσσα
Introduction Surgical treatment of metatarsalgia has been controversial for decades and more than 25 different techniques have been described until today. Initially, the lack of clear distinction between the different types of metatarsalgia led to the use of the same procedure for all cases. Consequently, in many cases the unpredictable shortening or elevation of the entire ray or even the non-union led to poor results, either due to the fact that these techniques were applied incorrectly or due to their endogenous instability. During the 1990s, the definition of different types of metatarsalgia according to the rocker concept during gait cycle and a better understanding of the forefoot’s biomechanics, helped to improve the enforcement of indications for the use of different procedures depending on the type of metatarsalgia.The Weil osteotomy first described by L.S. Weil in Chicago in 1985, and originally applied in Europe by the French orthopaedic surgeon S. Barouk, due to the simple ...
Introduction Surgical treatment of metatarsalgia has been controversial for decades and more than 25 different techniques have been described until today. Initially, the lack of clear distinction between the different types of metatarsalgia led to the use of the same procedure for all cases. Consequently, in many cases the unpredictable shortening or elevation of the entire ray or even the non-union led to poor results, either due to the fact that these techniques were applied incorrectly or due to their endogenous instability. During the 1990s, the definition of different types of metatarsalgia according to the rocker concept during gait cycle and a better understanding of the forefoot’s biomechanics, helped to improve the enforcement of indications for the use of different procedures depending on the type of metatarsalgia.The Weil osteotomy first described by L.S. Weil in Chicago in 1985, and originally applied in Europe by the French orthopaedic surgeon S. Barouk, due to the simple surgical technique, in combination with the high rates of union and the predicted results which brings, it quickly became popular in the orthopaedic community and became the most frequently used procedure in the treatment of third-rocker or propulsive metatarsalgia. However, Weil osteotomy does not deprive of complications, with the floating toe being the most important complication. In 1998, E. Maceira described the triple Weil osteotomy, based on the observation that the plantar displacement of the metatarsal head, as a result of the Weil osteotomy, is the primary cause of the floating toe. With this modified technique, the Spanish orthopaedic surgeon attempted to achieve a controlled and coaxial with the shaft shortening of the metatarsal with simultaneous elevation of the head, with final goal to discharge the affected ray in patients with third-rocker metatarsalgia and in some selected cases of second-rocker metatarsalgia. Metatarsophalangeal dislocations of propulsive origin (not neurological origin) can be addressed by this technique, avoiding the need for additional soft-tissue or tendon transfers. The technique requires longer surgical times in comparison with the osteotomy Weil and has a higher risk of delayed union or non-union. Because of its oblique character and smaller contact surface, the triple Weil osteotomy is less stable than the original technique. The fixation is compromised by the more vertical-oriented osteotomy line, and it is not possible to run the screw perpendicular to the cut.Purpose The present doctoral thesis consists of two parts: an experimental one and a clinical one. During the cadaveric study, three experiments were performed. The ultimate goal was to determine the potential advantage of the triple Weil osteotomy over the Weil osteotomy, in terms of avoiding the floating toe. Taking into account the etiology of this complication, the change of the metatarsophalangeal joint’s center of rotation will have as a result the change of the position of the tendons of the interosseous muscles, which will lose their normal act, and they will turn to extensors from flexors of the metatarsophalangeal joint. Thus, the aim of the three comparative study on cadavers was to determine the change of the metatarsophalangeal joints’ center of rotation after both the Weil and the triple Weil osteotomies and to investigate the role of the change of the interosseous muscles’ position, as well as the role of the relaxation of the plantar plate in the pathogenesis of floating toe.The purpose of the clinical comparative retrospective study was to evaluate the functional results and determine the complications of the two types of osteotomies, through a series of patients who underwent surgery due to third rocker biomechanical metatarsalgia.Material and MethodsA total of 21 fresh-frozen cadaveric feet were utilized in experimental study. All feet had been amputated from patients who were hospitalized at the University General Hospital of Patras and at the General Hospital of Ilia, N.U. of Pyrgos, because of a circulatory disorder. Subsequently, a Weil osteotomy was performed at half of the feet, and a triple Weil osteotomy at the rest ones.At the first experiment a geometrical analysis was used in order to determine the center of rotation of the MTP joint. Thus, before and after performing each of the two osteotomies, the initial and final center of rotation of the metatarsophalangeal joint and, therefore, the change of position of the metatarsal head in relation to the diaphyseal longitudinal axis were also determined, through selected coordinated points in views taken with the use of C-arm. The position of the tendons of the interosseous muscles was also controlled.At the second experiment a part of the plantar plate equal to 3 mm was removed and the central and peripheral stumps were then sutured with non-absorbable sutures 2.0. The feet were mounted in self-made constructed loading frame, which allowed the application of vertical upward forces on the second MTP joint, through the pneumatic valve actuator. Three load cycles were applied to each ray. In each loading cycle it was possible to calculate the upward movement of the metatarsophalangeal joint, equal to 8 mm (distance corresponding to the point of subluxation of the MTP joint, which would be clinically relevant yet non-destructive).At the third experiment the hallux was disarticulated at the level of the first metatarsophalangeal joint and the feet were divided into two groups. In the first group A the Weil osteotomy was performed at the second ray, while in the second group B the triple Weil osteotomy was performed at the second ray, respectively. The feet were mounted in a self-made constructed frame, which allowed the application of an axial load to the distal tibia, through a metal rod connected to a central electric linear actuator. The arrangement of the feet on the support platform of the frame allowed the free plantar flexion of the second metatarsophalangeal joint. In conditions which simulate normal load, a series of measurements with whole the tendons of the dorsal interosseous muscles, was realized. Then, the tendons of these muscles at the level of the metatarsal neck, were excised and the measurements were repeated. Using a portable radiography machine lateral x-rays were realized. In all views, the extension angle of the second MTP joint was evaluated.A total of 71 patients were initially included in the clinical study. After the separation of the patients according to the type of metatarsalgia, only those patients with biomechanical metatarsalgia were finally studied (a total of 44). The remaining patients were excluded from the study. The presence of previous surgery was a further exclusion criterion. The average age at the time of surgery was 58 years (range between 23 and 72). After the failure of conservative treatment for six months, all patients suffered from biomechanical metatarsalgia, who clinically presented a large and diffuse area of hyperkeratosis which spans several heads, underwent surgery by the same surgical team. Therefore, a total 62 (26 right and 33 left) feet were studied. A total of 90 osteotomies were performed. When, according to the preoperative planning, a shortening smaller than or equal to 3 mm was required, a simple Weil osteotomy was performed. About shortening bigger than 3 mm, however, a triple Weil osteotomy was performed. Therefore, two groups of patients were formed: the Weil osteotomy group (group A) and the triple Weil osteotomy group (group B). The mean follow-up was 24 months (range between 5 and 48). The AOFAS score was used for the assessment of the functional result, while the pain was assessed using the VAS scale.ResultsUsing the fluoroscopy and taking into account the geometrical analysis of both the Weil and triple Weil osteotomies we noticed that the metatarsophalangeal joint’s center of rotation after the Weil osteotomy is displaced proximally and plantarly by an average of 3.5±1.64 mm compared to the center of rotation in the control group, and by an average of 3.7±1.52 mm compared to the center of rotation in the triple Weil osteotomy group. In both cases, the numerical values indicate a statistically significant difference (p<0.05). Furthermore, the center of rotation in the triple Weil osteotomy group was proximally and plantarly displaced, equal to 0.817±0.12 mm on average, relative to the center of rotation in the control group. However, this difference was not statistically significant. Using a Kirschner wire as a guide for the position of the tendons of the interosseous, before and after the Weil osteotomy, and comparing the two positions with fluoroscopy, we noticed that after the Weil osteotomy the guide wire was above the metatarsal longitudinal axis. Repeating the same procedure in the case of triple Weil osteotomy, the position’s change of the guide wire does not present a statistically significant difference with respect to the position of the guide wire in control group.The analysis of the data of the second experiment showed that in the group A (Weil osteotomy + shortening of the plantar plate) the average the required vertical force for upward displacement of the 2nd metatarsophalangeal joint equal to 8 mm from the balance position was equal to 37±0.12 Newtons, while in group B (triple Weil osteotomy + shortening of the plantar plate) the average of the force was equal to 46±1.5 Newtons. During the three loading cycles in each studied ray, the comparison of the percentage changes of the vertical force applied at the second MPT joint, showed a statistically significant difference equal to with 27±11% (p <0.05) between the control group and the group A. This is the case after the same observation done from the comparison of the values between the groups A and B, where the difference was equal to 25±13% (p <0.05). On the contrary, this is not the case after the comparison of the forces between the control group and the group B.The data’s statistical analysis of the third experimental showed that in the control group, the mean average of the extension angle of the second metatarsophalangeal joint was 27.83o±1.39o under normal load simulation conditions. After the Weil osteotomy which shortened the second ray by 5 mm (group A), passive plantar flexion ceased to be observed, as the mean average of the extension angle in the measurements under axial loading increased to 44.33o±1.79o. In the group B, the mean average of the extension angle after the respective measurements was equal to 31.66o±1.41o, approaching closer to the average of the extension angle in the control group. After the excision of the tendons of the interosseous in the second ray undergoing Weil osteotomy the passive plantarflexion of the second metatarsophalangeal joint is observed to increase slightly. On the other hand, the passive plantarflexion of the metatarsophalangeal joint in which a triple Weil osteotomy was performed with concomitant excision of the interosseous is reduced statistically, both in relation to the passive flexion of the same joint before the resection of the tendons of the interosseous and compared with the passive flexion in the control group.Regarding the results of the clinical retrospective study, in the group A, preoperatively, the average AOFAS score was 51/100. In the same group, postoperatively, the average AOFAS score was 89/100. In the group B, the corresponding values were 50/100, preoperatively, and postoperatively 93/100. In the group A, the mean preoperative VAS score was 7.8/10, while the mean postoperative VAS score was 1.3/10. The corresponding values in the group B were 8.2/10 and 1.7/10, respectively. In the group A, 78% of patients had an excellent or good result, 17% had a moderate result and 5% an unsatisfactory one. In the group B, 76% of patients presented an excellent or good result, 21% presented a moderate result and 3% an unsatisfactory one. Concerning the complications in the group A was notified: moderate or severe dorsal stiffness (60.9%), floating toe (28.3%) and recurrence of metatarsalgia (7.3%). Ηowever, it is worth noting that, in the group A, half of the patients who developed a floating toe, in the last follow-up had an AOFAS score > 80. In the group B the complications were: superficial infection (25.6%), delayed union (15.9%), floating toe (6.8%), recurrence of metatarsalgia (2.5%) and a case of Sudeck syndrome.ConclusionsFrom the cadaveric experiments studies it is concluded that it is impossible to complete the Weil osteotomy plantarly with an orientation of the blade less than 25o with respect to the metatarsal diaphysis. As the average value of inclination of the second metatarsal is 15o, it would be impossible to perform the Weil osteotomy parallel to the weigh bearing surface and in the second metatarsal the final inclination of the osteotomy would be 10o at minimum. This inclination predicts a plantarflexion effect of the osteotomy which would increase with bigger proximal displacement. Thus, the proximal displacement of the metatarsal head after a Weil osteotomy, lead to the change in location of the interosseous muscles in relation to the metatarsal longitudinal axis. The dorsal displacement of the tendons of the interosseous muscles relative to the center of rotation of the metatarsophalangeal joint results in weakness or elimination of their normal plantarflexory action.The pathogenesis of floating toe, however, seems more complex. Several authors agree that the occurrence of these complication after a distal metatarsal shortening osteotomy, in addition to the dorsal deviation of the tendons of the interosseous relative to the center of rotation of the metatarsophalangeal joint, is also due to a significant extent to the relaxation of the plantar soft tissues. During the third rocker of gait, this relaxation lead to a deficit of the inverted windlass mechanism and, therefore, to the incapacity of the toe to make contact with the ground. We conclude that shortening of the metatarsals by means of a distal lesser metatarsal osteotomy causes an indirect soft tissues relaxation which leads to deficit of the action of the plantar plate over the metatarsophalangeal joint. The deficit of the inverted windlass mechanism increases the risk of floating toe. This risk is further increased in the case of Weil osteotomy due to the dorsal displacement of the interosseous muscles in relation to the metatarsophalangeal joint’s axis. This is not the case, for the triple Weil osteotomy, since the preservation of the normal action of the interossei on the metatarsophalangeal joint achieves significantly to balance the reduced flexion torque on behalf of the plantar plate.In conclusion, that both Weil osteotomy and triple Weil osteotomy are effective procedures in the surgical treatment of patients suffered by third rocker metatarsalgia. The risk of floating toe is higher with the Weil osteotomy, and especially increases when a shortening bigger than 3 mm is required in order to restore the harmonic type of the distal metatarsal parabola. Therefore, to avoid this complication, the triple Weil osteotomy is preferred in these cases. In both osteotomies, the correct preoperative planning, which must be done on weight-bearing x-rays, is of paramount importance for the outcome. Furthermore, in the appearance of the dorsal stiffness of the metatarsophalangeal joint, the healing of the surgical wound and also of the soft tissues have an important role.
περισσότερα