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DOI: 10.1055/s-0032-1327931
Die Arthrodese des oberen Sprunggelenks – klinische, radiologische und biomechanische Aspekte unter besonderer Berücksichtigung des unteren Sprunggelenkkomplexes
Ankle Arthrodesis – Clinical, Radiological and Biomechanical Aspects with Special Regard to the Adjacent JointsPublication History
Publication Date:
09 January 2013 (online)
![](https://www.thieme-connect.de/media/zfo/201206/lookinside/thumbnails/10.1055-s-0032-1327931-1.jpg)
Zusammenfassung
Hintergrund: Arthrodese und Endoprothese sind kontrovers diskutierte Therapieverfahren der endgradigen Arthrose des oberen Sprunggelenks. Um eine Orientierungshilfe zur Wertigkeit beider Verfahren zu geben, werden eigene klinische, radiologische und biomechanische Ergebnisse in Bezug zum aktuellen Stand der Literatur gesetzt. Material und Methoden: 15 Patienten nach Schraubenarthrodese bei isolierter Arthrose des oberen Sprunggelenks wurden nach 4 (1,9–8,8) Jahren klinisch und radiologisch nachuntersucht, wobei der AOFAS-Score sowie der Score nach Kellgren und Lawrence erhoben wurden. Des Weiteren wurde in einem dynamischen Fußmodell der Abrollvorgang des Fußes exemplarisch anhand eines Kadaverpräparats simuliert. Unter Ansteuerung von 6 extrinsischen Sehnen mittels Seilzügen und hydraulischer Kraftapplikation wurden unter Zuhilfenahme einer sich bewegenden Bodenplatte der Abrollvorgang simuliert und die Druckbelastungen im talonavikularen Gelenk und im Kalkaneokuboidgelenk ermittelt. Ergebnisse: Im AOFAS-Score verzeichneten wir für die Unterkategorie Schmerz einen mittleren Wert von 28 ± 12 Punkten, in der Unterkategorie Funktion 38 ± 9 Punkte. Der mittlere AOFAS-Score lag somit bei 66 ± 18 Punkten. Bei 6 Patienten traten radiologisch Anschlussdegenerationen im talonavikularen Gelenk auf. Der Score nach Kellgren und Lawrence lag um 2,3 (1–4) Punkte über dem der Gegenseite. Bei 6 Patienten war der Score im subtalaren Gelenk verglichen zur Gegenseite um 1,6 (1–3) Punkte erhöht. Dagegen war nur in einem Fall eine Anschlussdegeneration im kalkaneokuboidalen Gelenk zu verzeichnen. Die Untersuchung im Fußmodell zeigte unter nativen Bedingungen ein kontinuierliches Ansteigen der Kraftübertragung in beiden Abschnitten des Chopart-Gelenks. Nach Simulation einer tibiotalaren Arthrodese stieg die Kraftübertragung im talonavikularen Gelenk signifikant in der 2. Hälfte des Abrollzyklus. Im kalkaneokuboidalen Gelenk hingegen sank die Kraftübertragung ab. Schlussfolgerung: Die Arthrodese stellt nach aktueller Studienlage bei teilweise widersprüchlichen Untersuchungen im Vergleich zur Prothese aufgrund der niedrigeren Komplikationsrate das sicherere Verfahren zur Behandlung der schweren Sprunggelenksarthrose dar. Ein vergleichbares klinisches Ergebnis im kurzfristigen Verlauf ist beschrieben. Es treten im langfristigen Verlauf höhere Raten an Anschlussdegenerationen im Subtalar- und Talonavikulargelenk auf. Ursächlich hierfür sind komplexe 3-dimensionale kinematische Veränderungen der Rückfußmechanik, welche im vorliegenden Artikel beschrieben werden.
Abstract
Background: Arthrodesis as well as total arthroplasty are well established but controversially discussed treatment options for end-stage osteoarthritis of the ankle joint. For guidance concerning the significance of both surgical procedures we have correlated our clinical, radiological and biomechanical data with an up-to-date literature review. Material and Methods: 15 patients after arthrodesis because of an isolated end-stage osteoarthritis of the ankle joint were followed clinically and radiologically 4 (1.9–8.8) years after surgery. To evaluate the outcome, different scores (AOFAS, Kellgren and Lawrence) were used. In the second part of the study a dynamic foot model was implemented to simulate a foot strike in vitro utilising a cadaver foot. By controlling 6 extrinsic tendons via steel cables, a hydraulic force application and a moving ground plate, a foot strike was simulated. Intraarticular compression load was measured in the talonavicular and calcaneocuboid joints with pressure-sensitive foils. Results: The mean AOFAS score for the subcategory pain was 28 ± 12 points. In the subcategory function the patients had a mean score of 38 ± 9 points summing up to a mean total AOFAS score of 66 ± 18 points. Six patients showed radiological evidence of degeneration of the talonavicular joint. For these patients the Kellgren and Lawrence score was 2.3 (1–4) points higher than for the opposite side. Concerning the subtalar joint in 6 patients the Kellgren and Lawrence score was 1.6 (1–3) points higher compared to the non-surgery side. In contrast we noted only one case with degeneration of the calcaneocuboid joint. The native trial utilising the foot model revealed a continuous rise of load transmission in both parts of the Chopart joint. After performing an arthrodesis, load transmission rose significantly in the second half of the foot strike concerning the talonavicular joint whereas the calcaneocuboid joint showed a decreased transmission of load. Conclusion: Referring to published data complication rates after ankle arthrodesis are lower compared to total ankle arthroplasty whilst adjacent joint degeneration of the subtalar and talonavicular joints is more common.
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Literatur
- 1 Eichinger S, Forst R, Kindervater M. [Indications and alternatives for arthroplasty in young patients]. Orthopade 2007; 36: 311-324
- 2 Morgan CD, Henke JA, Bailey RW et al. Long-term results of tibiotalar arthrodesis. J Bone Joint Surg Am 1985; 67: 546-550
- 3 Stengel D, Bauwens K, Ekkernkamp A et al. Efficacy of total ankle replacement with meniscal-bearing devices: a systematic review and meta-analysis. Arch Orthop Trauma Surg 2005; 125: 109-119
- 4 Trieb K, Wirtz DC, Durr HR et al. [Results of arthrodesis of the upper ankle joint]. Z Orthop Ihre Grenzgeb 2005; 143: 222-226
- 5 Ahlberg A, Henricson AS. Late results of ankle fusion. Acta Orthop Scand 1981; 52: 103-105
- 6 Coester LM, Saltzman CL, Leupold J et al. Long-term results following ankle arthrodesis for post-traumatic arthritis. J Bone Joint Surg Am 2001; 83-A: 219-228
- 7 Valderrabano V, Pagenstert G, Horisberger M et al. Sports and recreation activity of ankle arthritis patients before and after total ankle replacement. Am J Sports Med 2006; 34: 993-999
- 8 Krause FG, Windolf M, Bora B et al. Impact of complications in total ankle replacement and ankle arthrodesis analyzed with a validated outcome measurement. J Bone Joint Surg Am 2011; 93: 830-839
- 9 Kitaoka HB, Alexander IJ, Adelaar RS et al. Clinical rating systems for the ankle-hindfoot, midfoot, hallux, and lesser toes. Foot Ankle Int 1994; 15: 349-353
- 10 Suckel A, Muller O, Herberts T et al. Changes in Chopart joint load following tibiotalar arthrodesis: in vitro analysis of 8 cadaver specimens in a dynamic model. BMC Musculoskelet Disord 2007; 8: 80
- 11 Suckel A, Muller O, Langenstein P et al. Chopartʼs joint load during gait. In vitro study of 10 cadaver specimen in a dynamic model. Gait Posture 2008; 27: 216-222
- 12 Kellgren JH, Moore R. Generalized osteoarthritis and Heberdenʼs nodes. Br Med J 1952; 1: 181-187
- 13 Grass R, Rammelt S, Endres T et al. [Reorientational arthrodesis of the ankle joint using four screws]. Orthopade 2005; 34: 1209-1215
- 14 Soohoo NF, Zingmond DS, Ko CY. Comparison of reoperation rates following ankle arthrodesis and total ankle arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 2007; 89: 2143-2149
- 15 Schaap EJ, Huy J, Tonino AJ. Long-term results of arthrodesis of the ankle. Int Orthop 1990; 14: 9-12
- 16 Thomas R, Daniels TR, Parker K. Gait analysis and functional outcomes following ankle arthrodesis for isolated ankle arthritis. J Bone Joint Surg Am 2006; 88: 526-535
- 17 Sheridan BD, Robinson DE, Hubble MJ et al. Ankle arthrodesis and its relationship to ipsilateral arthritis of the hind- and mid-foot. J Bone Joint Surg Br 2006; 88: 206-207
- 18 Takakura Y, Tanaka Y, Sugimoto K et al. Long-term results of arthrodesis for osteoarthritis of the ankle. Clin Orthop Relat Res 1999; 361: 178-185
- 19 Lundberg A, Goldie I, Kalin B et al. Kinematics of the ankle/foot complex: plantarflexion and dorsiflexion. Foot Ankle 1989; 9: 194-200
- 20 Hintermann B, Nigg BM. In vitro kinematics of the axially loaded ankle complex in response to dorsiflexion and plantarflexion. Foot Ankle Int 1995; 16: 514-518
- 21 Valderrabano V, Hintermann B, Nigg BM et al. Kinematic changes after fusion and total replacement of the ankle: part 2: Movement transfer. Foot Ankle Int 2003; 24: 888-896
- 22 Beyaert C, Sirveaux F, Paysant J et al. The effect of tibio-talar arthrodesis on foot kinematics and ground reaction force progression during walking. Gait Posture 2004; 20: 84-91
- 23 Schmickal T, Biglari B, Wentzensen A. [Kinematic investigations of the talocrural joint in human cadaver specimens. Basic studies for the development of a hinged fixator]. Orthopade 2002; 31: 1084-1091
- 24 Elftmann H. The transverse tarsal joint and its control. Clin Orthop 1960; 16: 41-46
- 25 Savory KM, Wulker N, Stukenborg C et al. Biomechanics of the hindfoot joints in response to degenerative hindfoot arthrodeses. Clin Biomech (Bristol, Avon) 1998; 13: 62-70