Inzicht in de biomechanica van Equinus

Aangezien equinus een factor is bij veel voet- en enkelaandoeningen, is het noodzakelijk om kennis te hebben van de biomechanische aspecten van de toestand. Dienovereenkomstig bespreekt deze auteur de biomechanische compensaties die kunnen optreden bij equinus, sleutels tot evaluatie en huidige concepten in de behandeling.

Artsen hebben equinus van het enkelgewricht betrokken bij meerdere voetpathologieën. Deze pathologieën omvatten plantaire fasciitis, scheenbeenspalken, Achilles tendinopathie, metatarsalgie, middenvoetsbeentje stressfracturen, pes planus, anterieure en posterieure tibiale tendinitis, Charcot neuroartropathie, hallux valgus, hallux rigidus, enkelinstabiliteit, ulceratie van de voorvoet en misvormingen van kleinere cijfers. Equinus is een unieke pathologie in die zin dat een patiënt zeer zelden een hoofdklacht van “enkelgewrichtsbeperking” zal vertonen, maar eerder symptomen zal vertonen van een van de bovengenoemde secundaire diagnoses. Daarom is het bij de behandeling van deze voet- en enkelproblemen belangrijk om de aanwezigheid en invloed van enkelgewrichtsbeperking te herkennen.

Hoewel er veel definities van equinus zijn opgedoken, kunnen we equinus eenvoudig definiëren als onvoldoende dorsaalflexie van het enkelgewricht voor normaal lopen, resulterend in compensatie van de onderste ledematen, pathologie of een combinatie van beide.5 Gerapporteerde normale waarden van dorsaalflexie van het enkelgewricht worden gevarieerd met een bereik van -10 tot +22 graden. Vanwege deze variabiliteit zijn de auteurs het er in het algemeen over eens dat een normale gang meer dan 10 graden dorsaalflexie vereist met de knie gestrekt.5-7

Charles en collegas stelden een tweetrapsdefinitie van equinus voor op basis van observaties van het functionele bereik van beweging, waarbij meer dan 10 graden beweging wordt geassocieerd met geen compensatie en normale voorvoetdruk.6 Equinus van fase 1 met beschikbare dorsaalflexie tussen 5-10 graden gaat gepaard met minimale loopcompensatie en licht verhoogde voorvoetdruk. Stadium 2 equinus met beschikbare dorsaalflexie van minder dan 5 graden gaat gepaard met een aanzienlijke compensatie van het lopen en verhoogde druk op de voorvoet, wat leidt tot een grotere incidentie van pathologie.

Compensatieletsels als gevolg van equinus zijn goed gedocumenteerd in de literatuur. DiGiovanni en collegas ontdekten dat personen met voorvoet- of middenvoetpathologie significant minder passieve dorsaalflexie van het enkelgewricht hadden dan gezonde personen.1 Armstrong en collegas, onder andere auteurs, adviseerden om de achillespees te verlengen om de druk op de voorvoet te verminderen bij patiënten met diabetes met risico op voorvoet ulceratie.8 Evenzo meldden Sgarlato en collegas verlichting van pijn in kuiten en voeten, keratomen en hallux valguspijn na verlenging van de achillespees.9

Equinus is eerder ingedeeld op meerdere manieren, waaronder via etiologie, apex van equinus, spastische en niet-spastische vormen. Eenvoudigere classificaties waren gericht op botachtige versus zachte weefseloorzaken van gewrichtsbeperking.10 Equinus van zacht weefsel omvat geïsoleerde gastrocnemius equinus en gastrocnemius soleus (gastroc-soleus) equinus. Elk van deze soorten kan zowel spastisch als niet-spastisch zijn. Onderzoekers erkennen al lang dat spastische equinus een verband heeft met het lopen van de tenen, wat leidt tot de ontwikkeling van achillespeesverlenging als een van de oudste geregistreerde orthopedische procedures.1,2,4,5,11

Momenteel is de De meest voorkomende vorm van beperking van het enkelgewricht is gastroc-soleus equinus, die het gevolg is van een verkorte samengevoegde pees van de gastrocnemius en soleus aangezien ze de achillespees vormen. Osseuze vormen van equinus kunnen het gevolg zijn van tibiotalaire exostose of exostose van de talarhals, syndesmotische disfunctie, pseudoequinus of een combinatie hiervan.11

De biomechanische compensaties herkennen die optreden bij Equinus

De triceps surae is samengesteld uit de gastrocnemius- en soleus-spieren in het oppervlakkige compartiment van het achterste kalf. De spieren combineren om de achillespees te vormen met de laatste inbreng op de calcaneus. De plantaris is de derde spier in het oppervlakkige compartiment en heeft variabele inserties. De gastrocnemius en plantaris zijn spieren met drie gewrichten terwijl ze de knie-, enkel- en subtalaire gewrichten kruisen. De soleus is een spier met twee gewrichten die alleen de enkel- en subtalaire gewrichten kruist. De nervus tibialis innerveren de triceps surae als geheel.1-3,11

Als het gaat om een tekort aan dorsaalflexie van de enkel tijdens de zwaaifase van het lopen, kan dit worden gecompenseerd door een steppage-gang om voldoende teen mogelijk te maken bodemvrijheid, zoals clinici kunnen zien bij patiënten met een klapvoet. Standfasecompensatie kan in meerdere vormen voorkomen. Onderzoekers hebben beschreven dat de standfase van het lopen zelf drie fasen van voortstuwing omvat.12 De eerste fase, hiel-rocker, begint met hielstaking. Het enkelgewricht is licht plantair gebogen als belasting en vertraging optreedt.In de tweede fase, enkel rocker, draait de onderste extremiteit over de belaste voet en begint het enkelgewricht dorsaal te buigen, wat een voorwaartse draaibeweging mogelijk maakt. Deze tweede fase vereist de grootste hoeveelheid dorsaalflexie van de enkel net voor het optillen van de hiel wanneer de knie volledig gestrekt is. De derde fase, metatarsale rocker, begint wanneer de hiel van het gewichtdragende oppervlak komt en het enkelgewricht dorsaalflexief blijft door middel van de middenstand totdat het lidmaat over de metatarsofalangeale gewrichten draait ter voorbereiding op het afzetten van de teen.

Beperking van dorsaalflexie van het enkelgewricht, met name in het enkel rocker-gedeelte van de standfase, zal een posterieure verplaatsing van het zwaartepunt van het lichaam veroorzaken, waardoor de voorwaartse draaibeweging wordt beperkt. Dit dwingt de onderste extremiteit om te compenseren om het zwaartepunt opnieuw uit te lijnen. Zonder enige vorm van compensatie zal een verkorte paslengte het gevolg zijn van een onvoldoende bewegingsbereik voor normaal lopen.11,12 In eenvoudige bewoordingen: als er een bewegingsbeperking is bij het enkelgewricht, moet de beweging plaatsvinden bij aangrenzende gewrichten. proximaal of distaal van de enkel.

Proximale compensatie door een groter bewegingsbereik bij de knie of heup treedt op om het zwaartepunt naar voren te brengen om een draaibeweging over de geplante voet te vergemakkelijken. Genu recurvatum van hyperextensie bij de knie en lumbale lordose met flexie van de heup en knie vergemakkelijken elk deze voorwaartse verschuiving van het zwaartepunt van het lichaam.4,11 Hoewel deze compensatiemechanismen de draaibeweging over de beperkte enkel herstellen, kunnen ze leiden tot pathologische processen proximaal. Onderzoekers hebben eerder zowel kniestoornissen als chronische lage-rugpijn gecorreleerd met de beperking van dorsaalflexie van het enkelgewricht.7,12,13

Distale compensatie verandert de mechanica van de voet om de voet in een meer functionele positie te brengen met respect voor het been. Metatarsalgie, eelt in de voorvoet, ulceratie van de voorvoet en tal van andere pathologische processen in de voorvoet zijn het kenmerk van onvoldoende equinuscompensatie. Onderzoekers hebben aangetoond dat distale compensatie in de sagittale plaat optreedt door dorsaalflexie bij het naviculocuneiforme gewricht, wat leidt tot hypermobiliteit van de middenvoet, verzwakking van de veerband en pes planus.2,3,12 Naarmate de middenvoetcompensatie ernstiger wordt, abductie van de voorvoet en dorsaalflexie van de middenvoetgewrichten kunnen leiden tot verdere instabiliteit van de middenvoet en resulteren in artritis van de middenvoet.2,12 De meest ernstige vorm van deze progressieve instorting van de middenvoet treedt op bij Charcot neuroartropathie, resulterend in misvorming van de schommelbodem, gedeeltelijk als gevolg van de bijdrage van enkel equinus bij de patiënt met diabetes.

Distale compensatie van het tarsometatarsale gewricht kan bijdragen aan hallux valgus door hypermobiliteit van de eerste straal. Onderzoek heeft aangetoond dat verhoogde spanning van de achillespees het stabiliserende effect van de peroneus longus op de eerste straal verstoort, waardoor de vervormingskrachten verder toenemen ten gunste van metatarsus primus varus en hallux valgus.3

Zonder compensatie door distale gewrichtsdorsaalflexie, kan de voet compenseren door vroege hielverhoging of “stuiterende gang”. De meest extreme vorm van dit looppatroon doet zich voor bij idiopathisch lopen van de tenen, wat resulteert in een vroege en langdurige belasting van de metatarsale hoofden, wat bijdraagt aan pathologie van de voorvoet en metatarsalgie.2,4 Bovendien kunnen voorste compartimentspieren worden gerekruteerd om de strakke achterste spieren te overwinnen , wat bijdraagt aan scheenbeenspalken of hamerteenvervorming door extensorsubstitutie.2,12

Belangrijke inzichten over het evalueren van Equinus

Het meten van het bewegingsbereik van het enkelgewricht vindt plaats met verschillende instrumenten, waaronder goniometers, dynamometers , röntgenfotos en inclinometers. Er is echter inconsistentie en een gebrek aan standaardisatie in de literatuur met betrekking tot nauwkeurige metingen, evenals twijfelachtige interbeoordelaars- en intrabeoordelaarsbetrouwbaarheid van deze metingen.4,6,14,15 Gespecialiseerde apparaten voor de meting van dorsaalflexie van de enkel zijn onlangs opgedoken. Hoewel ze een goede validiteit en betrouwbaarheid vertonen, kunnen deze apparaten kostenbesparend zijn en afhankelijk van beschikbaarheid.14,16

De meest beschreven methode voor het meten van de dorsaalflexie van het enkelgewricht is met de Silfverskiöld-test, die de hoek meet tussen het laterale aspect van de voet ten opzichte van het laterale 11,17 Wat betreft goniometermetingen: je hebt één arm langs de lengteas van de fibula met het scharnier net distaal van de laterale malleolus, en de andere arm langs het laterale aspect van de hiel.7 Houd de subtalaar gewricht in neutrale of lichte supinatie om distale compensatiemechanismen te vergrendelen, en maximaal dorsiflex van het enkelgewricht. Het is belangrijk om het laterale aspect van de hiel te meten en niet de voorvoet, omdat pronatie en instorting van de middenvoet onnauwkeurige metingen kunnen opleveren.18 Herhaal deze test met de knie van de patiënt gestrekt en gebogen.Dit helpt bij het onderscheiden van gastrocnemius en gastroc-soleus equinus, aangezien de gastrocnemius zowel het enkel- als het kniegewricht kruist, terwijl de soleus alleen het enkelgewricht kruist.7 Als er een beperking van de dorsaalflexie aanwezig is met zowel de knie gestrekt als gebogen, moet men osseous equinus uitsluiten. met gebruik van röntgenfotos. Osseous equinus kan ook aanwezig zijn met een “harde stop” bij dorsaalflexie aan het eindbereik.

Vanwege de twijfelachtige betrouwbaarheid van de Silfverskiöld-test hebben auteurs verschillende andere tests beschreven, waaronder buikligging, rugligging, gewichtdragende en niet-dragende meettechnieken.14,15,20

De gewichtdragende lunge-test heeft een goede intra- en interbeoordelaarsbetrouwbaarheid aangetoond voor zowel ervaren als onervaren beoordelaars.19-21 Patiënten voeren deze test uit met hun gezicht naar een muur gericht met de voet gericht recht naar voren en de knie buigt naar voren totdat deze de muur raakt, terwijl de hiel op de grond blijft. De patiënt schuift de enkel die wordt gemeten weg van de muur totdat de hiel niet langer in contact kan blijven met de grond. meting van de afstand tussen de muur en de langste teen door middel van een inclinometermeting op het scheenbeen, of met een goniometermeting tussen de fibula en het gewichtdragende oppervlak. De gerapporteerde normale afstand tussen de muur en de laag De grootste teen is 9-10 cm, maar dit is afhankelijk van de lengte van de patiënt en de lengte van de onderste extremiteit. Onderzoekers hebben echter een goede correlatie gemeld tussen hoek- en afstandmeetmethoden in de gewichtdragende lunge-test, ongeacht deze variabelen.20

Wat u moet weten over het beheren van Equinus

Er is veel geschreven over behandeling voor de verschillende vormen van equinus. Het doel van elke therapie is om weer voldoende beweging van het enkelgewricht te krijgen en tegelijkertijd compensatiemechanismen te minimaliseren. Conservatieve behandeling van equinus van zacht weefsel neemt de vorm aan van looptraining voor verkorte paslengte, strekken, gieten, fysiotherapie, hielliften en botulinumtoxine (Botox, Allergan) injectie.4,22

Artsen hebben botulinumtoxine-injecties gedaan in combinatie met serieel gieten.22,23 Botulinum-injectie is echter controversieel vanwege mogelijke bijwerkingen en twijfelachtige effectiviteit bij het behandelen van enkelcontracturen bij langdurige follow-up. Engström en collegas rapporteerden onlangs geen verschil tussen kinderen van 5 tot 15 jaar die werden behandeld met serieel gieten met of zonder botulinumtoxine.23 Ze concludeerden dat injectie met botulinumtoxine het resultaat van de behandeling niet verandert en dat men het daarom niet routinematig moet gebruiken.

Een recente publicatie gedocumenteerd succesvol niet-invasief geïsoleerd serie gieten voor behandeling bij een idiopathische teenloper.24 Hoewel deze studie beperkt was tot een casestudy bij een 18 maanden oude patiënt, traden er bewegingsverbeteringen op voor 12 maanden follow-up, wat suggereert dat geïsoleerd serie-gieten inderdaad een haalbare behandelingsoptie is voor kinderen. Evenzo rapporteerden Fox en collegas verbetering van gang en functie bij 66 procent van de kinderen in de leeftijd van 2 tot 14 jaar die een geïsoleerde seriële gipsverband hadden voor de behandeling van idiopathisch tenen lopen.25 Dit suggereert dat seriële gieten in ieder geval tot de adolescentie gunstig kan zijn.

Rekoefeningen zijn de steunpilaar van de conservatieve behandeling van equinus en het is gebruikelijk dat artsen strekoefeningen voorschrijven voor de eerste behandeling van verschillende voet- en enkelaandoeningen. Yoon en Park beschreven de correlatie tussen overpronatie, equinus en chronische lage rugpijn. Ze ontdekten dat drie keer per week rekoefeningen in de kuitspieren naast het verbeteren van het bewegingsbereik van het enkelgewricht ook de chronische lage rugpijn en de lumbale flexibiliteit verbeterden.13

Chirurgische correctie voor equinus moet zich richten op de onderliggende etiologie. Bij ossale equinus vereist dit het oplossen van de botbotsing door exostectomie of gewrichtsartroplastiek. In gevallen waarin botbotsing de veronderstelde bron van equinus is, is het belangrijk om te beseffen dat aanpassing van het zachte weefsel kan hebben plaatsgevonden, resulterend in een gelijktijdige equinus van het zachte weefsel. Op het moment van tibiotalaire exostectomie is het de moeite waard om de aanwezigheid van contracturen van weke delen te evalueren en deze indien nodig los te laten.

Meerdere auteurs hebben verschillende chirurgische procedures beschreven voor contracturen van weke delen, waaronder neurectomie, gastrocnemius-afgifte op proximaal of distaal niveau, voortgang van de achillespees en verlenging van de achillespees .8,9,11,26-35 Een diepgaande evaluatie van deze technieken valt buiten het bestek van dit artikel. Klinisch onderzoek is cruciaal voor preoperatieve planning en selectie van procedures om een bepaalde equinuscontractuur op de juiste manier te behandelen.

Ondanks de mogelijke tekortkomingen, heeft de Silfverskiöld-test waarde bij het onderscheiden van gastrocnemius equinus van gastroc-soleus equinus, die vervolgens de selectie van de procedure kan begeleiden.In dit opzicht is de Baumann-procedure waardevol als een stapsgewijze chirurgische benadering van het loslaten van de equinus.32 Deze procedure is een intramusculaire verlenging van de gastrocnemius en soleus bij hun aponeurose. De chirurg zal in eerste instantie de gastrocnemius aponeurose insnijden. Als er een onvolledige release is, kan men ook de soleus aponeurose insnijden om maximale verlenging te bereiken.

Tot slot

Ankle equinus kan nadelige effecten hebben op het lopen en leiden tot meerdere pathologieën. De meeste patiënten en zelfs sommige artsen beschouwen equinus misschien als slechts een secundaire bevinding, terwijl het in feite de onderliggende etiologie in veel situaties kan zijn. Inzicht in de biomechanica van enkelgewrichtsbeperking is van cruciaal belang voor de juiste conservatieve en chirurgische behandeling van equinus en de bijbehorende compenserende blessures.

Dr. Clifford is onderzoeksdirecteur bij het Franciscan Foot and Ankle Institute in Federal Way, Washington. Hij is aangesloten bij Franciscan Orthopaedic Associates in Federal Way, Wash., en Franciscan Foot and Ankle Associates in Federal Way, Washington. Burien, Wash. Hij is een medewerker van het American College of Foot and Ankle Surgeons.

1. Digiovanni CW, Kuo R, Tejwani N, et al. Geïsoleerde gastrocnemius beklemming. J Bone Joint Surg Am. 2002 ; 84-A (6): 962-70.

3. Johnson CH, Christensen JC. Biomechanica van het eerste straaldeel V: het effect van equinusvervorming. Een 3-dimensionale kinematische studie op een kadaver model. J Foot Ankle Surg.2005; 44 (2): 114-20.

5. Root ML, Orien WP, Weed JH. Klinische biomechanica. Deel II: Normale en abnormale functie van de voet, Clinical Biomechanics Corp, Los Angeles, 1977.

7. Wren TA, Do KP, Kay RM. Gastrocnemius en soleus lengtes bij cerebrale parese equinus gang – verschillen tussen kinderen met en zonder statische contractuur en effecten van gastrocnemius recessie. J Biomech. 2004; 37 (9): 1321-7.

8. Armstrong DG, Stacpoole-Shea S, Nguyen H, et al. Verlenging van de achillespees bij diabetespatiënten die een hoog risico lopen op ulceratie van de voet. J Bone Joint Surg Am. 1999; 81 (4): 535-8.

10. Tiberio D. Pathomechanica van structurele voetmisvormingen. Phys Ther. 1988; 68 (12): 1840-9.

11. Downey MS, Schwartz JM. Enkel equinus. In: McGlamrys Comprehensive Textbook of Foot and Ankle Surgery. Wolters Kluwer Health / Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, 2013, pp. 541-584.

13. Yoon KS, Park SD. De effecten van enkelmobilisatie en actief strekken op het verschil in gewichtdragende verdeling, lage rugpijn en flexibiliteit bij proefpersonen met geprononeerde voeten. J Oefening revalidatie. 2013; 9 (2): 292-7.

14. Gatt A, Chockalingam N. Validiteit en betrouwbaarheid van een nieuw meetinstrument voor enkel dorsaalflexie. Prothese Orthot Int. 2013; 37 (4): 289-97.

17. Silfverskiöld N. Vermindering van de niet-gekruiste spieren met twee gewrichten van het been naar spieren met één gewricht bij spastische aandoeningen. Acta Chir Scand. 1924; 56: 315-30.

18. Johanson MA, Dearment A, Hines K, et al. Het effect van subtalaire gewrichtspositie op dorsaalflexie van de enkel / achtervoet versus middenvoet / voorvoet tijdens strekken van de gastrocnemius. Voet Enkel Int. 2014; 35 (1): 63-70.

21. Munteanu SE, Strawhorn AB, Landorf KB, et al. Een gewichtdragende techniek voor het meten van dorsaalflexie van het enkelgewricht met gestrekte knie is betrouwbaar. J Sci Med Sport. 2009; 12 (1): 54-9.

22. Kaishou XU, Tiebin Y, Jianning M.Een gerandomiseerde gecontroleerde studie om twee botulinumtoxine-injectietechnieken te vergelijken op de functionele verbetering van het been van kinderen met hersenverlamming. Clin Rehabil. 2009; 23 (9): 800-11.

23. Engström P, Bartonek Å, Tedroff K, et al. Botulinumtoxine A verbetert de resultaten van castbehandeling voor idiopathisch teenwandelen niet: een gerandomiseerde gecontroleerde studie. J Bone Joint Surg Am. 2013; 95 (5): 400-7.

28. Baker LD. Triceps surae-syndroom bij hersenverlamming: een operatie om te helpen bij de verlichting ervan. Arch Surg. 1954; 68: 216-221.

29. Zilver CM, Simon SD. Gastrocnemius-spierrecessies (Silfverskiöld-operatie) voor spastische equinusvervorming bij hersenverlamming. J Bone Joint Surg Am. 1959; 41-A: 1021-1028.

30. Strayer LM Jr. Recessie van de gastrocnemius: een operatie om spastische contracturen van de kuitspieren te verlichten. J Bone Joint Surg Am. 1950; 32-A (3): 671-676.

34. Throop FB, Derosa GP, Reeck C, et al. Correctie van equinus bij hersenverlamming door de Murphy-procedure van tendo calcaneus-vooruitgang: een voorlopige mededeling. Dev Med Child Neurol. 1975; 17 (2): 182-5.