Zrozumienie biomechaniki koniowatych

Biorąc pod uwagę, że stan koński jest czynnikiem wpływającym na wiele schorzeń stóp i kostek, niezbędna jest znajomość aspektów biomechanicznych warunku. W związku z tym autor omawia kompensacje biomechaniczne, które mogą wystąpić w stanie końskim, klucze do oceny i aktualne koncepcje leczenia.

Lekarze powiązali końskie stawy skokowe z wieloma patologiami stóp. Patologie te obejmują zapalenie powięzi podeszwowej, szyny goleni, tendinopatię ścięgna Achillesa, bóle śródstopia, złamania naprężeniowe śródstopia, pes płaski, zapalenie ścięgna piszczelowego przedniego i tylnego, neuroartropatię Charcota, palucha koślawego, palucha sztywnego, niestabilność stawu skokowego, owrzodzenie przodostopia i mniejsze deformacje palców.1-4 Equinus jest wyjątkową patologią, ponieważ pacjent bardzo rzadko zgłasza się z główną dolegliwością „zwężenia stawu skokowego”, ale raczej objawy jednej z wyżej wymienionych wtórnych diagnoz. Dlatego podczas leczenia tych problemów ze stopami i kostkami ważne jest rozpoznać obecność i wpływ ograniczenia stawu skokowego.

Chociaż pojawiło się wiele definicji koniowatych, możemy zdefiniować je po prostu jako niewystarczające zgięcie grzbietowe w stawie skokowym dla normalnego chodu, skutkujące kompensacją kończyn dolnych, patologią lub kombinacją 5 Odnotowane normalne wartości zgięcia grzbietowego stawu skokowego są zróżnicowane w zakresie od -10 do +22 stopni. Ze względu na tę zmienność, autorzy generalnie zgadzają się, że normalny chód wymaga więcej niż 10 stopni zgięcia grzbietowego z wyprostowanym kolanem.5-7

Charles i współpracownicy zaproponowali dwustopniową definicję stanu końskiego na podstawie obserwacji zakresu czynnościowego ruchu, gdzie ruch większy niż 10 stopni wiąże się z brakiem kompensacji i normalnym naciskiem na przodostopie.6 Stopień 1 equinus z dostępnym zgięciem grzbietowym w zakresie 5-10 stopni wiąże się z minimalną kompensacją chodu i nieznacznie zwiększonym ciśnieniem w przedniej części stopy. Stopień 2 koński z dostępnym zgięciem grzbietowym mniejszym niż 5 stopni wiąże się ze znaczną kompensacją chodu i zwiększonym naciskiem na przodostopie, co prowadzi do większej częstości występowania patologii.

Obrażenia z tytułu odszkodowania spowodowane koniem są dobrze udokumentowane w literaturze. DiGiovanni i współpracownicy odkryli, że osoby z patologią przodostopia lub śródstopia miały znacznie mniej biernego zgięcia grzbietowego w stawie skokowym niż osoby zdrowe.1 Armstrong i współpracownicy, między innymi, zalecili wydłużenie ścięgna Achillesa w celu zmniejszenia nacisku na przodostopie u pacjentów z cukrzycą z ryzykiem wystąpienia przodostopia owrzodzenie.8 Podobnie Sgarlato i współpracownicy donosili o złagodzeniu bólu łydki i stopy, rogowacenia i bólu palucha koślawego po wydłużeniu ścięgna Achillesa.9

Equinus był wcześniej klasyfikowane na wiele sposobów, w tym poprzez etiologię, wierzchołek kończyn, formy spastyczne i niespastyczne. Prostsze klasyfikacje skupiały się na przyczynach restrykcji stawów w porównaniu z tkankami miękkimi.10 Tkanka miękka końska obejmuje izolowane mięśnie brzuchatego łydki końskiej i brzuchatego łydki końskiej. Każda z tych odmian może być spastyczna lub niespastyczna. Naukowcy od dawna uznawali spastyczne końce końskie za mające związek z chodzeniem na palcach, co prowadzi do rozwoju wydłużenia ścięgna Achillesa jako jednej z najstarszych odnotowanych procedur ortopedycznych.1,2,4,5,11

Obecnie Najczęściej opisywaną formą restrykcji stawu skokowego jest gastroc-soleus equinus, która wynika ze skrócenia ścięgna zrośniętego mięśnia brzuchatego łydki i płaszczkowatego, które tworzą ścięgno Achillesa. Formy kostne koniowatych mogą być spowodowane egzostozą kości piszczelowej lub egzostozą szyi kości skokowej, dysfunkcją syndesmotyczną, pseudochinusem lub jakąkolwiek kombinacją powyższych.11

Rozpoznawanie biomechanicznych kompensacji występujących w przypadku kończyn

triceps surae składa się z mięśnia brzuchatego łydki i mięśnia płaszczkowatego w powierzchownym przedziale tylnego łydki. Mięśnie łączą się, tworząc ścięgno Achillesa z końcowym przyczepem do kości piętowej. Podeszwa jest trzecim mięśniem w przedziale powierzchownym i ma różne wstawki. Mięśnie brzuchatego łydki i podeszwy to mięśnie trójstawowe, które przechodzą przez stawy kolanowe, skokowe i podskokowe. Mięsień płaszczkowaty to mięsień dwustawowy, który krzyżuje się tylko ze stawami skokowymi i skokowymi. Nerw piszczelowy unerwia triceps surae jako całość.1-3,11

Jeśli chodzi o niedobór zgięcia grzbietowego stawu skokowego w fazie wymachu chodu, można to skompensować chodem krokowym, aby zapewnić odpowiedni palec. – klirens pozaziemski, jaki mogą zobaczyć lekarze u pacjentów z opadającą stopą. Kompensacja fazy podporu może przybierać różne formy. Badacze opisali fazę postawy samego chodu, obejmującą trzy fazy napędu.12. Pierwsza faza, rocker pięty, zaczyna się od uderzenia piętą. Staw skokowy jest lekko zgięty na podeszwie podczas obciążenia i spowolnienia.W drugiej fazie, rocker kostki, kończyna dolna obraca się nad obciążoną stopą, a staw skokowy zaczyna się zginać grzbietowo, umożliwiając ruch obrotowy do przodu. Ta druga faza wymaga największego zgięcia grzbietowego kostki tuż przed podniesieniem pięty, gdy kolano jest całkowicie wyprostowane. Trzecia faza, rocker śródstopia, rozpoczyna się, gdy pięta unosi się z powierzchni nośnej, a staw skokowy pozostaje zgięty grzbietowo w środku, aż kończyna obraca się nad stawami śródstopno-paliczkowymi, przygotowując się do oderwania się od palca.

Ograniczenie zgięcia grzbietowego stawu skokowego, szczególnie w fazie wahadłowej stawu skokowego w fazie podporu, spowoduje przesunięcie środka ciężkości ciała do tyłu, ograniczając w ten sposób ruch obrotowy do przodu. Zmusza to kończynę dolną do kompensacji w celu ponownego wyrównania środka ciężkości. Bez jakiejś formy kompensacji skrócenie kroku będzie skutkowało niewystarczającym zakresem ruchu dla normalnego chodu.11,12 Mówiąc prościej, jeśli występuje ograniczenie ruchu w stawie skokowym, ruch musi wtedy odbywać się w sąsiednich stawach. proksymalnie lub dystalnie do kostki.

Proksymalna kompensacja poprzez zwiększony zakres ruchu w kolanie lub biodrze powoduje przesunięcie środka ciężkości do przodu, aby ułatwić ruch obrotowy nad osadzoną stopą. Recurvatum kolana po przeprostu kolana i lordozy lędźwiowej ze zgięciem w biodrze i kolanie ułatwia to przesunięcie środka ciężkości ciała do przodu.4,11 Podczas gdy te mechanizmy kompensacyjne przywracają ruch obrotowy nad ograniczoną kostką, mogą powodować procesy patologiczne proksymalnie. Naukowcy wcześniej korelowali zarówno dysfunkcję kolana, jak i przewlekły ból krzyża z ograniczeniem zgięcia grzbietowego stawu skokowego.7,12,13

Dystansowa kompensacja zmienia mechanikę stopy, aby ustawić stopę w bardziej funkcjonalnej pozycji z szacunek do nogi. Bóle śródstopia, modzele przodostopia, owrzodzenia przodostopia i liczne inne patologiczne procesy przodostopia są cechami charakterystycznymi niewystarczającej kompensacji kończyn. Naukowcy wykazali, że dystalna kompensacja w płytce strzałkowej zachodzi poprzez zgięcie grzbietowe w stawie łódkowatym, co prowadzi do nadmiernej ruchliwości śródstopia, osłabienia więzadła sprężystego i płaskiego mięśnia łapy. Stawy śródstopno-łubkowe mogą prowadzić do dalszej niestabilności śródstopia i skutkować zapaleniem stawów śródstopia.2,12 Najcięższa postać postępującego zapadnięcia śródstopia występuje w neuroartropatii Charcota, co skutkuje deformacją dna kołyski częściowo spowodowaną stawem skokowym u pacjenta z cukrzycą.

Dystalna kompensacja w stawie śródstopia może przyczyniać się do palucha koślawego poprzez nadmierną ruchliwość pierwszego promienia. Badania wykazały, że zwiększone napięcie ścięgna Achillesa zaburza stabilizujący wpływ kości strzałkowej długiej na pierwszy promień, dodatkowo zwiększając siły odkształcające na korzyść szpotawości śródstopia pierwotnego i palucha koślawego.3

Bez kompensacji poprzez dystalnego zgięcia grzbietowego w stawie, stopa może skompensować wczesne unoszenie pięty lub „podskakujący chód”. Najbardziej ekstremalna forma tego wzorca chodu występuje w idiopatycznym chodzeniu na palcach, co skutkuje wczesnym i długotrwałym obciążeniem głowy kości śródstopia, przyczyniając się do patologii przodostopia i bólu śródstopia.2,4 Dodatkowo można zaangażować mięśnie przedziału przedniego w celu pokonania napiętych mięśni tylnych. , przyczyniając się do deformacji goleni lub deformacji typu młotkowatego poprzez substytucję prostowników.2,12

Kluczowe spostrzeżenia dotyczące oceny koniunkcji

Pomiar zakresu ruchu stawu skokowego odbywa się za pomocą różnych instrumentów, w tym goniometrów, dynamometrów , radiogramów i inklinometrów, jednak w literaturze występuje niespójność i brak standaryzacji w zakresie dokładności pomiarów, a także wątpliwa wiarygodność pomiędzy oceniającymi i śródriterowymi.4,6,14,15 Specjalistyczne urządzenia pomiarowe niedawno pojawiły się zgięcia grzbietowe w stawie skokowym. Chociaż wykazują dobrą przydatność i niezawodność, mogą być kosztowne i zależne od dostępności. 14,16

Najczęściej opisywaną metodą pomiaru zgięcia grzbietowego w stawie skokowym jest test Silfverskiölda, który mierzy kąt między boczną stroną stopy w stosunku do bocznej 11,17 Jeśli chodzi o pomiary goniometru, jedno ramię znajduje się wzdłuż długiej osi kości strzałkowej z zawiasem nieco dystalnie do kostki bocznej, a drugie ramię wzdłuż bocznej części pięty. staw podskokowy w neutralnej lub lekkiej supinacji, aby zablokować dystalne mechanizmy kompensacyjne i maksymalnie zgiąć grzbietowo staw skokowy. Ważne jest, aby mierzyć boczną stronę pięty, a nie przodostopia, ponieważ pronacja i zapadnięcie się śródstopia mogą skutkować niedokładnymi pomiarami. 18 Powtórz ten test z wyprostowanym i zgiętym kolanem pacjenta.Pomaga to w rozróżnieniu mięśnia brzuchatego łydki i mięśnia brzuchatego łydki końskiej, ponieważ mięsień brzuchaty łydki przechodzi zarówno przez staw skokowy, jak i staw kolanowy, podczas gdy płaszczkowaty tylko przez staw skokowy.7 Jeśli występuje ograniczenie zgięcia grzbietowego zarówno przy kolanie wyprostowanym, jak i zgiętym, należy wówczas wykluczyć staw skokowy z wykorzystaniem zdjęć rentgenowskich. Kości końskie mogą również występować z „twardym stopem” w zgięciu grzbietowym w końcowym zakresie.

Ze względu na wątpliwą wiarygodność testu Silfverskiölda, autorzy opisali kilka innych testów, w tym testy na brzuchu, na plecach, z obciążeniem i bez obciążania techniki pomiaru.14,15,20

Test wypadu z obciążeniem wykazał dobrą wiarygodność w trakcie i między oceniającymi, zarówno w przypadku doświadczonych, jak i niedoświadczonych badaczy.19-21 Pacjenci wykonują ten test twarzą do ściany ze stopą skierowaną prosto do przodu, a kolano pochylone do przodu aż do zetknięcia ze ścianą, a wszystko to przy jednoczesnym utrzymaniu pięty na ziemi. Pacjent odsuwa mierzoną staw skokowy od ściany, aż pięta nie może już dłużej stykać się z podłożem. pomiar odległości między ścianą a najdłuższym palcem za pomocą pomiaru inklinometrem na piszczeli lub za pomocą pomiaru goniometrem między strzałką a powierzchnią nośną. Podana normalna odległość między ścianą a powierzchnią Najgłębszy palec u nogi ma 9–10 cm, ale będzie się to różnić w zależności od wzrostu pacjenta i długości kończyny dolnej. Jednak naukowcy odnotowali dobrą korelację między metodami pomiaru kąta i odległości w teście wypadu z obciążeniem, niezależnie od tych zmiennych.20

Co powinieneś wiedzieć o zarządzaniu kończynami

Wiele napisano o leczenie różnych postaci kończyn. Celem każdej terapii jest przywrócenie odpowiedniej ruchomości stawu skokowego przy jednoczesnej minimalizacji mechanizmów kompensacyjnych. Zachowawcze leczenie kończyn tkanek miękkich polega na treningu chodu w celu skrócenia kroku, rozciągania, wykonywania rzutów gipsowych, fizjoterapii, podnoszenia pięty i wstrzyknięcia toksyny botulinowej (Botox, Allergan). 4,22

Lekarze wykonywali zastrzyki z toksyny botulinowej w połączeniu z seryjnymi gipsami.22,23 Jednak wstrzyknięcie botuliny było kontrowersyjne ze względu na potencjalne skutki uboczne i wątpliwą skuteczność w leczeniu przykurczu kostki w długoterminowej obserwacji. Engström i współpracownicy donosili ostatnio, że nie ma różnicy między dziećmi w wieku od 5 do 15 lat leczonych seryjnymi gipsami z toksyną botulinową lub bez.23 Doszli do wniosku, że wstrzyknięcie toksyny botulinowej nie zmienia wyniku leczenia i dlatego nie należy go rutynowo stosować.

Niedawna publikacja udokumentowała udane, nieinwazyjne, izolowane, seryjne gipsowanie do leczenia idiopatycznego chodzika.24 Chociaż badanie to ograniczało się do studium przypadku u 18-miesięcznego dziecka, zakres poprawy ruchu wystąpił u 12 miesięcy obserwacji, co sugeruje, że izolowane seryjne castingi są rzeczywiście realną opcją leczenia dla dzieci. Podobnie Fox i współpracownicy donosili o poprawie chodu i funkcji u 66 procent dzieci w wieku od 2 do 14 lat, które miały izolowane seryjne gipsowanie w leczeniu idiopatycznego chodzenia na palcach.25 To sugeruje, że seryjne gipsowanie może być korzystne przynajmniej do wieku dojrzewania.

Ćwiczenia rozciągające są podstawą zachowawczego leczenia kończyn i lekarze często przepisują takie metody w początkowej fazie leczenia różnych schorzeń stóp i kostek. Yoon i Park opisali korelację między nadpronacją, kończynami i przewlekłym bólem krzyża. Okazało się, że ćwiczenia rozciągające mięśnie łydek trzy razy w tygodniu, oprócz poprawy zakresu ruchu w stawie skokowym, również poprawiły przewlekły ból krzyża i elastyczność odcinka lędźwiowego.13

Chirurgiczna korekta kończyn musi koncentrować się na etiologii leżącej u podstaw. W przypadku kończyn kostnych wymaga to ustąpienia kolizji kostnej poprzez egzostektomię lub endoprotezoplastykę stawu. W przypadkach, w których zderzenie z kością jest przypuszczalnym źródłem stanu końskiego, ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że mogło dojść do adaptacji tkanek miękkich, skutkując współistniejącym stanem końskim tkanki miękkiej. W czasie egzostektomii piszczelowej warto ocenić obecność przykurczów tkanek miękkich i w razie potrzeby je uwolnić.

Wielu autorów opisywało różne procedury chirurgiczne w przypadku przykurczów tkanek miękkich, w tym neurektomię, uwolnienie brzuchatego łydki na poziomie proksymalnym lub dystalnym, wysuwanie ścięgna Achillesa i wydłużanie ścięgna Achillesa .8,9,11,26-35 Dogłębna analiza tych technik wykracza poza zakres tego artykułu. Badanie kliniczne ma kluczowe znaczenie dla planowania przedoperacyjnego i wyboru procedury w celu odpowiedniego leczenia dowolnego przykurczu końskiego.

Pomimo swoich potencjalnych niedociągnięć, test Silfverskiölda ma wartość w różnicowaniu mięśnia brzuchatego łydki końskiej od mięśnia brzuchatego łydki końskiej, co może pomóc w wyborze procedury.Pod tym względem procedura Baumanna ma znaczenie jako stopniowe chirurgiczne podejście do uwolnienia końskiego32. Procedura ta polega na domięśniowym wydłużeniu mięśnia brzuchatego łydki i płaszczkowatego w miejscu ich rozcięgna. Chirurg najpierw nacina rozcięgno mięśnia brzuchatego łydki. W przypadku niepełnego uwolnienia można również naciąć rozcięgno płaszczkowate, aby uzyskać maksymalne wydłużenie.

Podsumowując

Kończy się staw skokowy może mieć szkodliwy wpływ na chód i prowadzić do wielu patologii. Większość pacjentów, a nawet niektórzy lekarze, mogą traktować stan koński tylko jako „objaw wtórny”, podczas gdy w rzeczywistości może to być podstawową etiologią w wielu sytuacjach. Zrozumienie biomechaniki zwężenia stawu skokowego ma kluczowe znaczenie dla właściwego zachowawczego i chirurgicznego leczenia końskiego i związanego z nim urazów.

Dr Clifford jest Dyrektorem ds. Badań w Franciscan Foot and Ankle Institute w Federal Way, Wash. Jest związany z Franciscan Orthopaedic Associates w Federal Way, Wash. i Franciscan Foot and Ankle Associates w Burien, Wash. Jest współpracownikiem American College of Foot and Ankle Surgeons.

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

3. Johnson CH, Christensen JC. Biomechanics of the first ray part V: The Effect of equinus deformity. 3-wymiarowe badanie kinematyczne na zwłokach model. J Foot Ankle Surg.2005; 44 (2): 114-20.

5. Root ML, Orien WP, Weed JH. Biomechanika kliniczna. Tom II: Normalne i nieprawidłowe funkcjonowanie stopy, Clinical Biomechanics Corp, Los Angeles, 1977.

7. Wren TA, Do KP, Kay RM. Długość brzuchatego łydki i płaszczkowatego w przypadku chodu końskiego porażenia mózgowego – różnice między dziećmi z przykurczem statycznym i bez przykurczu oraz skutki recesji mięśnia brzuchatego łydki. J Biomech. 2004; 37 (9): 1321-7.

8. Armstrong DG, Stacpoole-Shea S, Nguyen H i wsp. Wydłużenie ścięgna Achillesa u chorych na cukrzycę z wysokim ryzykiem owrzodzenia stopy. J Bone Joint Surg Am. 1999; 81 (4): 535-8.

10. Tiberio D. Patomechanika deformacji strukturalnych stopy. Phys Ther. 1988; 68 (12): 1840-9.

11. Downey MS, Schwartz JM. Kończy się staw skokowy. W: Kompleksowy podręcznik chirurgii stóp i kostek McGlamry. Wolters Kluwer Health / Lippincott Williams & Wilkins, Filadelfia, 2013, s. 541–584.

13. Yoon KS, Park SD. Wpływ mobilizacji stawu skokowego i aktywnego rozciągania na różnicę w rozkładzie obciążenia, bólu krzyża i elastyczności u osób ze stopami pronującymi. J Ćwiczenia Rehabilitacyjne. 2013; 9 (2): 292-7.

14. Gatt A, Chockalingam N. Trafność i niezawodność nowego urządzenia do pomiaru zgięcia grzbietowego stawu skokowego. Prothet Orthot Int. 2013; 37 (4): 289-97.

17. Silfverskiöld N. Redukcja nieskrzyżowanych mięśni dwustawowych nogi do mięśni jednego stawu w stanach spastycznych. Acta Chir Scand. 1924; 56: 315-30.

18. Johanson MA, Dearment A, Hines K i wsp. Wpływ pozycji stawu skokowo-piętowego na zgięcie grzbietowe kostki / tylnej części stopy w porównaniu z śródstopiem / przodostopiem podczas rozciągania mięśnia brzuchatego łydki. Stopa Ankle Int. 2014; 35 (1): 63-70.

21. Munteanu SE, Strawhorn AB, Landorf KB, i wsp. Niezawodna jest technika obciążeniowa do pomiaru zgięcia grzbietowego stawu skokowego z wyprostowanym kolanem. J Sci Med Sport. 2009; 12 (1): 54-9.

22. Kaishou XU, Tiebin Y, Jianning M. Randomizowane, kontrolowane badanie porównujące dwie techniki wstrzyknięć toksyny botulinowej w zakresie poprawy funkcjonalnej nogi dzieci z porażeniem mózgowym. Clin Rehabil. 2009; 23 (9): 800-11.

23. Engström P, Bartonek Å, Tedroff K, i wsp. Toksyna botulinowa A nie poprawia wyników leczenia gipsowego idiopatycznego chodzenia na palcach: randomizowane badanie kontrolowane. J Bone Joint Surg Am. 2013; 95 (5): 400-7.

28. Baker LD. Zespół triceps surae w mózgowym porażeniu dziecięcym: operacja mająca na celu ulgę. Arch Surg. 1954; 68: 216-221.

29. Srebrny CM, Simon SD. Recesje mięśnia brzuchatego łydki (operacja Silfverskiölda) w spastycznej deformacji końskiej kończyn w porażeniu mózgowym. J Bone Joint Surg Am. 1959; 41-A: 1021-1028.

30. Strayer LM Jr. Recesja mięśnia brzuchatego łydki: Operacja mająca na celu złagodzenie przykurczu spastycznego mięśni łydki. J Bone Joint Surg Am. 1950; 32-A (3): 671-676.

34. Throop FB, Derosa GP, Reeck C i wsp. Korekcja koniuszka w porażeniu mózgowym metodą Murphyego progresji ścięgna piętowego: komunikat wstępny. Dev Med Child Neurol. 1975; 17 (2): 182-5.