Înțelegerea biomecanicii echinusului

Având în vedere că echinusul este un factor în multe condiții ale piciorului și gleznei, este imperativ să fii informat în aspectele biomecanice a stării. În consecință, acest autor discută despre compensațiile biomecanice care pot apărea cu echinusul, cheile evaluării și conceptele actuale în tratament.

Medicii au implicat echinusul articulației gleznei în patologii multiple ale piciorului. Aceste patologii includ fasciita plantară, atele tibiei, tendinopatia lui Ahile, metatarsalgia, fracturile de stres metatarsian, pes plan, tendinita tibială anterioară și posterioară, neuroartropatia Charcot, hallux valgus, hallux rigidus, instabilitatea gleznei, ulcerarea la nivelul picioarelor și deformări ale cifrelor mai mici. Equinus este o patologie unică prin faptul că un pacient va prezenta foarte rar o plângere principală de „restricție a articulației gleznei”, ci mai degrabă va prezenta simptome ale unuia dintre diagnosticele secundare menționate mai sus. pentru a recunoaște prezența și influența restricției articulației gleznei.

Deși au apărut multe definiții ale echinusului, putem defini echinusul pur și simplu ca dorsiflexie a articulației gleznei insuficiente pentru mersul normal, rezultând compensarea extremităților inferioare, patologie sau o combinație ambelor.5 Valorile normale raportate ale dorsiflexiei articulației gleznei sunt variate, cu intervale de până la -10 până la +22 grade. Această variabilitate, autorii sunt în general de acord că un mers normal necesită mai mult de 10 grade de dorsiflexie cu genunchiul extins.5-7

Charles și colegii săi au propus o definiție în două etape a echinusului pe baza observațiilor intervalului funcțional de mișcare, în cazul în care mai mult de 10 grade de mișcare este asociată fără compensare și presiuni normale la nivelul picioarelor. Stadiu 2 echinus cu dorsiflexie disponibilă mai mică de 5 grade este asociat cu o compensare semnificativă a mersului și presiuni crescute la nivelul picioarelor, ducând la o incidență mai mare a patologiei.

Leziunile compensatorii datorate echinusului sunt bine documentate în literatura de specialitate. DiGiovanni și colegii săi au constatat că indivizii care prezintă patologie la nivelul antepiciorului sau al piciorului mijlociu aveau o dorsiflexie pasivă a articulației gleznei semnificativ mai mică decât indivizii sănătoși. ulceration.8 În mod similar, Sgarlato și colegii săi au raportat ameliorarea durerii la vițel și picior, keratoame și dureri de hallux valgus după prelungirea tendonului lui Ahile.9

Equinus a fost anterior clasificate în mai multe moduri, inclusiv prin etiologie, vârful echinului, forme spastice și non-spastice. Clasificări mai simple s-au concentrat asupra cauzelor restrângerii articulațiilor osoase față de țesuturile moi.10 Echinusul de țesut moale include gastrocnemius equinus izolat și gastrocnemius soleus (gastroc-soleus) echinus. Fiecare dintre aceste soiuri poate fi spastică sau non-spastică. Cercetătorii au recunoscut de mult timp echinusul spastic ca având o asociere cu mersul de la picioare, ceea ce a condus la dezvoltarea prelungirii tendonului lui Ahile ca fiind una dintre cele mai vechi proceduri ortopedice înregistrate.1,2,4,5,11

În prezent, cea mai frecvent raportată formă de restricție a articulației gleznei este gastroc-soleus equinus, care rezultă dintr-un tendon conjugat scurtat al gastrocnemius și soleus în timp ce formează tendonul lui Ahile. Formele osoase ale echinusului se pot datora exostozei tibiotalare sau exostozei gâtului talar, disfuncției sindesmotice, pseudoequinului sau oricărei combinații a celor de mai sus.11

Recunoașterea compensațiilor biomecanice care apar cu Equinus

sura triceps este compusă din mușchii gastrocnemius și soleus din compartimentul superficial al gambei posterioare. Mușchii se combină pentru a forma tendonul lui Ahile cu inserția finală pe calcaneu. Plantarul este al treilea mușchi din compartimentul superficial și are inserții variabile. Gastrocnemius și plantaris sunt mușchi cu trei articulații, care traversează articulațiile genunchiului, gleznei și subtalare. Soleul este un mușchi cu două articulații, care traversează numai articulațiile gleznei și subtalare. Nervul tibial inervează sura tricepsului în ansamblu.1-3,11

Când vine vorba de deficiența dorsiflexiei gleznei în timpul fazei de oscilare a mersului, se poate compensa acest lucru printr-un mers în pas pentru a permite un deget adecvat clearance-ul din sol, așa cum ar putea vedea clinicienii la pacienții cu picior. Compensarea fazei de poziție poate apărea în mai multe forme. Cercetătorii au descris faza de poziție a mersului în sine pentru a include trei faze de propulsie.12 Prima fază, basculantul de călcâie, începe cu lovirea călcâiului. Articulația gleznei este ușor plantarflexată pe măsură ce apare încărcarea și decelerarea.În a doua fază, balansierul gleznei, extremitatea inferioară pivotează deasupra piciorului încărcat și articulația gleznei începe să se dorsiflexeze, permițând mișcarea pivotă înainte. Această a doua fază necesită cea mai mare cantitate de dorsiflexie a gleznei chiar înainte de ridicarea călcâiului, atunci când genunchiul este complet extins. A treia fază, balansoarul metatarsian, începe pe măsură ce călcâiul se ridică de pe suprafața de rezistență și articulația gleznei rămâne dorsiflexată până la mijloc până când membrul pivotează peste articulațiile metatarsofalangiene în pregătirea degetului.

Limitarea dorsiflexiei articulației gleznei, în special în porțiunea basculantă a gleznei, va determina deplasarea posterioară a centrului de greutate al corpului, limitând astfel mișcarea pivotă înainte. Acest lucru forțează extremitatea inferioară să compenseze pentru a realinia centrul de greutate. Fără o anumită formă de compensare, va rezulta o lungime scurtă a pasului datorită intervalului de mișcare inadecvat pentru mersul normal.11,12 În termeni simpli, dacă există o restricție de mișcare la articulația gleznei, mișcarea trebuie să se producă la nivelul articulațiilor adiacente fie proximal sau distal de gleznă.

Se produce o compensare proximală prin creșterea intervalului de mișcare la genunchi sau șold pentru a aduce centrul de greutate înainte pentru a facilita mișcarea pivotă peste piciorul plantat. Genu recurvatum de la hiperextensie la genunchi și lordoză lombară cu flexie la nivelul șoldului și genunchiului facilitează fiecare această deplasare înainte a centrului de greutate al corpului.4,11 În timp ce aceste mecanisme compensatorii restabilesc mișcarea pivotă peste gleznă restricționată, ele pot duce la procese patologice. proximal. Cercetătorii au corelat anterior atât disfuncția genunchiului, cât și durerile lombare cronice cu restricția dorsiflexiei articulației gleznei.7,12,13

Compensarea distală modifică mecanica piciorului pentru a aduce piciorul într-o poziție mai funcțională cu respect la picior. Metatarsalgia, calusele antepiciorului, ulcerațiile antepiciorului și numeroase alte procese patologice ale antepiciorului sunt semnul distinctiv al compensării inadecvate a echinusului. Cercetătorii au arătat că compensarea distală în placa sagitală are loc prin dorsiflexie la nivelul articulației naviculocuneiforme, ducând la hipermobilitate la mijlocul piciorului, atenuarea ligamentului de primăvară și pes planus. articulațiile metatarsocuboidiene pot duce la o instabilitate ulterioară a piciorului mijlociu și pot duce la artrită la mijlocul piciorului.2,12 Cea mai severă formă a acestui colaps progresiv la mijlocul piciorului apare în neuroartropatia Charcot, rezultând o deformare a fundului rocker datorată parțial contribuției de la glezna echinusului la pacientul cu diabet

Compensarea distală la nivelul articulației tarsometatarsiene poate contribui la hallux valgus prin hipermobilitatea primei raze. Cercetările au arătat că tensiunea crescută a tendonului lui Ahile interferează cu efectul stabilizator al peroneului lung asupra primei raze, crescând în continuare forțele de deformare în favoarea metatarsului primus varus și a hallux valgus.3

Fără compensare prin dorsiflexia articulației distale, piciorul poate compensa prin creșterea timpurie a călcâiului sau „mersul săritor”. Cea mai extremă formă a acestui tipar de mers apare în mersul de la picioare idiopatic, ceea ce duce la încărcarea timpurie și prelungită a capetelor metatarsiene, contribuind la patologia antepiciorului și metatarsalgia.2,4 În plus, mușchii compartimentului anterior pot fi recrutați pentru a depăși mușchii posteriori strânși. , contribuind la atele tibiei sau deformarea martelului prin substituția extensorului.2,12

Insights cheie privind evaluarea echinusului

Măsurarea intervalului de mișcare al articulației gleznei are loc cu diverse instrumente, inclusiv goniometre, dinamometre , radiografii și inclinometre. Cu toate acestea, există incoerență și o lipsă de standardizare în literatura de specialitate cu privire la măsurarea exactă, precum și fiabilitatea inter-evaluator și intra-evaluator a acestor măsurători.4,6,14,15 dispozitive specializate pentru măsurare de dorsiflexie a gleznei au apărut recent. Deși prezintă o validitate și fiabilitate bune, aceste dispozitive pot fi prohibitive din punct de vedere al costurilor și în funcție de disponibilitate.14,16

Cea mai des descrisă metodă de măsurare a dorsiflexiei articulației gleznei este cu testul Silfverskiöld, care măsoară unghiul dintre aspectul lateral al piciorului în raport cu lateralul 11,17 În ceea ce privește măsurătorile goniometrului, aveți un braț de-a lungul axei lungi a fibulei cu balama doar distală de maleola laterală, iar celălalt braț de-a lungul aspectului lateral al călcâiului. articulația subtalară în supinație neutră sau ușoară pentru a bloca mecanismele compensatorii distale și dorsifică maxim articulația gleznei. Este important să se măsoare aspectul lateral al călcâiului și nu al antepiciorului, deoarece pronația și prăbușirea mijlocului piciorului pot produce măsurători inexacte.18 Repetați acest test cu genunchiul pacientului extins și flexat.Acest lucru ajută la diferențierea gastrocnemius și gastroc-soleus equinus, deoarece gastrocnemius traversează atât articulațiile gleznei, cât și genunchiul, în timp ce soleusul traversează doar articulația gleznei.7 Dacă este prezentă limitarea dorsiflexiei, atât cu genunchiul extins cât și flexat, trebuie să excludem echinusul osos. cu utilizarea radiografiilor. Echinusul osos se poate prezenta, de asemenea, cu o „oprire dură” la dorsiflexia la distanță.

Datorită fiabilității discutabile a testului Silfverskiöld, autorii au descris alte câteva teste, inclusiv predispuse, în decubit dorsal, purtătoare de greutate și fără greutate tehnici de măsurare.14,15,20

Testul de depășire a greutății a arătat o bună fiabilitate intra și inter-evaluatori atât pentru evaluatorii experimentați, cât și pentru cei fără experiență.19-21 Pacienții efectuează acest test cu fața către un perete cu piciorul îndreptat drept înainte și genunchiul îndoit înainte până când intră în contact cu peretele, totul menținând călcâiul pe sol. Pacientul alunecă glezna fiind măsurat departe de perete până când călcâiul nu mai poate rămâne în contact cu solul. măsurarea fie a distanței dintre perete cât și a celui mai lung deget de la picior prin măsurarea inclinometrului pe tibie, sau cu măsurarea goniometrului între peroneu și suprafața portantă. Distanța normală raportată între perete și lo degetul de la picioare este de 9-10 cm, dar acesta va varia în funcție de înălțimea pacientului și de lungimea extremității inferioare. Cu toate acestea, cercetătorii au raportat o bună corelație între metodele de măsurare unghiulare și de distanță în testul de depășire a greutății, indiferent de aceste variabile.20

Ce ar trebui să știți despre gestionarea echinusului

S-au scris multe despre tratamentul diferitelor forme de echinus. Scopul oricărei terapii este de a recâștiga mișcarea adecvată a articulației gleznei, reducând în același timp mecanismele compensatorii. Tratamentul conservator pentru echinusul de țesut moale ia forma antrenamentului de mers pentru scurtarea lungimii pasului, întinderea, turnarea, kinetoterapia, ridicarea călcâiului și injecția cu toxină botulinică (Botox, Allergan) .4,22

Medicii au făcut injecții cu toxină botulinică în combinație cu turnarea în serie.22,23 Cu toate acestea, injecția cu botulină a fost controversată din cauza efectelor secundare potențiale și a eficacității discutabile în gestionarea contracturii gleznei în urmărirea pe termen lung. Engström și colegii săi au raportat recent nicio diferență între copiii cu vârsta cuprinsă între 5 și 15 ani tratați cu turnare în serie cu sau fără toxină botulinică.23 Au ajuns la concluzia că injecția cu toxină botulinică nu modifică rezultatul tratamentului și, prin urmare, nu ar trebui să o folosiți în mod obișnuit.

O publicație recentă a documentat turnarea în serie izolată neinvazivă de succes pentru tratament într-un deget de la picioare idiopatic.24 În timp ce acest studiu s-a limitat la un studiu de caz la un copil în vârstă de 18 luni, a avut loc o serie de îmbunătățiri ale mișcării pentru 12 luni de urmărire, sugerând că turnarea în serie izolată este într-adevăr o opțiune de tratament viabilă pentru copii. În mod similar, Fox și colegii săi au raportat o îmbunătățire a mersului și funcției la 66% dintre copiii cu vârsta cuprinsă între 2 și 14 ani care au izolat seria turnată pentru tratamentul mersului idiopatic de la picioare.25 Aceasta sugerează că turnarea în serie poate fi benefică cel puțin până la adolescență.

Exercițiile de stretching sunt pilonul principal al tratamentului conservator al echinusului și este obișnuit ca medicii să prescrie regimuri de stretching pentru gestionarea inițială a diferitelor tulburări ale gambei și piciorului. Yoon și Park au descris corelația dintre suprapronație, echinus și dureri lombare cronice. Ei au descoperit că exercițiile de întindere a mușchilor gambei de trei ori pe săptămână, pe lângă îmbunătățirea intervalului de mișcare a articulației gleznei, au îmbunătățit și durerea lombară cronică și flexibilitatea lombară.13

Corecția chirurgicală pentru echinus trebuie să se concentreze pe etiologia subiacentă. În echinusul osos, aceasta necesită rezolvarea impactului osos prin exostectomie sau artroplastie articulară. În cazurile în care afectarea osoasă este sursa presupusă a echinusului, este important să ne dăm seama că s-a putut produce adaptarea țesutului moale, rezultând un echinus al țesuturilor moi concomitent. În momentul exostectomiei tibiotalare, merită să evaluați prezența contracturilor țesuturilor moi și să le eliberați după cum este necesar.

Autori multipli au descris diferite proceduri chirurgicale pentru contracturile țesuturilor moi, inclusiv neurectomia, eliberarea gastrocnemiei la nivel proximal sau distal, avansarea tendonului lui Ahile și alungirea tendonului lui Ahile .8,9,11,26-35 O analiză aprofundată a acestor tehnici este în afara scopului acestui articol. Examinarea clinică este crucială pentru planificarea preoperatorie și selectarea procedurilor pentru a trata în mod adecvat orice contractură de echinus dată.

În ciuda potențialelor sale neajunsuri, testul Silfverskiöld are valoare în diferențierea gastrocnemius equinus de gastroc-soleus equinus, care poate apoi ghida selecția procedurii.În acest sens, procedura Baumann are valoare ca o abordare chirurgicală treptată a eliberării echinusului.32 Această procedură este o prelungire intramusculară a gastrocnemius și soleus la aponevroze ale acestora. Chirurgul va inciza inițial aponevroza gastrocnemie. Dacă există o eliberare incompletă, se poate inciza aponevroza soleului pentru a obține o prelungire maximă.

În concluzie

Echinusul gleznei poate avea efecte dăunătoare asupra mersului și poate duce la multiple patologii. Majoritatea pacienților și chiar unii medici pot considera echinusul ca fiind doar o „constatare secundară” atunci când, de fapt, poate fi etiologia de bază în multe situații. Înțelegerea biomecanicii restricției articulației gleznei este esențială pentru un management conservator și chirurgical adecvat al equinusului și a compensatorului său asociat. leziuni.

Dr. Clifford este director de cercetare la Franciscan Foot and Ankle Institute din Federal Way, Washington. Este afiliat cu Franciscan Orthopedic Associates in Federal Way, Washington și Franciscan Foot and Ankle Associates din Burien, Wash. Este asociat al American College of Foot and Ankle Surgeons.

1. Digiovanni CW, Kuo R, Tejwani N și colab. Etanșeitate gastrocnemie izolată. J Bone Joint Surg Am. 2002 ; 84-A (6): 962-70.

3. Johnson CH, Christensen JC. Biomecanica primei raze partea V: Efectul deformării echinusului. Un studiu cinematic tridimensional asupra unui cadavru model. J Foot Ankle Surg. 2005; 44 (2): 114-20.

5. Root ML, Orien WP, Weed JH. Biomecanică clinică. Vol II: Funcția normală și anormală a piciorului, Clinical Biomechanics Corp, Los Angeles, 1977.

7. Wren TA, Do KP, Kay RM. Lungimile gastrocnemius și soleus în mersul paraliziei cerebrale echinus – diferențe între copiii cu și fără contractură statică și efectele recesiunii gastrocnemius. J Biomech. 2004; 37 (9): 1321-7.

8. Armstrong DG, Stacpoole-Shea S, Nguyen H și colab. Extinderea tendonului lui Ahile la pacienții diabetici care prezintă un risc crescut de ulcerare a piciorului. J Bone Joint Surg Am. 1999; 81 (4): 535-8.

10. Tiberio D. Patomecanica deformărilor structurale ale piciorului. Phys Ther. 1988; 68 (12): 1840-9.

11. Downey MS, Schwartz JM. Glezna echinus. În: Manualul cuprinzător al chirurgiei piciorului și gleznei a lui McGlamry. Wolters Kluwer Health / Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, 2013, pp. 541-584.

13. Yoon KS, Park SD. Efectele mobilizării gleznei și ale întinderii active asupra diferenței de distribuție a greutății, durerii lombare și flexibilității la subiecții cu picioare pronate. J Exercițiu Rehabil. 2013; 9 (2): 292-7.

14. Gatt A, Chockalingam N. Valabilitatea și fiabilitatea unui nou dispozitiv de măsurare a dorsiflexiei gleznei. Prosthet Orthot Int. 2013; 37 (4): 289-97.

17. Silfverskiöld N. Reducerea mușchilor necruciși cu două articulații ale piciorului la mușchii cu o singură articulație în condiții spastice. Acta Chir Scand. 1924; 56: 315-30.

18. Johanson MA, Dearment A, Hines K și colab. Efectul poziției articulației subtalare asupra dorsiflexiei gleznei / piciorului posterior față de piciorul mediu / antepicior în timpul întinderii gastrocnemius. Foot Glezna Int. 2014; 35 (1): 63-70.

21. Munteanu SE, Strawhorn AB, Landorf KB, și colab. O tehnică de purtare a greutății pentru măsurarea dorsiflexiei articulației gleznei cu genunchiul extins este fiabilă. J Sci Med Sport. 2009; 12 (1): 54-9.

22. Kaishou XU, Tiebin Y, Jianning M. Un studiu controlat randomizat pentru a compara două tehnici de injectare a toxinei botulinice privind îmbunătățirea funcțională a piciorului copiilor cu paralizie cerebrală. Clin Rehabil. 2009; 23 (9): 800-11.

23. Engström P, Bartonek Å, Tedroff K, și colab. Toxina botulinică A nu îmbunătățește rezultatele tratamentului turnat pentru mersul de la picioare idiopatic: un studiu controlat randomizat. J Bone Joint Surg Am. 2013; 95 (5): 400-7.

28. Baker LD. Sindromul triceps surae în paralizia cerebrală: o operație care ajută la ameliorarea acestuia. Arch Surg. 1954; 68: 216-221.

29. Silver CM, Simon SD. Recesiuni gastrocnemie-musculare (operație Silfverskiöld) pentru deformarea spinului echinus în paralizia cerebrală. J Bone Joint Surg Am. 1959; 41-A: 1021-1028.

30. Strayer LM Jr. Recesiunea gastrocnemiei: o operație pentru ameliorarea contracturii spastice a mușchilor gambei. J Bone Joint Surg Am. 1950; 32-A (3): 671-676.

34. Throop FB, Derosa GP, Reeck C și colab. Corectarea echinusului în paralizia cerebrală prin procedura Murphy de avansare tendo calcaneus: o comunicare preliminară. Dev Med Child Neurol. 1975; 17 (2): 182-5.