Method of tibiocalcaneal arthrodesis for total defect of the talus in patients with Charcot neuroosteoarthropathy.



Cite item

Full Text

Abstract

Background. Treatment of patients with Charcot neuroosteoarthropathy remains an unsolved problem at present. The current state of the problem motivated us to develop a new original method for reconstructing the rear part of the foot to form a tibiocalcaneal bone block with the maximum possible preservation of limb length in patients with Charcot neuroosteoarthropathy.

The aim of this study is to demonstrate a new method of one-stage tibiocalcaneal arthrodesis with maximum possible preservation of limb length.

The surgical procedure on the preoperative stage includes measuring the angle adjacent to the Gissan angle and its bisector on radiographs. After accessing the ankle joint according to Kocher with resection of the lateral malleolus and osteonecrectomy, the distal metaepiphysis of the tibia is sawn in an oblique-horizontal plane at the bisector angle, open posteriorly and equal to the preoperatively measured value. The resulting triangular bone fragment is rotated 180º and the bone fragments are adapted in the external fixation apparatus. The treatment results of patients with a total talus defect due to Charcot diabetic neuroosteoarthropathy (n = 11) in 2021-2023 were analyzed. The average duration of fixation in the external fixation apparatus in these patients was 6.4 ± 0.2 (5.5-7) months. The observation period after completion of treatment is more than 1 year. No suppurations, non-unions, or spoke osteomyelitis were detected during the observation period.

Discussion. In Charcot neuroosteoarthropathy with damage to the hindfoot and total destruction of the talus, talectomy with tibiocalcaneal arthrodesis in an external fixation device is a good way to stabilize and restore the support of the limb, but this shortens the limb not only due to the height of the resected talus, but also due to the height of the resection of the tibia and calcaneus to impart congruence to the surfaces. The surgical intervention method proposed by us for total destruction of the talus in patients with Charcot osteoarthropathy is more convenient and simple for adapting the discrepant surfaces of the calcaneus and tibia to each other and allows to reduce the shortening of the lower limb during tibiocalcaneal arthrodesis. Further studies on a larger sample of patients are needed to establish an evidence base for the use of the proposed method.

Conclusion. The proposed method of tibiocalcaneal arthrodesis has a number of advantages and can be used in the treatment of patients with Charcot osteoarthropathy.

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Нейроостеоартропатия Шарко (стопа Шарко) – заболевание, при котором происходит поражение костей, суставов, мягких тканей стопы и голеностопного сустава. Хотя данное состояние может развиться при различных периферических нейропатиях, именно диабетическая нейропатия чаще всего является его причиной. В основе данного состояния лежит несколько факторов: диабетическая сенсомоторная нейропатия, автономная нейропатия, травма, метаболические нарушения в костной ткани. Взаимодействие этих факторов приводит к локальному воспалению, которое в дальнейшем вызывает костную деструкцию, подвывихи, вывихи и деформации конечности [1].

По результатам проведенного нами обзора открытых литературных источников информации вопрос лечения пациентов с нейроостеоартропатией Шарко до сих пор остаётся не решенным. Однако несмотря на существующее множество вариантов решения данной проблемы, ни один из подходов полностью не удовлетворяет авторов и их коллег. Использование методов консервативного лечения, безусловно, необходимо, но не приводит к стойкой ортопедической коррекции, не гарантирует отсутствия рисков вторичных деформаций стопы, возникновению трофических поражений мягких тканей [8-10]. Задачей хирургического лечения пациентов с осложненной диабетической нейроостеоартропатией является радикальное устранение хирургическим путем очага деструкции костной ткани, устранения деформаций и костных остеофитов, провоцирующих появление трофических язв и последующее восстановление функциональных возможностей стопы за счет оптимальной реконструкции ее анатомической структуры с рациональным восстановлением длины сегмента и биомеханики [11-13]. Клинически сложной является задача восстановления опороспособности и сохранения длины конечности. Известные технологии реконструкции стопы Шарко имеют высокую частоту осложнений, рецидивов и неоднозначные исходы лечения [7, 24].

Выполнение пяточно-большеберцового артродеза с использованием интрамедуллярного блокируемого гвоздя является достаточно успешным способом оперативного лечения [14, 15]. При данном методе частота сращения у пациентов с сахарным диабетом достигает 75% [16]. Двухэтапные методы артродезирования с пластикой дефекта свободным аутографтом имеют значительно больше преимуществ для коррекции абсолютного укорочения сегмента и сроков интеграции аутокости, но требуют проведения второго этапа оперативного вмешательства при сохраняющихся более длительных сроках фиксации [17]. Описаны случаи реконструкции стопы, когда для восстановления длины конечности использовали гетеротопический аллографт в виде головки бедренной кости с последующим артродезом блокируемым штифтом [18-20]. Использование аддитивных технологий для замещения дефектов таранной кости при пяточно-большеберцовом артродезе с использованием титановых имплантов с дополнением ауто-/аллографтов описано в зарубежной литературе [21, 22]. Преимуществом данной техники является создание индивидуальных имплантов на основе компьютерной томографии, позволяющих минимизировать резекцию пяточной и большеберцовой костей и, соответственно, укорочение конечности, а также риск развития коллапса ауто- / аллографтов в период интеграции импланта [23].

К сожалению, выполнение реконструктивных операций или артродеза голеностопного и подтаранного суставов с полным сохранением длины сегмента конечности невозможно. Талэктомия с пяточно-большеберцовым артродезом в аппарате внешней фиксации является хорошим способом реконструкции стопы, возвращения опороспособности конечности, особенно у пациентов с сопутствующей остеопенией, гиповитаминозом витамина D [6]. Однако при выполнении пяточно-большеберцового артродеза укорочение конечности происходит не только за счёт высоты удаленной таранной кости, но и за счёт высоты резецированных концов большеберцовой и, в большей степени, пяточной костей для придания поверхностям конгруэнтности. По данным R. Rochman et al. у пациентов, которым выполняли пяточно-большеберцовый артродез, укорочение конечности в среднем составляло 4 см (от 2,5 до 5 см) [7].

Современное состояние проблемы мотивировало нас к разработке нового оригинального способа реконструкции заднего отдела стопы для формирования пяточно-большеберцового костного блока с максимально возможным сохранением длины конечности у пациентов с нейроостеоартропатией Шарко.

Цель работы – оценить результаты лечения пациентов с нейроостеоартропатией Шарко с применением нового способа реконструкции заднего отдела стопы для формирования пяточно-большеберцового костного блока с максимально возможным сохранением длины конечности. 

ТЕХНИКА ОПЕРАЦИИ

На этапе предоперационного планирования на рентгенограммах измеряется угол, смежный с углом Гиссана, и его биссектрису. Интраоперационно в положении пациента на спине после обработки операционного поля антисептиками и наложения в нижней трети бедра пневможгута осуществляется доступ к голеностопному суставу по Кохеру с резекцией латеральной лодыжки. Производится визуальная ревизия зоны деструкции, удаление деформированных и пораженных частей таранной кости, рубцовых тканей и патологических грануляций, синовэктомия и резекция хрящей суставных поверхностей костей.

Затем выполняется внеочаговый остеосинтез компрессионно-дистракционным аппаратом внешней фиксации (аппарат Илизарова – АВФ), состоящим из двух колец, фиксируемых на голени, а также двух полуколец на стопе: одно полукольцо устанавливалось в задней части стопы и одно на переднем отделе стопы. В проекции колец и полуколец проводятся спицы в косо-фронтальной плоскости, которые фиксируются в плоскости колец, спицы натягиваются спиценатягивателем. Полукольца соединяются между собой резьбовыми стержнями и одно-двухплоскостными шарнирами. Далее производится опил дистального метаэпифиза большеберцовой кости в косо-горизонтальной плоскости под углом биссектрисы, открытым кзади и равным предоперационно измеренному значению. Сформированный костный фрагмент треугольной формы разворачивается на 180º и производится адаптация костных фрагментов в аппарате внешней фиксации. Фиксацию продолжается до формирования костного пяточно-большеберцового блока. Схема этапов оперативного вмешательства представлена на рисунке 1.

Проанализированы результаты лечения 11 пациентов, находившихся на лечении в Центре хирургии стопы и диабетической стопы ГБУЗ ГКБ им. С.С. Юдина в 2021–2023 гг.: с сахарным диабетом (СД) 2 типа было 6 пациентов (54,5%), СД 1 типа имели 4 больных (36,4%) и у 1 пациента (9,1%) была дистальная нейропатия без сахарного диабета. Женщин было 9 (82%), мужчин – 2 (18%) пациента. Средний возраст составил (53,4±3,8) лет (30-72). Срок наблюдения после завершения лечения – больше 1 года.

Средняя длительность фиксации в АВФ в данной группе больных составила (6,4±0,2) мес. (5,5-7). Нагноений, несращений, спицевого остеомиелита в период наблюдения (более 1 года после завершения лечения) не выявлено.

Клинический пример

Пациентка В. 72 лет с дистальной нейропатией без сахарного диабета. За год до обращения отметила появление деформации левой стопы, наблюдалась амбулаторно. Консервативное лечение, ходьба в ортезе в течение одного года без явлений положительной динамики (рис. 2).

Пациентка прооперирована в центре хирургии стопы и диабетической стопы ГКБ им. С.С. Юдина, выполнен резекционный пяточно-большеберцовый артродез по описанной методике с использованием АВФ, фиксация в аппарате составила 7 месяцев (рис. 3).

После демонтажа аппарата реабилитацию и постепенную дозированную нагрузку на конечность осуществляли в иммобилизующем голеностопном ортезе с пневмокамерой в течение 10 месяцев. В дальнейшем был выполнен переход на индивидуальную ортопедическую обувь с перекатной подошвой (рис. 4).

Работа была выполнена в соответствии с этическими нормами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2013 г. и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными приказом Минздрава РФ от 19.06.2003 г. No 266. Пациенты подписали информированное согласие на проведение хирургического вмешательства и публикацию полученных данных без идентификации личности.

ОБСУЖДЕНИЕ

Согласно L.I. Sanders, R.G. Frykberg, нейроостеоартропатия Шарко поражает область голеностопного и подтаранного суставов (4 и 5 тип по Sanders) с частотой до 10% случаев [2]. Особое значение эта зона имеет из-за особенностей кровоснабжения таранной кости, повышенных рисков асептического некроза и роли в опороспособности конечности при функциональной нагрузке. Несмотря на то, что данная локализация у пациентов с нейроостеоартропатией Шарко встречается реже, чем патология суставов Лисфранка и Шопара (до 27,60% и 30,35% соответственно), поражение области голеностопного сустава протекает тяжелее [3]. При наличии дистальной нейропатии пациенты продолжают ходить с полной нагрузкой на поражённый сегмент, что приводит к развитию патологических переломов, в частности к переломам таранной кости. При диабетической нейроостеоартропатии происходит нарушение в системе RANKL-RANK-OPG, в связи с чем происходит превалирование продукции остеокластов и, как следствие, костной резорбции. Также к активации RANKL приводит повышение уровня провоспалительных цитокинов на фоне локальной воспалительной реакции. Все это снижает репаративные возможности костной ткани и приводит к ее постепенному разрушению [4]. Формируются тотальные и субтотальные дефекты таранной кости, многоплоскостные деформации, а также нестабильность голеностопного сустава [5], что ведёт к неопорности конечности и требует выполнения оперативных вмешательств.

При этом, несмотря на большую возможность выбора методов и способов фиксации, возможность проведения одноэтапных реконструктивных вмешательств у пациентов, кто не готов к длительному, многоэтапному вмешательству для восстановления длины пораженного сегмента, не теряет свою актуальность.

Предложенный нами метод оперативного вмешательства при тотальном разрушении таранной кости у пациентов с остеоартропатией Шарко более удобен и прост для адаптации дисконгруэнтных друг к другу поверхностей пяточной и большеберцовой костей при првоедении пяточно-большеберцового артродеза. На данную методику получен Патент РФ №2782784 от 02.11.22 "Способ пяточно-большеберцового артродеза при нейроостеоартропатии Шарко".

По нашему мнению, такой способ выполнения пяточно-большеберцового артродеза является методом выбора у пациентов с остеоартропатией Шарко при 4 и 5 типе по Sanders, который позволяет выполнить оперативное лечение в один этап с максимально возможным сохранением размеров пяточной кости, не прибегая к использованию дополнительных костных трансплантатов, и не увеличивающий сроки фиксации сегмента.

В настоящее время, анализируя результаты применения аппаратов внешней фиксации для достижения стабильного костного артродеза нет возможности доказательно сформулировать стандартный алгоритм действий, позволяющий определить достоверно продолжительность внешней фиксации, режимы функциональной нагрузки, ее начало и продолжительность, особенности ортезного сопровождения.

Внедренная в клиническую практику технология реконструкции заднего отдела стопы для формирования пяточно-большеберцового костного блока является одним из вариантов эффективного и технически простого восстановления опороспособности 

конечности у пациентов с нейроостеоартропатией Шарко.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложенный нами метод пяточно-большеберцового артродеза при наличии больших костных дефектов заднего отдела стопы имеет очевидную простоту применения в повседневной практике, и мы надеемся, что наш опыт его применения будет интересен для коллег, занимающихся реконструкцией стопы, в том числе в условиях чрескостного остеосинтеза. По нашему мнению, предложенный нами способ выполнения артродеза имеет перспективу для внедрения в клиническую практику при лечении пациентов с нейроостеоартропатией Шарко и может служить альтернативой известным методикам.

×

About the authors

Stanislav A. Osnach

Center for Foot and Diabetic Foot Surgery, S.S. Yudin City Clinical Hospital, Moscow City Health Department

Email: stas-osnach@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4943-3440
SPIN-code: 3977-0277

врач травматолог-ортопед 

Россия

Victor G. Protsko

Center for Foot and Diabetic Foot Surgery, S.S. Yudin City Clinical Hospital, Moscow City Health Department; Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education Peoples' Friendship University of Russia, Moscow, Russia

Email: 89035586679@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5077-2186
SPIN-code: 4628-7919

врач травматолог-ортопед, руководитель; профессор кафедры

Россия

Vladimir N. Obolenskiy

City Clinical Hospital №13 of the Moscow City Health Department; Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov

Email: gkb13@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1276-5484
SPIN-code: 5843-2934

врач травматолог-ортопед, заведующий центром гнойной хирургии; доцент кафедры

Россия

Vladimir A. Vinogradov

City Polyclinic №5 of the Moscow Health Department, Moscow, Russia; Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education Peoples' Friendship University of Russia, Moscow, Russia

Author for correspondence.
Email: vovavin15@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5228-5130
SPIN-code: 4763-0050

врач травматолог-ортопед; аспирант кафедры

Россия

Vasiliy V. Kuznetsov

Center for Foot and Diabetic Foot Surgery, S.S. Yudin City Clinical Hospital, Moscow City Health Department

Email: vkuznecovniito@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6287-8132

врач травматолог-ортопед

Россия

Sargon K. Tamoev

Center for Foot and Diabetic Foot Surgery, S.S. Yudin City Clinical Hospital, Moscow City Health Department

Email: sargonik@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8748-0059

врач травматолог-ортопед, заведующий отделением

Россия

References

  1. Rogers LC, Frykberg RG, Armstrong DG et al. The Charcot foot in diabetes. Diabetes Care. 2011;34(9):2123-9.
  2. Sanders LI, Frykberg RG. The Charcot foot. In Levin and O’Neal’s The Diabetic Foot (7th edn), JH B, MA P (eds). Mosby Elsevier: Philadelphia, 2007; 258.
  3. Trepman E, Nihal A, Pinzur MS. Current topics review: Charcot neuroarthropathy of the foot and ankle. Foot Ankle Int. 2005; 26(1):46-63.
  4. Ndip A, Williams A, Jude EB, et al. The RANKL/RANK/OPG signaling pathway mediates medial arterial calcification in diabetic Charcot neuroarthropathy. Diabetes. 2011;60: 2187–2196. doi: 10.2337/db10-1220; Kaynak G, Birsel O, Güven MF, Oğüt T. An overview of the Charcot foot pathophysiology. Diabet Foot Ankle. 2013 Aug 2;4. doi: 10.3402/dfa.v4i0.21117. PMID: 23919113; PMCID: PMC3733015
  5. Wukich DK, Raspovic KM, Hobizal KB, Sadoskas D. Surgical management of Charcot neuroarthropathy of the ankle and hindfoot in patients with diabetes. Diabetes Metab Res Rev/ 2016; 32(Suppl. 1): 292–296.
  6. Yoho RM, Frerichs J, Dodson NB, Greenhagen R, Geletta S: A comparison of vitamin D levels in nondiabetic and diabetic patient populations. J Am Podiatr Med Assoc. 2009; 99(1): 35-41.
  7. Rochman R., Hutson J.J., Alade O. Tibiocalcaneal Arthrodesis Using the Ilizarov Technique in the Presence of Bone Loss and Infection of the Talus. Foot & Ankle International/Vol. 29, No. 10/October 2008.
  8. Gratwohl V, Jentzsch T, Schöni M, Kaiser D, Berli MC, Böni T, Waibel FWA. Long-term follow-up of conservative treatment of Charcot feet. Arch Orthop Trauma Surg. 2022 Oct;142(10):2553-2566. doi: 10.1007/s00402-021-03881-5. Epub 2021 Apr 7. PMID: 33829302; PMCID: PMC9474498.
  9. Blume PA, Sumpio B, Schmidt B, Donegan R. Charcot neuroarthropathy of the foot and ankle: diagnosis and management strategies. Clin Podiatr Med Surg. 2014 Jan;31(1):151-72. doi: 10.1016/j.cpm.2013.09.007. PMID: 24296023.
  10. Sticha RS, Frascone ST, Wertheimer SJ. Major arthrodeses in patients with neuropathic arthropathy. J Foot Ankle Surg. 1996 Nov-Dec;35(6):560-6. doi: 10.1016/s1067-2516(96)80130-x. PMID: 8986895.
  11. Zgonis T, Stapleton JJ, Jeffries LC, Girard-Powell VA, Foster LJ. Surgical treatment of Charcot neuropathy. AORN J. 2008 May;87(5):971-86; quiz 987-90. doi: 10.1016/j.aorn.2008.03.002. PMID: 18512305.
  12. Pinzur MS. Surgical treatment of the Charcot foot. Diabetes Metab Res Rev. 2016 Jan;32 Suppl 1:287-91. doi: 10.1002/dmrr.2750. PMID: 26813619.
  13. Stuto AC, Stapleton JJ. Surgical Considerations for the Acute and Chronic Charcot Neuroarthropathy of the Foot and Ankle. Clin Podiatr Med Surg. 2022 Apr;39(2):331-341. doi: 10.1016/j.cpm.2021.11.005. PMID: 35365330.
  14. Love B., Alexander B., Ray J., Halstrom J., Barranco H., Solar S., Singh M., Shah A. Outcomes of Tibiocalcaneal Arthrodesis in High‐Risk Patients: An Institutional Cohort of 18 Patients. Indian Journal of Orthopaedics (2020) 54:14–21.
  15. Caravaggi C.M.F., Sganzaroli A.B., Galenda P., Balaudo M., Gherardi P., Simonetti D., Ferraresi R., Farnetti A., Morandi A. Long-term Follow-up of Tibiocalcaneal Arthrodesis in Diabetic Patients with Early Chronic Charcot Osteoarthropathy. The Journal of Foot & Ankle Surgery 51 (2012) 408–411.
  16. Vitiello R, Perna A, Peruzzi M, Pitocco D, Marco G. Clinical evaluation of tibiocalcaneal arthrodesis with retrograde intramedullary nail fixation in diabetic patients. Acta Orthop Traumatol Turc 2020; 54(3): 255-61.
  17. Метод двухэтапного лечения пациентов с тотальными и субтотальными дефектами стопы при нейроостеоартропатии Шарко / С.А. Оснач, В.Н. Оболенский, В.Г. Процко, Д.Ю. Борзунов, Н.В. Загородний, С.К. Тамоев // Гений ортопедии. 2022. Т.28, No 4. С. 523-531.
  18. Berkowitz MJ, Clare MP, Walling AK, Sanders R. Salvage of failed total ankle arthroplasty with fusion using structural allograft and internal fixation. Foot Ankle Int. 2011; 32:S493-502.
  19. Jeng C.J., Campbell J.T., Tang E.Y., Cerrato R.A., Myerson M.S. Tibiotalocalcaneal Arthrodesis With Bulk Femoral Head Allograft for Salvage of Large Defects in the Ankle. Foot & Ankle International 2013 34(9) 1256–1266.
  20. Clowers B.E., Myerson M.S. A Novel Surgical Technique for the Management of Massive Osseous Defects in the Hindfoot with Bulk Allograft. Foot Ankle Clin N Am 16 (2011) 181–189.
  21. Ramhamadany E., Chadwick C., Davies M.D. Treatment of Severe Avascular Necrosis of the Talus Using a Novel Keystone-Shaped 3D-Printed Titanium Truss Implant. Foot & Ankle Orthopaedics 2021, Vol. 6(4) 1-9.
  22. Steele J.R., Kadakia R.J., Cunningham D.J., Dekker T.J., Kildow B.J., Adams S. B. Comparison of 3D Printed Spherical Implants versus Femoral Head Allografts for Tibiotalocalcaneal Arthrodesis. The Journal of Foot & Ankle Surgery 00 (2020) 1−4.
  23. LaPorta GA, Nasser EM, Mulhern JL. Tibiocalcaneal arthrodesis in the high-risk foot. J Foot Ankle Surg. 2014 Nov-Dec;53(6):774-86. doi: 10.1053/j.jfas.2014.06.027. Epub 2014 Aug 22. PMID: 25154654.
  24. Steele J.R., Kadakia R.J., Cunningham D.J., Dekker T.J., Kildow B.J., Adams S. B. Comparison of 3D Printed Spherical Implants versus Femoral Head Allografts for Tibiotalocalcaneal Arthrodesis. The Journal of Foot & Ankle Surgery 00 (2020) 1−4.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 82474 от 10.12.2021.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies