Posterolateral plate fixation with Talarlock(®) is more stable than screw fixation in ankle arthrodesis in a biomechanical cadaver study

EXPERIMENTAL SUBSTANTIATION OF THE BIOMECHANICAL EFFICIENCY OF THE ANTERIOR PLATE COMBINED WITH TWO SPONGIOUS SCREWS FOR ANKLE ARTHRODESIS

Актуальность. Несмотря на существующее значительное количество разнообразных методик, применяемых для артродеза голеностопного сустава, ряд авторов указывают на определенные технические сложности указанных операций, потерю коррекции заданного положения таранной и большеберцовой костей в процессе анкилозирования, несращения. Проблема совершенствования методики фиксации при артродезе голеностопного сустава требует новых решений. Цель провести сравнительный биомеханический анализ стабильности фиксации при артродезе голеностопного сустава тремя спонгиозными винтами и разработанной пластиной, комбинируемой с двумя спонгиозными винтами, методом конечных элементов. Материалы и методы. Методом конечных элементов выполнена оценка биомеханических характеристик трех вариантов систем фиксации голеностопного сустава при артродезе: три спонгиозных винта, разработанная пластина, комбинируемая с двумя спонгиозными винтами, проксимальный винт в пластине кортикальный, а также разработанная пластина, комбинируемая с двумя спонгиозными винтами, проксимальный винт в пластине с угловой стабильностью. Изучены напряжения и деформации при приложении различных видов нагрузок. Результаты. В модели фиксации голеностопного сустава передней пластиной, комбинируемой с двумя спонгиозными винтами и проксимальным кортикальным винтом, имплантаты и таранная кость испытывали наименьшие напряжения по сравнению с двумя другими моделями. Так, максимальное эквивалентное напряжение в имплантатах при втором варианте составило 68-124 МПа, при первом варианте 92-147 МПа, при третьем 130-331 МПа. Эквивалентное напряжение в таранной кости во втором варианте фиксации составило от 20 до 46 МПа, в первом и третьем вариантах 28-58 МПа и 47-65 МПа, соответственно. Показатели максимального контактного давления на границе большеберцовой и таранной костей оказались наибольшими в первом варианте по сравнению с двумя другими моделями (34 МПа, 31 МПа и 31 МПа соответственно). Заключение. Среди изученных систем фиксации голеностопного сустава для артродеза, применение передней пластины, комбинируемой с двумя спонгиозными винтами и проксимальным кортикальным винтом, является наиболее предпочтительным с точки зрения биомеханики.

[Arthrodesis of the Upper Ankle and Subtalar Joint - Indication and Technique]

Arthrodesis of the upper ankle and subtalar joint are still frequently used and at the moment the gold standard in the therapy of severe arthritis and deformity of the ankle joint and hindfoot. The spectrum of indications is wide, beginning from posttraumatic or degenerative changes to postinfectious, rheumatoid and diabetic causes of arthritis and as a salvage procedure after failed ankle arthroplasty. The types of arthrodesis have to be differentiated from each other: tibiotalar, subtalar and tibiotalcalcaneal fusion. Soft tissue conditions have to be taken into account; these and individual factors like comorbidities and osseous conditions require an individual planning of the approaches and types of fixation.

PRE-PLANNING ANKLE ARTHRODESIS USING 3D RECONSTRUCTED TOMOGRAPHIES

OBJECTIVE

To implement one analysis method of the ankle bone contour that could make a more precise ankle arthrodesis.

METHODS

Twenty tomographies were submitted to 3D reconstruction. Seven points of anatomic interest for ankle arthrodesis with the three screws technique were marked with a triplannar marker. The median of the position of markers was estimated, and the union of the seven median points allow the construction of one median ankle for that population. Using this median ankle, sizes and angles for the screws position were determined.

RESULTS

Two median ankles were reconstructed, left and right. The position of the screw passage were determined considering the anatomical parameters. In the right ankle the lateral to medial screw should enter 4.56 cm and 0.79 above and posterior to lateral malleolus, with one inclination of 17.34° in relation to tibial longitudinal axis; and 0° in relation to tibial axial plane. The position for the other two screws is also described.

CONCLUSION

Our article is the first to presents one precise guide for ankle arthrodesis based on a populational assessment. Level of evidence II, Diagnostic Studies.