Partial Tarsal Arthrodesis


C. Jantea, W. Rüther, A. Baltzer

Priv. Doz. Dr. C. Jantea
Dept. of Orthopedic Surgery
University of Duesseldorf
Moorenstr. 5
40225 Duesseldorf

Keywords: tarsal arthrosis, biomechanics, arthrodesis, surgery, complications


Summary:

Malfunctions of the foot in orthopedic or traumatologic patients need special consideration. The physiological function and plasticity of the middlefoot is the basis for adaptation of the foot to different surfaces during gait. Examples are walking on smooth streets, hiking in uneven terrain or climbing uphill. Diseases of the foot may lead to disturbances of the static properties of the whole leg and the gait-cycle. They are generally expression of a arthrotic degeneration, which despite of different origin, shows constant and typical clinical symptoms like swelling, pain, decreased range of motion and deformity. In the advanced stage ot arthrotic destruction of the joints, arthrodesis may be nescessary to stabilize the foot in a functional position. To preserve as much movement as possible, it is mandatory to restrict arthrodesis to as few joints as possible. Especially the collum-architecture of the foot must be maintained. These criteria are met by techniques of partial tarsal arthrodesis (PTA).

Zusammenfassung:

Im orthopädischen und traumatologischen Krankengut bedürfen Funktionsstörungen des Fußes einer besonderen Betrachtung. Die Funktionsfähigkeit und Variabilität des Mittelfußes ist Grundlage der Anpassungsform des Fußes an unterschiedlich geformte Oberflächen während des Ganges z. B. Gehen auf ebener Straße, Gehen im Gelände, Gehen am Hang etc. Erkrankungen des Fußes können zur Störung der Statik des Beines und der Gangform führen. Diese sind in der Regel Ausdrucksform der arthrotischen Degeneration, die trotz unterschiedlicher Ätiologie, mit einer konstanten, typischen Symptomatik (Schwellung, Schmerz, Bewegungseinschränkung und Deformität) einhergeht. In fortgeschrittenen Stadien der arthrotischen Gelenkzerstörung sind Arthrodesen auch im Bereich des Fußes indiziert, um das Fußskelett in Funktionsstellung zu stabilisieren. Um die Beweglichkeit des Fußes so wenig wie nötig einzuschränken, ist es erforderlich, die Arthrodesen möglichst auf wenige Gelenke zu beschränken. Insbesondere muß die Säulenarchitektonik des Fußes respektiert werden. Diese Kriterien erfüllen die partiellen tarsalen Arthrodesen PTA, die im folgenden Abschnitt im Hinblick auf die Indikation und Technik vorgestellt werden.

Degenerative Veränderungen im Bereich des Fußes

Der Begriff "Arthrose" findet zahlreiche Synonyma in der orthopädischen Literatur: Arthrosis deformans, Osteoarthrose, degenerative Gelenkerkrankung, degenerative Arthropathie, Arthrosekrankheit. Das Wesen der degenerativen Gelenkerkrankung ist vielschichtig, da unterschiedliche Faktoren zur Arthrose führen können. Beispielsweise kann aufgrund veränderter mechanischer Belastung, bei sonst intakten intraartikulären Gelenkverhältnissen, der Knorpel derart überlastet werden, daß es zu einer oberflächigen Zerstörung mit Fibrillation kommt, was den Degenerationsprozeß des Knorpels und somit des Gelenkes einleitet. Ein Beispiel hierfür ist die Arthrose des Fußes nach in Fehlstellung ausgeheilten Frakturen mit Achsendeviationen im Bereich der Unterschenkelknochen. Ferner kann eine akut einwirkende Kraft den Gelenkknorpel direkt schädigen, beispielsweise im Rahmen einer Distorsion oder Luxation, die mit einer Kontusion, Impaktion oder einer Fraktur des Gelenkknorpels einhergehen kann. Aber auch Störungen des synovialen Gelenkmilieus z. B. im Rahmen entzündlicher synovialer Proliferation bei rheumatischen Erkrankungen, bei Diabetes mellitus oder nach Infektionen können den Gelenkknorpel enzymatisch schädigen und die Arthrose einleiten. Ferner können Dysbalancen im Bereich der Fußmuskulatur zur dynamischen Instabilität mit daraus folgender Fehlbelastung der Fußwurzelgelenke führen. Dem Zeitfaktor kommt in der Entstehung der degenerativen Gelenkerkrankung/Arthrose eine wesentliche Bedeutung zu. Eine chronische, repetitive Mehr- oder Fehlbelastung schädigt neben dem Gelenkknorpel zusätzlich die Kapselbandstrukturen des Gelenkes, die entweder mit einer kompensatorischen Hypertrophie oder im Sinne der Materialermüdung mit einer Elongation sich an die Noxe anpassen können. Ein anderer Faktor für die Arthroseentstehung ist die dynamische Fehlbelastung der Gelenke, ausgehend von einer veränderten Sehnenführung. Beim Hallux valgus kommt es beispielsweise zur Veränderung der Zugrichtung der Sehnen, zu einer Uberdehnung der Aponeurosen, welche schließlich die Adduktionsfehlstellung des ersten Metatarsalknochens verursachen und eine Arthrose in den metatarso-tarsalen Gelenken induzieren können. Im klinischen Sprachgebrauch werden die Arthrosen (A.) entsprechend ihrer Ätiologie eingeteilt. "Sekundäre Arthrosen" z. B. posttraumatische A., postinfektiöse A., A. bei präarthrotischen Deformitäten, rheumatoid bedingte A., postnekrotische A. etc. entstehen als Folge bekannter Faktoren. Ist die Ätiologie jedoch nicht geklärt, spricht man von "primären" oder "idiopathischen» Arthrosen. Es soll auch darauf hingewiesen werden, daß die Arthrose nicht eine unmittelbar an das Alter gekoppelte Erkrankung ist [1]. Die gehäufte klinische Manifestation der Arthrosekrankheit im Alter resultiert aus dem sog. Zeitfaktor, da die Einwirkzeit des schädigenden Faktors sich direkt proportional zum arthrotischen Schädigungsgrad des Gelenkes verhält. Ein weiteres Charakteristikum der Arthrosekrankheit ist ihre Selbstperpetuation: der schädigende Faktor resul-tiert in einer lokalen Zerstörung des Gelenkknorpels, diese wiederum bedingt eine Gelenkflächeninkongrnenz, die ihrerseits zur Gelenkinstabilität im Sinne der Subluxa-tion führen kann. Die zuletzt genannten Faktoren stellen eine Belastungskonstellation dar, die den Gelenkknorpel weiter mechanisch alterieren und die Arthrose unterhalten. Die geschilderten Mechanismen beschreiben die Pathophysiologie der Gelenkarthrose. Diese lassen sich prinzipiell an allen Lokalisationen des Bewegungsapparates, so auch am Fuß nachweisen.

Spezielle anatomische und radiologische Merkmale des Fußes

Das Fußskelett entspricht einer longitudinal ausgerichteten Architektonik im Sinne zweier Säulen [2]. Die tibiale Säule besteht aus folgenden knöchernen Elementen: Talus, Naviculare, Ossa coneiformea, Metatarsale I-III und den drei tibialseitig lokalisierten Zehen. Die fibulare Fußsäule setzt sich aus dem Calcanens, Cuboid, Metatarsale IV-V und den zwei fibular lokalisierten Zehen zusammen (Abb. l a; l b; l c; l d;). Die Kraftübertragung auf den Fuß erfolgt über das Sprungbein entlang der Fußsäülen [3]. Als Folge der Krafteinwirkung auf das Fußskelett kommt es zu einer nicht unwesentlichen Deformation des Fußskelettes. Dieser Mechanismus sichert die Kraftabsorption in den skelettären Elementen des Fußes (Abb. l e). Vor stabilisierenden Maßnahmen (Arthrodesen) muß gefordert werden: Erstellung einer exakten Diagnose, um einen selektiven Eingriff an wenigen Gelenklokalisationen durchzuführen, damit die Restbeweglichkeit des Fußes erhalten bleibt. Diese Anforderungen können prinzipiell von den partiellen tarsalen Arthrodesen erfüllt werden, wenn diese die Säulenarchitektonik des Fußes respektieren, da die funktionell wichtige Restbeweglichkeit der nichtbetroffenen Gelenke erhalten bleibt. Als präoperative Untersuchung hat sich neben der ap und seitlichen Aufnahme des Fußes im Stand, die Aufnahme des Fußes in 45 Grad Pronation bewährt (Abb. 2a). Speziell mittels letzter Aufnahme lassen sich die tarsalen Gelenke einsehen und eine Klassifikation in drei verschiedene Fußtypen ist möglich [4] (Abb. 2b, c). Falls die klinisch erhobenen Befunde und die nativradiologische Untersuchung nicht im Einklang stehen, kann in besonderen Fällen die Indikation zur Szintigraphie, Computertomographie oder der Kernspintomographie gegeben sein. Die Kernspintomographie wird in der Regel aufgrund der besseren Information auch für die paraartikulären Weichteilveränderungen mehr und mehr in der klinischen Praxis bevorzugt. Mittels der Kernspintomographie kann bei Wahl der Abbildungsebene entsprechend der nativradiologischen Einstellung in 45°-Pronation ebenfalls die Säulenkonfiguration des Fußes beurteilt werden (s. Abb 3b).

Indikationen zu partiellen tarsalen Arthrodesen

Eine kausale Therapie der Arthrose ist derzeit nicht möglich [5]. Die Therapie der Arthrose in Frühstadien ist konservativ und zielt am Fuß auf eine Normalisierung der Gelenkfunktion durch Unterbindung der reaktiven Reizsituation [6]. Dieses Ziel kann prinzipiell durch lokal oder systemisch wirkende balneophysikalische und medikamentöse Maßnahmen angestrebt werden [11]. Ferner kommt der schuhorthopädischen Versorgung eine wesentliche Bedeutung zu, um eine Optimierung der Krafteinleitung auf den Fuß vorzunehmen [7, 8]. Ist jedoch die Gelenkzerstörung soweit fortgeschritten, daß ein Kollaps einer der Fußsäulen droht, ist die Indikation zur operativen Therapie zu diskutieren. Die Indikation zurpartiellen tarsalen Arthrodese ist stets dann gegeben, wenn der pathologische Prozeß sich entlang einer Fußsäule lokalisieren läßt. Daher sollte der Indikationszeitpunkt rechtzeitig gewählt werden, um einer Ausbreitung des Krankheitsgeschehens auf den gesamten Fuß zuvor zu kommen. Die Indikation zur Arthrodese ist prinzipiell dann gegeben, wenn entweder ein fortgeschrittenes Arthrosestadium mit völliger Zerstörung des Gelenkknorpels vorliegt, oder aber wenn die Geometrie einer Fußsäule wieder hergestellt werden muß, da die Relativstellung der ossären Komponenten zueinander gestört ist.

Operative Technik

Die Exposition der tibialen oder fibularen Fußsäule erfolgt durch longitudinale gerade Zugänge über dem Fußrücken [10]. Falls der Hautschnitt zu weit medial oder lateral gelegen ist, kann es im Bereich der Narbe zu Reizungen durch den Schuh kommen. Zur Längsachse des Fußes transversal verlaufende Inzisionen sind nicht empfehlenswert, da diese nur eine beschränkte Einsicht in die Gelenke einer Fußsäule erlauben. Für den Fall, daß alle Gelenkanteile einer Fußsäule dargestellt werden müssen, führen transversal verlaufende Hautschnitte zu einer erheblichen Traumatisierung der dorsalen Weichteilstrukturen, da diese insgesamt mobilisiert werden müssen, abgesehen von dem unvermeidlich hohen Zug auf die Haut, selbst bei vorsichtiger Präparation. Zugänge von plantar sind kontraindiziert, um die druckaufnehmenden Elemente der Fußsohle nicht unnötig zu traumatisieren. Nach vorsichtiger Schonung der längsverlaufenden Gefäße, Nerven und Sehnen des Fußrückens wird mittels einer Spinalkanüle der Gelenkspalt lokalisiert. Anschließend erfolgt die Eröffnung der Gelenkkapsel. Nach durchgeführter Synovektomie und Gelenkspülung wird der Knorpelbelag beurteilt. Eine Läsion des Gelenkknorpels bis zum subchondralen Knochen stellt eine klare Indikation zu einem arthrodesierenden Eingriff dar. Die Dekortikation erfolgt sparsam mittels einem Lüer mit schmalen Branchen, oder mit einer Kugel- oder Zylinderfräse. Während der Dekortikation korrespondierender Gelenkpartner sollten die Gelenkflächen in ihren Krümmungen zueinander respektiert werden. Am Ende der Gelenkentknorpelung wird das Gelenk unter axialen Druck gebracht und die Stellung der Knochen zueinander beurteilt. Für den Fall, daß die Gelenkflächen nicht im engen Kontakt zueinander gebracht werden können, ist die Interposition von Spongiosa notwendig, um die Ausbildung einer Pseudoarthrose zu verhindern. Die hierbei notwendigen Mengen sind bei sparsamer Dekortikation gering. Die Spongiosa kann mittels eines schneidenden Hohlzylinders, z. B. Kronenfräse nach Wagner-Jamshidi-Stanze oder Diamantfräse nach Drähnert aus dem zu arthrodesierenden Knochen selbst gewonnen werden. Anschließend wird die Spongiosa zwischen den Knochen, im ehemaligen Gelenkraum impaktiert. Bei großen Defekten kann es erforderlich sein, Spongiosa aus dem Beckenkamm als kortikospongiösen Block oder als freie Spongiosa zu verwenden. Das Einbringen von Knochenersatzmaterialien oder von Metallspongiosa bleibt extemen Indikationen vorbehalten und kommt nur als zweite Wahl in Frage. Die Arthrodese erfordert in den meisten Fällen eine interne Stabilisierung mittels osteosynthetischem Material. Es können Spongiosa-, Kortikalis-, Herbert-, kanulierte Herbert-Whipple- oder AO-Schrauben verwendet werden. Ferner können Zuggurtungen mittels K-Drähten, Cerclagen, transossären Drähten, Miniplatten oder Kombinationen dieser Methoden verwendet werden (Abb. 3a; b; c; d). Obige Implantate können bei adäquater Operationstechnik in der Regel eine Primärstabilität der Arthrodese gewährleisten. Am Fuß haben sich Titanimplantate bewährt, da sich eine Materialentfernung erübrigt (Abb. 4a; 4b) [9]. Interne Implantate sind äußerlicher Fixateure vorzuziehen, da die Keimflora und damit die Möglichkeit der bakteriellen Kontamination im Bereich des Fußes, verglichen mit anderen anatomischen Lokalisationen, besonders groß ist. Bei der Wahl der Implantate ist ferner darauf zu achten, daß der Weichteilmantel des Fußes nicht durch prominente Teile der Implantate Druck ausgesetzt wird, da es leicht sowohl zur Drucknekrose, oder dem sog. inneren Dekubitus als auch zum äußeren Dekubitus durch Druck des Gipses oder des Schuhwerkes auf den Fuß, über das Implantatlager kommen kann. Die Arthrodese sollte auf eine Fußsäule limitiert bleiben. Arthrodesen insbesondere zwischen Cuboid und Naviculare sollten vermieden werden, da diese die Bewegung der Fußsäulen untereinander aufheben und faktisch zu einer funktionellen Mittelfußversteifung führen (Tab. 1).

Tabelle 1: Auflistung der Möglichkeiten zur Durchführung einer partiellen tarsalen Arthrodese im Bereich des Fußes

Arthrodesiertes Gelenk: Stabilisierte Einheit:
Talus-Calcaneus Rückfuß
Talus-Naviculare tibiale Fußsäule
Naviculare-Ossa cuneiformea tibiale Fußsäule
Ossa cuneiformea-Metatarsale I-III tibiale Fußsäule
Calcaneus-Cuboid fibulare Fußsäule
Cuboid-Metatarsale IV, V fibulare Fußsäule

Arthrodesen des gesamten Chopart- und Lisfranc-Gelenkes oder die sog. Triple-Arthrodese zwischen Talus, Calcaneus und dem Chopart-Gelenk sollten vermieden werden und nur noch extremen Indikationen (z. B. nach Tumorresektionen oder nach offenen Fußluxationen) vorbehalten werden.

Postoperative Nachbehandlung nach partiellen tarsalen Arthrodesen

Nach durchgeführter Arthrodese sollte das Periost über dem Gelenk vernäht werden, eine Redondrainage eingelegt und ein gutgepolsterter Gips ausmodelliert werden. Nach Möglichkeit sollen die gewählten Implantate eine Kompression der arthrodesierten Gelenkpartner ermöglichen, um nach einer zwei- bis dreiwöchigen Immobilisation im Fußgips mit einer frühfunktionellen Nachbehandlung beginnen zu können. Der Fuß wird auf eine Braun'sche Schiene gelagert, um der Ausbildung eines postoperativen Ödems vorzubeugen. Nach Entfernung des Gipses werden Kneipp'sche Güsse und eine Massage mit einem rauhen Schwamm oder einer feinen Bürste vom Patienten selbst durchgeführt, um die Mikrozirkulation im Bereich des Fußes zu stimulieren. In gleicher Richtung wirkt die Fußreflexzonenmassage über einen Rollstab. Aktive Bewegungsübungen sollten zunächst im Wasser durchgeführt werden, später im Sitzen unter leichter Belastung mit dem Eigengewicht des Beines. Isometrische Anspannungsübungen zur Kräftigung der intrinsischen und extrinsischen Fußmuskulatur sind ab der vierten postoperativen Woche indiziert. Radiologische Verlaufskontrollen im 2-Wochen-Abstand werden bis zur Konsolidierung der Arthrodese durchgeführt, um den Zeitpunkt der Vollbelastung bestimmen zu konnen. Da sich nach der Konsolidierung der Arthrodese, in der Regel die Fußgeometrie verändert hat, ist die Neuanpassung von Fußbettungseinlagen erforderlich. Diese sollten nach Gipsabdruck erfolgen und dem Patienten Einlagen für Straßen-, Arbeits- und Hausschuhe rezeptiert werden. Um eine Uberbelastung der Nachbargelenke zu vermeiden, sollten auch orthopädische Schuhzurichtungen wie z. B. ein Pufferabsatz und eine feste Sohle mit Abrollhilfe verordnet werden. Bei der Einlagen- und schuhorthopädischen Versorgung handelt es sich um eine Dauerbehandlung und erfordert eine gute Zusammenarbeit zwischen Patienten und Orthopäden, um den Fußbefund in periodischen Abständen zu kontrollieren. Dies ist erforderlich um gg£ Uberlastungsschäden in den Nachbargelenken der Arthrodese frühzeitig erkennen und einer entsprechenden Behandlung zuführen zu können. Die partiellen tarsalen Arthrodesen stellen ein stadienabhängiges Therapiekonzept im Bereich des Fußes mit geringen funktionellen Ausfällen dar.

Literature