The influence of ankle ligament rupture and operative repair on kinematics during gait

Nette D'Haene
In deze studie werd het effect van een interne brace in het enkelgewricht nagegaan, op de verschillende bewegingen in de enkel- en voetgewrichten. Hiervoor werd een setting met kadavers gebruikt, en een gangsimulator.

Inwendige enkelbraces, de oplossing voor instabiele enkels of toch te mooi om waar te zijn?

Enkelverstuikingen zijn een van de vaakst voorkomende letsels, zeker tijdens sportactiviteiten. Bij het grootste deel van de verstuikingen klapt de voet naar binnen, wat resulteert in pijn aan de buitenkant van de enkel. De enkel wordt verstevigd door spieren en pezen, het gewrichtskapsel en ligamenten. Door een enkelverstuiking kunnen deze structuren beschadigd raken, waarbij de ligamenten, meestal een van de buitenste, kunnen uitrekken of zelfs scheuren. De behandeling na een enkelverstuiking is initieel conservatief, idealiter onder begeleiding van een kinesitherapeut. Voor 20-25% van de gevallen blijkt de conservatieve aanpak onvoldoende, waardoor verzwikte enkels blijven optreden en deze patiënten klagen over aanhoudende pijn en een instabiel gevoel. Onderzoek heeft aangetoond dat chronische instabiliteit vaak gepaard gaat met aantastingen in de enkel en voet. Voor deze patiënten kan een operatieve ingreep aangewezen zijn. De meest gebruikte procedure, de Brostøm-Gould procedure, geeft goede resultaten en weinig complicaties, maar studies hebben aangetoond dat het herstelde ligament toch zwakker blijkt te zijn dan een gezond ligament. Hierdoor zijn ze in sommige gevallen alsnog niet sterk genoeg om enkelverzwikkingen te voorkomen; daarbovenop is na de operatie een lange periode van bewegingsbeperking aangewezen om het herstelde ligament te beschermen. Nieuwe technieken werden ontwikkeld om aan deze beperkingen tegemoet te komen, waaronder de InternalBrace (Arthrex) die het herstelde ligament gaat overbruggen voor extra stevigheid en bescherming. Verschillende studies hebben al bewezen dat de InternalBrace- reconstructie veel sterker was.

Deze studie ging het effect van gescheurde ligamenten na op de bewegingen in de enkel en verschillende voetgewrichten, evenals het effect van de InternalBrace om de gescheurde ligamenten te overbruggen. Op die manier werden vijf verschillende condities gecreëerd: de voet met intacte ligamenten, met één doorgesneden ligament, met twee doorgesneden ligamenten, met overbrugging van de InternalBrace voor één ligament en overbrugging voor twee ligamenten. Daarbovenop werd het effect nagegaan van een nagebootste enkelverstuiking (waarbij de voet naar binnen klapt) op deze bewegingen in de enkel- en voetgewrichtjes. Om deze elementen te kunnen onderzoeken, werden vijf kadavervoeten gebruikt. De voeten werden gemonteerd op een gangsimulator die er de steunfase van de gangcyclus mee kan nabootsen, waarbij ondertussen de bewegingen in de enkel- en voetgewrichten werden geregistreerd aan de hand van een 3D-camera. Op basis hiervan kon de invloed van een bepaalde conditie (vb 1 gescheurd ligament) op de bewegingen in de enkel- en voetgewrichten tijdens de steunfase van de gangcyclus, worden geëvalueerd.
De resultaten van deze studie toonden aan dat een scheur van de ligamenten niet alleen invloed had op de bewegingen in het gewricht waar ze primair voor instaan, maar dat ook beweging in andere gewrichten werd beïnvloed.
Toepassing van de gecombineerde overbrugging met de InternalBrace kon voornamelijk voor de enkel de verstoorde beweging herstellen. De InternalBrace was echter niet in staat alle bewegingsverstoringen in andere gewrichten op te heffen.
De resultaten van de nagebootste enkelverstuiking bleken niet sterk verschillend van de gewone stapcyclus, tegen de verwachtingen in. Mogelijks was de gehanteerde kanteling te klein om een reële enkelverstuiking na te bootsen.
 

Bibliografie

REFERENCES

  1. Bogey R, Perry J and Gitter A. An EMG-to-force pro- cessing approach for determining ankle muscle forces during normal gait. IEEE T Neur Sys Reh 2005; 13: 302– 310.

  2. Brostrøm, L. Sprained ankles: I Anatomic lesions in recent sprains. Acta Chir Scand; 1964; 128, 483–95

  3. Caio Nery, MD, Fernando Raduan, MD, Angelo Del Buono, MD, Inacio Diogo Asaumi, MD, Moises Cohen, MD, Nicola Maffulli, MD, MS, PhD, FRCS (Orth) Arthroscopic- Assisted Broström-Gould for Chronic Ankle Instability: A Long-Term Follow-up The American Journal of Sports Medicine; 2011; Vol 39, Issue 11, pp. 2381 – 2388

  4. de Vries, J. S., Krips, R., Sierevelt, I. N., Blankevoort, L., van Dijk, C. N., Hertel, J., ... Weitman, E. A. Functional anatomy, pathomechanics, and pathophysiology of lateral ankle instability. Journal of Athletic Training, 2002; 37(2), 364–375.

25

  1. Drakos, MC, Behrens, SB, Paller, D.Biomechanical comparison of an open vs arthroscopic approach for lateral ankle instability. Foot Ankle Int. 2014; 35(8):809- 815

  2. Ferran NA, Maffulli N: Epidemiology of sprains of the lateral ankle ligament complex. Foot and Ankle Clinics. 2006; 11 (3): 659-662. 10.1016/j.fcl.2006.07.002.

  3. Golanó, P., Vega, J., de Leeuw, P. A. J., Malagelada, F., Manzanares, M. C., Götzens, V., & van Dijk, C. N. Anatomy of the ankle ligaments: a pictorial essay. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy, 2016; 24(4), 944–956.

  4. Gould N, Seligson D, Gassman J. Early and late repair of lateral ligament of the ankle.Foot & Ankle International. 1980;1(2):84–9.

  5. Hamilton WG, Thompson FM, Snow SW. The modified Brostrom procedure for lateral ankle instability. Foot & Ankle International. 1993;14(1):1–7.

  6. Holmer P, Sondergaard L, Konradsen L, Nielsen P T, Jorgensen L N. Epidemiology of sprains in the lateral ankle and foot. Foot Ankle. 1994;15:72–74.

  7. Kirk, K. L., Campbell, J. T., Guyton, G. P., & Parks, B. G. ATFL Elongation after Brostrom Procedure: A Biomechanical Investigation. Foot & Ankle International.2008

Image removed.

26

  1. Konradsen L, Voigt M, Hojsgaard C. Ankle inversion injuries: the role of the dynamic defense mechanism. Am J Sports Med. 1997;25:54–58.

  2. Lynch S A, Eklund U, Gottlieb D, Renström P A, Beynnon B. Electromyographic latency changes in the ankle musculature during inversion moments. Am J Sports Med. 1996; 24:362–369.

  3. Liu, K., Uygur, M., Kaminski, T.W. Effect of ankle instability on gait parameters: a systematic review. Athl. Train. Sports Health Care: J. Prac. Clin. 2012; 4:275–281

  4. Liu, SH, Baker, CL: Comparison of lateral ankle ligamentous reconstruction procedures. Am J Sports Med; 1994; 22:313–317

  5. Mackay GM, Ribbans WJ. The addition of an “internal brace” to augment the Broström technique for lateral ankle ligament instability. Techniques in Foot & Ankle Surgery. 2016;15(1):47–56.

  6. Moisan, G., Descarreaux, M., & Cantin, V. Review: Effects of chronic ankle instability on kinetics, kinematics and muscle activity during walking and running: A systematic review. Gait & Posture, 1994; 52, 381–399.

Image removed.Image removed.Image removed.Image removed.Image removed.Image removed.

27

  1. Nieuwenhuijzen, P.H., Gruneberg, C., Duysens, J. Mechanically induced ankle inversion during human walking and jumping. J Neurosci Methods. 2002;177:133– 140.

  2. Peeters, K., Natsakis, T., Burg, J., Spaepen, P., Jonkers, I., Dereymaeker, G., & Vander Sloten, J. An in vitro approach to the evaluation of foot-ankle kinematics: performance evaluation of a custom-built gait simulator. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine, 2013; 227(9), 955-967

  3. Polzer, H., Kanz, K. G., Prall, W. C., Haasters, F., Ockert, B., Mutschler, W., & Grote, S. Diagnosis and treatment of acute ankle injuries: development of an evidence-based algorithm. Orthopedic Reviews, 2012; 4(1), e5.

21.Schenck RCJr, Coughlin MJ. Lateral ankle instability and revision surgery alternatives in the athlete. Foot Ankle Clin N Am. 2009;14:205-214.

  1. Schuh R, Benca E, Willegger M, Hirtler L, Zandieh S, Holinka J, Windhager R. Comparison of Broström technique, suture anchor repair, and tape augmentation for reconstruction of the anterior talofibular ligament. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2016; 24(4):1101–7.

  2. Shakked, R. J., Karnovsky, S., & Drakos, M. C. Operative treatment of lateral ligament instability. Current Reviews in Musculoskeletal Medicine, 2017; 10(1), 113–121.

Image removed.

28

  1. Stormont D, Morrey B, An K, et al. Stability of the loaded ankle: relationship between ar- ticular restraint and primary and secondary static restraints. Am J Sports Med1985;13: 295–300.

  2. Sugimoto K, Takakura Y, Okahashi K, Samoto N, Kawate K, Iwai M. Chondral injuries of the ankle with recurrent lateral instability: an arthroscopic study. The Journal of Bone & Joint Surgery. 2009;91(1):99–106.

  3. Ty Hopkins J, McLoda T, McCaw S: Muscle activation following sudden ankle inversion during standing and walking. European Journal of Applied Physiology. 2007, 99 (4): 371-378. 10.1007/s00421-006-0356-9.

  4. Valderrabano, V., Hintermann, B., Horisberger, M. et al, Ligamentous posttraumatic ankle osteoarthritis. Am J Sports Med. 2006; 34:612–620.

  5. Viens, N. A., Wijdicks, C. A., Campbell, K. J., LaPrade, R. F., & Clanton, T. O. Anterior Talofibular Ligament Ruptures, Part 1. The American Journal of Sports Medicine, 2014; 42(2), 405–411.

  6. Waldrop, N. E., Wijdicks, C. a., Jansson, K. S., LaPrade, R. F., & Clanton, T. O. Anatomic Suture Anchor Versus the Brostrom Technique for Anterior Talofibular Ligament Repair: A Biomechanical Comparison. The American Journal of Sports Medicine,

Image removed.

29

2012; 40(11), 2590–2596.

  1. Willegger M, Benca E, Hirtler L, Hradecky K, Holinka J, Windhager R, Schuh R. Biomechanical stability of tape augmentation for anterior talofibular ligament (ATFL) repair compared to the native ATFL. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2016; 24(4):1015–21.

  2. Whittaker EC, Aubin PM and Ledoux WR. Foot bone kinematics as measured in a cadaveric robotic gait simu- lator. Gait Posture 2011; 33: 645–650.

  3. Yoo, J. S., & Yang, E. A. Clinical results of an arthroscopic modified Brostrom operation with and without an internal brace. Journal of Orthopaedics and Traumatology, 2016; 17(4), 353–360.

Universiteit of Hogeschool
Nette D'Haene
Publicatiejaar
2018
Promotor(en)
Ilse Jonkers
Kernwoorden
Share this on: