^å~íçãáëåüé=ëíìçáé=î~å=çé=áåîéêëáéäéïéöáåö=î~å=çé= îçéí=áå=çé=áåáíáøêéåçé=íçéëí~åç=î~å=çé=òïééññ~ëé

Transcriptie

1 ^å~íçãáëåüé=ëíìçáé=î~å=çé=áåîéêëáéäéïéöáåö=î~å=çé= îçéí=áå=çé=áåáíáøêéåçé=íçéëí~åç=î~å=çé=òïééññ~ëé béå=ãéíüçççäçöáëåü=çåçéêòçéâ ^åå=oéóëâéåë éêçãçíçê=w mêçñk=çêk=hççë=s^k=wtfbqbk ÅçJéêçãçíçê=W mêçñk=çêk=méíéê=ifmmbkp báåçîéêü~åçéäáåö=îççêöéçê~öéå=íçí=üéí=äéâçãéå=î~å=çé=öê~~ç= j~ëíéê=áå=çé=äáçãéçáëåüé=ïéíéåëåü~éééå=âäáåáëåüé=éå= ãçäéåìä~áêé=ïéíéåëåü~éééå

2 Inhoudsopgave 1 Inleiding Anatomie van voet en enkel Gewrichten en ligamenten van de enkel Gewrichten en ligamenten van de voet De normale wandelcyclus Literatuuroverzicht Doelstelling Materialen en methoden Dissectiewerk Metingen Plaatsen van de schroeven Röntgenfoto s Tracings maken Goniometrische berekeningen Stand van de preparaten Resultaten Röntgenfoto s Instrumentatie onnauwkeurigheden Morfologische kenmerken van de RX en Andere beeldvormingstechnieken Maken van de tracings en lengtebepaling van de schroeven Goniometrische berekeningen Discussie...37 Referenties...45 Bijlagen...

3 Afkortingen Lig. ligamentum MRI magnetic resonance imaging GRF ground reaction force MTP metatarsophalangeaal GPS global positioning system TMT tarsometatarsaal RX röntgen X-rays m. musculus MAS milliampère/seconde Cos cosinus PF plantaire flexie DF dorsiflexie N normale standfase Ex extreme inversiestand PO push-off fase 3D drie-dimensionaal RA rheumatöide arthritis COP center of pressure

4 Voorwoord Op het einde van mijn derde bachelorjaar vernam ik dat aan mij dit onderwerp van prof. dr. Koos Jaap van Zwieten als thesisonderwerp was toegewezen. Na enkele besprekingen bij hem, werd ik al warm gemaakt voor het onderwerp wat in het begin echt een moeilijk te doorgronden thema leek. Een thesis is ook niet zo maar 50 pagina s volschrijven, het is iets neerschrijven wat je met vallen en opstaan hebt doorstaan. Met deze thesis maak ik dan ook een einde aan mijn studeerperiode aan de Universiteit Hasselt, deze studietijd heb ik met ups en downs doorstaan en zonder mijn vriendinnen zou het er heel anders hebben uitgezien. Op de eerste plaats bedank ik vooral mijn promotor prof. dr. Koos Jaap van Zwieten, hij was er altijd voor mij, heeft me veel dingen bijgeleerd en me aangemoedigd in tijden dat ik het minder zag zitten. Hiernaast wil ik ook prof. dr. M Vandersteen en prof. dr. P. Lippens bedanken voor hun medewerking aan mijn thesis. Ik heb dit voorbije half jaar stage gelopen bij zeer toffe mensen waardoor de werksfeer zeer aangenaam was, wat een positieve invloed had op mijn inzet. Hiermee wil ik dan ook de stagaires van prof. dr. I. Lambrichts bedanken (Sofie, Gitte en Esther), hiernaast wil ik zeker Anouk Agten bedanken voor het aangenaam gezelschap en de toffe uren die we op ons kantoortje hebben doorgebracht. Ook wil ik de technici bedanken die steeds voor me klaar stonden als ik hen iets vroeg, ik denk hier vooral aan O. De Moor, R. Jacobs, L. Houbrechts en M. Withofs. Heel speciaal wil ik H. Beelen bedanken, zonder hem zou ik nergens hebben gestaan want hij heeft namelijk de constructie ontworpen om metingen te kunnen uitvoeren. Dr. P. Colla en Prof. Dr. Palmers wil ik bedanken voor de goede samenwerking met het ZOL. Mijn broers, zussen verdienen ook een grote dank u wel omdat ze me in mijn studeerperiode altijd gesteund hebben en me de nodige ontspanning gaven. Mijn vriend Jeroen mag ik zeker niet vergeten, hij heeft me zoveel aangemoedigd en me gesteund tijdens mijn studies. Als laatste, maar zeker niet het minst belangrijk zou ik graag mijn mama bedanken dat ze me de mogelijkheid heeft geboden om deze studie tot een einde te brengen en me te steunen in tijden dat ik het moeilijk had.

5 Samenvatting Situering: In deze anatomische studie werd de mobiliteit van de voet bestudeerd, met name de eerste straal, tijdens de inversiebeweging van de stapcyclus (push-off fase). Wanneer men loopt maakt de voet aan het einde van de standfase, vooraleer deze in de lucht gaat zweven (zweeffase), een kleine inversie beweging terwijl het onderbeen exoroteert. Als men inzicht kan verwerven in deze beweging, kan men meer inzicht krijgen in pathologieën omtrent deze inversiebeweging (inversietrauma bij het verkeerd neerkomen van de voet) en omtrent deze eerste straal (bv. hallux valgus en -varus), deze pathologieën beter behandelen en misschien zelfs voorkomen. Tijdens dit onderzoek werd aan de hand van meetresultaten geconcludeerd dat er meer nauwkeurige methodes zijn voor een dergelijk onderzoek. Deze worden uitvoerig besproken. Hiernaast worden morfologische kenmerken van de tien preparaten besproken. Methode: Aan de hand van een anatomisch onderzoek van tien humane preparaten, van het onderbeen, werden metingen uitgevoerd op tracings. Deze tracings werden gemaakt van röntgenfoto s, genomen van de onderbenen in drie posities: normale standfase, push-off fase (inversie) en extreme inversiefase. In elke voet werden referentiepunten (schroeven, intracortical pins ) op gekende positie aangebracht. Deze schroeven zijn duidelijk zichtbaar op de tracings. Aan de hand van de lengteveranderingen in de projectiefiguren van de schroeven, werden hoeken berekend waarover de eerste straal draaide tijdens de inversiebeweging. Resultaten: Verwacht werd dat naarmate het eerste metatarsaalbeen van de voet meer zou roteren (tijdens inversie), de schroef naar achter zou bewegen ten opzichte van de RX-plaat. Hierdoor zouden de projecties van de schroeven op de RX-afbeeldingen dus korter worden in de push-off fase en de extreme inversiefase ten opzichte van de normale fase. De resultaten beantwoorden voor een gedeelte niet aan deze verwachtingen. Aan de hand van vertekeningen, die het gevolg zijn van het nemen van de RX en, kunnen deze resultaten worden verklaard. De hoek waarover het metatarsaal I draait bedraagt, distaal gemeten, gemiddeld slechts ongeveer 9. Conclusie: Aan de hand van dit onderzoek kan worden besloten dat de eerste straal, vooral het distale deel, slechts een kleine rotatiebeweging uitvoert tijdens de push-off fase van de stapcyclus. Verder onderzoek is echter vereist.

6 Inleiding 1 Inleiding Wanneer men wandelt, maakt de voet vanaf het moment dat hij plat op de grond vertrekt (einde van de standfase) een kleine naar binnen roterende beweging, de zogenaamde inversiebeweging (figuur 1,2,3), vooraleer hij los komt van de grond (zweeffase). Tijdens deze inversiebeweging draait de voet mediaal in het frontale vlak, de voetzool beweegt inwaarts en het onderbeen exoroteert. In dit onderzoek gaat de interesse uit naar wat er gebeurt met de voet tijdens deze inversiebeweging. Er wordt specifiek gekeken naar het niveau van de eerste straal, hier komt de naar binnen draaiende beweging namelijk het meeste tot uiting (1). Figuur 1: Inversie en eversie van de voet (Tortora en Grabowski, 2000) (2) Figuur 2: Inversie op een onregelmatig oppervlak (Williams, 1995) (3) Figuur 3: Inversie van een voet tijdens de push-off fase. Achteraanzicht (Bojsen Møller, 1979) (4) 1

7 Inleiding 1.2 Anatomie van voet en enkel De voet kan worden onderverdeeld in 3 functionele componenten : de voorvoet, de middenvoet en de achtervoet. Deze drie componenten vormen samen een complexe eenheid die het lichaamsgewicht kan dragen en het lichaam kan verplaatsen. De voorvoet bevat 5 metatarsaalbeenderen en 14 phalangen. Het eerste metatarsaalbeen draagt het meeste gewicht en speelt de belangrijkste rol in de propulsie. Dit is ook het kortste en het dikste metatarsaalbeen, hiernaast voorziet het ook aanhechting voor verschillende pezen. De middenvoet bevat 5 van de 7 tarsaalbeenderen met name de drie cuneiformen, het os naviculare en het os cuboideum. De middenvoet is gescheiden van de voorvoet door vijf tarsometatarsale gewrichten, deze vormen samen het gewricht van Lisfranc. De talus en de calcaneus vormen samen de achtervoet. De calcaneus is het grootste tarsale bot en vormt de hiel. De talus bevindt zich hier bovenop (figuur 4). De achtervoet is gescheiden van de middenvoet door het medio-tarsale gewricht (van Chopart). Dit gewricht ligt tussen talus en os naviculare enerzijds en os cuboideum en calcaneus anderzijds (figuuur 5) (5). Figuur 4: De botstukken van de voet (DePuy Orthopaedics, 2007) (6) 2

8 Inleiding Figuur 5: Het medio-tarsale gewricht of transversaal tarsaal gewricht (zie pijl) vormt een scheidingslijn tussen midden- en achtervoet (Feneis, 1999) (7) Gewrichten en ligamenten van de enkel Het enkelgewricht (articulatio talocruralis) wordt gevormd door drie botstukken : de talus distaal, de tibia en de fibula proximaal (figuur 6). De ondereinden van de tibia en de fibula vormen één functionele eenheid waarin de talus past. Deze botverbinding maakt de strek- en buigbeweging van de voet mogelijk. Deze bewegingen worden dorsiflexie en plantaire flexie genoemd (figuur 7)(5). Het fibreuze gewrichtskapsel is voor-en achteraan dun en aan de zijkanten versterkt door stevige collaterale ligamenten (8). Ligamenten bestaan grotendeels uit collageenvezels en laten mobiliteit toe en zorgen voor stabiliteit. Aan de mediale zijde van het gewricht is er een breed en zeer stevig ligament, namelijk het mediale ligament (lig. deltoideum). Dit ligament zit proximaal vast aan de mediale malleolus en heeft een oppervlakkig en een diep deel. Het oppervlakkige deel is vastgehecht aan het sustentaculum tali van de calcaneus (pars tibiocalcanea) en het diepe deel waaiert uit over de hele lengte van de zijkant van de talus (pars tibiotalaris anterior en posterior) en bereikt het os naviculare (pars tibionavicularis). Het laterale collaterale ligament dat het enkelgewricht overspant, bestaat uit drie delen. Aan de achterzijde ligt het achterste talofibulaire ligament (lig. talofibulare posterius), zich uitstrekkend van de laterale malleolus naar de 3

9 Inleiding achterzijde van de talus. Dit is het stevigste ligament. Hiernaast is er aan de voorzijde het voorste talofibulaire ligament (lig. talofibulare anterius), dit strekt zich uit van de voorzijde van de laterale malleolus naar de nek van de talus. Dit is het zwakste ligament en kan daarom gemakkelijk scheuren. Het derde laterale collaterale ligament is het calcaneofibulaire ligament dat de laterale malleolus verbindt met het laterale vlak van de calacaneus. Deze collaterale ligamenten samen maken van het enkelgewricht een scharniergewricht waarin slechts flexie en extensie mogelijk is (8,9,10). Toch is hier een kleine uitzondering te bemerken. De trochlea van de talus is vooraan breder dan achteraan wat wil zeggen dat bij extensie van de voet (dorsiflexie) de trochlea vaster komt te zitten in de malleolenvork dan in flexiestand. Hier heeft de voet wat meer speling en kan er wat laterale en mediale deviatie (ab-adductie) plaatsvinden (8). Figure 1 Figuur 6: Articulatio talocruralis (Versprille, 2004) (11) Figuur 7 : Dorsiflexie en plantairflexie Grabowski, 2000) (2) (Tortora en 4

10 Inleiding Gewrichten en ligamenten van de voet Een eerste belangrijk, alsook grootste gewricht van de voet is de articulatio subtalaris (figuur 8). Dit is een synoviaal gewricht dat wordt gevormd tussen het concave deel op het onderoppervlak van het taluslichaam en het convexe posterior deel van het bovenvlak van de calcaneus. Het gewrichtskapsel wordt versterkt door een sterk interosseus ligament (lig. talocalcaneum interosseum), dat gelegen is in de diepe groeven tussen de twee beenderen. Het subtalaire gewricht maakt de naar binnen draaiende beweging van de voet (inversie) en de naar buiten draaiende beweging (eversie) mogelijk. Inversie is een gecombineerde beweging van adductie en supinatie van de voet samen met een plantairflexie van de enkel. Eversie daarentegen is een combinatie van abductie en pronatie van de voet vergezeld met een dorsiflexie van de enkel (figuur 9) (12). Een tweede gewricht van de voet is het transversale tarsale gewricht (mediotarsale gewricht) dat bestaat uit twee componenten, namelijk aan de mediale zijde de articulatio talocalcaneonavicularis en aan de laterale zijde de articulatio calcaneocuboidea (figuur 10). Deze 2 componenten vormen een verbinding tussen de talus, de calacaneus en het os naviculare enerzijds en tussen de calcaneus en het os cuboideum anderzijds. Bewegingen die mogelijk gemaakt worden door dit gewricht, kunnen plaatsvinden volgens twee onafhankelijke assen : een schuine as (gelegen in de articulatio talocalcaneonavicularis), die dorsiflexie en plantairflexie van de voet mogelijk maakt, en een longitudinale as (gelegen in de articulatio calcaneacuboidea), die zorgt voor inversie en eversie van de voet (13). Het talocalcaneonaviculare gewricht wordt verstevigd door ligamenten (figuur 11). Als eerste is er een zeer sterk ligament met name het plantaire calcaneonaviculaire ligament of het springligament gaande van het sustentaculum tali tot het os naviculare. Hiernaast is er ook een versteviging door het ligamentum bifurcatum, dat het bovenvlak van de calcaneus verbindt met het os naviculare. Het ligamentum calcaneocuboidea dorsalia is een relatief dun ligament dat het calcaneocuboid gewricht verstevigt alsook het calcaneocuboid deel van het ligamentum bifurcatum. Hiernaast is er ook nog het ligamentum calcaneocuboideum plantare (14). De stabiliteit van het transversale tarsale gewricht is echter afhankelijk van de positie van het subtalaire gewricht. Wanneer het subtalaire gewricht inverteert zullen de twee assen convergeren maar wanneer het subtalaire gewricht everteert, liggen de twee componenten van dit gewricht bijna langs elkaar zodat de twee assen evenwijdig lopen. Hierdoor wordt het transversale tarsale gewricht hypermobiel en kan tijdens het normale gaan vrij bewegen (figuur 12) (13). De 5

11 Inleiding gewrichten, die een verbinding maken tussen de vier anterior gelegen tarsale beenderen (cuboid en de drie cuneiformen) en de basis van de vijf metatarsalen, worden de tarsometatarsale gewrichten (Lisfranc) genoemd (figuur 13). Tussen de metatarsalen in bevinden zich de intermetatarsale gewrichten. De metatarsophalangeale gewrichten zijn articulaties tussen de ronde kopjes van de metatarsalen en de holtes van de proximale phalangen. Flexie en extensie zijn hier de belangrijkste bewegingen maar abductie en adductie treden ook op. Ten slotte zijn er nog de interphalangeale gewrichten die aanwezig zijn tussen de phalangen, hier kan enkel flexie en extensie gebeuren (12). Figuur 8: Articulatio subtalaris (Wikipedia, 2006) (15) Figuur 9: Pronatie en supinatie tov. de neutrale stand bij een vrij hangende voet. Achteraanzicht ( Rockar, 1995) (16) Figuur 10: Het transversale tarsale gewricht. Licht grijs: Art. Talocalcaneonavicularis. Donker grijs : articulatio Calcaneocuboidea. Dorsaal aanzicht (Monteyne, 2002) (17) Figuur 11: Ligamenten van het medio-tarsale gewricht. Plantair aanzicht (Norman, 1999) (18) 6

12 Inleiding Figuur 12: Vooraanzicht van de twee assen van het transversale tarsale gewricht. A. Bij eversie van de voet komen de twee assen parallel te liggen waardoor het betrokken gewricht hypermobiel wordt. B. Bij inversie daarentegen zullen deze assen convergeren (Monteyne, 2002) (17) Figuur 13: Blauw geeft de gewrichtslijn van Lisfranc weer, rood duidt op de gewrichtslijn van Chopart. Dorsaal aanzicht (Sesamatlas van de Anatomie, 2002) (19) 1.3 De normale wandelcyclus De wandelcyclus begint wanneer een voet contact maakt met de grond en eindigt wanneer deze voet opnieuw contact maakt met de grond. Dus, elke cyclus begint bij initieel contact met een standfase en gaat verder met een zwaaifase totdat de cyclus eindigt met het volgende initiële contact van het been. De standfase maakt ongeveer 60% uit van de wandelcyclus, de zwaaifase 40%. De standfase begint vanaf het moment dat de hiel van het voorste been (bv rechterbeen) in contact is met de grond (heel strike, foot strike of initieel contact). Het been draait inwaarts tijdens deze contactfase en draait naar buiten vanaf het einde van de contactfase. Dit is gekoppeld aan de beweging van het subtalaire gewricht en het kan waargenomen worden door de beweging van de malleolus medialis van de tibia die naar voor beweegt (figuur 14). Na de heel-strike zal de volledige voet van dit voorste been contact maken met de grond en tegelijkertijd komt de hiel van het linkse been los van de grond (foot flat, contralaterale heel-off of loading response). In deze fase is er dus sprake van een double limb support omdat beide voeten tegelijk op de grond steunen. In het volgende deel van de standfase blijft de voet van het rechterbeen in volledig 7

13 Inleiding contact met de grond, maar is de voet van het linkerbeen niet meer in contact met de grond (midstance of opposite toe-off). Tijdens deze mid-stance fase supineert het subtalaire gewricht verder en maakt het van de voet een stevige hefboom. Het gewricht beweegt naar een gesupineerde positie voor heel-off. Dit is een gecombineerd effect van de kuitspieren en beenrotatie. Het onderbeen roteert nu naar buiten. Vervolgens is de hiel van het rechterbeen niet meer in aanraking met de grond (heel-off of terminal stance). Het linkerbeen komt tegelijkertijd in volledig contact met de grond. Hier opnieuw is er sprake van een double limb support. Deze twee periodes van double limb support maken 20% tot 24% uit van de totale duur van de wandelcyclus. Deze standfase eindigt wanneer naast de hiel, nu ook de tenen van het rechterbeen niet meer in contact zijn met de grond (toe-off of pre-swing). Bij deze supinatiebeweging, komt de dikke teen als laatste van de grond. Deze voorbereidende inverterende fase voorafgaande aan de zwaaifase is zeer belangrijk in het huidige onderzoek. Het deel van de standfase dat start met heel-off en eindigt met toe-off wordt de propulsieve fase genoemd. Tijdens deze fase zal supinatie van het subtalaire gewricht de skeletstabiliteit doen toenemen en de hefboom effecten van de voetbewegingen versterken. Na deze supinatie zal de voet lichtjes proneren juist voorafgaand aan toe-off. De zwaaifase gaat van start wanneer de rechtervoet geen enkel contact meer maakt met de grond, dit been kan dus vrij in de lucht zweven (initiële zwaaifase). Dit been zal tijdens deze vrije beweging in de lucht eerst tot onder de romp worden gebracht (mid-swing of vroege zwaaifase) en hierna zal de hiel van de voet van dit rechtse been terug in aanraking komen met de grond (heel-strike of late zwaaiffase) (figuur 15) (20). Figuur 14: Overzicht supinatie- en pronatiebewegingen tijdens het gaan (Gray s Anatomy) (5) 8

14 Inleiding Figuur 15: De verschillende fasen tijdens de normale wandelcyclus (Functional Anatomy and Biomechanics, 2004) (20) 1.4 Literatuuroverzicht De laatste 20 à 30 jaar is de sportindustrie meer en meer in de kijker komen te staan. Er zijn tal van studies verricht over de beweginganalyse, die zeer belangrijk is voor sporters om de prestaties te verbeteren en om kwetsuren (zoals het inversietrauma) te voorkomen. Een aantal van deze studies zijn anatomische studies uitgevoerd op het niveau van de voet. Naar aanleiding van de stelling van Inman (1976), namelijk dat voetfunctie sterk afhankelijk is van voetmorfologie, verrichtte Wolf (2006) een studie met de bedoeling inzicht te verwerven in de voetmorfologie hopend hiermee de voetfunctie te kunnen voorspellen. Hij ontwikkelde een procedure om inzicht te verkrijgen in de 3D morfologie en kinematiek van de voet. Met deze methode kwantificeerde hij tarsale gewrichts rotaties die optreden bij voetpronatie en voetsupinatie. Hiernaast analyseerde hij bewegingen van tarsalia aan de hand van MRI. Deze studie betrof dus enkel het tarsale niveau. Hij bestudeert bij personen de tarsalia geklassificeerd naar hun calcaneale beweging tijdens het begin van de standfase. Er werd gebruik gemaakt van intracortical pins waaraan reflectieve markers vastgehecht zitten. Via een camera met een optoelektrisch syteem werden kinematische data verzameld. Deze intracortical pins hadden geen neveneffecten op het looppatroon en dit blijkt dus een effectieve methode om bewegingen van beenderen en gewrichten van de voet te analyseren. Uit de bekomen data concludeerde hij dat morfologische parameters, met name de krommingen van de gewrichtsoppervlakken van de tarsaal beenderen, niet geschikt zijn om kwantitatieve bewegingen van de achtervoet te 9

15 Inleiding voorspellen. Dus, de resultaten van zijn onderzoek zijn ontoereikend om de bovengenoemde stelling te ondersteunen. Hij suggesteert dat verder onderzoek beter focust op andere factoren dan bot- en gewrichtmorfologie, zoals ligament eigenschappen. De bewegingen worden namelijk grotendeels door ligamenten geleid (21). In 1978 schreef Bojsen-Møller een zeer inspirerend en invloedrijk artikel waarop mijn studie voor een groot deel is gebaseerd. Hij stelde dat doordat metatarsaal II naar voor uitsteekt de zogenaamde push-off (afzet) fase rond twee assen kan worden uitgevoerd, namelijk een transversale as die door de kopjes van metatarsaal I en II loopt en een schuine as die de kopjes van metatarsaal II tot V verbindt. Hij stelde dat met de tenen op de grond en de voet omhoog komend, dorsiflexie van de tenen rond één van de twee assen op het metatarsophalangeaal niveau samen gaat met een compenserende plantairflexie in het enkelgewricht. Deze twee assen worden gebruikt voor respectievelijk een hoge en lage versnellings push-off beweging. In zijn studie werden de bewegingen van ligamenten en gewrichten van de middenvoet bestudeerd om zo hun betrokkenheid aan te tonen voor boogsteun en voetstabiliteit. De werking van de voet bij hoge en lage versnellings push-off werd bestudeerd aan de hand van een loopplaat waarin een glasplaat aangebracht werd. Door een onderliggende spiegel kon de progressie van het contactgebied van de voet worden gevolgd. Er werden anatomische skelet-banden preparaten van menselijke voeten bestudeerd, waar enkel de gewrichtskapsels en ligamenten intact werden gehouden nadat huid, spieren en pezen waren verwijderd. Hij was vooral geïnteresseerd in het calcaneocuboid gewricht. Hij besloot dat de hoge versnellings push-off wordt uitgevoerd rond de transversale as. Hier maakt de voorvoet een meer everterende beweging ten opzichte van de achtervoet. De plantaire aponeurose is gespannen en klaar om de boog te ondersteunen, het calcaneocuboid gewricht is nu close packed *. Bij lage versnellings push-off daarentegen voert de voet een inverterende beweging uit rond de schuine as, het calcaneocuboid gewricht bevindt zich nu in no close packed position. In deze fase wordt de aponeurose slapper en kan deze de boog niet ondersteunen (4). * close packed positie is de naam die men geeft aan de positie waar de gewrichtsoppervlakken van calcaneus en cuboid nauw aansluiten, bij de no close packed positie is deze verbinding zwakker 10

16 Inleiding Arndt et al. (2004) beschreven als eerste waarom de zogenaamde intracortical pins nuttig zijn voor het bestuderen van de kinematiek van het enkelgewricht. Abnormale beweging in dit gewricht is namelijk een significante factor in de ontwikkeling van kwetsuren aan het onderbeen en daarom is het zo belangrijk om beweging binnen dit gewricht te analyseren. Vele biomechanische studies hebben dit probleem al bestudeerd maar de onderzoekers hebben moeilijkheden ondervonden met het identificeren van de talus tijdens de dynamische bewegingen. Dit probleem werd opgelost door het gebruik van intracortical pins, die in zijn onderzoek onder lokale anesthesie aangebracht werden in tibia, talus en calcaneus van gezonde proefpersonen. Het looppatroon werd bestudeerd door het vergelijken van grond reactie kracht (GRF) kurves tijdens het verloop van de standfase met en zonder geïnserteerde pins. De mogelijke nadelen van deze invasieve methode zijn mogelijke pijn, ethische problemen en invloeden op het normale gangpatroon. Het grote voordeel ervan is de rechtstreekse verbinding tussen de reflectieve merkers (op de pins) en de beenderen om rotaties exact te beschrijven. Door de GRF tijdens het lopen te meten, voor en na insertie van de pins, werd er vastgesteld dat deze intracortical pins een verwaarloosbare invloed hadden op het looppatroon waardoor er een juiste kinematische analyse van het looppatroon gemaakt kan worden door gebruik te maken van deze pins (22). In een studie van Cornwall et al. (2002) moesten personen zonder voetproblemen lopen over een loopplaat terwijl de angulaire en lineaire verplaatsingen van tibia, calacaneus, os naviculare en metatarsaal I gemeten werden via elektromagnetische bewegingsanalyse. 3D bewegingen van achtereenvolgens calcaneus ten opzichte van tibia, os naviculare ten opzichte van calacaneus en van metatarsaal I ten opzichte van os naviculare werden berekend tijdens de standfase. Er werden telkens sensoren aangebracht op de desbetreffende plaatsen waarna de patiënten liepen over een loopplaat terwijl de hoeken werden gemeten. Cornwall had als doel met deze studie de basiskennis van de voetfunctie te verbeteren en licht te werpen op verschillende pathologische condities zoals platvoeten, tendinitis,... De resultaten van zijn studie steunen de theorie van beweging in de drie anatomische vlakken traditioneel beschreven voor de achtervoet, middenvoet en de eerste straal. Behandeling van de voetklachten, met name van de eerste straal, moet deze bewegingen proberen te verbeteren. Hij raadde verder onderzoek aan van de eerste straal, die betrekking heeft op de mediale longitudinale boog (23). 11

17 Inleiding Hicks (1953) stelde eerder al vast dat deze mediale longitudinale boog een belangrijke ladingdragende structuur is in de voet en dat deze boog afhankelijk is van de kinematiek van de eerste straal voor optimale steun tijdens het gaan (24). Dat verklaart ten dele waarom er reeds studies zijn verricht naar de beweging van deze eerste straal. Deze beweging krijgt ook veel aandacht van auteurs omwille van de betrokkenheid bij vele voet pathologieën. Zo zijn er vele chirurgische procedures die zich concentreren op de eerste straal om verschillende structurele en functionele deformiteiten zoals hallux valgus, platvoeten,... te corrigeren. Studies uitgevoerd op dit niveau vertonen soms ook nog tegenovergestelde resultaten (26,27). Een aantal van deze studies worden hieronder besproken In een kwantitatieve analyse, van Roukis et al. (1996), naar het effect van eerste straal positie op de beweging van het eerste metatarsophalangeale (MTP) gewricht werden de graden dorsiflexie van in het eerste MTP gewricht gemeten bij tien mannelijke vrijwilligers. Dit met de eerste straal in 3 posities, namelijk de gewichtsdragende rustpositie (de 0 mm positie), en 4mm en 8mm dorsiflexie ten opzichte van de grond. Het doel van de studie was het bepalen of dorsiflexie van de eerste straal dorsiflexie van het eerste MTP gewricht doet afnemen. Longitudinale midtarsale gewrichts inversie werd gemeten door het subtalaire gewricht manueel te stabiliseren in de neutrale positie en vervolgens het mediale aspect van de voorvoet, ten opzichte van de gestabiliseerde achtervoet, te inverteren. Met behulp van een goniometer werd de hoek, gevormd tussen het plantaire aspect van de geïnverteerde voorvoet en het plantaire aspect van de achtervoet gehouden in de subtalaire neutrale positie, gemeten. Als resultaat vond hij dat dorsiflexie van het MTP gewricht 19% afnam wanneer de eerste straal bewoog van de rustpositie naar 4mm dorsiflexie, 19.3% afnam als de eerste straal bewoog van 4mm naar 8mm dorsiflexie en 34.7% afnam wanneer de eerste straal bewoog van rustpositie naar 8mm dorsiflexie. De auteurs stelden als voornaamste conclusie dat dit resultaat een predominerende achterliggende factor is bij de ontwikkeling van hallux valgus en hallux rigidus deformititeiten (25). Kelso et al.(1982) bestudeerden de beweging van de eerste straal en van het os cuneiforme mediale bij 24 anatomische preparaten. Hun bevindingen wezen uit dat beweging van de metatarsalen in het frontale vlak simultaan optreedt bij beweging van de eerste straal in het sagittale vlak. Ze maakten gebruik van een opstelling die ervoor zorgde dat er geen beweging kon 12

18 Inleiding optreden behalve aan het eerste tarsometatarsale gewricht, het cuneonaviculare gewricht en het talonaviculare deel van het talocalcaneonaviculare gewricht. Hierna werden referentie pinnen aangebracht in het kopje van metatarsaal I, in de rug van de kopjes van metatarsaal I en II, in de mediale aspecten van metatarsaal I, en in het mediale cuneiforme been en het naviculare been. Hun resultaten geven de beweging weer van het eerste metatarsaalkopje ten opzichte van de rest van de voet en ten opzichte van de grond in het sagittaal en frontaal vlak, wanneer de eerste straal passief een dorsiflexie en plantairflexie onderging terwijl de rest van de voet stabiel werd gehouden. In alle specimens inverteerde metatarsaal I in relatie tot de andere metatarsalen en de grond wanneer de eerste straal een passieve dorsiflexie onderging. Metatarsaal I everteerde ten opzichte van de andere metatarsalen en de grond wanneer de eerste straal een passieve plantairflexie onderging. Ze besloten dat de eerste straal functioneert rond een onafhankelijke as die beweging toelaat vooral in het frontale en sagittale vlak waardoor inversie ontstaat met dorsiflexie en eversie met plantairflexie. Het is deze onafhankelijke beweging van de eerste straal die in bepaalde situaties kan leiden tot instabiliteit van het eerste metatarsophalangeaal gewricht (26). In 1979 voerden Oldenbrook et al. een studie uit om de exacte bewegingen te bepalen die de individuele metatarsalen ondergaan tengevolge van de pronatie-supinatie beweging van de subtalaire en midtarsale gewrichten. Hierbij werd gebruik gemaakt van vijf recent geamputeerde benen en van een mechanisch apparaat dat nodig was om de benen vast te houden en om de juiste bewegingen uit te voeren. Hiernaast werd er ook gebruik gemaakt van een elektronisch apparaat om de beweging van elk metatarsaalkopje te meten. Dit apparaat maakt gebruik van een accelerometer om beweging te vertalen in elektrische signalen. Als resultaat vond men dat bij een interne rotatie van het been (pronatie van subtalair gewricht) alle vijf metatarsalen een eversie- en dorsiflexie beweging uitvoerden. Daarentegen bij een externe rotatie van het been (supinatie van subtalair gewricht), voerden de 5 metatarsalen een inversie en plantairflexie uit. Dit in tegenstelling met de latere studie van Kelso et al. (1982). De data van Oldenbrook tonen aan dat er minder beweging optreedt van metatarsaal I in het frontale vlak ten opzichte van de tweede metatarsaal maar dat er meer beweging van metatarsaal I optreedt in het sagittale vlak (27). 13

19 Inleiding Meer recent zijn er ook studies verricht omtrent de vergelijkende anatomie. Zo kan men met huidige registratiemethoden ook voetbewegingen van primaten en hun voorlopers zichtbaar maken. Vereecke et al. voerden in 2003 een studie uit waarmee ze met de zogenaamde footscan de plantaire drukverdeling bij 7 bonobos (dwergchimpansees) konden bestuderen tijdens tweevoetige en viervoetige voortbeweging. Met deze methode kon men de functionele voetlengte, graad van hallux abductie en de totale contacttijd van de voet bepalen (28). Warburton (2003) analyseerde in haar studie de functionele morfologie en evolutie van de buidelmol. Buideldieren in het algemeen hebben een grotere grijpfunctie en een kleinere stabiliteit dan de mens. In haar studie vond ze dat buidelmollen het onderbeen kunnen supineren en proneren, terwijl bij de mens enkel het enkelgewricht hiertoe in staat is wat een verklaring kan zijn waarom er zoveel letsels (zoals het inversietrauma) ontstaan aan de enkel (29). Naast de genoemde methodes zijn er recenter meer nauwkeurige technieken ontwikkeld om de voetmobiliteit driedimensionaal te registreren. De gebruikte röntgentechniek geeft bovendien slechts de relatieve voetbeweging weer, terwijl andere methodes de absolute beweging weergeven. Het computergestuurd video systeem Vicon is zo n methode waarmee men 3D bewegingsanalyse kan bestuderen. Dan is er ook het Global positioning system (GPS) waarmee men vooral de basisparameters van het gaan kan analyseren zoals wandelsnelheid, staplengte en stapfrequentie. Hiernaast kan ook de footscan een indruk geven over de voetbeweging door middel van drukverdelingen weer te geven. 1.5 Doelstelling Inman citeerde in 1976 : voetfunctie is afhankelijk van de voetmorfologie dus als men inzicht kan verwerven in de morfologie van de voet, zou men meer inzicht kunnen verwerven in de functie van de voet. Aan de hand van deze stelling en de bovengenoemde literatuur is het doel van mijn onderzoek vastgelegd. Het doel is inzicht te verwerven in de beweging van de voet, met name de eerste straal, tijdens de inversiebeweging van de stapcyclus (push-off fase). Hiermee kan men dan pathologieën omtrent de inversiebeweging (inversietrauma bij het verkeerd neerkomen van de voet) en de eerste straal (bv.hallux valgus en varus) beter begrijpen, beter behandelen en misschien zelfs voorkomen. 14

20 Inleiding Dit wordt uitgevoerd door 10 humane preparaten, van het onderbeen, te dissecteren tot op het niveau van de ligamenten van enkel en voet om zo de nodige mobiliteit te voorzien. Vervolgens worden er markeringen (schroeven) aangebracht op een gekende positie ten opzichte van de tarsometatarsale (TMT) gewrichtsspleet. Hierna worden van deze preparaten RX-(röntgen)foto s genomen met het been gefixeerd in een klem. Deze foto s worden genomen van het been in drie verschillende posities : de normale inversiefase, de push-off fase (inversie) en de extreme inversiefase. Op deze foto s kan men duidelijk de posities van de schroeven waarnemen. Tenslotte worden er tracings gemaakt van de RX en waardoor men de lengte van de projectie van de schroeven op de RX kan bepalen. De hypothese hier is dat naarmate de voet meer gaat inverteren, en zich dus verder verwijdert van de RX-plaat, de afbeelding van de schroef korter wordt. Aan de hand van deze lengtes worden, via een goniometrische formule, de hoeken berekend waarover wordt gedraaid. 15

21 Materialen en methoden 2 Materialen en methoden In de aanvang van dit onderzoek werden tien humane preparaten, van het onderbeen, gedissecteerd tot op het niveau van de ligamenten van enkel en voet. In elk prepraat werd een drietal ligamenten blootgelegd waardoor de voet mobieler werd, deze mobiliteit was namelijk nodig om de preparaten in de juiste posities te plaatsen wanneer er foto s werden genomen. De preparaten waren gefixeerd in een vloeistof bestaande uit 4,6% formaldehyde, 3,07% glycerine, 3,07% fenol, 6,2% ethanol, 30,78% gedenatureerde alcohol en 52,3% water. Aan deze vloeistof was ook nog een kleine hoeveelheid van het schimmelwerende middel thymol toegevoegd. De preparaten werden vervolgens bewaard in een formalineoplossing < 4% in water. Tijdens het dissecteren werd gebruik gemaakt van verschillende instrumenten, waaronder dissectiemesjes nr. 24, 15, 11, een groot anatomisch pincet, een klein anatomisch pincet, een klein chirurgisch pincet, een schaar en een kleine chirurgische schaar. 2.1 Dissectiewerk Het dissecteren werd uitgevoerd volgens de richtlijnen weergegeven door Dankmeijer et al. (1973) (30). Verdere info werd verkregen uit Vandersteen (8). Als eerste werd de huid van de voorkant van het onderbeen en van de voetrug losgeprepareerd, waarna al het onderhuids vetweefsel werd verwijderd. De huidzenuwen en subcutane venen werden echter zoveel mogelijk in het prepraat behouden. Daaropvolgend werd de fascia cruris en de fascia van de voetrug ingesneden en werden de spieren van de voorzijde van het onderbeen en van de voetrug blootgelegd (tabel 1). Tabel 1: Spieren van de anterior, laterale zijde onderbeen en van de voetrug Anterior en laterale zijde Voetrug onderbeen extensoren m. tibialis anterior m.extensor digitorum brevis m. extensor digitorum longus m.extensor hallucis brevis m. extensor hallucis longus m. peroneus tertius evertoren m. peroneus brevis m. peroneus longus 16

22 Materialen en methoden Vervolgens werd de huid van de posterior zijde van het onderbeen en van de voetzool gedissecteerd waarna ook daar de fascia cruris respectievelijk plantaire aponeurose werd ingesneden en de volgende spieren werden blootgelegd (tabel 2 + tabel 3). Tabel 2: Spieren van de posterior zijde van het onderbeen Posterior zijde onderbeen Oppervlakkige flexoren m. gastrocnemius m. soleus Diepe flexoren m. plantaris m. flexor hallucis longus m. flexor digitorum longus m. tibialis posterior m. popliteus Tabel 3: De vier spierlagen van de voetzool Voetzool Eerste spierlaag Tweede spierlaag Derde spierlaag m. abductor hallucis m. abductor digiti minimi m. flexor digitorum brevis m. quadratus plantae m. digitorum longus m. hallucis longus mm. lumbricales m. flexor hallucis brevis m. adductor hallucis m. flexor digiti minimi Vierde spierlaag plantaire interossei (3) dorsale interossei (4) Hierna werd er naar ligamenten gezocht terwijl de spieren en het zenuw- en arterienetwerk intact bleven. Deze ligamenten zorgen voor de nodige beweeglijkheid van de voet. In tabel 4 wordt een 17

23 Materialen en methoden overzicht gegeven van de ligamenten blootgelegd in elk van de tien preparaten. De ligamenten worden benoemd volgens de Nomina Anatomica (31), verder werd er gebruik gemaakt van de Sesamatlas van de Anatomie (19). Ter plaatse van metatarsaal I werd het dorsale periost door middel van een dun mesje afgeschraapt zodat de gewrichtsspleet tussen os cuneiforme mediale en metatarsaal I duidelijk zichtbaar werd, dit is de gewrichtsspleet van het tarsometatarsale (TMT) gewricht. Deze gewrichtsspleet is namelijk het referentiepunt bij het aanbrengen van de schroefjes. Tabel 4: Overzicht blootgelegde ligamenten Preparaat Links/rechts Ligamenten 1 R - lig. deltoideum - lig. tibiofibulare anterius - lig. calcaneofibulare 2 R - lig. deltoideum (voorste + middenste deel) - lig. calcaneofibulare 3 L - lig. deltoideum - lig. talofibulare anterius - lig. calcaneofibulare 4 R - lig. deltoideum (voorste) - lig. talofibulare anterius - lig. calcaneofibulare 5 R - lig. deltoideum (voorste + achterste) - lig. tibiofibulare anterius - lig. talofibulare anterius - lig. calcaneofibulare 6 L - lig. talofibulare anterius - lig. calcaneofibulare - lig. deltoideum 7 R - lig. calcaneofibulare - lig. deltoideum 8 R - lig. talofibulare anterius - lig. calcaneofibulare - lig. deltoideum - lig. tibiofibulare posterius 9 R - lig. cuneinaviculare - lig. deltoideum - lig. calcaneofibulare 10 R - lig. calcaneofibulare - lig. deltoideum (voorste + achterste deel) 18

24 Materialen en methoden 2.2 Metingen Om nauwkeurige metingen te kunnen uitvoeren, die niet afhangen van de anatomische structuren van de voetbeenderen zelf, werden eerst referentiepunten in de eerste metatarsalen van de voeten aangebracht. Hierna werden röntgenfoto s werden waarop de referentiepunten duidelijk waarneembaar zijn. Aan de hand van tracings, gemaakt van de bekomen röntgenfoto s, konden berekeningen worden uitgevoerd om zo resultaten te bekomen Plaatsen van de schroeven Om de referentiepunten voor de metingen zichtbaar te maken, werd er gebruik gemaakt van schroefjes, met name universele schroeven van roestvrij staal (pgb-fasteners ) (zie bijlage 1) van 3 mm dik en 16 mm lang. Deze werden in elk preparaat op 1.5 cm afstand van de TMT gewrichtsspleet en loodrecht op metatarsaal I aangebracht (proximaal). Dit werd uitgevoerd met behulp van een hangmotor voor tandtechniek, (Kavo EWL K9) met regelbare snelheid en een kopje met een dikte van 1.55 mm terwijl het preparaat vastzat in de klem (zie 2.2.2). Hiernaast werd op ongeveer 1 cm afstand van het eerste schroefje nog een tweede schroefje geplaatst (distaal). Manueel werd de proximale schroef loodrecht op het metatarsaalbot aangebracht en evenwijdig aan deze werd evenzo de distale schroef in het metatarsaalbot aangebracht. Dit gebeurde met visuele controle door twee personen. Met de boor werd er eerst een gaatje gemaakt in het bot, diep genoeg zodat het schroefje niet meer kon bewegen, en hierna werd het schroefje vastgedraaid in de cortex met behulp van een schroevendraaier Röntgenfoto s Voor het maken van de röntgenfoto s werd een klem ontworpen waarin de onderbenen gefixeerd konden worden tijdens het nemen van de RX en (figuur 20). Aan deze klem werden een aantal constructie-eisen opgelegd, ze moest namelijk bestaan uit een aan een kogelgewricht bevestigde staaf, om de preparaten in allerhande posities te kunnen brengen zodat de normale standfase, de push-off fase en de extreme inversiefase gesimuleerd konden worden. Hiernaast moest op de grondplaat (van 49 cm op 18.5 cm) een plaatje worden bevestigd waaronder de tenen gefixeerd konden worden op de grondplaat, zodat deze niet zouden bewegen tijdens het nemen van de röntgenfoto s. De grondplaat mocht niet te glad zijn zodat de natte preparaten niet zouden verschuiven en wegglijden. Om dit probleem te voorkomen, werd de plaat met schuurpapier 19

25 Materialen en methoden afgeschuurd. Er werd ook een riem voorzien aan de klem waar de preparaten ter plaatse van het onderbeen in vastgeklemd konden worden. Het grote voordeel van dit ontwerp is dat men de benen niet moet positioneren en vasthouden tijdens het nemen van de foto s wat het risico op schadelijke stralen minimaliseert. Om een zo hoog mogelijk contrast te verkrijgen werd het röntgentoestel (Two-pulse X-ray Apparatus for basic radiographic system (BRS), rotalix tube housing ROT , 1988) ingesteld op een stralingssterkte van 50 Kilovolt en een stralingsstijd van 13 MAS (Milliampère/seconde). Van elk preparaat werden er drie foto s genomen, met name één van de voet in de normale standfase, één van de voet in de push-off fase (licht geïnverteerd) en één van de voet in een extreme inversiefase (exorotatie onderbeen). Afhankelijk van een linker- of rechterbeen werd de foto genomen respectievelijk van mediaal naar lateraal of van lateraal naar mediaal. Er werd tevens gebruik gemaakt van fixatieblokken waarin de constructie met het been werd geschoven zodat elke foto in dezelfde positie werd genomen. Op elke röntgenfoto werd het nummer van het preparaat, datum van afname, positie van de voet, de stralingsstijd en stralingssterkte vermeld door middel van een etiket Tracings maken Aangezien er vervolgens werd gewerkt met een schuifpasser met scherpe kanten werden er van de bekomen röntgenfoto s tracings gemaakt door gebruik te maken van kalkpapier (tracingpapier van het merk Croquis échelle canson met een dikte van 90g/m 2 ) en een lichtbak. Deze tracings werden zo nauwkeurig mogelijk getekend met een potlood Staedtler minerva HB 2. Hierdoor bleven de röntgenfoto s zelf intact Lengtebepaling Het is zeer belangrijk dat de lengtes van de schroefjes juist worden overgetekend. Omdat het meten van de lengte van de volledige schroef op de tracings nogal onnauwkeurig is door het feit dat de projectie van het kopje van de schroef, wanneer deze naar achter draait, van een cirkelvorm naar een cilindervorm overgaat en omdat het overtekenen van de windingen van de schroef nogal onnauwkeurig is, wordt er een andere meetmethode toegepast. Met behulp van de röntgenfoto wordt met een puntje de locatie van de eerste winding (vanaf de kop) van de schroef weergegeven en met een tweede puntje wordt de punt van de schroef weergeven. De afstand tussen deze twee punten geeft dan de lengte van de schroef weer. Hierbij moet er rekening 20

26 Materialen en methoden worden gehouden met een foutmarge van 0.75 mm (afstand tussen twee windingen). Deze lengtes worden exact bepaald met behulp van een schuifpasser die meet tot op 0.05 mm nauwkeurig. Bij deze lengtebepaling moet er rekening gehouden worden met de dispersie van de röntgenstralenbundel (zie ook Discussie) Goniometrische berekeningen Nadat de lengtes van de schroeven werden bepaald, kon aan de hand van deze lengtes via goniometrie hoeken worden berekend. Deze hoeken geven dan weer hoe de eerste straal roteert in de inversiefase en extreme inversiefase ten opzichte van de standfase. Door middel van onderstaande figuren wordt uitgelegd hoe dit principe werkt. Figuur 16: Principe lengteverschillen in de drie fasen, achteraanzicht van eerste straal, röntgenbron rechts, röntgenplaat links Wanneer een foto wordt genomen van het preparaat in de standfase, staat deze evenwijdig met de röntgenplaat. Wanneer de voet vervolgens gaat inverteren, gaat de voet met de schroef naar achter bewegen ten opzichte van de plaat en de lengte van de projectie van de schroef wordt hiermee korter. Als de voet nog verder gaat inverteren, gaat deze schroef nog meer naar achter bewegen en wordt de projectie nog korter. Cos A = aanliggende zijde / schuine zijde (1) Figuur 17: Goniometrie voor hoekbepaling 21

27 Materialen en methoden Vervolgens kunnen met behulp van eenvoudige goniometrie hoeken worden bepaald. De hoek die wordt gevormd tussen de schroeven van de voet in standfase en de push-off fase kan worden bepaald door middel van formule (1) en de hoek gevormd tussen de schroeven van de voet in de standfase en de extreme inversiefase kan via dezelfde formuleworden bepaald. De aanliggende zijde is de lengte van de projectie van de schroef in de push-off fase en evenzo in de extreme inversiefase. De schuine zijde is gelijk aan de straal van de cirkel, dus gelijk aan de lengte van de projectie van de schroef in de normale standfase. De schroef staat hierbij immers loodrecht op het os metatarsale in de normale standfase, dus ook evenwijdig aan de röntgenplaat Stand van de preparaten Omdat de meeste preparaten zich niet in de normale stand bevonden met het onderbeen in het enkelgewricht loodrecht (90 ) op het grondvlak, werd met behulp van een goniometer de graad van plantaire flexie van de voet gemeten en ook de graad van dorsiflexie van de hallux. Deze waarden worden dus kwantitatief (in ) weergegeven. 22

28 Resultaten 3 Resultaten In de aanvang van dit onderzoek werden 10 humane preparaten, van het onderbeen, gedissecteerd tot op het niveau van de ligamenten, dit volgens de richtlijnen aangegeven in Dankmeijer et al. (30) en Vandersteen (8). De preparaten stonden in plantaire flexie waarbij de hallux zich in een dorsiflexie stand bevond. De maat van plantaire flexie en dorsiflexie wordt in onderstaande tabel kwantitatief weergegeven. Hiernaast wordt in de tabel een overzicht gegeven van de voetposities. Niet al deze termen zijn echter gestandardiseerd en gelden dus eerder als een kwalitatieve beschrijving. Deze tabel kan later gebruikt worden om een verband te leggen met de bekomen meetresultaten. Tabel 5: Stand preparaten en bemerkingen Stand preparaat Bemerkingen Voet Hallux 1 R PF : 125, DF : 55 zeer lichte inversie 2 R PF : 120, DF : 45 lichte inversie, klauwstand tenen 3 L PF : 135, DF : 25 inversie 4 R PF : 115, DF : 25 normale voetstand 5 R PF : 125, DF : 15 zeer lichte inversie, klauwstand tenen 6 L PF : 135, DF : 10 lichte eversie, klauwstand 2 de teen 7 R PF : 120, DF : 20 lichte inversie, hallux valgus, klauwstand 2 de teen 8 R PF : 120, PF : 20 normale voetstand, geen teenspreiding, sterke adductie tenen 9 R PF : 120, DF : 35 zeer lichte eversie 10 R PF : 130, DF : 25 zeer lichte inversie Legende : PF = plantaire flexie; DF = dorsiflexie 23

29 Resultaten Hierna werd zowel proximaal als distaal in de cortex van het bot van metatarsaal I een schroefje geplaatst op gekende positie ten opzicht van de TMT gewrichtsspleet. Er werd getracht de proximale schroef loodrecht te plaatsen op het metatarsaalbot en de distale schroef werd evenwijdig aan deze proximale aangebracht (figuur 18,19). Figuur 18 : Gedissecteerd onderbeen met geplaatste schroeven (mediaal aanzicht) Figuur 19 : Positie van de schroeven in het preparaat Tarsometatarsale (TMT) gewrichtsspleet 24

30 Resultaten 3.1 Röntgenfoto s Na het dissecteren en het aanbrengen van de schroeven werden van alle preparaten röntgenfoto s genomen, afhankelijk van een linker- of rechterbeen werden deze genomen van mediaal naar lateraal (M L) of van lateraal naar mediaal (L M) respectievelijk. Dit omdat het linker exoroterend been anders onvermijdelijk de RX-plaat zou wegbewegen (wat niet de bedoeling is) aangezien de röntgenbuis steeds rechts staat, en de röntgenfilm links (figuur 15). Om dit probleem op te lossen is een spiegelbeeldige opstelling gewenst, dit was echter niet mogelijk in de röntgenkamer. Voor alle 10 preparaten werd het röntgenapparaat ingesteld op een stralingstijd van 13 MAS en een stralingssterkte van 50 Kilovolt, zoals beschreven in een vergelijkbaar onderzoek door Robeyns (32). Bij het nemen van de foto s werden de benen gefixeerd in de klem (figuur 20) die het preparaat in de 3 fasen, met name de normale standfase, de push-off fase en de extreme inversiefase, kan positioneren (figuur 21). Figuur 20: Klem om preparaten in de drie posities te fixeren 25

31 Resultaten Normale standfase Push-off fase Extreme inversiefase Figuur 21: Voorbeeld van preparaat gefixeerd in de klem, waarvan RX-foto s genomen worden in de normale standfase, de push-off fase en de extreme inversiefase. De desbetreffende RX en worden onder de figuur weergegeven. 26

32 Resultaten Instrumentatie onnauwkeurigheden Bij het nauwkeurig bestuderen van de RX en kan worden vastgesteld dat het plaatsen van de schroeven onnauwkeurig is gelopen. De invloed van deze onnauwkeurigheden op de resultaten is echter van relatief belang. Eén van de redenen van deze onnauwkeurigheid was dat het preparaat zeer glibberig en nat was en hierdoor werd het moeilijk om de schroeven loodrecht op het bot en parallel aan elkaar te plaatsen omdat het preparaat daarbij toch kon verschuiven in de klem. Andere relatieve onnauwkeurigheden zijn: de afstand van een schroef tot de TMT gewrichtsspleet, de diepte van de schroef in het bot, en individuele variaties van de voeten. Een opsomming van instrumentatie-onnauwkeurigheden is weergegeven in onderstaande tabel. Tabel 6: Onnauwkeurigheden opgetreden bij het plaatsen van de schroeven Preparaat Links/Rechts Bemerkingen 1 R - loodrechte stand proximale schroef : ok - schroeven bij normale stand niet volledig // aan elkaar - koppen van de schroeven liggen iets dichter bij elkaar 2 R - loodrechte stand distale schroef : ok - koppen van de schroeven liggen nog dichter bij elkaar 3 L - evenwijdigheid schroeven : ok - schroeven licht naar proximaal gericht 4 R - loodrechte stand en evenwijdigheid : ok 5 R - schroeven niet loodrecht op os metatarsale - schroeven iets naar distaal gericht 6 L - loodrechte stand distale schroef : ok - schroeven gericht naar distaal en schroeven vrijwel // 7 R - schroeven gericht naar distaal (distale het meeste) - schroeven staan bijna // 8 R - loodrechte stand proximale schroef : ok - distale schroef naar proximaal gericht 9 R - loodrechte stand en evenwijdigheid : vrijwel ok 10 R - schroeven licht naar proximaal gericht - evenwijdigheid schroeven : ok 27