Auteur(s): R. v.d. Meer Titel: De omdraaiplastiek Jaargang: 19 Jaartal: 2001 Nummer: 4 Oorspronkelijke paginanummers:

Transcriptie

1 Auteur(s): R. v.d. Meer Titel: De omdraaiplastiek Jaargang: 19 Jaartal: 2001 Nummer: 4 Oorspronkelijke paginanummers: Deze online uitgave mag, onder duidelijke bronvermelding, vrij gebruikt worden voor (para-) medische, informatieve en educatieve doeleinden en ander niet-commercieel gebruik. Zonder kosten te downloaden van:

2 DE OMDRAAIPLASTIEK Rob v.d Meer, Bewegingstechnoloog, Haagse Hogeschool. Rob v.d. Meer Inleiding Een omdraaiplastiek is een operatie waarbij de knie en een groot deel van het bovenbeen worden geamputeerd. Het onderbeen en de voet worden vervolgens 180 gedraaid en aan de stomp van het bovenbeen bevestigd. Op deze manier kan het enkelgewricht als kniegewricht gaan fungeren (figuur 1). De omdraaiplastiek is in de jaren 50 ontwikkeld door van Nes en Borghgreve (1). Om deze reden heet de operatie de >van Nes-Borghgreve methode=. In dit artikel wordt ingegaan op de kinematische gevolgen van het vervangen van het kniegewricht door het enkelgewricht. Figuur 1 De omdraaiplastiek; na 180 graden draaiing wordt het onderbeen aan de stomp van het geamputeerde bovenbeen bevestigd. Het enkelgewricht >vervangt= het kniegewricht. S: strekking van de >knie= = plantairflexie enkel B: buiging van de >knie= = dorsaalflexie enkel Indicaties en operatie techniek De omdraaiplastiek is ontwikkeld in een poging om ondanks de noodzaak van een amputatie in het bovenbeen toch een functionele >knie= te behouden. Het sparen van de knie tijdens een amputatie biedt functioneel namelijk grote voordelen. Vroeger werd de operatie voornamelijk toegepast bij beenlengte-verschillen en verlammingen. Tegenwoordig wordt de ingreep bijna alleen nog toegepast bij mensen met een maligne tumor in het bovenbeen en/of de knie. De ingreep kan uitsluitend worden toegepast indien de weefselkwaliteit in het distale deel van de extremiteit dit toelaat. Om die reden is deze operatie niet mogelijk bij vasculaire aandoeningen welke aanleiding vormen voor een amputatie. Het grootste deel van de patiëntengroep die in aanmerking komt, heeft een tumor in het bot. Indien tijdens de operatie blijkt dat de n. ischiadicus door de tumor is aangetast, is de aansturing en innervatie van het onderbeen niet langer mogelijk. Hierdoor is het verder uitvoeren van de operatie nutteloos en is een bovenbeenamputatie het noodzakelijke gevolg. De operatie wordt in een aantal stappen uitgevoerd. Ten eerste vindt er een exarticulatie in het kniegewricht plaats, waarbij de n. ischiadicus en de grote arteriën en venen intact worden gelaten. Vervolgens wordt het door de tumor aangetaste deel van het bovenbeen geamputeerd, uitgezonderd de nervus ischiadicus en de verdere grote arteriën en venen. Daarna worden de tibia en de fibula ingekort, opdat de enkel op gelijke hoogte met de knie van het niet-geamputeerde been komt. Hierbij wordt de proximale kamer van de articulatio tibiofibularis verwijderd. Na 180 draaiing van onderbeen en voet, worden het femur en de tibia aan elkaar bevestigd. Bij deze reconstructie van het been vindt er, in tegenstelling tot de onderbeenamputatie, geen osteodese plaats van de ingekorte tibia en fibula. De fibula zal proximaal

3 blijven >zweven= tussen de weke delen. Dit is noodzakelijk voor de functionaliteit van het tibiofibulaire gewricht. Dit gewricht bestaat weliswaar uit twee kamers, maar deze kunnen functioneel samen als één gewricht beschouwd worden. Het vastzetten van de fibula aan de tibia zou onvermijdelijk tevens leiden tot een fixatie van de overgebleven distale kamer van het tibiofibulare gewricht. In verband met de nauwe functionele relaties die er bestaan tussen deze verbinding en het bovenste spronggewricht, zou dit leiden tot ongewenste storingen in de mobiliteit van het bovenste spronggewricht. Bij een onderbeen amputatie vindt er wel een (distale) osteodese plaats tussen tibia en fibula, daar er anders ongewenste bewegingsuitslagen van de fibula optreden (in de proximale kamer van het tibiofibulaire gewricht) bij extensie van de knie. De arteriën en venen worden ingekort door een deel te verwijderen en de uiteinden aan elkaar te hechten. Aangezien dit bij de n. ischiadicus onmogelijk is, zal deze als een >kluwen= behouden blijven. Ter bescherming wordt de n. ischiadicus onder een spier geplaatst. De volgende stap van de reconstructie van het been is het aan elkaar bevestigen van de doorkliefde spieren (myodese). Hierbij zullen de dorsale onderbeenspieren bevestigd worden aan de ventrale bovenbeenspieren. De ventrale onderbeenspieren worden aan de dorsale bovenbeenspieren bevestigd. (De verwisseling tussen ventraal en dorsaal komt doordat er immers sprake is van een omkeerplastiek). Prothese voorziening De prothese bestaat uit vier belangrijke onderdelen (figuur 2). - Een beencorset (1). - Een mediaal en lateraal scharnier (2). - Een voetkoker (3), welke opgenomen is in het onderbeen van de prothese. - Een prothesevoet (4). Figuur 2 De prothese. 1 = beencorset 2 = scharnier 3 = voetkoker 4 = prothesevoet Het beencorset wordt van een soepel materiaal als leer of polyform gemaakt. De voetkoker daarentegen is gemaakt van giethars, dat zeer stijf en dus vrijwel onvervormbaar is. Doorgaans wordt de voet (met sok) direct in de gietharskoker geplaatst. Het beencorset en de voetkoker zijn aan weerszijden verbonden door metalen zijstangen met daarin een scharnier. Door de aanwezigheid van deze twee scharnieren kan het onderbeen ten opzichte van het beencorset uitsluitend nog buigen en strekken om een as die door de beide scharnieren loopt. Aan de voetkoker wordt een buis bevestigd, die de voetkoker met de (starre) prothesevoet verbindt. Het onderbeen wordt, zoals gebruikelijk bij modulaire protheses, met behulp van foam cosmetisch afgewerkt.

4 De scharnieren tussen het beencorset en de voetkoker zijn vergelijkbaar met scharnieren zoals die bij een C1200 (dubbelstaafs) peroneusorthese worden gebruikt. De buiging van de >knie= komt tot stand door dorsaalflexie van de enkel. In een aantal gevallen blijkt de beschikbare mobiliteit in deze richting onvoldoende voor bijvoorbeeld het zitten. In die gevallen kan er een extra scharnier in de prothese worden opgenomen. Dit scharnier, welke in de buis tussen voetkoker en prothesevoet wordt geplaatst, kan dan met de hand ontgrendeld worden. Kinematica Kinematisch gezien treden er grote veranderingen op door het vervangen van een kniegewricht door een enkelgewricht. Het anatomische kniegewricht bezit twee vrijheidsgraden. Naast flexie en extensie van de tibia ten opzichte van het femur is er tevens een rotatie van de tibia om haar lengte-as mogelijk. Deze rotatie-as staat in elke flexiestand van het onderbeen in het verlengde van de tibia. De as beweegt dus mee met de tibia (figuur 3a en c). Indien het enkelgewricht als kniegewricht wordt ingezet is er eveneens sprake van twee vrijheidsgraden voor het onderbeen (van de prothese). De aard van deze vrijheden is echter geheel anders. In het bovenste spronggewricht is flexie en extensie van het prothese onderbeen mogelijk. De compromis-as van het bovenste spronggewricht verloopt ongeveer door de beide malleoli (figuur 3b en d). Figuur 3a t/m d. a en c: vrijheidsgraden in het kniegewricht. b en d: vrijheidsgraden in de beide spronggewrichten.

5 Aangezien de voet omgekeerd aan het bovenbeen wordt bevestigd, bevindt de laterale malleolus zich dus aan de mediale zijde. De compromis-as verloopt nu van lateraal, craniaal, dorsaal naar mediaal, distaal, en ventraal. Het buigen en strekken van de prothese speelt zich dus niet zuiver in het sagittale vlak af. Buiging gaat gepaard met adductie en exorotatie van de prothese en extensie zal enige abductie en endorotatie met zich meebrengen. De tweede vrijheidsgraad is een beweging van de prothese om de inen eversie-as van het onderste spronggewricht (figuur 3b en d). Onder >normale= anatomische omstandigheden is inversie van de voet een combinatie van voornamelijk endorotatie en adductie en enige plantairflexie van de voet ten opzichte van het onderbeen. Het feit dat de voet bij de omdraaiplastiek in achterwaartse richting wijst en dienst doet als knie, betekent dat de inversie van de voet nu een combinatie van bewegingen in de >knie= oplevert van vooral endorotatie en abductie en enige extensie van het prothesebeen ten opzichte van het dijbeen. Eversie in het onderste spronggewricht leidt dus tot exorotatie, adductie met enige flexie van het onderbeen. Het moge duidelijk zijn dat deze tweede vrijheidsgraad een geheel ander karakter heeft dan de gebruikelijke rotatie-mogelijkheid die het kniegewricht aan het onderbeen biedt. De bewegingen in het onderste spronggewricht zijn feitelijk ongewenst in de >knie= en worden in de prothese beperkt door de aanwezigheid van de laterale stangen in de verbinding tussen het beencorset en de voetkoker. Het inversietrauma van de >knie= Dat een beteugeling van de inen eversie bij de omdraaiplastiek noodzakelijk is, blijkt uit een eenvoudige vergelijking van de heersende momenten rond de enkel. Indien geen laterale verstevigingen in de prothese zouden worden opgenomen dienen deze momenten door de patiënt zelf te worden opgevangen. Het plaatsen van het enkelgewricht op kniehoogte betekent in dat geval immers ook dat er op kniehoogte >gezwikt= kan worden met een eventueel inversietrauma tot gevolg. De vraag hierbij luidt: is het risico op verstuiken van de enkel bij een omdraaiplastiek groter dan in een >normale= situatie? Figuur 4 toont een vereenvoudigd model van een belastingssituatie tijdens staan op één been in vooraanzicht. Figuur 4 Modelmatige voorstelling van het staan op één been. Verdere verklaring in de tekst. De inen eversie-as is ter vereenvoudiging zuiver sagittaal georiënteerd verondersteld. De reactiekracht op de voet is gericht naar het lichaamszwaartepunt. Uit de figuur wordt direct duidelijk dat de momentsarm van deze kracht tot de in-eversie as op kniehoogte aanzienlijk groter is dan tot de in-eversie as op de gebruikelijke locatie in de enkel. Het sterk vereenvoudigde rekenmodel geeft een indicatie van de invloed van de hoogte van de enkel op het optredende moment. Hiertoe worden een aantal aannames gedaan. De hoogte van de heupkop ten opzichte van de ondergrond wordt op 100 cm gesteld. Verder wordt aangenomen dat het lichamszwaartepunt op een horizontale afstand van 10 cm van de heupkop ligt (figuur 4). Vervolgens wordt aangenomen dat bij een omdraaiplastiek de enkel zich op een hoogte van 50 cm boven het aangrijpingspunt van de reactiekracht bevindt en dat de oorspronkelijke locatie van de in en eversie-as op 5 cm hoogte ligt. Met deze gegevens kan met behulp van wat eenvoudige goniometrie de momentsarm rond de in-eversie as op kniehoogte worden berekend. Onder de hier geschetste

6 omstandigheden bedraagt deze afstand 5 cm. Ter vergelijk: bij de gebruikelijke hoogte van de in-eversieas (gesteld op 5 cm) bedraagt de momentsarm bij deze krachtrichting slechts 0,5 cm. Zoals duidelijk zal zijn wordt de situatie rond de as op kniehoogte steeds ongunstiger naarmate de reactiekracht schuiner op de grond aangrijpt. Tijdens het gaan zal in de unipedale standfase steeds sprake zijn van een verloop van de reactiekracht mediaal van de knie. Een dergelijk mediaal verloop van de voetreactiekracht langs de inen eversie-as heeft normaal gesproken een inverterend moment tot gevolg. Bij een omdraaiplastiek zal dit door de rotatie van de voet echter een everterend moment zijn. Dergelijke everterende momenten rond het onderste spronggewricht zijn minder bedreigend dan inverterende momenten. Ten eerste bezit het onderste spronggewricht naar eversie (vanuit de neutrale stand) slechts een zeer geringe mobiliteit. Tevens is de eindstand in deze richting passief stabiel (de close packed position). Toch zal een patiënt met een omdraaiplastiek vaak streven naar een reductie van de heersende momenten. Ondanks het feit dat de momenten kunnen worden opgevangen door de stalen zijstangen blijft een dergelijk moment leiden tot een toename van de druk van delen van de prothese (beencorset en voetkoker) op onderbeen en voet. Een methode om het optredende everterende moment te reduceren is het gaan met behulp van een lateroflexie van de romp tijdens de unipedale fase (de gang van Duchenne) (figuur 5). Figuur 5. De everterende momenten rond de >knie= kunnen worden gereduceerd met behulp van de gang van Duchenne. Bij een omdraaiplastiek ontstaat er een inverterend moment rond de voet als de voetreactiekracht een lateraal verloop langs de rotatie-as van de enkel heeft (figuur 6). Tijdens normaal gaan zal de voetreac-

7 tiekracht niet snel lateraal langs de >knie= verlopen. Dergelijke richtingen treden bijvoorbeeld wel op tijdens bezigheden als het wegduwen van voorwerpen met de binnenzijde van de voet en bij het onverwacht stoten van de prothesevoet tegen een oneffenheid in de vloer. In verband met de forse momentsarmen die daarbij al snel ontstaan kunnen zelfs betrekkelijk onschuldig ogende incidenten al tot een flink inverterend moment leiden. Het blokkeren van deze bewegingsrichting bij de omdraaiplastiek lijkt dus noodzakelijk, maar heeft ook nadelige gevolgen. Figuur 6. Inverterende momenten ontstaan bij een verloop van de voetreactiekracht lateraal van de in/eversie-as. Gekoppelde beweging Een eerste probleem is de gekoppelde beweging tussen de rotatie van het (onder)been en de bewegingen in het onderste spronggewricht (2). Hierbij gaat het vooral om de koppeling tussen exorotatie van het been en inversie van de voet. Bij contact tussen de voet en de ondergrond, zal bij exorotatie van het been, de voet moeten inverteren. Tijdens het gaan roteert de romp over het standbeen. Deze romprotatie leidt tot een endoratie in het heupgewricht. Bij het bereiken van de eindstand in deze richting zal het been met de romp mee gaan roteren. Deze exorotatie van het been leidt nu tot een inversiebeweging in het onderste spronggewricht. De voet is door deze beweging als het ware in staat enige rotatie te absorberen. Indien inversie uitgesloten is, zal de gehele prothese over de ondergrond moeten mee roteren met het been. Een te stroeve ondergrond kan dit echter verhinderen, waardoor de voet in de koker zal proberen te roteren. Dit zal leiden tot knellingen tussen voet en koker. De ernst van deze knellingen is afhankelijk van de plaats waar deze optreden. De zool van de voet, zal door z=n natuurlijk vermogen druk te verdragen weinig hinder ondervinden van de knellingen. De wreef van de voet zal echter snel geïrriteerd raken. Dit kan zelfs leiden tot hardnekkige wonden.het opnemen van een rotatieadapter in de prothese zal een deel van de problemen wegnemen. Ook het dragen van schoenen met gladde zolen kan bijdragen tot het reduceren

8 van deze klachten. Plaatsing scharnieren Het uitsluiten van de bewegingen in het onderste spronggewricht gebeurt door de voetkoker en het beencorset te verbinden met twee zijstalen. In deze zijstalen is ter hoogte van de beide malleoli een scharnier opgenomen. Een verschil in positie tussen de scharnieren en de rotatie-as van de enkel zal verschuivingen van de voet in de koker veroorzaken. Met de rotatie-as van de enkel wordt de as van het bovenste spronggewricht bedoeld aangezien de bewegingen van het onderste spronggewricht juist uitgesloten dienen te worden. De verschuivingen van de voet in de koker zullen tot stand komen tijdens buiging (dorsaalflexie enkel) van de prothese. De voet en koker zullen dan, als gevolg van verschillende rotatie-assen, een andere uitslag vertonen. Deze problemen zijn in de prothesiologie ook bekend van de (inmiddels wat in onbruik geraakte) onderbeenprothesen met dijbeencorset. Ook bij deze prothesen traden de genoemde verschuivingsproblemen op. Deze werden traditioneel opgelost met behulp van een zogenaamde slip-socket. De onderbeenstomp glijdt samen met de strak om de stomp bevestigde slipsocket in en uit de harde buitenkoker. Een vergelijkbare methode wordt ook door wielrenners toegepast. Het zeemleer in de fietsbroek maakt dat de broek niet verschuift ten opzichte van de billen. In plaats daarvan schuiven billen en broek samen over het zadel. De slip-socket wordt om onduidelijke redenen echter zelden toegepast bij de omdraaiplastiek. De mate en de plaats van de knellingen blijken volkomen afhankelijk van de plaatsing van de scharnieren ten opzichte van de rotatieas van de enkel (1). Ook hier geldt weer dat knellingen tussen voetwreef en koker meer problemen zullen veroorzaken dan knellingen tussen voetzool en koker. Discussie De huidige manier van het verhinderen van de bewegingen in het onderste spronggewricht heeft, zoals hierboven uiteen is gezet, een aantal belangrijke nadelen. Een arthrodese van het onderste spronggewricht kan mogelijk uitkomst bieden. Voor zover bekend, wordt deze ingreep niet toegepast bij de omdraaiplastiek, terwijl er op theoretische gronden toch goede argumenten voor lijken te zijn. Bij een arthrodese wordt het onderste spronggewricht operatief vastgezet. De enkel bezit dan dus slechts één vrijheidsgraad namelijk flexie en extensie. Dit heeft als voordeel dat een groot gedeelte van de prothese overbodig wordt. Theoretisch kunnen het beencorset en de zijstalen worden weggelaten. Door het weglaten van de zijstalen en de scharnieren is het probleem van de plaatsing van de scharnieren direct verholpen. Knellingen tussen voet en koker, als gevolg van deze problematiek, zullen niet meer optreden. Een arthrodese neemt de besproken problemen bij rotatie van het been niet weg. Nog steeds zal de voet over de ondergrond moeten mee roteren. Het opnemen van een rotatieadapter in de prothese blijft ook bij een arthrodese aan te bevelen. Het feit dat de bewegings-as van het bovenste spronggewricht niet zuiver frontaal loopt is lastiger te verhelpen. Natuurlijk zou bij het terugplaatsen van de voet aan het bovenbeen gecorrigeerd kunnen worden voor de richting van de as, maar dan ontstaat er een hoek tussen de lengterichting van het bovenbeen en het onderbeen-voet complex. De bewegingsas staat dan wel frontaal, maar de afwijkende positie van de voet moet dan vervolgens in de bouw van de prothese worden gecompenseerd. Waarschijnlijk leveren dergelijke ingrepen zodanig veel nieuwe problemen op dat er functioneel geen voordeel mee te behalen valt. LITERATUUR 1. Meer, R.A. van der De omdraaiplastiek; een theoretisch onderzoek naar aanpassingen van de prothese. Afstudeerscriptie Bewegingstechnologie, Den Haag december Riezebos, C ; Lagerberg, A. Inversietrauma van de enkel: ontstaansmechanismen, risico-factoren en preventie. Versus, tijdschrift voor fysiotherapie 16, no. 1, 1998.