Рентгенова КТ-базирана оценка на полученото движение във всяка кост в стъпалото по време на инверсия
С. Шимаваки
, Х. Иваса, Х. Мори
Abstract: Цел: Проучванията върху входната инверсия са многобройни поради тяхната значимост за инверсионните навяхвания на глезена. Налични са проучвания относно представянето на движението в талотибиалната и субталарната стави в стъпалото; проучванията, изследващи цялостно измерване на движението в други стави на стъпалото, обаче са оскъдни. Това проучване има за цел да предостави неинвазивни данни за полученото движение във всяка става в стъпалото по време на инверсия. Материали и методи: Изображения на напречно сечение дистално от центъра на крака са получени с помощта на рентгенов КТ скенер при 14 мъже. Използвани са две позиции: неутрална позиция и инверсионна позиция с глезенна става в 20° инверсия. Параметрите на спиралната ос (ъгъл на въртене и ос на въртене) на получените движения на дисталните кости спрямо проксималните кости са изчислени по време на прехода от неутрална позиция към инверсионна позиция. Резултати: Движението на талуса спрямо тибията се различава значително от това на другите кости на стъпалото. Спиралните оси на всички кости (калканеус, ладьевидна кост и втора метатарзална кост) спрямо талуса показват подобна тенденция, ориентирайки се медиално-супериорно-антериорно. Калканеусът показва значително по-малки ъгли на въртене спрямо талуса в сравнение с ладьевидната кост и втората метатарзална кост. Ладьовидната кост и кубоидната кост демонстрират сходни модели на движение спрямо калканеуса. Заключение: По време на входна инверсия, талонавикуларната и талонавикуларната стави служат като основни места на движение, като костите от ладьевидната до втората метатарзална кост функционират като едно цяло.
Keywords: биомеханика; Костен модел; ъгъл на отклонение; спирална ос; in vivo; ъгъл на наклон
| References: (click to open/close) | [1] Goto, A., Moritomo, H., Itohara, T., Watanabe, T., Sugamoto, K., 2009. Three-dimensional in vivo kinematics of the subtalar joint during dorsi-plantarflexion and inversion-eversion. Foot & Ankle International 30, 432-438.
[2] Lundberg, A., Svensson, O. K., Bylund, C., Goldie, I., Selvik, G., 1989. Kinematics of the ankle/foot complex--Part 2: Pronation and supination. Foot & Ankle 9, 248-253.
[3] Lundberg, A., Svensson, O. K., 1993. The axes of rotation of the talocalcaneal and talonavicular joints. The Foot 3, 65-70.
[4] Negishi, T., Nozaki, S., Ito, K., Seki, H., Hosoda, K., Nagura, T., Imanishi, N., Jinzaki, M., Ogihara, N., 2022. Three-dimensional innate mobility of the human foot on coronally-wedged surfaces using a biplane X-ray fluoroscopy. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 10, 800572.
[5] Peña Fernández, M., Hoxha, D., Chan, O., Mordecai, S., Blunn, G. W., Tozzi, G., Goldberg, A., 2020. Centre of rotation of the human subtalar joint using weight-bearing clinical computed tomography. Scientific Reports 10, 1035.
[6] Siegler, S., Udupa, J. K., Ringleb, S. I., Imhauser, C. W., Hirsch, B. E., Odhner, D., Saha, P. K., Okereke, E., Roach, N., 2005. Mechanics of the ankle and subtalar joints revealed through a 3D quasi-static stress MRI technique. Journal of Biomechanics 38, 567-578.
[7] Kjaersgaard-Andersen, P., Frich, L. H., Madsen, F., Helmig, P., Søgård, P., Søjbjerg, J. O., 1991. Instability of the hindfoot after lesion of the lateral ankle ligaments: investigations of the anterior drawer and adduction maneuvers in autopsy specimens. Clinical Orthopaedics and Related Research 266, 170-179.
[8] Lapointe, S. J., Siegler, S., Hillstrom, H., Nobilini, R. R., Mlodzienski, A., Techner, L., 1997. Changes in the flexibility characteristics of the ankle complex due to damage to the lateral collateral ligaments: an in vitro and in vivo study. Journal of Orthopaedic Research 15, 331-341.
[9] Snel, J. G., Venema, H. W., Moojen, T. M., Ritt, J. P., Grimbergen, C. A., den Heeten, G. J., 2000. Quantitative in vivo analysis of the kinematics of carpal bones from three-dimensional CT images using a deformable surface model and a three-dimensional matching technique. Medical physics 27, 2037-2047.
[10] Woltring, H. J., Huiskes, R., de Lange, A., Veldpaus, F. E., 1985. Finite centroid and helical axis estimation from noisy landmark measurements in the study of human joint kinematics. Journal of Biomechanics 18, 379-389.
[11] Shimawaki, S., Murai, T., Nakabayashi, M., Sugimoto, H., 2019. Measurement of flexion angle of the finger joint during cylinder gripping using a three-dimensional bone model built by X-ray computed tomography. Applied Bionics and Biomechanics 2019, 2839648.
[12] Faul, F., Erdfelder, E., Lang A., Buchner, A., 2007. G*Power 3: A flexible statistical power analysis program for the social, behavioral, and biomedical sciences. Behavior Research Methods 39, 175-191.
[13] Kovaleski, J. E., Hollis, J., Heitman, R. J., Gurchiek, L. R., Pearsall, A. W. 4th, 2002. Assessment of ankle-subtalar-joint-complex laxity using an instrumented ankle arthrometer: an experimental cadaveric investigation. Journal of Athletic Training 37, 467-474.
[14] Stormont, D. M., Morrey, B. F., An, K. N., Cass, J. R., 1985. Stability of the loaded ankle. Relation between articular restraint and primary and secondary static restraints. The American Journal of Sports Medicine 13, 295-300.
[15] Choisne, J., McNally, A., Hoch, M. C., Ringleb, S. I., 2019. Effect of simulated joint instability and bracing on ankle and subtalar joint flexibility. Journal of Biomechanics 82, 234-243.
[16] Pellegrini, M. J., Glisson, R. R., Wurm, M., Ousema, P. H., Romash, M. M., Nunley, J. A. 2nd, Easley, M. E., 2016. Systematic quantification of stabilizing effects of subtalar joint soft-tissue constraints in a novel cadaveric model. The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume 98, 842-848.
[17] Tochigi, Y., Amendola, A., Rudert, M. J., Baer, T. E., Brown, T. D., Hillis, S. L., Saltzman, C. L., 2004. The role of the interosseous talocalcaneal ligament in subtalar joint stability. Foot & Ankle International 25, 588-96.
[18] de Asla, R. J., Wan, L., Rubash, H. E., Li, G., 2006. Six DOF in vivo kinematics of the ankle joint complex: Application of a combined dual-orthogonal fluoroscopic and magnetic resonance imaging technique. Journal of Orthopaedic Research 24, 1019-1027.
[19] Wong, Y., Kim, W., Ying, N., 2005. Passive motion characteristics of the talocrural and the subtalar joint by dual Euler angles. Journal of Biomechanics 38, 2480-2485.
[20] Melão, L., Canella, C., Weber, M., Negrão, P., Trudell, D., Resnick, D., 2009. Ligaments of the transverse tarsal joint complex: MRI-anatomic correlation in cadavers, AJR. American Journal of Roentgenology 193, 662-671.
|
|
| Date published: 2025-03-25
(Price of one pdf file: 39.00 BGN/20.00 EUR)
