aus der orthopädischen klinik des st. josef-hospitals ...€¦ · die distale metatarsal...
TRANSCRIPT
Aus der Orthopädischen Klinik des St. Josef-Hospitals – Universitätsklinik – der Ruhr-Universität Bochum Direktor: Prof. Dr. med. J. Krämer Biomechanische Analyse von Fixierungsverfahren nach dreidimensionaler Korrekturosteotomie bei Hallux valgus Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin einer Hohen Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum vorgelegt von Kerstin Keller aus Bochum 2001
Dekan: Prof. Dr. med. G. Muhr Referent: PD. Dr. med. R. Haaker Koreferent: PD. Dr. med. P. Faustmann Tag der Mündlichen Prüfung: 6.2.2003
Für meinen Bruder
Gliederung 1. Einleitung 01
2. Ätiologie 03 2.1. Beschuhter Fuß 03
2.2. Mechanische Belastung 06
2.3. Genetik 06
2.4. Alter 07
2.5. Intrinsische Faktoren 07 2.5.1. Fußform 07
2.5.2. Gelenke 08
2.5.3. Halteapparat 09
2.5.4. Raumforderungen 10
3. Funktionelle Anatomie des Vorfußes 11 3.1. Anatomie des Vorfußes 11
3.1.1. Bauart des Knochens 11
3.1.2. Knöcherne Strukturen des Vorfußes 11
3.1.3. Mobilität der Großzehe 13
3.1.4. Sesambeinapparat 14
3.1.5. Fraktur- und Osteotomieheilung 15
3.1.6. Muskulatur der Großzehe 16
3.2. Pathologische Anatomie 18
3.2.1. Gelenke 18
3.2.2. Sesambeinapparat 18
3.2.3. Rotation 19
3.2.4. Muskulatur 19
3.2.5. Exostose 19
3.3. Pathogenese des Hallux valgus 20
3.3.1. Deviation und Subluxation 20
3.3.2. Muskuläre Wirkungsänderung 21
3.3.3. Sesambeinapparat 22
3.3.4. Chronologische Kette 22
4. Biomechanik des Vorfußes 24 4.1. Funktion und Gangbild 24 4.2. Druckaufnahme 25 4.3. Kinetik am Gelenk 27 4.4. Kongruenz der Gelenkflächen 27
4.5. Winkel und Definitionen 28 4.5.1. Hallux valgus Winkel 28 4.5.2. Intermetatarsal Winkel 29
5. Klinische Symptome des Hallux valgus 31
6. Praeoperativer Rahmen 33 6.1. Konservative Ansätze 33
6.2. Indikation 33
6.3. Auswahlmöglichkeiten 35
6.4. Planung 38
7. Operativer Eingriff 40 7.1. Chevron-Osteotomie 42
7.1.1. Indikation 42
7.1.2. Operationsverfahren 43
7.1.3. Sägeschnittführung 45
7.1.4. Fixierung 45
7.1.5. Komplikationen 47
7.1.6. Postoperativer Rahmen 48
7.2. Scarf-Osteotomie 49
7.2.1. Indikation 49
7.2.2. Operationsverfahren 49
7.2.3. Sägeschnittführung 49
7.2.4. Fixierung 50
7.2.5. Komplikationen 51
7.2.6. Postoperativer Rahmen 51
7.3. Stoffella-Osteotomie 51
7.3.1. Indikation 52
7.3.2. Operationsverfahren 52
7.3.3. Sägeschnittführung 53
7.3.4. Fixierung 55
7.3.5. Postoperativer Rahmen 58
8. Material und Methode 59 8.1. Material 59
8.2. Methode 59
8.2.1.Geplante Vorgehensweise 59
8.2.2.Vorversuche mit Rundhölzern 60
8.2.3.Vorversuche mit menschl. Präparaten 62
8.2.4.Vorbereitung und Durchführung der Messreihe 62
8.3. Versuchsstand 68 8.3.1. Steuercomputer und –programm 72 8.3.2. Leistungsansteuerung des Schrittmotors 73 8.3.3. Messwerterfassung 73 8.3.4. Gelenkbewegungssimulator 73
9. Ergebnis 79
10. Auswertung 87 10.1. Geplante Auswertung 87
10.2. Durchgeführte Auswertung 88
10.3. Varianzanalysetabelle 90
10.4. Der U-Test von Mann, Whitney und Wilcoxon 90
11. Diskussion 92 11.1. Osteotomie versus Weichteileingriff 92
11.2. Stabilität einer Osteotomie 92
11.3. Fehlerdiskussion 93
11.4. Tendenz 94
12. Zusammenfassung 96
13. Anhang 97 13.1. Übersicht der Abbildungen 107
13.2. Übersicht der Tabellen 109
14. Literaturliste 110
15. Danksagung 116
16. Lebenslauf 117
1 Einleitung 1
1 Einleitung
Der Fuß ist das eigentliche Fortbewegungsorgan des Menschen, er setzt die Kraft in Vortrieb
um. Ist der Fuß in seiner Funktion eingeschränkt, so fehlt eine entscheidende Grundlage in der
alltäglichen Fortbewegung (38). Die Deformität des Hallux valgus stellt eine solche
Funktionseinbuße dar (28).
Definiert ist er als eine statische Subluxation des ersten Metatarsophalangealgelenkes mit
lateraler Abweichung der Großzehe und medialem Ausweichen des ersten Metatarsalen, meist
vergesellschaftet mit einer Rotation oder Pronation in verschiedenen Stadien (25).
Über den Funktionsverlust hinaus ist diese Deformität verbunden mit verschiedensten
Komplikationen, von leichten Hautirritationen oder Hautnervenreizungen (6) über
Entzündungen, Exostosen und heftige Schmerzen (6;7;38) bis hin zur Entstehung eines
Spreizfußes (25) oder dem Zusammendrängen sämtlicher Zehen (5).
So vielfältig wie die Komplikationen, sind die Indikationen für die verschiedenen
chirurgischen Eingriffe. Sie basieren auf der Einteilung in Winkel (6;12) oder
Anamnesetabellen (20;7). Diese Tatsache ist jedoch nicht weiter verwunderlich, wenn man
bedenkt, dass in der Hallux valgus Chirurgie aus dem Vollen geschöpft werden kann. Bei
über 100 verschiedenen Operationstechniken (2;4;23) muss die Indikation spezifisch gestellt
werden, um die Effizienz des Eingriffs gewährleisten zu können (17).
Die Frage, wodurch diese Vielfalt entstehen konnte, ist nicht eindeutig zu beantworten.
Einerseits sicherlich begründet durch die komplexen anatomischen Strukturen in diesem doch
sehr kleinen Operationsfeld (24). Andererseits wird die Ätiologie des Hallux valgus heute,
nach über einem Jahrhundert Hallux valgus Chirurgie (2), immer noch kontrovers diskutiert.
Der Schuh stellt wohl einen der begünstigenden Faktoren dar, da er die Muskeln, welche die
Großzehe stabilisieren, in Ungleichgewicht bringt. Vor diesem Hintergrund ist die operative
Wiederherstellung des Gleichgewichts von größtem Stellenwert (7;13;39;52). Werden
allerdings genetische Faktoren zur Ursachenklärung herangezogen, so ist der Ansatz der
Osteotomie nicht so entscheidend, wie das eigentliche Resultat (22;28).
In der Literatur herrscht Übereinstimmung bei der Tatsache, dass die Osteotomie, als
Grundlage der Korrektur, der Goldstandard zur Behandlung eines manifesten Hallux valgus
1 Einleitung 2
ist (47). Dieser Gedanke wurde bereits von Reverdin im Jahre 1881, in einer Abhandlung über
die Distale Metatarsal Osteotomie, schriftlich festgehalten (40).
Das größte Problem der subkapitalen Osteotomie ist und bleibt die Fixierung des
Operationsergebnisses. Je weiter der distale Anteil des Metatarsale nach lateral verschoben
wird, umso schwieriger ist es, eine primär stabile Osteotomie zu erzeugen. Diese Tatsache
beeinflusst das postoperative Therapieziel. Eine möglichst frühe, funktionelle Mobilisation ist
erstrebenswert , aber bei instabiler Osteotomie schmerzbedingt kaum möglich (50).
Es geht also darum, heraus zu finden, welches der vier ausgewählten Verfahren mit der
größten Stabilität einher geht. In wie weit sie für den jeweiligen Patienten geeignet sind, muss
jeder Operateur selbst entscheiden. Eine schnelle Rehabilitation ist für den Patient, die
Krankenkasse und den Arbeitgeber von hoher Priorität (8;44;56).
2 Ätiologie 3
2 Ätiologie
2.1 Beschuhter Fuß
Der Hallux valgus ist eine Deformität, die hauptsächlich den Fuß betrifft, der durch die
jeweilige Kultur an bestimmte Schuhformen gewöhnt wurde. Dies hat sowohl Einfluss
auf die Entstehung, als auch auf das Ausmaß der Beschwerden durch die Deformität
(39). Diese These konnte mehrfach bereits durch die Anamneseerhebung bei juvenilen
Hallux valgus Patienten bestätigt werden. Wobei die konstringierende Wirkung von
Schuhen beim Hallux valgus des Erwachsenen deutlich besser untersucht werden
konnte, als bei kindlicher Vorfußdeformität (7).
Als Resultat einer der Studien über Bevölkerungen, die kulturell oder
entwicklungstechnisch nicht an das Tragen von Schuhen gewöhnt waren, kann
festgehalten werden, dass sich ein Gleichgewicht zwischen Männern und Frauen im
Hinblick auf die Ausbildung eines Hallux valgus ergibt (2%). In beschuhten
Bevölkerungsgruppen ergibt sich ein gänzlich anderes Bild. Dort manifestiert sich die
Großzehendeformität zwei- bis dreimal häufiger beim weiblichen Geschlecht. Die
Ursache für diesen Sachverhalt liegt begründet in der Schuhform, die kulturellen Aspekt
unterworfen ist. In sehr vielen Kulturkreisen bedeutet dies kleine, enge Schuhe für
Frauen (39), insbesondere in einem bestimmten Altersintervall (Jugend, frühes
Erwachsenenalter) (6).
Wahrscheinlich liegt der auslösende Faktor für eine so hohe Inzidenz bei Frauen in der
weibliche Schuhmode (25). Besondere Bedeutung bei der Entwicklung eines Hallux
valgus scheint die Art des Schuhs zu haben. Schuhe mit hohem Fersenabsatz vergrößern
die Last auf den Vorfuß, speziell auf den medialen Vorfuß und die Großzehe. Ebenso
nehmen Kontaktzeit (um 35%) des Vorfußes zum Untergrund und einwirkende Kraft
(um 40%) im Vergleich zu Schuhen mit niedrigem Absatz zu. Wobei Zeit- und
Kraftzuwachs mit der Absatzhöhe positiv korrelieren (34).
Vergleichende Studien mit anderen Kulturkreisen, stützen diese These. In Japan gab es
vor dem Jahre 1972 keine beschriebenen Hallux valgus Operationen, in den darauf
folgenden Jahren änderte sich die Schuhmode hin zu geschlossenen Lederschuhen,
2 Ätiologie 4
gegenüber den Holzsandalen, die den Fuß durch Bänder zwischen erster und zweiter
Zehe fixierten. Seit dem Beginn dieser Entwicklung nimmt die Zahl an Hallux valgus
Behandlungen und Operationen in Japan stetig zu. So ordnen Wissenschaftler die
Deviation der Großzehe in Japan der Schuhmode zu (52).
Abb. 1: Einfluss der europäischen Schuhmode auf die Chirurgie in Japan. Gegenüberstellung
der steigenden Anzahl an Lederverarbeitender Industrie und die Gesamtzahl aller
durchgeführten Hallux valgus Operationen.
Abb. 2: Einfluss der japanischen Schuhmode auf die einheimische Chirurgie. Rückgang der
ursprünglichen Schuhindustrie im gleichen Zeitraum.
Eine Studie in Südafrika zeigt die Winkelabweichung der Großzehe im Verlauf des
Lebens. Weiße zeigen zu Beginn ihres Lebens einen geringeren Hallux valgus Winkel.
2 Ätiologie 5
Dies gleicht sich aber schon bis zum 10. Lebensjahr aus und kehrt sich unter Umständen
um, so dass es zu einem pathologischen Hallux valgus Winkel kommen kann. Beim
Metatarsalwinkel hingegen scheint der Winkel von Geburt an bei der weißen
Bevölkerung stärker ausgeprägt zu sein, als bei der Schwarzen. Begründet werden kann
dies durch die im fortgeschrittenen Alter der weißen Mädchen getragene Schuluniform,
welche geschlossene Schuhe vorschreibt, wohin gegen die schwarzen Mädchen oft
barfuss zur Schule gehen (13).
Tab. 1: Vergleich der Hallux valgus Winkel, bezogen auf drei Bevölkerungsgruppen
Bevölkerungsgruppe Alter Weiße Schwarze
(Stadt) Schwarze
(Land)
2- 5 10,7 11,06 12,52
6-10 14,66 10,16 11,2
11-15 15,82 14,9 14,14
16-20 17,9 15,22 14,62
Gruppenmittel 14,77 12,83 13,12
Tab. 2: Vergleich der Intermetatarsal Winkel, bezogen auf drei Bevölkerungsgruppen
Bevölkerungsgruppe Alter Weiße Schwarze
(Stadt) Schwarze
(Land)
2- 5 7,22 6,32 6,14
6-10 7,54 5,84 5,3
11-15 8,06 6,54 6,24
16-20 8,76 6,5 6,72
Gruppenmittel 7,89 6,3 6,1
Eine chinesische Studie zeigte Ähnliches; einen deutlichen Unterschied zwischen der
schuhtragenden und der unbeschuhten Bevölkerung. 33% der Schuhträger wiesen einen
Hallux valgus auf, gegenüber 15% Hallux valgus Deformitäten in der anderen Gruppe
(48).
2 Ätiologie 6
Shine, der 1965 88% der 4000 Bewohner (über 5 Jahre) von der Insel St. Helena Hallux
valgus orientiert vermaß, stellte fest, die Valgusstellung der Großzehe sei eine
Interaktion zwischen dem weiblichen Geschlecht und Schuhen. Wobei der
entscheidende Effekt der Schuhe nicht die direkte Deformierung des Fußskeletts ist,
sondern viel mehr das Unterbinden des aktiven Gebrauchs der Fußmuskulatur in
vielfältigen Bewegungsmöglichkeiten (Klammern an Bäumen, Festhalten in Netzen).
Das Resultat sind muskulären Dysbalancen und Atrophien, die die Ausbildung eines
Hallux valgus begünstigen (39;48).
Druckverteilungsanalysen haben ergeben, dass nicht nur das Schuhwerk, sondern auch
die Gangunterlage (betonierte Gehwege bieten einen sehr hohen Widerstand) einen
negativen Effekt auf die Druckverteilung haben (28).
Es sei noch darauf hingewiesen, dass Frauen aufgrund der Schuhmode eher
Beschwerden und kosmetische Unzufriedenheit empfinden als Männer und somit eine
Selektion der Hallux valgus Patienten statt findet (39).
2.2 Mechanische Belastung
Eine Untersuchung von aktiven und nicht mehr aktiven, weiblichen und männlichen
Balletttänzern ergab im Vergleich mit Hallux valgus Winkeln aus anderen Studien von
Hardy/Clapham und Gottschalk, dass der Ballettsport (die verstärkte mechanische
Belastung des Fußes) keinen Einfluss auf die Bildung von Hallux valgus Deviationen
ausübt. Es werden jedoch Hallux-valgus-Winkel von 19,1° +- 5,9°/25,9° +- 8,6° für die
weiblichen Tänzer und 16,8° +- 4,7°/16,1° +- 6,8° für die männlichen Tänzer
angegeben, dies spricht zumindest bei den weiblichen Tänzern für einen Hallux valgus
(Hallux valgus Winkel größer 15° (7)) (11).
2.3 Genetik
Die Genetik kann als Ätiologiefaktor in der Hallux valgus Entwicklung ebenfalls nicht
ausgeschlossen werden (22). Von einer gewissen genetische Prädisposition kann bei
ererbter Bindegewebsschwäche oder einer Hallux valgus positiven Familienanamnese
ausgegangen werden (28).
2 Ätiologie 7
Coughlin konnte bei 72% seiner Patienten eine positive Familienanamnese erheben.
Etwa ein Drittel der Frauen gaben eine über zwei Generationen bestehende Hallux
valgus Deformität bei den Frauen ihrer Familie an. Ein Achtel der Frauen konnten sogar
von einer ununterbrochenen Anamnese über vier Generationen (als Patientinnen)
sprechen. Ein weiteres Drittel berichtete von einer über drei Generationen bestehenden
Erkrankung der Frauen in der Familie. Ein kleiner Teil beschrieb Deformitäten beider
Elternteile oder ausschließlich des Vaters. Die drei männlichen Patienten mit positiver
Familienanamnese gaben in zwei Fällen einen Hallux valgus der Mutter an und in
einem Fall bestand ein Verlauf über drei Generationen bezogen auf die weiblichen
Mitglieder der Familie. Bei der Mehrzahl der Patienten ist von einer Vererbung über die
Mutter auszugehen. Bei der großen Anzahl an erkrankten Patienten, auch über mehrere
Generationen hinweg, besteht die Möglichkeit von drei verschiedenen Erbgängen X-
chromosomal dominant, autosomal dominant oder polygenetisch. In anderen Studien
konnte bei 77% aller Patienten eine positive Familienanamnese im Bezug auf die Mutter
erhoben werden, 16% gaben an, dass der Vater belastet sei. Aus einigen
Familienanamnesen glauben nun Wissenschaftler ersehen zu können, dass der Hallux
valgus autosomal dominant mit nicht immer vollständiger Penetranz vererbt wird (7).
2.4 Alter
Meist entsteht ein Hallux valgus im Teenageralter. Bei einer Befragung über den
Zeitpunkt der ersten Kenntnisnahme dieser Deformität des Fußes antworteten über die
Hälfte der Befragten mit einer Angabe zwischen später Kindheit und Pubertät (18). Mit
steigendem Alter nimmt das Ausmaß der Deviation zu (42).
2.5 Intrinsische Faktoren
2.5.1 Fußform
Da nicht alle schuhtragenden Individuen einen Hallux valgus ausbilden und die Genetik
nicht immer verantwortlich gemacht werden kann, muss es weitere prädisponierende
Faktoren geben, die nach folgend diskutiert werden sollen. Hier ist insbesondere die
Fußanatomie von Interesse (25).
2 Ätiologie 8
Über den Pes planus als prädisponierenden Faktor gehen die Meinungen auseinander,
einige sprechen sich für eine positive Beziehung der beiden Krankheitsbilder aus,
andere lassen dem Plattfuß nur eine untergeordnete Rolle oder gar keine Rolle
zukommen (6,47).
Eine andere These besagt, dass keine von der Norm abweichende Fußform eine Hallux
valgus Entwicklung begünstige (13). Im Gegensatz dazu steht die Meinung, über Knick-
und Spreizfuss als prädisponierende intrinsische Faktoren (28).
Ferner scheinen sowohl ein verbreiterter Vorfuß als auch Variationen der Ansatzpunkte
der Sehnen eine Rolle bei der Entstehung eines Hallux valgus zu spielen. Der Abstand
zwischen der Extensor hallucis longus Sehne und der des Extensor hallucis longus zum
Kopf des ersten Metatarsale korrelieren positiv mit dem Hallux valgus Winkel, wobei
der Hebelarm des Flexors die größere Rolle spielt (22).
Der chronisch überpronierte Fuß kann ebenfalls als prädisponierender Faktor gesehen
werden, durch die Rotation wird die Achse des ersten Metatarsophalangealgelenkes in
eine schräge Ebene verlagert (im Bezug zum Untergrund), in dieser Position ist die
Zehe weniger in der Lage, der Schuhform und dem Gewicht zu widerstehen (25).
Die Länge des ersten Metatarsale und der Phalanx scheinen keinen Einfluss auf den
Hallux valgus Winkel zu haben (22).
2.5.2 Gelenke
Die Form verschiedener Gelenkkomponenten wird ebenso diskutiert, wie der Einfluss
des jeweiligen gesamten Gelenks. Ein eher abgerundeter erster Metatarsalkopf
begünstigt die Bildung eines Hallux valgus und kann Subluxation fördern (25).
Ein kongruentes Metatarsophalangealgelenk, in welchem die Gelenkflächen genau
ineinander greifen, stellt einige wesentliche Vorteile dar. Es wurde keine Rotation der
Großzehe in der Gruppe der Patienten mit kongruentem Gelenk festgestellt, 11% der
deformierten Gruppe und 38% der subluxierten Gruppe wiesen eine Rotation auf, die im
Bereich zwischen 5° und 45° lag. Auch konnte keine Subluxation der Sesambeine in der
Gruppe mit kongruentem Gelenk nachgewiesen werden, lediglich die anderen Gruppen
wiesen dieses Symptom auf. Die Erwartung war, eine mit der Subluxation meist
2 Ätiologie 9
vergesellschaftete Subluxation der Sesambeine. Dies zeigte sich durch die Ergebnisse
der subluxierten Gruppe, bei der 56% auch eine Luxation der Sesambeine aufwiesen, in
der anderen Gruppe waren es lediglich 14%. Bei der Schmerzsymptomatik gestaltete
sich das Bild ähnlich. Die Gruppe mit kongruentem Gelenk war schmerzfrei, wogegen
in den anderen Gruppen verschiedene Grade des Schmerzes angegeben wurden, bei der
subluxierten Gruppe war die Anzahl der Patienten mit starken Schmerzen mit 28% am
höchsten. Auch im Hinblick auf den zukünftigen Verlauf der Erkrankung ist diese
Gruppe diejenige, welche am schlechtesten abschneidet. Ein rasches Fortschreiten der
Deformität ist hier häufig, meist endend in einer operativen Korrektur (36).
Eine Fehlstellung oder andere Unregelmäßigkeiten im Cuneometatarsalgelenk kann den
Metatarsalwinkel vergrößern und somit eine deformierende Wirkung hervorrufen
(25;28).
2.5.3 Halteapparat
Die Kraft der Sehne des M. flexor hallucis longus begünstigt gegebenfalls die Valgus
Position der ersten Zehe und die Varus Position der Zweiten (22).
Auf der anderen Seite verursacht die Schwäche einzelner Muskeln, wie eine Atrophie
des M. abductor hallucis, das Verlagern der Phalangen nach lateral und das Ausweichen
des ersten Metatarsalen nach medial (28).
Ebenfalls kann die Kontraktur der Achillessehne, eine generelle Hypermobilität der
Gelenke, insbesondere des Cuneometatarsalgelenks, eine Bindegewebsschwäche
bezogen auf den Bandapparat des dargestellten MTP Gelenkes oder eine
neuromuskuläre Störung als begünstigender Umstand für die Hallux valgus
Deformation angenommen werden (6).
2 Ätiologie 10
Abb. 3: Bandapparat des ersten Metatarsophalangealgelenkes
2.5.4 Raumforderungen
Exostosen oder andere Raumforderungen, die von lateral den ersten Metatarsalen nach
medial drängen, können den Großzeh mechanisch in eine Deviation drängen (25).
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 11
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes
3.1 Anatomie des Vorfußes
3.1.1 Bauart des Knochens
Das menschliche Skelettsystem, bestehend aus Knochen und Knorpelgewebe stellt den
passiven Teil des Bewegungsapparates dar, dem die Stützfunktion obliegt. Ferner dienen die
durch Gelenke verbundenen Knochenanteile dem aktiven Teil des Bewegungsapparates, der
Skelettmuskulatur, als Ansatz, Ursprung und Hebel bei der Fortbewegung.
Die Bauart das Knochens stellt die größt mögliche Materialeinsparung dar, ohne erheblichen
Stabilitätsverlust. Wird ein massives Stützelement auf Biegung beansprucht, so treten am
Rand des Elementes erhöhte Spannungen auf, welche zum Kern hin kontinuierlich abnehmen.
Der Aufbau des Knochengewebes wird maßgeblich durch seine Beanspruchung bestimmt, so
unterteilt man die Querschnittsfläche durch einen Knochen in eine Außen- und eine
Innenzone. Die Außenzone ist dicht und homogen strukturiert, bezeichnet wird sie als
Substantia compacta oder als Kortikalis. Der innere Bereich eines Knochens, die Substantia
spongiosa, ist durch die Ausbildung von Trabekeln in Form von feinen Platten und Stäben
schwammartig aufgelockert. Der Übergang zwischen beiden stellt sich fließend dar.
Durch Um- und Ausbau dieser Strukturen besitzt Knochengewebe die Fähigkeit sich
anzupassen. Wenn z.B. die Belastung des Knochens den für diesen Knochen bis dorthin
physiologischen Bereich verlässt, sei es durch ungewohnte Bewegungsausmaße oder einer
langfristigen Ruhigstellung kommt, es zur Atrophie des Knochengewebes (38).
3.1.2 Knöcherne Strukturen des Vorfußes
Die Extremitätenknochen werden unabhängig von ihrer wirklichen Länge, also sowohl Femur
als auch Metatarsalia, zu den Ossa longa gezählt. Eine Ausnahme bilden lediglich Hand- und
Fußwurzelknochen, welche zu den Ossa brevia zählen. Strukturell unterscheidet man an den
Ossa longa den Schaft (Diaphyse) und meist an beiden Enden jeweils eine Epiphyse, wobei
Ulna, Metacarpalia, Metatarsalia und Phalangen nur eine Epiphyse aufweisen. Die Diaphyse
besteht aus einer kräftigen Kompakta und einer nur spärlicher Spongiosa. Im Gegensatz dazu
ist die Epiphyse mit einer dünnen Kompakta versehen.
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 12
In der systematischen Anatomie wird der Fuß nach seinen Skelettelementen eingeteilt in:
• Fußwurzel (Tarsus)
• Mittelfuß (Metatarsalia)
• Vorfuß oder Zehen (Phalangen).
Funktionell wird lediglich in Rück- und Vorfuß untergliedert, die Basen der Mittelfußknochen
stellen dabei die Unterteilungslinie dar (38).
Abb. 4: Knöcherne Strukturen des Fußes
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 13
Die Zehen II-V bestehen ebenso wie die Finger II-V in der Regel aus Grund-, Mittel- und
Endgelenk. Wohingegen Großzehe und Daumen nur über zwei Gelenke verfügen, der
Articulatio metatarsophalangea I und der A. interphalangea I.
Als Amphiarthrose wird ein straffes Gelenk beschrieben, welches durch die
Gelenkkörperform oder eine kräftige Bandführung stark in seinem Bewegungsspielraum
eingeschränkt wird. Diese Gelenke treten vor allem im Hand- und Fußbereich auf und
erlauben eine elastische Verformbarkeit, welche besondere Bedeutung bei der Fußwölbung
hat.
Die Aa. Metatarsophalangeae (Grundgelenke) sind funktionelle Scharniergelenke (ebenso wie
die Aa. interphalangeae). Sie werden gebildet aus den walzenförmigen Köpfen der
Metatarsalen und den Basen der proximalen Phalangen. Diese werden plantarwärts erweitert
durch Faserknorpelplatten, die durch Ausziehungen den Kontakt zu den Metatarsalen
herstellen. Grundsätzlich ist die Kapsel dieser Gelenkgruppe weit und wird plantar durch die
Aponeurose und seitlich durch Kollateralbänder verstärkt. Zwischen den Zehengrundgelenken
puffern kleine Schleimbeutel, Bursae intermetatarsophalangeae einwirkende Kräfte ab (38).
Am Kopf des ersten Metatarsalen setzen keine Muskeln an, dies bedeutet, dass seine Position
wesentlich von der Lage der proximalen Phalanx abhängt (6).
Durch die Ausbildung eines Längsgewölbes im Fußskelett gegen die mechanische
Beanspruchung ergaben sich Umstrukturierungen gegenüber den anderen Landsäugetieren,
welche lediglich ein Quergewölbe besitzen. Dieses Längsgewölbe entsteht durch die
Überlagerung von Talus und Calcaneus, dies hat eine Verlagerung der Abstützzone auf das
Fersenbein und die Köpfe der Mittelfußknochen zur Folge. Entsprechend dieser Entwicklung
sind die Anteile des Fußes, welche die Hauptdruckkräfte tragen massiver aufgebaut, dabei
handelt es sich besonders um Calcaneus, Talus und den gesamten ersten Strahl (38).
3.1.3 Mobilität der Großzehe
Der Mensch verfügt im Gegensatz zu vielen anderen Säugern über eine wirkliche Bipedie.
Dieser Sachverhalt brachte einige Anpassungsmechanismen in Gang. Der Fuß entwickelte
sich rechtwinklig zur unteren Extremität ,der Hallux ist adduziert fixiert und hat einen
Großteil seiner ehemaligen, entwicklungsgeschichtlich Beweglichkeit verloren. Dem Hallux
ist durch die fehlende knöcherne Umklammerung medial und die fehlende Bandverbindung
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 14
zum zweiten Metatarsale jedoch noch eine größere Beweglichkeit erlaubt, als den anderen
Strahlen (38).
In den Aa. metatarsophalangeae können Plantarflexion und Dorsalextension durchgeführt
werden. Bei einem Vergleich mit den Fingergrundgelenken wird deutlich, dass bei den Zehen
genau gegenteilig die Dorsalextension wesentlich größere Ausmaße annehmen kann als die
Flexion. In Zahlen bedeutet dies, eine Dorsalextension von aktiv 50°-60° und passiv bis zu
90°. Die Flexion beträgt lediglich 30°-40° aktiv und 50° passiv. Die Dorsalextension des
Hallux wird durch die Dorsalaponeurose limitiert (38).
Abb. 5: Bewegungsausmaß der Gelenke des ersten Strahls
Die Zehen können nur bei unbelastetem Fuß frei bewegt werden, wobei das Ausmaß der
Bewegung mit dem Alter abnimmt, insbesondere bei Spreiz- und Schließbewegungen. Dieser
Verlauf wird verursacht durch vermehrtes Tragen von festen Schuhen, die
Bewegungsexkursionen der Zehen wird stark limitiert. Sie beschränken sich ausschließlich
auf Extension und Flexion während des Abrollvorganges (38).
3.1.4 Sesambeinapparat
Sesambeine bestehen aus Knochengewebe und sind in Sehnen eingelagert. Sie verlängern ch
den virtuellen Hebelarm der Sehne, bewirken also eine effektivere Nutzung der Muskelkraft.
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 15
Die Kniescheibe stellt wohl das größte Sesambein des menschlichen Körpers dar, in Finger-
und Zehensehnen können sie konstant, aber auch variabel vorkommen (38).
Die A. metatarsophalangea I nimmt durch die Form ihrer Gelenkfläche eine Sonderstellung
ein. Der ovoide Kopf des ersten Metatarsale weist plantar zwei Vertiefungen auf, die den
Sesambeinen als knöcherne Gleitlager dienen. Das laterale und mediale Sesambein stehen
untereinander in Verbindung durch eine Faserknorpelplatte, welche von den Basen der
proximalen Phalangen ausgeht (25). Seitlich werden sie durch Kapsel und Kollateralbänder
stabilisiert. Das Os sesamoideum mediale ist eingelagert in die Sehne des M. abductor
hallucis und in den medialen Anteil des M. flexor hallucis brevis. Dementsprechend ziehen
zum lateralen Sesambein der M. adductor hallucis und das Caput laterale des M. flexor
hallucis brevis. Bei einer Extension der Großzehe gleiten die Sesambeine nach vorn, bei einer
Flexion nach hinten (38).
Abb. 6: Sesambeine und Muskelzüge aus plantarer Sicht
3.1.5 Fraktur- und Osteotomieheilung
Knochengewebe verfügt über eine hohe Regenerationsfähigkeit. Bei der Ausheilung von
Kontinuitätsbrüchen innerhalb eines Knochens werden zwei Formen unterschieden.
• Die primäre Knochenbruchheilung, bei welcher die Knochenenden durch äußeren
mechanische Druck so sorgfältig adaptiert werden, dass der Zwischenraum sofort von neu
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 16
gebildetem Knochengewebe überbrückt wird. Die stabile Osteosynthese oder Osteotomie
entspricht dieser Form der Knochenbruchheilung, bei welcher die Knochenenden lediglich
auf Druck belastet werden. Die primäre Bruchheilung wird eingeteilt in Kontakt- und
Spaltheilung. Bei der Kontaktheilung darf der Kontinuitätsbruch 0,5 mm nicht
überschreiten, zu dieser Ausheilung kommt es nur, wenn die Knochen experimentell oder
operativ mit einer dünnen Trennscheibe zerteilt worden sind. Bei dieser Art der
Ausheilung sind nach 8 Wochen 60% der Osteone bereits neugebildet. Bei mangelnder
Fixierung der Bruchenden treten am Spalt Schubkräfte auf, die eine knöcherne
Überbrückung verhindern und ebenfalls einen Umbau des Callus (sekundär). Ab einem
Zeitraum von 20 Wochen bis zur Konsolidierung wird von verzögerter Heilung
gesprochen, nach mehr als 6 Monaten liegt eine Pseudoarthrose vor.
• Bei der sekundären Form handelt es sich oft um eine spontane Heilung, wie bei frei
lebenden Tieren, der Knochenspalt wird von einer bindegewebigen Narbe, Callus genannt,
überbrückt, zuvor wurden durch Resorptionsmechanismen die Knochenenden abgerundet.
Der Callus bildet sich aus dem zunächst entstehenden Frakturhämatom, welches
organisiert wird. Der weitere Umbau verläuft über straffes Bindegewebe mit
Knorpelzellen, Geflechtknochen, bis schließlich das Stadium des entdifferenzierten
Lamellenknochens erreicht ist (38).
Abb. 7: Knochenbruchheilung, oben: Kontaktheilung, unten: Spaltheilung
3.1.6 Muskulatur der Großzehe
Die Muskeln des ersten Strahls sind in vier Hauptgruppen zu unterteilen: an der Dorsalseite
ziehen zentral der M. extensor hallucis longus und brevis entlang, um dann in proximaler und
distaler Phalanx zu inserieren. Der M. extensor hallucis longus wird von einem Band
überlagert, welches mit den Kollateralbändern und den Bändern des Sesambeinapparates
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 17
zusammenarbeitet als Kapsel des Metatarsophalangealgelenkes. An der plantaren Seite
verlaufen die beiden Flexoren, die unter anderem an den beiden Sesambeinen und der
proximalen Basis der distalen Phalanx inserieren (6). Der M. adduktor ist plantar lateral und
der M. abduktor plantar medial der knöchernen Strukturen zu lokalisieren, beide inserieren an
der Basis der proximalen Phalanx. Der plantare Anteil der Kapsel wird von den Sehnen dieser
beiden Muskeln verstärkt, wohin gegen der dorsale Anteil sehr dünn ist (25).
Die an der Plantarseite des Fußes ziehenden Muskeln verspannen nicht nur das Fußgewölbe,
sondern setzen die Beanspruchung der Mittelfußknochen herab. Hierbei seien sowohl die
kurzen Fußmuskeln als auch die Plantaraponeurose erwähnt.
Abb. 8: Querschnitt durch die Muskulatur des ersten Strahls auf Höhe der Sesambeine
Die funktionelle Einteilung berücksichtigt noch einige andere Muskeln, welche nicht nur die
Großzehe bewegen. Die an der aktiven Streckung maßgeblich beteiligten sind folgende:
• Mm. extensor hallucis longus und extensor digitorum longus, diese greifen an allen
Zehenendgliedern an.
• M. extensor digitorum brevis, wirkt lediglich unterstützend auf die Zehen II-V
• M. extensor hallucis brevis, seine Wirkung ist auf die Großzehe beschränkt
• Mm. interossei und lumbricales, durch die schwache oder fehlende Einstrahlung dieser
Muskel in die Dorsalaponeurose sind sie nur äußerst schwache Strecker.
Besonders deutlich wird die aktive Streckung in der Phase des Fersenauftritts.
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 18
An der aktiven Beugung wirken folgende Muskeln mit:
• Mm. flexores digitorum longus und brevis, der lange Zehenbeuger ist der einzige Muskel,
welcher im Zehengrundgelenk flektiert.
• Mm. interossei und lumbricales, deren Funktion kommt eher einer Stabilisation der
Zehengrundgelenke gleich.
• Mm. flexores hallucis longus und brevis, die Wirkung der kurzen Beuger ist besonders
groß durch die Einlagerung der Sesambeine, die sich positiv auf die Kraftausnutzung
auswirkt. Am Zehenendgelenk greift lediglich der lange Flexor an.
• Mm. abductor hallucis und adductor hallucis, beide helfen ebenfalls bei der Beugung mit.
Hauptaufgabe der Flexoren ist es, die Zehen vom Boden abzustoßen während der Fuß auf den
Fußballen (Metatarsalköpfe) erhoben ist.
Die Großzehe wird durch den M. abductor hallucis nach medial verlagert und lateralwärts
durch den M. adductor hallucis (38).
3.2 Pathologische Anatomie
3.2.1 Gelenke
Die Gelenkfläche des Kopfes des ersten Metatarsalen ist häufig abgerundet und dadurch
geneigt, zu subluxieren oder einen Hallux valgus auszubilden. Eine eher kantige Gelenkform
bietet eine höhere Stabilität. Ein Gelenk, in dem die Gelenkoberflächen genau aufeinander
stehen, wird als Kongruenz bezeichnet. Bei der Subluxation des Metatarsophalangealgelenkes
ist dieser Sachverhalt aufgehoben (6).
Auch der zweite Strahl ist in 15-20% aller untersuchten Hallux valgus Fälle pathologisch
disloziert (25).
3.2.2 Sesambeinapparat
Saragas et.al. fanden heraus, dass die Sesambeine bei einer Hallux valgus Deformität in ihrer
korrekten Lage verbleiben, also ihre Position zum zweiten Metatarsalen nicht verändern und
lediglich der Kopf des ersten Metatarsalen lateralisiert (47).
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 19
3.2.3 Rotation
Der Hallux valgus ist eine Deformität der ersten Zehe in der Transversalebene. Bei dieser
Deformität liegt das Zentrum der Rotation der Basis um 6 mm zur eigenen Basis verschoben,
bei einer durchschnittlichen Metatarsallänge von 6,8 cm (32).
Das Ausweichen der Phalanx bei einem Hallux valgus nach lateral führt dabei zu der
steigenden Rotation. Die Rotation ist definiert als eine laterale Drehung der dorsalen Seite des
Hallux valgus (21). Jedoch kommt es erst zu deutlichen Pronationsstellungen bei einem
Hallux valgus Winkel von 35° und mehr (25).
3.2.4 Muskulatur
Bei einem fortgeschrittenen Hallux valgus werden die Sehnen verlagert, das mediale Band
und die Kapsel werden ausgeweitet.
• Die Extensorsehne weicht mit der Phalanx nach lateral aus, dies lässt den Extensor
zusätzlich als Adduktor wirken. Der M. abduktor wird in eine plantare Position verlagert,
wodurch er seine Wirkung verliert oder zumindest einen Teil einbüßt.
• Der M. flexor hallucis longus begünstigt durch seine veränderte Beziehung zu den
Sesambeinen das Fortschreiten der Deformation.
• Der M. abduktor, der parallel zum Knochen ausgerichtet agiert, schiebt den ersten
Metatarsalen in Richtung des Zweiten.
• Der M. adduktor hingegen übt eine varisierende Wirkung auf den ersten Metatarsalen aus.
Die Größe des Hallux valgus Winkel und die Distanz des M. flexor hallucis longus zum
Metatarsophalangealgelenk, die Distanz zur Basis, die Länge des ersten Metatarsalen, die
Breite von Schaft und Kopf des ersten Metatarsalen und die Breite des Vorfuß beeinflussen
sich ebenfalls (21).
3.2.5 Exostose
Im fortgeschrittenen Stadium kann sich eine Exostose bilden, durch das Ausweichen der
proximalen Phalanx nach lateral (25).
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 20
Die mediale Auswölbung ist meist das offensichtlichste Kriterium bei einem Hallux valgus
und oft liegt der Punkt des größten Schmerzes genau dort. Verursacht wird dies durch die
Reizung eines dorsalen Hautnervens, durch eine Entzündung oder die Verdickung der
Gelenkkapsel (6).
Am medialen Fußrand kommt ein Schleimbeutel oft über dem Metatarsalkopf zu liegen,
bezeichnet wird dieser als Bursa subcutanea capitis ossis metatarsale I oder
„Pseudoexostose“. Diese ist bei einem Hallux valgus fast immer pathologisch verändert und
ruft Beschwerden in Form von Entzündungsreaktionen hervor (38).
Die mechanische Belastung dieser Stelle in modisch geschnittenen Schuhen wirkt zusätzlich
negativ ein. Die lateralen Weichteilstrukturen kontraktieren, wogegen die medialen
ausgeweitet werden, da die knöchernen Strukturen einen ständigen medialen Dehnungsreiz
ausüben (6). Die über der Exostose gelegenen Bandanteile des medialen Sesambeinapparates
und das mediale Kollateralband proliferieren durch die vermehrte mechanische Belastung
(25).
Mit der Abweichung der proximalen Phalanx nach lateral und der Freigabe der Gelenkfläche
des ersten Metatarsalen, bildet sich ein sagitaler Sulcus an der medialen Seite des Gelenkes,
wobei die genaue Lage von dem Grad der Deformität abhängt. Früher wurde dieser Sulcus als
Markierung für die Resektion der Exostose gewählt, da er bei einer starken Hallux valgus
Deformität in der Mitte der Gelenkfläche zu liegen kommen kann, wird heute von dieser
Resektionslinie Abstand genommen (6).
3.3 Pathogenese des Hallux valgus
3.3.1 Deviation und Subluxation
Bei der häufigsten Stellungsanomalie im menschlichen Bewegungsapparat, dem Hallux
valgus, kommt es zu einer Varusstellung im Tarsometatarsalgelenk und zu einer Supination
des ersten Metatarsale (38).
Mit dem Ausweichen der Großzehe nach lateral, entsteht eine Fehlbelastung an den
Gelenkflächen des Metatarsalkopfes, der Grundphalanxbasen und der Sesambeine, diese
begünstigen degenerative Veränderungen (38).
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 21
Ist es erst zu einem ausgeprägten Hallux valgus gekommen, drückt die proximale Basis der
ersten Phalanx den Metatarsalen weiter nach medial, die Kapsel wird medial geschwächt und
ausgeweitet (25).
3.3.2 Muskuläre Wirkungsrichtungsänderung
Durch die Stellungsänderung im Großzehengrundgelenk in Form einer Subluxation des
Metatarsalkopfes nach dorsal und einer Valgusstellung der ersten Zehe, verändert sich die
Wirkungsrichtung der angreifenden Muskelkräfte (38).
• Bei der Entwicklung eines Hallux valgus verschiebt sich die Sehne des M. abductus
hallucis nach plantar und gleitet dadurch vom dünnen Anteil der Gelenkkapsel an der
medialen und dorsalen Seite, wodurch der Muskel seine Wirkung verliert oder zumindest
einen Teil einbüßt (25). Die Verschiebung bewirkt eine zusätzliche rotatorische Kraft des
Muskels auf den ersten Strahl (6). Durch die Verlagerung nach plantar wirkt er als
kräftiger Flexor (38).
• Der M. adductor hallucis, welcher an der plantaren lateralen Basis der proximalen Phalanx
und dem lateralen Sesambein inseriert, wirkt bei einem bereits entstandenen Hallux valgus
deformitäts- und rotationsverstärkend (6).
• Die Sehne weicht nach lateral aus, dies lässt den M. extensor, durch den ersten
Zehenzwischenraum verlaufend, zusätzlich als Adduktor wirken (6;25).
• Der M. flexor hallucis longus hat eine ähnliche Wirkung wie der M. adduktor, er
begünstigt lediglich, durch seine veränderte Beziehung zu den Sesambeinen, das
Fortschreiten der Deformierung (25).
• Der kleine Flexor rotiert die Großzehe ebenfalls nach lateral.
Progredient zum Grad der Deformität verschlechtert sich das muskuläre Gleichgewicht am
ersten Strahl (6).
Die Spreizfußkomponente bei einem Hallux valgus entsteht dadurch, dass der erste
Metatarsale von der Basis der proximalen Phalanx abweicht, an welcher alle intrinsischen
Muskeln (Gewölbe stabilisierend) inserieren (25).
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 22
3.3.3 Sesambeinapparat
Die knöcherne Stabilität ist überwunden, sobald das mediale Sesambein aus der
Artikulationsvertiefung verdrängt wurde (durch das Gleiten des ersten Metatarsalen).
Schließlich kommt es zur Überlagerung der beiden Sesambeine in der vertikalen Ebene,
wobei das laterale Sesambein dorsal des medialen liegt. Während das Ausmaß des Hallux
valgus zunimmt, verstärkt sich die Subluxation der Sesambeine (6;25).
Abb. 9: Vergleich der Position von Muskeln und Sesambeinen im physiologischen Zustand
Abb. 10: Vergleich der Position von Muskeln und Sesambeinen bei einem Hallux valgus
3.3.4 Chronologische Kette
Die erste Veränderung, welche zu beobachten ist, ist die Wanderung der proximalen Phalanx
nach lateral am Kopf des ersten Metatarsalen entlang. Die veränderte Krafteinwirkung
3 Funktionelle Anatomie des Vorfußes 23
beschleunigt nun die Subluxation dieses Gelenkes. Ein Metatarsus primus varus entsteht und
verstärkt sich zusammen mit dem Hallux valgus Winkel. Es ist äußerst schwierig Stellung
dazu zu beziehen, was zuerst geschieht und was das andere bedingt. Jedoch sollte der
vergrößerte I-II Intermetatarsalwinkel als von dem Ersten abhängig betrachtet werden (36).
4 Biomechanik des Vorfußes 24
4 Biomechanik des Vorfußes
4.1 Funktion und Gangbild
Der menschliche Fuß hat die Aufgabe im Stand und während der Bewegung das
Körpergewicht zu tragen. Der Fuß ist somit das eigentliche Fortbewegungsorgan der unteren
Extremität (38). Der Vorfuß stabilisiert während des Gehens und hält den Bodenkontakt bis
zum endgültigen Abheben des Fußes (26).
Die besondere Funktion der Großzehe gliedert sich in einen passiven und einen aktiven
Anteil, wobei Plantaraponeurose und Muskeln die beiden Phasen limitieren (26). Die
Großzehe wird passiv dorsoflektiert, da der Körper des gehenden Menschen über den fixierten
Fuß hinweg vorwärts bewegt wird (26;32).
Da das lange plantare Ligament nicht am ersten Metatarsale inseriert, kommt es zu einer
Bewegung des Hallux, während die anderen Zehen noch ausschließlich Gewicht tragen.
Jedoch kann die Bewegung des Hallux allein nicht das Fußgewölbe heben (32).
Der Bewegungsmodus während des Gehens ist alters-, geschlechts- und
konstitutionsabhängig. Jedoch sind die Grundzüge immer ähnlich, so wird stets ein Zyklus
beschrieben. In diesem dient ein Bein als Standbein, welches das Körpergewicht trägt und
stabilisiert, das andere Bein hat die Funktion des Spielbeins. Dieses wird vom Boden gelöst
und schwingt ohne Bodenkontakt in die Fortbewegungsrichtung. So wird jeder Gangzyklus
untergliedert in eine monopedale Standphase und eine Schwungphase. Die Standphase setzt
sich zusammen aus drei Abschnitten. Der erste Abschnitt beginnt mit dem Aufsetzen der
Ferse und wird beendet durch den Bodenkontakt der Zehenballen des selben Fußes. Dieser
Abschnitt macht ca. 12% der Standphase aus. Der zweite Abschnitt besteht aus dem Kontakt
der gesamten Fußsohle mit dem Untergrund, der Anteil beläuft sich auf 40%. Der letzte
Abschnitt setzt ein mit dem Abheben der Ferse und endet mit dem Lösen der Zehen vom
Boden. Dieser Abschnitt nimmt also den größten Teil der Standphase in Anspruch (38).
Während des Fersenkontaktes weichen die Phalangen etwa um 20° von der Achse der
Metatarsalen ab. Beim Abheben der Ferse werden die Zehen, insbesondere der Hallux,
zunehmend passiv dorsal extendiert bis zu einem Winkel von 70°-90°. Limitierend wirkt hier
die Dehnfähigkeit der Hemmungsfaktoren (26). Das Abstoßen der Zehen vom Boden erfolgt
4 Biomechanik des Vorfußes 25
über eine Plantarflexion in den Zehengelenken. Die Zehenbeuger pressen die Zehen zum
Abstoßen an den Boden (38).
Die Abrollbewegung stellt eine Kombination aus Translation und Rotation dar, wobei die
Drehachse des Gelenkes wandert. Das Ausmaß dieser und anderer Bewegungen in einem
Gelenk wird bestimmt durch Form und Anordnung der Gelenkkörper, durch Muskel- und
Bandverläufe sowie durch die Vorspannung und Stärke der Gelenkkapsel. Die Hemmung
wird also eingeteilt in Knochen-, Muskel-, Band- und Weichteilhemmung, Wobei die
Komponenten Alter und Geschlecht zu berücksichtigen sind (32).
Wegen der abweichenden Lage des Metatarsalkopfes bei einem Hallux valgus und der damit
verbundenen Subluxation der Sesambeine während der Dorsalflexion, wird der
Metatarsalkopf mit Kraft abgesenkt. Dies könnte einer der Gründe für die Schmerzhaftigkeit
eines Hallux valgus sein. Wenn nun Schmerz und der kosmetische Aspekt durch die
Abtragung der Exostose oder Ersatz des Metatarsalkopfes durch eine Prothese behandelt
werden, so kann man doch die dynamische Funktion der Großzehe durch einen operativen
Eingriff nicht wieder komplett herstellen (32).
4.2 Druckaufnahme
Im Stehen wird das Teilkörpergewicht vom oberen Sprunggelenk und dem Talus aus auf den
Vor- und Rückfuß verteilt.
Vom Rückfuß wird einwirkende Belastung knöchern weitergeleitet auf das Tuber calcanei
und weiter zum Fersenpolster.
Am Vorfuß wird das Gewicht über die Mittelfußköpfe auf den Zehenballen übertragen. Der
Flächendruck im Barfußstand wird angegeben mit 5-15 N/cm² über dem Vorfuß und ungefähr
dem Doppelten über der Ferse, beim Tragen von Konfektionsschuhen nimmt die Belastung
der Ferse weiter zu (38).
Das Stratum corneum der Sohlenhaut ist besonders verdickt an Stellen hoher Druckaufnahme.
Ohne Fehlbelastungen des Fußes sind diese Verdickungen meist im Fersen- und
Großzehenballenbereich zu finden. Dies weist auf Abstützungspunkte hin, so weisen
veränderte Hornhautstellen auf eine veränderte Druckaufnahme hin. Loco typico der
4 Biomechanik des Vorfußes 26
Schwielenbildung beim Hallux valgus ist z. B. das Hautareal über der Exostose und über den
MTP Gelenken II-IV.
Es gibt mehrere Theorien über die Abstützung des Fußes über die Metatarsalen, hier z. B. eine
Drei- und eine Zweipunktabstützung. Bei der Zweipunktabstützung wird vom Fersenbein und
dem Kopf des ersten Metatarsalen ausgegangen, bei der Dreipunktabstützung würde der Kopf
des fünften Metatarsale zusätzlich beansprucht. Übereinstimmung herrscht über den Ort der
Hauptbelastung während der Abstoßphase des Gehens, der erste Strahl (38).
Die wichtigste Funktion des Hallux bzw. des Großzehengrundgelenkes während des Gehens
ist das Abstoßen, daher liegt der größte Druck auf ihm. Bei einem Hallux valgus nimmt die
Druckverteilung über dem Hallux ab und er verliert ein Stück seiner Abstoßfunktion (28).
Abb. 11: Druckverteilungsgrafik. Vergleich zwischen einem Hallux valgus- und einem
Normalkollektiv
Des weiteren werden durch einen Hallux valgus Druck und Gewicht nach lateral verschoben,
mit vermehrter Belastung der Metatarsalköpfe (28).
4 Biomechanik des Vorfußes 27
4.3 Kinetik am Gelenk
Gelenke verhalten sich mechanisch wie Hebel durch welche mit Hilfe angreifender Kräfte
mechanisch Arbeit verrichtet werden kann. Als effektiven Hebelarm wird die kürzeste
Verbindung zwischen der Wirkungslinie der Kraft und dem Drehpunkt des Hebels bezeichnet.
Jegliche Kraft an einem Hebel erzeugt ein Drehmoment, dieses bildet sich aus dem Produkt
von eingesetzter Kraft und effektivem Hebelarm. Das Drehmoment stellt eine gerichtete
Größe da, also einen Vektor. Die resultierende Kraft im Gelenk setzt sich also zusammen aus
der Muskel-Band-Kraft, sowie der Schwerkraft. Die Gelenkresultierende ist somit deren
Vektorsumme, sie drückt die Gelenkkörper gegeneinander und bewirkt dadurch einen
Gelenkschluss. Sie verläuft stets durch den momentanen Drehpunkt des Gelenkes und ändert
stetig Richtung, Größe und Lage.
Die Belastung des Vorfußskeletts erfolgt über eine resultierende Kraft, die die Vektorsumme
aus der einwirkenden Last des Teilkörpergewichtes und der entgegen wirkenden Spannung
der Muskeln und Bänder bildet. Diese Resultierende verläuft annähernd genau durch die
Mittelfußknochen (38).
4.4 Kongruenz der Gelenkflächen
Bei einem kongruenten Metatarsophalangealgelenk können Abweichungen im Hallux valgus
Winkel von bis zu 28° ohne Subluxation toleriert werden, bei einem pathologischen Hallux
valgus ohne Kongruenz der Gelenkflächen treten bereits Subluxationen bei 19° oder sogar
schon bei 15° auf (36).
Aus diesem Grund ist es wichtig die Kongruenz abschätzen zu können, mit Hilfe des distalen
Metatarsal-Gelenk-Winkel. Er gibt Auskunft über die Beziehung der Gelenkfläche des Kopfes
des ersten Metatarsalen zu seiner Achse, wobei eine Linie den äußersten medialen Punkt mit
dem äußersten lateralen Punkt der Gelenkfläche verbindet. Eine andere Linie markiert die
Achse des ersten Metatarsalen. Bei einem Hallux valgus mit Kongruenz in
Metatarsophalangealgelenk, ist dieser Winkel der determinierende Faktor für den
Ausprägungsgrad des Hallux valgus (7).
4 Biomechanik des Vorfußes 28
4.5 Winkel und Definitionen
4.5.1 Hallux valgus Winkel
Ein Hallux valgus ist eine statische Subluxation im ersten Metatarsophalangealgelenkes mit
lateraler Abweichung der Großzehe und medialem Ausweichen des ersten Metatarsalen, meist
vergesellschaftet mit einer Rotation oder Pronation in verschiedenen Stadien (25;36).
Der Hallux valgus Winkel ist definiert, als von der Dorsalseite des Fußes gemessener Winkel
zwischen der longitudinalen Achse des ersten Metatarsale und der proximalen Phalanx der
ersten Zehe (22;53).
Abb.12: Der Hallux valgus Winkel
Er wird vermessen, indem auf einem ap Röntgenbild longitudinale Linien gezogen werden.
Die erste Linie verbindet die Basis und den Kopf des ersten Metatarsalen miteinander und die
zweite Linie verläuft durch die Basis und die Diaphyse der ersten proximalen Phalanx. Die
Achse dieser beiden Knochen, durch die Linien verdeutlicht, bildet nun den Hallux valgus
Winkel (7;42).
Ein Hallux wird dann als Hallux valgus bezeichnet, wenn der Hallux valgus Winkel über 15°
groß ist (7).
4 Biomechanik des Vorfußes 29
Ein Hallux valgus Winkel von mehr als 20° während einer Messung, bei welcher der Patient
sein Eigengewicht trägt, gilt als für dieses Krankheitsbild signifikant (53).
Der durchschnittliche physiologisch Hallux valgus Winkel beträgt 5°-15°, eine weitere
Einteilung in die verschiedenen Stadien lässt sich anhand des Ausmaßes dieses Winkels
vornehmen. Bis 25° mild, 26°-35° moderater und jenseits der 36° schwere Hallux valgus
Deformität (12).
Eine andere Einteilung des Hallux valgus in seine Formen orientiert sich nicht nur
ausschließlich am Hallux valgus Winkel, sondern auch am Intermetatarsal Winkel und am
Subluxationsgrad des lateralen Sesambeines. Wenn der Hallux valgus Winkel zwischen 0°
und 15° liegt spricht dies für keinerlei Deformation im Sinne eines Hallux valgus, liegt er
jedoch zwischen 15° und 20°, der Intermetatarsal Winkel bei 11° oder darunter und ist das
laterale Sesambein um weniger als 50% subluxiert, so lassen diese Umstände auf eine milde
Form schließen. Bei einem Hallux valgus Winkel von 20°-40°, einem Intermetatarsal Winkel
von weniger als 16° und einer 50-75% Subluxation des lateralen Anteil des Sesamapparates,
so liegt die moderate Form vor. Die schwere Form des Hallux valgus ist charakterisiert durch
einen Hallux valgus Winkel größer als 40°, einen Intermetatarsal Winkel von 16° oder mehr
und einer Subluxation, welche über 75% liegt (6).
4.5.2 Intermetatarsal Winkel
Ein physiologischer Intermetatarsal Winkel beläuft sich auf weniger als 9° (47).
Die Einteilung in verschiedene Stadien des Metatarsus adductus nimmt man vor, indem man
die Achse des zweiten Metatarsalen in Beziehung setzt zur Achse des „lesser tarsus“. Eine
physiologische Beziehung der Achsen zueinander besteht bei 0-15°, eine milde Form des
Metatarsus adductus bei 16-19°, eine moderate Ausprägung bei 20-25° und alles über 25°
wird als schwere Form bezeichnet (7).
4 Biomechanik des Vorfußes 30
Abb.13: Der Intermetatarsal Winkel
5 Klinische Symptome des Hallux valgus 31
5 Klinische Symptome des Hallux valgus
Die Symptome können zusammengefasst bezeichnet werden als Metatarsus primus varus,
abweichende Lage (bis zur Subluxation) der Sesambeine, Bildung von Osteophyten und
Pseudoexostose auf der medialen Seite der Großzehe, Überlagerung der zweiten Zehe oder
weitere Zehen, Hammer- oder Klauenzehe, Metatarsalgien, Parästhesien und eine Entzündung
der Bursae (6;22).
Aus diesen Komplikationen entwickelt sich ein Schmerz, der an verschiedenen Orten
lokalisiert sein kann. In der Mehrzahl der Fälle wird er anamnestisch ermittelt über der
medialen Exostose, selten über dem ersten Metatarsophalangealgelenk und in Einzelfällen
über dem medialen Sesambein oder über dem medialen Fußnagel des ersten Strahls.
Präoperativ gab die Mehrzahl der Patienten Schmerzen an, nach der Operation wurde nur
noch vereinzelt Schmerzempfinden geäußert, insbesondere auf das Befinden im Schuh
bezogen (Bedarf von weiten Schuhen) (7).
Durch die unterschiedliche Ausprägung der Symptome kann eine Einteilung in Stadien
vollzogen werden:
• 1. Stadium: Keine Schmerz, lediglich leichtes Missempfinden im äußerst belastenden
Situationen
• 2. Stadium (Milder Hallux valgus): temporäres Missempfinden, jedoch ohne
Aktivitätseinschränkung
• 3. Stadium (Moderater Hallux valgus): an Einschränkungen gebunden (Tanzen oder lange
Wanderungen)
• 4. Stadium (Schwere Form): Unfähigkeit zu Arbeiten, an die Ruhestellung gebunden sein
(ruhige Lagerung) (36).
In Fällen, in denen Schmerz über der gesamten Fläche des Vorfußes empfunden wird, ist von
einer Fehlbelastung bzw. Überbelastung der lateralen Areale auszugehen, zugunsten der
medialen Exostose (47).
5 Klinische Symptome des Hallux valgus 32
In anderen prospektiven Studien gaben 90% der Hallux valgus Patienten in der Anamnese
einen Schmerz über dem medialen Bereich des ersten Metatarsalkopfes, insbesondere
während des Tragens von Schuhen. Bei 1-2% ergaben sich schwerwiegende Komplikationen
aus der Valgusstellung des ersten Strahls, etwa das Zusammendrängen der Zehen oder
Entzündungen. Das Zusammendrängen der Zehen kann ebenso Missempfinden wie auch
Schmerz verursachen (5).
Durch die mechanische Irritation der Haut kann es sogar zum Untergang der Haut über dieser
Stelle kommen (6).
6 Präoperativer Rahmen 33
6 Präoperativer Rahmen
6.1 Konservative Ansätze
Als konservative und auch präventive Maßnahmen gegen einen Hallux valgus wäre eine
Physiotherapie, zum Abbau von muskulären Dysbalancen überlegenswert.
Ein ähnlicher Wirkmechanismus könnte über eine bestimmte Schuhform erzielt werden. Der
„geta“, ein Schuh, der von einem engen Band um die Großzehe am Fuß gehalten wird und so
ersten und zweiten Strahl auseinander drängt. Die Fußmuskulatur wird zu vermehrter
Aktivität gezwungen und der Hallux wird mechanisch abduziert. Das Tragen dieses Schuhs
tagsüber hilft einen Hallux valgus abzuwenden, das Tragen während der Nacht ergab keinen
sinnvollen Effekt (39).
Neben dieser besonderen Schuhform besteht noch die Möglichkeit, durch Schuhe in
angemessener Größe und Form dem Fuß erneut die Möglichkeit zur Akkomodation zu geben
(25).
6.2 Indikation
Die absolute Indikation für eine Osteotomie ist der subjektiv empfundene Schmerz während
des Tragens von Schuhen (39). Neben dieser kann auch eine starke Beeinträchtigung des
Patienten in seiner Lebensqualität eine Operation rechtfertigen (25).
Um die Angaben der Patienten gleich bewerten zu können, wurden bestimmte
Einschätzungstabellen verfasst, welche objektive und subjektive Parameter der Fehlstellung
zusammenfassen und gewichten. Durch den auf diese Weise ermittelten Zahlenwert soll die
Auswahl des richtigen Operationsverfahrens erleichtert werden. Ein beschwerdefreier Fuß
erhält nach dieser Einschätzung 100 Punkte, für Einschränkungen werden entsprechende
Werte subtrahiert (20).
6 Präoperativer Rahmen 34
Abb. 14: Subjektive Bewertungsskala
Abb. 15: Subjektive und objektive Anteile beinhaltende Bewertungsskala
Bevor man jedoch einem Patienten zur operativen Korrektur seiner Hallux valgus
Fehlstellung rät, sollte man sicher gehen, dass alle konservativen Maßnahmen bereits
ausgeschöpft wurden (25).
6 Präoperativer Rahmen 35
Für die einzelnen Operationsverfahren ergeben sich dann spezifische Indikationen und
Kontraindikationen, hier sei nur ein Beispiel gegeben:
Kontraindikation für eine gelenkerhaltende Osteotomie ist die Arthrose im ersten
Metatarsophalangealgelenk, da der Schmerz in diesem Fall durch die Operation nicht mit an
Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit gemildert werden kann (39).
6.3 Auswahlmöglichkeiten
Durch diese doch recht allgemeine Indikationsstellung und die Tatsache, dass der Hallux
valgus die häufigste Deformität in der Orthopädie darstellt, gewinnt dieses kleine
Operationsfeld großes Interesse und dadurch bedingt immer neue Erkenntnisse (15).
Mittlerweile sind in der Literatur mehr als 100 verschiedene Operationsverfahren zur
Behandlung des Hallux valgus beschrieben (2).
6 Präoperativer Rahmen 36
Abb. 16: Osteotomie Übersichtstafel
6 Präoperativer Rahmen 37
Abb. 17: Fortsetzung Übersichtstafel
Zur besseren Einteilung werden sie nach Lokalisation des Eingriffs in distale und proximale
Osteotomien, in Arthroplastien und Arthrodesen des ersten Metatarsophalangealgelenkes,
sowie verschiedene Kombinationen der erwähnten Eingriffe sortiert. Das Operationsverfahren
sollte streng nach der Indikation für den jeweiligen Eingriff erfolgen (15).
Zu dieser Einteilung sind ebenfalls die Weichteileingriffe zu zählen (4). Die Unterscheidung
von proximaler und distaler Osteotomie stellt in der Praxis nur einen kleinen Unterschied dar
und für die Zufriedenheit des Patienten in vielen Fällen gar keinen (39).
6 Präoperativer Rahmen 38
6.4 Planung
Zur Auswahl des richtigen Verfahrens werden die Anamnese, Röntgenbilder und das
Goniometer mit großem Erfolg eingesetzt (21).
Die Achsen und Winkel können auf Röntgenaufnahmen vermessen werden. Bei der
Erstellung der Aufnahmen sollte der Patient stehen, also sein gesamtes Gewicht sollte auf den
Füßen lasten. Wobei die dorsoplantare und laterale Sichtweisen genutzt werden sollte,
während der Fuß verschiedene Positionen ein nimmt, um ein Gangbild zu simulieren. Anhand
der Messungen folgender Parameter an Röntgenaufnahmen des Fußes kann die
Therapieplanung erfolgen (12):
• das Ausmaß des Hallux valgus Winkels
• das Ausmaß des I-II Intermetatarsal Winkels
• das Vorkommen eines Metatarsus adductus (7)
• der Grad der Subluxation der Sesambeine (6).
Dabei kann z.B. der erste Intermetatarsal-Winkel als physiologisch angenommen in einem
Winkelbereich von 8° bis 12°. Ein pathologischer Winkel über 15° ist durch eine distale
Osteotomie zu korrigieren, größere Winkelabweichungen erfordern eine proximale
Osteotomie (12).
Zum letzten Unterpunkt sei erwähnt, dass ein Verfahren, das die Lage der Sesambeine nicht
korrigiert ein erhöhtes Risiko für ein rezidivierendes Auftreten der Deformität birgt.
Es sollte bei der Auswahl des Operationsverfahrens die Kongruenz der Gelenkflächen
zwischen Metatarsale und Phalanx berücksichtigt werden um für oder gegen eine
gelenkerhaltende Operation zu entscheiden. Auch das Ausmaß der Rotation der Großzehe
stellt ein wichtiges Ausschlusskriterium für einige Osteotomien dar (6).
Die häufig erwähnten Misserfolge in der Literatur mögen darauf zurück zuführen sein, dass
jeweils nur mit einem Operationsverfahren eine ganze Hallux valgus Serie behandelt wurde
und nicht die spezifischen Indikationen für die einzelnen Verfahren als Maßstab angelegt
wurden (7).
6 Präoperativer Rahmen 39
Die Vielfalt der chirurgischen Eingriffe zum Thema Hallux valgus deutet bereits auf die
Schwierigkeiten hin, die mit der Auswahl des richtigen Verfahrens verbunden sind. Selbst
wenn alles bedacht zu seien scheint, fällt das Endergebnis nicht immer positiv aus, in einigen
Fällen ist leider die Zweitoperation unumgänglich (46).
7 Operativer Eingriff 40
7 Operativer Eingriff
Erstmals wurde 1881 von Reverdin eine distale Metatarsalosteotomie beschrieben, es handelte
sich damals um eine Keilentnahme mit medialer Basis. Die Gelenkfläche wurde gekippt und
die laterale Abweichung der Großzehe korrigiert (40). 40 Jahre später beschrieb Roux (18)
eine zusätzliche Lateralisierung des ersten Metatarsalkopfes. Diese Methode wurde später
aufgegriffen von Hawkins (31), Mitchell (41) und Hohmann (43), wobei letzt genannter sich
als Erster mit der Biomechanik der Operation auseinandersetzte (1923). Es resultierte eine
weitere Korrektur des Metatarsalkopfes in mehreren Ebenen, Kippung nach medial,
Verschiebung nach lateral und plantar (49).
Die Korrektur der Fehlstellung des Metatarsalkopfes I und das Wiederherstellen des
Muskelgleichgewichts (50), also die Repositionierung der plantaren und dorsalen Sehnen,
sind die vorrangigen Ziele der distalen Osteotomie am ersten Metatarsale (39;50).
Um ein optimales Resultat zu erzielen ist ein speziell abgestimmter operativer Eingriff
notwendig, der sich an den anatomischen Gegebenheiten und der Beschwerdesymptomatik
des Patienten orientiert (17).
Das größte Problem der subkapitalen Osteotomie ist und bleibt die Fixierung des
Operationsergebnisses. Je weiter der distale Anteil des Metatarsalen nach lateral verschoben
wird, umso schwieriger ist es, eine primär stabile Osteotomie zu erzeugen. Diese Tatsache
beeinflusst das postoperative Therapieziel, eine frühfunktionelle Mobilisation ist kaum
möglich (50). Eine ausreichende Stabilität gewährleistet eine frühzeitige Rehabilitation (2).
Die funktionelle Belastung der Osteotomie, wie zum Beispiel bei der physiotherapeutischen
Behandlung, stellt stets eine Destabilisation dar (35).
Aus biomechanischer Sicht ist bewiesen, dass es erst erneut zu einer Hallux valgus
Ausbildung, also einer Rezidivbildung kommt, wenn die abweichende Richtung der
Muskelzüge und die verformende Kraft in gleichem Ausmaß wie vor der Operation bestehen
bleiben (46).
Die ideale Osteotomie kombiniert eine adäquate Korrektur der Fehlstellung mit größt
möglicher Stabilität und einem seltenen Auftreten von Komplikationen (33).
7 Operativer Eingriff 41
Aufgrund des Stellenwertes der Stabilität, erfordert eine in sich nicht stabile Osteotomie eine
Fixierung durch einen Draht oder/und eine Schraube (5).
Das biomechanische Ergebnis operativer Hallux valgus Korrekturen wird kontrovers
diskutiert. Einerseits als Goldstandard beschrieben, andererseits als eher kosmetisches
Verfahren bezeichnet, welches lediglich eine Vorfußverschmälerung zu erreichen vermag.
Die wichtigste Funktion des Hallux während des Gehens ist der Abstoß, daher liegt der größte
Druck auf ihm, bei einem Hallux valgus nimmt die Druckverteilung über dem Hallux ab und
er verliert ein Stück dieser Funktion. Eine verringerte Lastenaufnahme über dem operierten
Hallux valgus spiegelt nicht nur diesen Sachverhalt, sondern auch die verkürzte Kontaktzeit
wieder, dies ist ein eindeutiges Zeichen dafür, dass die Operation am ersten Strahl die
Funktion des ersten Strahles keinesfalls wieder herstellt (28).
Die chirurgischen Eingriffe bei einem Hallux valgus mögen also den Fuß verschmälern,
vermögen aber keineswegs die Fußmechanik und die Funktion des M. flexor hallucis longus
wieder vollständig herzustellen (44).
Abb.18: Kinetik: Bewegungsspielraum (mm) zur Flexionskraft (N) am gesunden, operierten
und deformierten Fuß
Die einfache subkapitale Osteotomie kann die laterale Verschiebung von Druck und Gewicht
sehr wohl korrigieren und wird deshalb als Goldstandard empfohlen (28).
7 Operativer Eingriff 42
Ein ausschließlicher Weichteileingriff kann bei Patienten vorgenommen werden, deren
Intermetatarsalwinkel 12° nicht überschreitet (24).
Eine Kombination aus Weichteileingriff und abgestimmter Osteotomie bringt in der Mehrzahl
der Fälle den größten Benefiz für den Patienten(14).
7.1 Chevron-Osteotomie
Der Grundgedanke dieses Operationsverfahrens ist, den Metatarsalkopf I entlang einer V-
förmigen Osteotomie nach lateral zu verschieben, um so den Intermetatarsalwinkel zu
verkleinern. Diese seit 1962 bekannte Operation zeichnet sich durch mehr Stabilität aus, als
die Osteotomien aus früherer Zeit von Roux, Hawkins, Mitchell oder Hohmann. 1967 stellte
Austin diese Methode auf einem amerikanischen Orthopädenkongress vor (49).
Erstbeschreibender der Chevron-Operation war im Jahre 1962 Dale W. Austin. Dabei handelt
es sich um eine horizontale, V-förmige, Verschiebeosteotomie am distalen Ende des ersten
Metatarsalen (2).
14 Jahre später veröffentlichte Corless einen Bericht über eine V-förmige Osteotomie, ab
1979 gab Johnson (49) dieser Methode den Namen Chevron Osteotomie (Chevron = V-
förmige Holzverbindung bei den Zimmerleuten). 1981 publizierten Austin und Leventen eine
Abhandlung über eine V-förmige Osteotomie deren Winkel 60° beträgt und horizontal
verläuft, über welche dann der Metatarsalkopf nach lateral um ein Viertel oder die Hälfte der
Metatarsalenbreite verschoben wird (2).
Das laterale Release erfolgt vom medialen Zugang aus. Bei dieser Methode kann zusätzlich
zur Verringerung des Intermetatarsal-Winkels eine Änderung der Gelenkwinkelrichtung
durch Schwenken des Metatarsalkopfes erreicht werden (49).
Diese Methode weist eine hohe Eigenstabilität auf, die aber leider mit einem sehr
eingeschränkten Korrekturbereich vergesellschaftet ist (1;23).
7.1.1 Indikation
Systemische und kreislaufbedingte Kontraindikationen sollten wie bei allen anderen
fußchirurgischen Eingriffen berücksichtigt werden (2).
7 Operativer Eingriff 43
Um gelenkerhaltende Operationen wie die Chevron-Osteotomie befürworten zu können,
müssen einige Kriterien erfüllt sein. Das Großzehengrundgelenk sollte eine ausreichende
Beweglichkeit aufweisen (60-0-20) (49) und möglichst wenig Arthosezeichen (2;49).
Die limitierenden Faktoren um das Chevron-Verfahren bei extremen Hallux valgus
Erscheinungen einzusetzen, sind zusätzlich die geringe Möglichkeit Rotationen auszugleichen
und die Kongruenz im Gelenk wiederherzustellen. Daher ist die Chevron Operation bei
geringer Kongruenz nicht die Methode der Wahl (7).
Die Winkelbegrenzung für diese Operation liegt bei 30° Hallux valgus Winkel und 15°
Intermetatarsal Winkel, bei passiv adduzierbarem Metatarsale können diese Winkel um 5-10°
überschritten werden (49). Somit ist diese Operation für milde bis moderate Hallux valgus
Deformitäten geeignet (2;9).
Eine Lateralisierung des distalen Osteotomieanteils von einem Millimeter verursacht eine
Verringerung des Intermetatarsal Winkels von einem Grad (49;54), da die maximal mögliche
Lateralisierungsstrecke eine halbe Metatarsalbreite, also ungefähr fünf Millimeter beträgt,
ergibt sich daraus die oben genannte natürliche Grenze dieser Methode bei einem
Intermetatarsal Winkel von 15° (3;49).
Andere Autoren sind der Meinung, eine laterale Verschiebung von 1,5 mm verursacht eine
Korrektur von 2,4° in der Intermetatarsal Beziehung (21), diese Theorie ist weniger verbreitet.
Die Chevron Operation, kann für junge Patienten, sogar für Kinder angewandt werden,
solange die Wachstumsfugen nicht verletzt werden (39). Eine Altersbegrenzung kann also
sowohl nach oben als auch nach unten ausgeschlossen werden (49;54).
7.1.2 Operationsverfahren
Der Hautschnitt verläuft parallel zur Sehne des M. extensor hallucis longus um ca. einen
Zentimeter nach medial versetzt. Die Gesamtlänge des Schnittes beträgt 4-5 cm und reicht
distal bis auf einen Zentimeter an den Gelenksspalt des Metatarsophalangealgelenkes heran.
Haut, subkutanes Fettgewebe und dorsomediales Gefäßnervenbündel werden mit einer
Präparierschere von medial nach plantar aus dem Operationsgebiet verschoben (27;37;49).
Vorsicht ist geboten, da in dieser Region die sensiblen Anteile des N. musculocutaneus
superficiales peronealis liegen (2).
7 Operativer Eingriff 44
Auf der medialen Seite wird die Gelenkkapsel bis zum Ansatz des M. abductor hallucis frei
präpariert. Auf gegenüber liegender Seite wird die Kapsel ebenfalls dargestellt wobei
besonders auf die dort lokalisierten Strukturen (M. extensor hallucis longus und
Gefäßnervenbündel) zu achten ist. Der Intermetatarsalraum wird aufgedehnt. Die Sehne des
M. adductor hallucis wird durchtrennt, gleiches wiederfährt der Kapsel. Die
Querdurchtrennung muss eine passive Varisierung von bis zu 30° möglich machen. Bei
diesem Vorgang wird gleichzeitig der Ansatz des M. adductor an der Grundphalanx abgelöst.
Ab einem Intermetatarsalwinkel von 15° wird die Kapsel zusätzlich dorsal des lateralen
Sesambeines vom queren Schnitt ausgehend längs gespalten. Die medialen Kapselanteile
werden im dorsalen Drittel längs gespalten und auf Gelenkspalthöhe rechtwinklig zur L-
Inzision ergänzt (37;49).
Der Kapsellängsschnitt wird proximal noch 3 cm weiter auf das Periost fortgeführt. Von dort
wird das Periost vom Knochen abgeschoben und lateral gespalten, so entstehen zwei
Periostlappen (dorsal und plantar) die lediglich am Metatarsalhals befestigt sind (49).
Im Anschluss daran kann die mediale Pseudoexostose vorsichtig abgetragen werden (2),
wobei unbedingt die mediale Gleitfurche für das Sesambein erhalten bleiben sollte. Die dabei
gewonnenen Knochensplitter können später in den Markraum eingesetzt werden, um die
Osteotomie zu stabilisieren (49).
Nach der Durchführung des Sägeschnittes, erfolgt unter Zug an der Großzehe die
Lateralisierung und Einstauchung des distalen Osteotomiesegmentes. Die maximale
Lateralisierung beträgt eine halbe Metatarsalbreite. Dies bedeutet eine Strecke von 5-7 mm
Lateralisierungsspielraum (9), wobei andere Autoren einen Shift von 3-4 mm als maximal
angeben (54) oder 5-6 mm geschlechtsabhängig als Grenzwerte sehen (3).
Der Vorgang der Lateralisierung kann durch das Einbringen eines kleinen Hakens am
proximalen Anteil der Osteotomie erleichtert werden (29).
Wird eine Verkürzung des ersten Metatarsale angestrebt, ist eine Resektion eines dorsalen
Anteils der Osteotomie parallel zum dorsalen Schenkel vorzunehmen. Eine Plantarisierung
kann durch plantar laterale Neigung der Osteotomie erfolgen (49).
Der einzige Faktor, der eine Längenveränderung beeinflusst, ist die ursprüngliche Länge der
Großzehe. Das Ausmaß der Korrektur im Hinblick auf den Intermetatarsal Winkel ist
7 Operativer Eingriff 45
abhängig von der Verschiebestrecke des distalen Osteotomieanteils. Metatarsallänge und
Verschiebestrecke sind gegenläufig, je größer die Metatarsallänge, umso geringer der Effekt
der Verschiebung. Je höher die Summe der Verschiebung, umso größer der Metatarsale (21).
Der Verschluss der Kapsel beginnt mit einer U-förmigen Naht, welche den Osteotomiespalt
überquert. Mit dieser Naht wird das Metatarsalköpfchen wieder reponiert und kommt über
dem Sesambeinapparat zu liegen (49). Um diese Reposition gewährleisten zu können, kann
eine Kapselraffung notwendig sein (55).
Eine Varusstellung der Großzehe sollte aus biomechanischer Sicht vermieden werden (49).
Frühere Publikationen empfohlen ein Fixieren von Verband und Gelenkkapsel in leichter
Varusstellung (2).
Im Anschluss an die Hautnaht wird ein Schaumstoffverband angelegt (49).
7.1.3 Sägeschnittführung
In das Drehzentrum des Metatarsalkopfes wird, von medial, senkrecht zur
Metatarsallängsachse ein 1,8-mm-Kirschner-Draht eingebracht, ca. 20° nach lateral kaudal
gerichtet. Dieser Draht markiert die Spitze der Winkelosteotomie und stellt dadurch eine
entscheidende Orientierungshilfe für den Operateur dar (2;37).
Der Sägeschnitt erfolgt auf den Kirschner-Draht ausgerichtet, der plantare Schenkel zielt
außer auf diese Orientierungshilfe auf einen Punkt ab, welcher proximal der
Periosteinstrahlung in den Metatarsalhals liegt. Für den dorsalen Schenkel dienen der Draht
und der plantare Schenkel als Orientierungshilfe: auf den Draht zu, im 45°-60°Winkel zum
plantaren Schenkel (2;27;49).
7.1.4 Fixierung
Die Fixierung der Osteotomie soll Instabilitäten, insbesondere Rotationsinstabilitäten
entgegen wirken (10). Bei intraoperativem Verdacht auf Instabilität kann die Osteotomie mit
Kirschner-Draht, Schrauben oder resorbierbaren Pins versorgt werden (49).
7 Operativer Eingriff 46
Schraube
Bei der Verwendung von Schrauben entscheidet deren Lage und Verankerung in der nicht
aufgelockerten Spongiosa des Metatarsalkopfes über die Stabilität der Osteotomie. Das
Widerlager der Schraube am Metatarsalschaft sollte mit einer Kopfraumfräse präpariert
werden, um dem Sprengen der Knochenbrücke vorzubeugen und um Schmerzen durch das
Überstehen des Schraubenkopfes zu verhindern (23).
Abb. 19: Darstellung der Schrauben Fixierung
Die 2,7 mm Kortikalisschraube wird momentan favorisiert und verläuft von dorso-medial
nach planta-lateral in einem Winkel von 10°-15° und durchkreuzt dabei den Osteotomiespalt
(9;37). Vor einigen Jahren war der Kirschner-Draht Mittel der Wahl, zur Fixierung von
Hallux valgus Osteotomien war (37).
Eine Schraubenversorgung ist ein zeitlich und finanzieller Mehraufwand gegenüber der
Kirschner-Draht Versorgung (8;56).
Kirschner-Draht
Die Fixierung mit Kirschner-Draht birgt den Vorteil, dass es nicht so schnell zu einer
Sprengung von knöchernen Strukturen kommt. Bei einer solchen Fixierung erfolgt die
Materialentfernung nach vier Wochen (24). Der Draht verläuft zur Stabilisierung von dorsal
nach plantar (27).
7 Operativer Eingriff 47
Die Methode der Kombination beider Fixierungen ist ebenfalls bekannt, dabei wird der Draht
von medial-distal und die Schraube von lateral-distal eingebracht. Diese kreuzen sich dann
auf dem Weg durch den Knochen nach proximal-plantar (1).
Bei einem Vergleichsstudie zwischen dreierlei Patientengruppen (Schrauben-, Draht- und
keinerlei Fixierung) ließ sich kein besondere Nutzen für die Patienten aus der zusätzlichen
Stabilisierung erkennen, es wurde kein Wert auf eine Frühmobilisation belegt (8).
7.1.5 Komplikationen
An dieser Stelle wird zwischen intraoperativen und postoperativen Komplikationen
unterschieden. So werden eine erschwerte Lateralisierung (auf die Durchtrennung der
gesamten Kortikalis achten (2)), Instabilitätszeichen und die Köpfchenfraktur zu
intraoperativen Komplikationen gezählt (49).
Die Instabilität kann sich auch erst nach einem gewissen Zeitraum postoperativ ausbilden.
Durch eine Verkippung des Metatarsalkopfes nach lateral um ~20° ist der Patient
prädisponiert für einen Hallux varus (37;49), bei gleichem Verkippungswinkel nach medial
wird eine Rezidivbildung sehr wahrscheinlich (49). Die Rezidivrate beträgt bis zu 10% (2).
Unter diesen Umständen ist eine sofortige Revidierung indiziert (49).
Es ist mit einer Beweglichkeitseinschränkung von durchschnittlich 20,6° (7;37).
Eine verschwindend geringe Zahl von Patienten entwickelt eine Metatarsalgie, wohingegen
bei anderen Verfahren der prozentuale Anteil dieser postoperative Komplikation größer ist
(5).
Die in der Literatur oft beschriebene avaskuläre Nekrose konnte in vielen neueren Studie
nicht mehr nachgewiesen werden (9;37).
Bei einer Fixierung durch einen Kirschner-Draht kann es wie bei jeder Operation zu
Infektionen und verminderter Stabilität kommen, darüber hinaus kommt es zu einer
vermehrten Weichteilreizung durch das Hineinragen des Drahtes in diese Strukturen und über
das Hautniveau hinaus (24;56).
7 Operativer Eingriff 48
7.1.6 Postoperativer Rahmen
Auf einen Gipsverband kann aufgrund der Eigenstabilität dieser Osteotomie verzichtet
werden (55) und mit einer frühen Mobilisation begonnen werden (2).
In den postoperativen Verband kann bei Bedarf auch eine Zehenschlinge eingelegt werden.
Die Nahtentfernung erfolgt ab dem 10. Tag nach der Operation (49) bis spätestens zur dritten
postoperativen Woche (2), danach wird der Verband einmal wöchentlich gewechselt, für
einen Zeitraum von sechs Wochen (49).
Die Patienten werden mit elevierten Füßen zur Bettruhe angehalten, werden aber aufgefordert
zur Verringerung des Thromboserisikos Übungen mit dorsoflektiertem Fuß durchzuführen,
auch wird so das Risiko von Kontrakturen verringert (2).
Die Mobilisation erfolgt am Operationstag und dem darauf folgenden Tag noch im Rollsessel.
Am 2./3. postoperativen Tag können die Patienten mit Hilfe eines bestimmten Therapieschuhs
notwendige Wege zurücklegen. Diese Schuhe haben eine wiegeförmige Holzsohle. Vier
Wochen nach der Operation wird dem Patienten das Tragen von Sportschuhen empfohlen
(49;54;55), nach weiteren zwei Wochen können die meisten Patienten einen normalen Schuh
tragen und den Fuß voll belasten (2;23;45;49). Bis zur endgültigen Ausheilung kann ein
Spacer, welcher den Zehenzwischenraum zwischen erstem und zweitem Strahl ausfüllt
sinnvoll sein (45). In anderen Studien über die Chevron Osteotomie werden weiche
Gummisohlen von Anfang an bevorzugt und bereits nach 5 bis 6 Tagen sind die Patienten
fähig sich mit Gehstützen oder ganz ohne Hilfsmittel fortzubewegen (2).
Die Röntgenkontrolle erfolgt nach 6 Wochen postoperativ. Die weitere Therapie besteht aus
dem Lösen von Blockaden und andere krankengymnastische Maßnahmen (49). In den ersten
zwei Monaten ist auf ein regelgerechtes Einheilen der Osteosynthese zu achten (2).
Die Zufriedenheit der Patienten bei der Nachuntersuchung der Chevron Operation war sehr
groß. Der Korrekturwinkel betrug durchschnittlich 8,3°. Die Verschmälerung des Vorfußes
betrug im Mittel in dieser Studie 2,8mm (7).
Die Patienten erreichten postoperativ nach 10 Tagen eine Bewegungsumfang von
durchschnittlich 75° Dorsalextension (zwischen 40° und 90°) und 12° Plantarflexion (0°-45°)
(9).
7 Operativer Eingriff 49
7.2 Scarf-Osteotomie
Einigen Studien zufolge bietet die Scarf Osteotomie viele biomechanische Vorteile und wird
vielfach zu den stabilsten Osteosynthese Verfahren überhaupt gezählt (16;33). Dies konnte im
Vergleich nachgewiesen werden und ist auf die Länge der Osteotomie zurückzuführen. Die
große knöcherne Kontaktfläche gibt Sicherheit bei der Einbringung der Schrauben, als auch
bei der Belastung. Diese Tatsache macht die Scarf Osteotomie bei chirurgischen Korrekturen
eines moderaten bis schweren Hallux valgus sehr beliebt (33).
7.2.1 Indikation
Während also ein mittelschwere bis schwere Verlauf eines Hallux valgus eine Indikation
darstellt (33), gilt wie bei den anderen gelenkerhaltenden Osteotomieverfahren auch, die
Arthrose im Metatarsophalangealgelenk als Kontraindikation. Auch in eine akute Entzündung
in Form einer Bursitis sollte nicht hinein operiert werden (5).
7.2.2 Operationsverfahren
Nachdem die zwei Hautinzisionen medial und lateral des Metatarsophalangealgelenkes erfolgt
sind, wird das subkutane Gewebe unter Schonung der Nervenbahnen in diesem Gebiet aus
dem Operationsfeld verlagert und zunächst die Exostose abgetragen. Bei diesem Vorgang ist
besonderes Augenmerk auf die Erhaltung der Gelenkfläche des Metatarsophalangealgelenkes
zu legen. Im Anschluss daran wird die Gelenkkapsel, sowie das Periost freigelegt (19). Die
Muskeln in dieser Region, besonders der M. abductor hallucis, können vielfältig versorgt
werden und die Sesambeine werden freigelegt (5). Nach dem Weichteileingriff folgt der
Sägeschnitt (19).
7.2.3 Sägeschnittführung
Die Scarf Osteotomie basiert auf einem längeren, horizontalen Knochenschnitt, welcher durch
die Region der Diaphyse verläuft. Zwei kleinere, annähernd transversal verlaufende
Sägeschnitte im Metaphysenbereich, am distalen und proximalen Ende des
Horizontalschnittes, ergänzen die Osteotomie. Durch diese Anordnung entsteht die, von der
medialen Seite des ersten Metatarsale gesehene, typische Z-Form dieser Methode. Der kurze,
distale Schnitt verläuft direkt proximal der ersten Metatarsophalangeal-Gelenkfläche, in
einem 45° Winkel zur Horizontalen. Der diaphyseale Schnitt verläuft nicht streng horizontal
7 Operativer Eingriff 50
sondern in einem 40° von distal-dorsal nach proximal-plantar. Diese Verkippung der
Schnittflächen ermöglicht eine größere Korrekturbreite (33).
Abb. 20: Sägeschnittführung und Schraubenfixierung
Das distale Fragment der Osteotomie wird daraufhin um ein Drittel der Diaphysenbreite
lateralisiert (19) ohne eine Rotationskorrektur vorzunehmen (33).
7.2.4 Fixierung
Innerhalb dieser Knochenbrücke wird die endgültige Position durch zwei Schrauben fixiert,
welche von dorsal in den Knochen eingebracht werden (33).
Die Fixierung mit Kirschner Draht ist umstritten. Teilweise scheint sie keinen
objektivierbaren Vorteil zu erbringen (19), andererseits werden ganze Studien auf dieser Basis
der Fixierung aufgebaut und positiv bewertet (5).
Zur Stabilitätsprüfung werden intraoperativ zwei Verfahren angewandt, das Ausüben von
plantarem Druck und die dynamische Belastung der Osteotomie (5).
7.2.5 Komplikationen
Die Art der Schraubenfixierung kann bei schlechter Knochenstruktur intra- oder postoperativ
zu Schwierigkeiten führen (33).
Ein gehäuftes Auftreten von Frakturen in der proximal-dorsalen Knochenbrücke ist auffällig
(16).
7 Operativer Eingriff 51
7.2.6 Postoperativer Rahmen
Eine postoperative Drainagenversorgung ist nicht notwendig. Es wird meist sehr schnell eine
Schmerzfreiheit erreicht (19).
Spätestens nach 6-8 Monaten sollte bei der Wiedervorstellung zur Materialentfernung eine
röntgenologische Kontrolle der regelgerechten Ausheilung erfolgen (5).
7.3 Stoffella-Osteotomie
1993 wurde diese dynamische Osteosynthesetechnik erstmals durchgeführt und wenige Jahre
später bereits mehrfach beschrieben (50;51). Die dynamische Osteosynthesetechnik ist eine
neue Variante der subkapitalen Hallux valgus Osteotomien. Sie besteht aus einem neu
entwickelten Implantat zur Stabilisierung und einer modifizierten Chevron Schnittführung.
Dieses aktive Implantat leitet die Belastung des Vorfußes auf die Osteotomie weiter ohne
jedoch eine Verschiebung zu verursachen (50).
Abb. 21: Fotografische Darstellung des Stoffellamodells
Das Implantat, die Dynamische Kompressionsspange wird als Kraftträger zwischen den
Anteilen der Osteotomie eingesetzt, es wird eine Kombination aus innerer Schienung (50),
7 Operativer Eingriff 52
durch die intramedulläre Verankerung im Schaft des ersten Metatarsale (57) und dynamischer
Kompression erstellt (40). Durch diesen Umstand entsteht ein dynamischer Zuggurtungseffekt
(57).
Vor der Fixierung kann der Metatarsalkopf gedreht, gekippt und verschoben werden (um bis
zu einen Markraum) (50), im Gegensatz zu üblichen Fixierungen, welche eine Lateralisierung
um einen halben Markraum ermöglichen (57).
7.3.1 Indikation
Diese Methode stellt eine primär stabile Versorgung dar, bei der eine Korrektur in allen
Ebenen möglich ist. Das maximale Korrekturausmaß ist erreicht bei einem Intermetatarsal
Winkel von 24°.
Die Verwendung einer dieser Osteotomien ist die Grundvoraussetzung für die Fixierung mit
der Dynamischen Kompressionsspange:
• Osteotomie nach Hohmann,
• Osteotomie nach Kramer,
• Osteotomie nach Magerl,
• Osteotomie nach Mitchell,
• Osteotomie nach Wilson
• Modifizierte Chevron Osteotomie.
Eine fortgeschrittene Arthrose im Zehengrundgelenk oder eine Osteoporose als
Grunderkrankung stellen Kontraindikationen dar (57).
7.3.2 Operationsverfahren
Die Grundlage dieser subkapitalen Osteotomie ist eine von Stoffella modifizierte Chevron
Osteotomie. Durch den nach distal offenen Winkel kann der Metatarsalkopf in allen Ebenen
korrigiert und in den Markraum eingestaucht werden (50).
7 Operativer Eingriff 53
Zur Darlegung des gesamten Operationsvorganges wird auf das Kapitel 7.1. verwiesen.
7.3.3 Sägeschnittführung
Die Schenkel der Winkelosteotomie treffen sich auf der Höhe der Schaftlängsachse, an der
Stelle, an welcher sie den Kreis schneidet, welcher um den Metatarsalkopf skizziert wird. Die
Schnittführung verläuft nach distal leicht ansteigend in einem 90°-120° Winkel tangential
zum Metatarsalkopfkreis. Der Schnitt ist mit einer oszillierenden Säge mit schmalen Blatt
durch zu führen (Siehe Abb.: 22 und 23).
Abb. 22: Darstellung des Osteotomiewinkels
Abb. 23: Ansatz des Sägeblatt
Die Lateralisierung des Metatarsalkopfes erfolgt mit einem Ende der Hebel-Tiefenlehre.
7 Operativer Eingriff 54
Abb. 24: Lateralisierung des distalen Osteotomieanteils
Die Repositionszange ermöglicht die Lagekorrektur des Metatarsalköpfchens.
Abb. 25: Einstauchen und Lagekorrektur mit der Repositionszange
7 Operativer Eingriff 55
7.3.4 Fixierung
Die Dynamische Kompressionsspange besteht aus einem Stahldraht mit 1,7 mm
Durchmesser, der spangenförmig gebogen ist (bajonettartig) und im mittleren Teil eine Öse
beinhaltet.
Abb. 26: Die Dynamische Kompressionsspange nach Stoffella
Die Öse dient der Fixierung des Metatarsalkopfes und wird an diesem mit einer 4mm
Kleinfragmentschraube angeschraubt. Diese Öse ist um einige Millimeter gegen den Rest der
Spange versetzt, entweder um 3, um 5 oder um 7 mm, dies eröffnet die Möglichkeit einer
starken Lateralisierung des distalen Anteils der Osteotomie.
Abb. 27: Variationen der Spange
Durch drehen des Implantats oder Schräglage kann eine Valgusfehlstellung oder
Pronationsfehlstellung ausgeglichen und eine Plantarisierung erreicht werden. Die Schenkel
der Spange sind gewellt (Reibschluß) und stehen bei Einbringung in den Markraum unter
Vorspannung (Spreizkraft) (50).
7 Operativer Eingriff 56
Nach dem Ausmessen der Tiefe des Markraumes und unter Berücksichtigung der
präoperativen Planung wird dann die geeignete Dynamische Kompressionsspange
ausgewählt.
Mit der Setzzange wird die Vorspannung der Spangenschenkel neutralisiert, durch
Kompression auf diese Anteile des Stahldrahtes. Dann wird die Spange in geplanter Position
in den Markraum eingebracht, bis zur letzten Spangenwellung.
Abb. 28: Positionierung der Spange
Mit einem Einschlaginstrument wird die Spange in ihre endgültige Position in den Markraum
vorgetrieben. Das Metatarsalköpfchen wird mit der Repositionszange gehalten und etwas
eingestaucht. Die Schraube, welche durch die Öse in den Metatarsalkopf eingebracht wird,
fixiert die Osteotomie. Der Verlauf der Schraube wird mit einem 2,4mm Spiralbohrer durch
die Öse der Spange vorgebohrt. Nachdem die Länge der benötigten Schraube ausgemessen
wurde, wird diese in den Metatarsalkopf hinein gebohrt. Vor dem Festdrehen des
Schraubenkopfes wird eine Unterlegscheibe eingebracht, um eine bessere Kontakthaftung zu
erreichen (57).
7 Operativer Eingriff 57
Abb. 29: Beziehung zwischen Spange, Schraube und Unterlegscheibe
Abb. 30: Endgültiger Sitz der Spange
Die Kraft, welche über den Vorfuß weitergeleitet wird, resultiert aus der Auflagereaktion
unter den Metatarsalköpfen und der plantaren Kraft der oberflächlichen
Verspannungsmechanismen. Diese resultierende Kraft verläuft physiologischer Weise durch
die Längsachse der Metatarsalen. Durch diesen Umstand tritt lediglich eine nach proximal
gerichtete Druckbeanspruchung auf.
Durch muskuläre Dysbalancen werden vermehrt tieferliegende Bänder beansprucht, ihr
proximaler Ansatz an den Metatarsalbasen kann eine Biegebeanspruchung der Metatarsalen
bewirken (51).
Die Biegekräfte werden durch das Implantat als Kraftleiter neutralisiert (50).
7 Operativer Eingriff 58
7.3.5 Postoperativer Rahmen
Sofort nach der Operation sind die Patienten in der Lage, den Vorfuß ohne Hilfsmittel voll zu
belasten, die anfangs angegebenen Schmerzen sind auf die Irritation des Weichteilapparates
zurückzuführen (50). Zunächst erfolgt die Mobilisation in einer Sandale mit weicher Sohle
(57). In der zweiten Woche sind diese Schmerzen deutlich gebessert und die meisten
Patienten in der Lage, einen Komfortschuh zu tragen. Eine Hallux valgus Nachtschiene kann
bis zur Metallentfernung die Weichteilheilung fördern (50).
Eine Röntgenkontrolle findet unmittelbar nach der Operation statt und vor der
Metallentfernung, welche in der fünften postoperativen Woche erfolgt. Dazu ist lediglich eine
Stichinzision unter Lokalanästhesie notwendig. Die Schraube wird herausgedreht und samt
der Unterlegscheibe entfernt, daraufhin wird die Kompressionsspange mit einer Spitzzange
aus dem Markraum des ersten Metatarsale extrahiert (57).
Das Großzehengrundgelenk bleibt uneingeschränkt, ein Zügelverband/
Vorfußentlastungsschuh ist nicht notwendig, wodurch sich die Rehabilitationszeit erheblich
verkürzt (50).
8 Material und Methode 59
8 Material und Methode
8.1 Material
Diese Studie soll neben der Findung von Thesen, den Ansatz und den theoretischen
Hintergrund für prospektive Patientenstudien geben. Die 26 Präparate dieser Studie stammen
von menschlichen Leichen, die in der Abteilung für Anatomie an der Ruhr-Universität-
Bochum der Wissenschaft zur Verfügung standen. Sie befanden sich zum Zeitpunkt der
Präparation zwischen ein und zwei Jahren in Formalingasen, nachdem sie zuvor mit einer
standardisierten Methode fixiert worden waren. Es wurden sowohl Großzehenstrahlen des
rechten, als auch des linken Fußes verwandt, wobei das Verhältnis ausgewogen ist. Auf Alter
und Geschlecht der Spender wurde weniger Wert gelegt, als auf die Hauptauswahlkriterien.
Insgesamt handelt es sich um 10 Präparate von männlichen Leichen und dementsprechend 11
Präparate von weiblichen Leichen im Durchschnittsalter von 82 Jahren. Das Alter der
Präparate schwankte zwischen 64 und 92 Jahren. Durchschnittlich wurde eine Dorsoflexion
von 38,91° im Metatarsophalangealgelenk vermessen im entspannten Zustand
(Normalstellung).
Als Hauptauswahlkriterien für die Aufnahme in diese Studie galten, Verformung der Achsen
des Präparates (Vermessung) und Zustand sämtlicher Muskeln, Bänder und Kapseln am
ersten Strahl. Diese Haltestrukturen sind eine der Grundlagen dieser Studie und sollten in
allen Präparaten gut erhalten sein.
Um eine homogene Modellserie zu erhalten, wurden nur Leichengroßzehenstrahlen verwandt,
die in einwandfreiem Zustand waren, ohne Austrocknungs- oder Fäulniszeichen. Zur
Wiedererkennung der einzelnen Präparate dient eine Leichennummer, die zusätzlich mit
Ziffern für die Osteotomieversorgung und einem Buchstaben für die Körperhälfte/
Entnahmeort versehen wurde.
8.2 Methode
8.2.1 Geplante Vorgehensweise
Vorversuche mit Rundhölzern
8 Material und Methode 60
Vorversuche mit fünf menschlichen Präparaten
Vorbereitung und Durchführung der eigentlichen Messreihe:
• Entnahme und Präparation der Großzehen
• Fixierung der knöchernen Strukturen an den Angriffspunkten des Gelenksimulators
• Einspannung in den Simulator, Erzeugung des ersten Messwertes (N*cm)
• Versorgung des Präparates mit dem entsprechenden Osteotomie Verfahren
• Zweite Messung (N*cm)
8.2.2 Vorversuche mit Rundhölzern
Zunächst fanden Vorversuche an Rundhölzern mit 1,5 cm Durchmesser statt, die mit
medizinischem Synthesematerial versorgt worden waren. Die mechanische und digitale
Einstellung des Versuchsstandes wurde der Fragestellung dieser Studie anzupassen. Die
Überprüfung der Reliabilität wurde auf diese Weise gewährleistet, da das Ergebnis bei allen
Modellen gleich ausfiel. Ein Biegungsbruch des Holzes oder ein Abfall des gemessenen
Widerstandes bei einem erreichten Winkel von 9° bei den keilförmig zersägten Hölzern und
bei einem Winkel von 16° bei den stufenförmig zersägten Modellen (+-1°).
Vier Modelle mit der Schnittführung nach Chevron und drei Modelle mit der Schnittführung
nach Scarf vermessen wurden. Die Lage des Gelenkdrehpunktes wurde bei der Chevron-
Methode in die Spitze des V-förmigen Schnittes projiziert, bei den anderen Modellen wurde
dieser Punkt zwischen den beiden Schraubenköpfen angenommen. Der Abstand zwischen
diesen Gelenkdrehpunkten und dem Krafteinleitungspunkt, an dem der Arm die Kraft des
Motors auf das Modell übertrug, betrug bei beiden Methoden zwischen 27 und 28
Millimetern. Während dieser Phase wurde eine grobe Orientierung erzielt und die
Durchführung des Hauptteil genauer definiert.
8 Material und Methode 61
Es wurde deutlich, dass die Einspannung der Präparate in die Versuchsanlage eine besondere
Bedeutung einnehmen sollten, da das Präparat während des Messvorganges lediglich in einer
Ebene gleichmäßig verformt werden sollte und dazu eine senkrechte Einspannung der
Präparathälfte oberhalb des Gelenkdrehpunktes zur Tischebene notwendig wurde.
Ein zweites Kriterium bei der Einspannung des Objekts war der Abstand zwischen
Gelenkdrehpunkt und dem Kirschner-Draht der Krafteinleitungsgabel, da nur dies eine
Garantie für eine konstante Länge des Hebelarmes sein konnte.
Abb. 31: Vorversuch mit Rundholz (Ansicht von frontal)
8 Material und Methode 62
Abb. 32: Vorversuch mit Rundholz (Ansicht von der Seite)
Außerdem ließ sich beobachten, dass durch zeitlich unregelmäßige Verformungsschritte der
gemessene Widerstand absank.
8.2.3 Vorversuche mit fünf menschlichen Präparaten
An diese ersten Vorversuche schlossen sich weitere fünf biomechanische Messungen mit
menschlichen Präparaten an, die ebenfalls noch nicht mit in die Auswertung einflossen. Die
Präparation der Leichengroßzehenstrahlen wurde in dieser Phase erprobt und verfeinert, um in
der eigentlichen Messreihe einen gewissen Standard gewährleisten zu können.
8.2.4 Vorbereitung und Durchführung der Messreihen
• Entnahme und Präparation der Großzehen
Der erste Strahl wurde proximal des Os metatarsale I abgesetzt, wozu die Durchtrennung der
Ligg. tarsometatarsalia dorsalia und plantaria notwendig war. Zur weiteren Präparation wurde
die Cutis und das darunter liegende Fettgewebe abgelöst. Die darunter liegenden Muskeln
wurden Schicht für Schicht ein bis zwei Zentimeter von ihrer Ansatzstelle abgesetzt.
8 Material und Methode 63
Die Präparate wurden bis auf das Periost freipräpariert, unter Schonung der Ligg. collateralia
und der Capsula articularis, da beide entscheidend zur Stabilität des Metatarsophalangeal
Gelenkes beitragen und eine Beschädigung die Ergebnisse verfälschen könnte.
• Fixierung der knöchernen Strukturen an den Angriffspunkten des Gelenksimulators
Die Basis des Os metatarsalia I wurde mit einer oszillierenden Säge dem Durchmesser eines
Kupferrohres angepasst. In diesem Kupferrohr wurde der Knochen dann mit medizinischem
Zement (CMW 200 Gentamicin Knochenzement) fixiert. Das Kupferrohr hatte dabei einen
Durchmesser von 25mm und eine Länge von 40mm für die Fixierung an der Basis des ersten
Metatarsalen. Ferner war das Rohrstück mit vier Ausfräsungen in vier verschiedene
Richtungen versehen, da sich nach den ersten Vorversuchen herausgestellt hatte, dass sich
ohne diese zusätzlichen Verankerungen des Zements im Kupferrohr das Modell mit dem
gesamten Zement im Metall verdrehte.
Dieser Schritt war notwendig, um eine gute Kontakthaftung zwischen dem Präparat und dem
Simulator zu gewährleisten bei der Einspannung der Metatarsalbasis.
8 Material und Methode 64
Abb. 33: Vermessung des Präparates, Pfeil markiert Angriffspunkt der Krafteinleitung
Der Metatarsale musste mehrere Zentimeter (mehr als 25 mm) weit in Metall und Zement
verankert sein, um keinen neuen Freiheitsgrad entstehen zu lassen. Der distale Anteil des Os
metatarsale mußte noch weit genug überstehen, um ausreichend Platz für die Durchführung
des jeweiligen Osteotomieverfahrens zu bieten. Die Distanz vom Anfang des Kupferrohres
bis zum Gelenkdrehpunkt wurde mit 65 mm festgelegt.
Die Articulatio interphalangealis wurde ebenfalls durch ein Kupferrohr versteift, welches
einen Durchmesser von 15 mm hatte und keinerlei Ausfräsungen besaß. Die Ausfräsungen
waren nicht notwendig, da während der Messung Rohr, Zement und Knochen durch einen
Kirschnerdraht untereinander verbunden und am Versuchsstand mit der
Kraftübertragungsgabel fixiert waren. Damit die Bohrung für diesen Angriffspunkt mittig im
Kupferrohr zustande kam, musste die Distanz zwischen Gelenkdrehpunkt und
Rohrmittelpunkt 30 mm (siehe Pfeil in Abb. 33) betragen. Der Gelenkdrehpunkt wurde dabei
8 Material und Methode 65
durch die Mobilisation des Gelenkes ermittelt und durch einen Metallzeiger im Versuchsstand
markiert. Dieser Zeiger hatte immer den gleichen Abstand zu diesem Kirschnerdraht, der die
Kraft vom Motor auf das Modell übertrug. Der Hebelarm blieb in seiner Länge konstant (wie
oben erwähnt). Aus diesem Grund wurde die Bohrung für diesen Draht erst im Versuchsstand
selbst vorgenommen. Der Durchmesser dieser Bohrung entsprach genau dem Durchmesser
des Drahtes, um eventuelle freie Beweglichkeit oder Blockierungen zu vermeiden.
• Einspannung in den Simulator, Erzeugung der ersten Messwerte (N*cm)
Im Anschluss an die so erfolgte Vorbereitung der Objekte wurde die physiologische Stabilität
der Aa. metatarsophalangeae vermessen und dokumentiert in einem Winkelbereich von der
vorgegebenen dorsoflexierten Normalstellung des jeweiligen Präparats bis zu 20,79°
zusätzlich. Die Dorsalflexion und andere individuelle Abweichungen erforderten ein
spezielles Einspannen bei den einzelnen Modellen. Der ursprüngliche Gelenkwinkel wurde
zuvor vermessen und durch ein Foto dokumentiert.
Bei der Einspannung wurde Wert darauf gelegt, dass der Strahlanteil oberhalb des Gelenks
senkrecht stand, um mit geringst möglicher Reibung den Weg zurück legen zu können. Der
Strahlanteil unterhalb des Gelenkes musste fest fixiert sein, um jegliche zusätzliche
Bewegung oder ein Ausweichen des Präparats vor der einwirkenden Kraft auszuschließen.
Die zeitliche Abfolge wurde manuell bestimmt und regelmäßig durch einen Knopfdruck
ausgeführt. Die Strecke, die pro Schritt überwunden wurde war zuvor definiert und
einprogrammiert worden, sie belief sich auf 0,99°. Dieser Wert entstand aus der Verrechnung
der einzelnen Zahnradschritte miteinander.
Der Kraftarm des Motors beschrieb also einen Kreisbogen und nahm dabei den Strahlanteil
oberhalb des Gelenkes mit, während der proximale Anteil fixiert blieb. Der Rechner ermittelte
den Wiederstand über die Strecke und die damit verbundene Zeit und gab dadurch die
Möglichkeit, Rückschlüsse über die Stabilität bzw. Flexibilität des Gelenkes zu ziehen.
Während der Messung wurde eine Relativbewegung, so vorhanden, auf einem am Kraftarm
fixierten Kreisbogen angezeigt. Bei Abweichungen von mehr als 5° konnte von einer falschen
Annahme des Gelenkdrehpunktes ausgegangen werden. Dies machten die Vorversuche
deutlich, in der eigentlichen Messreihe wurde der Wert 5° zwar einige Male erreicht, jedoch
nicht überschritten.
8 Material und Methode 66
• Versorgung des Präparats mit dem entsprechenden Osteotomie Verfahren
Die so vermessenen Präparate wurden nun innerhalb von zwei bis vier Tagen mit einem der
drei zuvor vorgestellten Osteotomie Verfahren versorgt (entweder mit der Chevron-, Scarf-
oder Stoffella-Methode). Die Studie über die Chevron Osteotomie wurde noch einmal
unterteilt, wobei der Keilschnitt der gleiche blieb, aber eine Serie von Modellen mit zwei
Drähten fixiert wurde und im Anschluss daran mit diesen Präparaten noch eine zweite Serie
vermessen wurde mit einer Fixierung durch eine Schraube. Bei der erneuten Einspannung in
den Versuchsstand wurde die gleiche Einstellung und die Bohrungen vom ersten Durchgang
verwandt. Die Messung mit der Kirschner-Draht Fixierung übte keinen Einfluss auf die
Stabilisierung mit der Spongiosaschraube (2,7 mm) aus, kein Präparat aus der „Draht-Reihe“
zeigte einen plötzlichen Stabilitätsverlust, was für ein Ausbrechen der Fixierung sprechen
würde, auch wurde die Form des Osteotomieschnittes durch die Messung nicht verändert. Ein
gegenseitiges Beeinflussen dieser beiden Messreihen kann also ausgeschlossen werden. Die
Operationstechniken wurden nach den Beschreibungen in Kapitel 7 vorgenommen. Eine
Lateralisierung des distalen Osteotomieanteils von 3 mm wurde angestrebt und durchgeführt.
• Zweite Messung (N*cm)
Da keines der Modelle bei der Messung der physiologischen Stabilität einen
Widerstandsabfall angezeigt hatte, konnten alle Präparate weiter verwandt werden und mit der
vorgesehenen Osteotomie vermessen werden. Die Ablaufbedingungen (Schrittstrecke und
zeitliche Einteilung) wurden von den physiologischen Messungen übernommen, ebenfalls
übernommen wurde die Position des Objektes im Versuchsstand.
Bei größeren Veränderungen der Stellung von Präparatsteilen zueinander wurden sowohl
Fotos von der Einspannung in Neutralstellung, als auch von der Einspannung mit zum
Beispiel aufklaffendem Osteosynthesespalt angefertigt.
Während der Zeit zwischen den Messungen wurden die Präparate in einem Formalinbad
aufbewahrt, um einem Versteifen der Kapsel und der Bänder vorzubeugen.
8 Material und Methode 67
Abb. 34: Einspannung eines Chevron Modells
8 Material und Methode 68
Abb. 35: Endpositionsmessung des Chevron Modells mit Aufklappen des Osteotomiespaltes
8.3 Versuchsanlage
Eine für diese Studie geeignete Versuchsanlage war bereits beim Lehrstuhl für Allgemeine
Mechanik der Ruhr-Universität-Bochum vorhanden und konnte durch Änderungen im
Bereich der Steuerungssoftware der Fragestellung angepasst werden.
Die Versuchsanlage kann man wie folgt unterteilen:
• Steuerungscomputer mit Steuerungssoftware
• Leistungsansteuerung für einen Schrittmotor
• Messwerterfassung
8 Material und Methode 69
• Gelenkbewegungseinrichtung (Gelenksimulator) mit Schrittmotor, Schwenkgetriebe,
Messwertgeber, Einspann- und Ausrichtvorrichtung.
Das Zusammenarbeiten dieser Komponenten ist hier schematisch dargestellt.
Drucker
Computer
UPM 60
SDP 5-41
Gelenk-simulator
Abb. 36: Versuchsanlagenkomponenten
Die noch zu beschreibenden einzelnen Bauteile des Bewegungssimulators sind
funktionsgerecht in einem stabilen Stahlgerüst (1) eingebaut. Die technische Ausführung des
Simulators ist in Abb. 37 (technische Zeichnungen siehe Anhang) dargestellt. Die in dieser
Zeichnung verwendeten Einzelteilnummern werden in der vorliegenden Beschreibung, zur
besseren Orientierung, aufgeführt. Da in diesem Abschnitt keine Literaturangaben erwähnt
werden, sind jegliche Zahlen in Klammern Einzelteilnummern.
8 Material und Methode 70
Abb. 37: Seitlicher Anblick der Versuchsanlage
8 Material und Methode 71
Tab. 3: Bezeichnung der Einzelteile des Gelenksimulators
Nr. Bezeichnung
1 Rahmen
2 Aufbauträger für Antriebs- und Getriebeeinheit
3 Schrittmotorhalterung
4 Schrittmotor
5 Wechselrädergetriebe
6 Antriebswelle mit Flansch für Schwenkarm
7 Grundplatte für Ausrichtvorrichtung
8 Lagergehäuse für Antriebswelle
9 Bogenzahnkupplung
10 Drehmoment-Messrad
11 Verbindungsscheibe zwischen Zahnrad und Drehmoment-Messrad
12 Getriebeachse
13 Lagergehäuse für Getriebeachse
14 Träger für Winkelgeber
15 Stellkörper für Winkelgeber (Nullabgleich)
16 Inkrementeller Winkelgeber mit Analogausgang
17 Schwenkarm
18 Ankoppelbalken
19 Gelenkbolzen
20 Krafteinleitungsgabel
21 Gegengewicht
22 Klemmstück
23 Höhenverstellung
24 Basisplatte für Kreuztisch
25 Kreuztisch (Horizontalverstellung)
26 Untere Kugelpfanne für 3-achsiges Drehgelenk
27 Obere Kugelpfanne für 3-achsiges Drehgelenk
28 Klemmschrauben für Kugelgelenk
29 Gelenkkugel (Rotationsverstellung)
30 Basistisch für Versuchskörper
31 Fester Spannbacken
8 Material und Methode 72
32 Loser Spannbacken
33 Spannschrauben-Bolzen
34 Einspannprofilstück (nach Bedarf angefertigt, nicht abgebildet)
35 Feststellschrauben für Spannbacken
36 Spannschrauben-Muttern
37 Verschiebeanschlag für Wechselrädergetriebe
Es folgen die Komponenten der Versuchsanlage einzeln beschrieben, wobei die ersten drei
Punkte nur stichwortartig abgehandelt werden:
8.3.1 Steuercomputer und Steuerprogramm
Der eingesetzte Computer ist ein handelsüblicher PC mit Pentium® II Prozessor. Über die in
diesem Rechner vorhandenen seriellen Schnittstellen (COM1; COM2) findet der
Datenaustausch zwischen Steuerungsprogramm und Leistungsansteuerung (COM1) sowie
zwischen Steuerungsprogramm und Messverstärker (COM2) statt.
Das Steuerungsprogramm kontrolliert den Ablauf des gesamten Versuchs mit dem
Probenkörper/ersten Strahl.
In der Reihenfolge der Ausführung sind dies:
• Festlegung der Schnittstellenparameter für den Datenaustausch
• Festlegen der Schrittmotorparameter für die Ausführung eines Winkelschritts
• Eingabe von Daten zur Kennzeichnung eines Versuchs
• Auslösen eines Winkelschrittes durch manuellen Tastendruck
• Auslösen einer Messwerterfassung
• Protokollieren eines Messwerts als Funktion des erreichten Winkels
• Beenden des Versuchs
8 Material und Methode 73
8.3.2 Leistungsansteuerung des Schrittmotors
Das Gerät für die Leistungsansteuerung SDP 5-41 - ein Produkt der Firma Berger & Lahr -
hat folgende Aufgaben:
• Bereitstellung der elektrischen Energie für den Betrieb des Schrittmotors
• Umsetzen der vom Steuercomputer vorgegebenen Befehle in elektro-magnetische Impulse
zur Ausführung eines Winkelschritts gegen den Widerstand des Probenkörpers
(Antriebsmoment) in der gewünschten Winkelgeschwindigkeit
• Festhalten der erreichten Winkelposition des Schrittmotors gegen das vom Probenkörper
erzeugte Reaktionsdrehmoment (Haltemoment)
8.3.3 Messwerterfassung
Die Messwerterfassung wird mit einer Vielstellenmessanlage UPM60 - ein Produkt der Firma
Hottinger-Baldwin-Messtechnik durchgeführt. Das Gerät hat folgende Aufgaben:
• Bereitstellen eines für den verwendeten Messwertgeber (Momentenrad mit DMS-
Vollbrücke) geeigneten Messverstärkers
• Kalibrierung des Messverstärkers um eine zahlenrichtige Anzeige des Messsignals zu
erhalten
• Nullabgleich ausführen
• Auslösen eines Messvorganges nach jedem Winkelschritt
• Ausgabe der Messwerte an den Steuerungscomputer
8.3.4 Gelenkbewegungssimulator
Dieser Teil der Versuchsanlage ist in zwei Funktionseinheiten einzuteilen.
Eine erste Einheit, die das jeweilige Präparat unter Berücksichtigung der Fragestellung im
einzigen noch beweglichen Gelenk verformt. Dabei handelt es sich um eine Bewegung in der
Ebene des Metatarsophalangealgelenkes, während des Messvorganges bewegt sich die
8 Material und Methode 74
proximale Phalanxbasis auf dem fixierten Kopf des ersten Metatarsalen, gerade so wie dies
beim natürlichen Abrollvorgang durchgeführt wird.
In dieser Einheit befinden sich auch der Messwertgeber für das zu messende Drehmoment
sowie ein Winkelgeber zur Kontrolle der erreichten Winkelposition.
Die zweite Einheit erlaubt den fixierten unteren Teil des Präparates (proximaler Anteil des
Metatarsalen) beliebig auszurichten. Ziel der Ausrichtung ist es, das Präparat so einzustellen,
das erstens, die Wirkungslinie der eingeleiteten Kraft und der distale Strahlanteil aufeinander
senkrecht stehen, zweitens der angenommene Drehpunkt des Gelenks in der Drehachse des
Schwenkarms (17) liegt und drittens die Schwenkebene der Maschine und die Ebene der
Gelenkoberfläche parallel liegen.
Schwenkmechanismus
Als Antrieb für den Schwenkmechanismus dient ein Schrittmotor Typ RDM-5913/50B der
Firma Berger & Lahr (4). Bauartbedingt kann dieser Motor eine volle Umdrehung der
Motorachse durch 1000 einzelne Winkelschritte erreichen. Dabei ist er in der Lage in jeder
angefahrenen Winkelposition anzuhalten, auch gegen ein rückstellendes Moment. Auf der
Motorachse befindet sich ein Zahnrad (5. Teil 1) mit 30 Zähnen. Dieses steht im Eingriff mit
einem größeren Zahnrad (5. Teil 2) mit 120 Zähnen, welches auf einer zur Schrittmotorachse
parallelen Achse (12) befestigt ist. Diese Achse ist in einer Lagereinheit (13) durch zwei
Wälzlager reibungsarm und spielfrei geführt.
Die beiden Zahnräder stellen ein einfaches einstufiges Getriebe mit einem
Übersetzungsverhältnis von 4:1 dar, d.h. einerseits erfordert eine volle Umdrehung des
zweiten Zahnrades 4000 Winkelschritte vom Schrittmotor, andererseits ist das vom
Schrittmotor aufzubringende Drehmoment nur ¼ des für die Verformung erforderlichen
Drehmoments.
Das große Zahnrad überträgt die Drehbewegung über eine Bogenzahnkupplung (9) auf den
Schwenkarm. Zwischen Bogenzahnkupplung und großem Zahnrad befindet sich der, zur
Messung des im Getriebe wirkenden Drehmomentes, geeignete Messwertgeber (10)
(Momentenmessrad). Die Bogenzahnkupplung verhindert, das durch Fehler in der
Ausrichtung Getriebeachse - Schwenkarmwelle (6) Zwangskräfte auftreten, die wiederum ein
unerwünschtes Messsignal im Momentenmessrad erzeugen würden.
8 Material und Methode 75
Die Übertragung der Drehbewegung von der Bogenzahnkupplung zum eigentlichen
Schwenkarm (17) erfolgt über eine zweifach gelagerte Welle (6;8). Diese Anordnung ist
reibungsarm und weitgehend spielfrei. Die Verbindung des Versuchskörpers mit dem
Schwenkarm wird durch den Ankoppelbalken (18) hergestellt. Der Ankoppelbalken steht auf
dem Schwenkarm senkgerecht und ist auf diesem in radialer Richtung zu verschieben. Durch
diese Verschiebemöglichkeit kann der Schwenkradius im Bereich 0 bis 150 mm stufenlos
eingestellt werden. Bei den vorliegenden Versuchen wird ein Schwenkradius von 30 mm
eingestellt. Die Länge des Ankoppelbalkens ist so gewählt, dass die Einspann- und
Ausrichtvorrichtung mit dem eingespannten Probekörper den Bewegungsablauf während des
Versuches nicht behindert. Als Massenausgleich ist das verschiebbare Gegengewicht (21)
vorgesehen. Am Ende des Ankoppelbalkens ist mit Hilfe eines Klemmstückes (22) ein
Gelenkbolzen (19) befestigt. Die Achse dieses Bolzens liegt parallel zur Achse des
Ankoppelbalkens mit einem Abstand von 30 mm. Auf dem Gelenkbolzen befindet sich die
Krafteinleitungsgabel (20), die sich somit relativ zum Schwenkarm frei drehen kann. Die
Notwendigkeit dieser freien Bewegungsmöglichkeit wird bei der Beschreibung der Kinematik
des Versuchskörpers näher erläutert. Zur Kontrolle der Relativdrehung zwischen
Krafteinleitungsgabel und Ankoppelbalken bzw. Klemmstück ist eine einfache
Winkelmesseinrichtung vorgesehen. Anbringung und Wirkungsweise dieser
Winkelmesseinrichtung ist auf Abb. 38 zu sehen. Zur Überprüfung, ob der angenommene
Drehpunkt des Zehenwurzelgelenks in der Drehachse des Schwenkarms liegt, ist ein
verschiebbarer Zeiger am Gelenkarm angebracht. Anbringung und Wirkungsweise sind
ebenfalls aus Abb. 38 zu ersehen.
8 Material und Methode 76
Abb. 38: Winkelmesser und Drehzentrumsanzeiger
Ausricht- und Einspanneinheit
Um einen Körper in jede beliebige Lage zu bringen, hier als Ausrichtung bezeichnet, sind
Verstellmöglichkeiten in allen 6 Freiheitsgraden (3 Verschiebungen und 3 Rotationen)
erforderlich. Um dies in einer für diesen Versuch ausreichenden Weise zu erreichen, werden
drei Verstelleinheiten, die übereinander angeordnet auf der Grundplatte (7) befestigt sind,
eingesetzt.
• Vertikale Verstellmöglichkeit
Die untere Einheit dient der Höhenverstellung. Sie besteht aus zwei parallel angeordneten
Keilen, welche eine schiefe Ebene bilden auf der eine schlittenförmige Tischkonstruktion
8 Material und Methode 77
auf- und abgleiten kann (23). Die Verstellung erfolgt über eine Gewindespindel, welche
über eine Handkurbel angetrieben wird. Von der Mittelstellung des Schlittens auf der
schiefen Ebene ausgehend ist eine Höhenverstellung von +/- 40 mm möglich. Die exakte
Führung des Schlittens auf der schiefen Ebene wird infolge Formschluss zwischen Kufe
und schiefer Ebene erreicht (Nut und Feder). Die eingestellte Position lässt sich durch
Klemmschrauben fixieren.
Die Besonderheit dieser Höhenverstellung bringt es mit sich, dass bei jeder Veränderung
der Höhe auch eine Veränderung in eine der beiden horizontalen Richtungen erfolgt. Dies
muss dann durch eine entsprechende entgegengesetzte horizontale Verschiebung
ausgeglichen werden.
• Horizontale Verstellmöglichkeit
Die mittlere Einheit dient der Verstellung in der horizontalen Ebene und ist auf der
Tischplatte (24) der Vertikalverstellung montiert. Sie besteht aus zwei übereinander
angeordneten Verschiebeeinheiten deren Verschieberichtungen rechtwinklig zueinander
stehen. Eine solche Anordnung nennt man Kreuztisch (25). Die Verstellung jeder der
beiden Richtungen erfolgt ebenfalls über eine Gewindespindel, welche über eine
Handkurbel angetrieben wird. In jeder der beiden horizontalen Richtungen ist, ausgehend
von der Mittelstellung, eine Verstellung von +/- 50 mm möglich. Die exakte und spielfreie
Führung der Gleitbahnen wird auch hier durch besondere Formgebung
(Schwalbenschwanzführung) erreicht. Eine Fixierung der eingestellten Position erfolgt
ebenfalls durch Feststellschrauben.
• Rotatorische Verstellmöglichkeit
Oberhalb der horizontalen Verstelleinheit ist ein Kugelgelenk aufgebaut, welches
Schwenkbewegungen (Rotationen) um beliebige Achsen zulässt. Diese Einheit besteht aus
zwei Kugel-Halbschalen (26;27), die eine Kugel (29) mit gleichem Durchmesser
umschließen. Fest mit der Kugel verbunden ist der eigentliche Aufspanntisch (30) für das
Präparat. Die zwei Kugel-Halbschalen können gegeneinander mit drei Schrauben (28)
verspannt werden. Auf diese Weise lässt sich die Kugel bzw. der mit ihr verbundene
Aufspanntisch innerhalb eines Kegels mit dem Öffnungswinkel von ca. 90° schwenken
und in der gewünschten Lage durch Reibschluss fixieren. Die untere Halbschale (26) ist
fest mit dem Kreuztisch verbunden und macht daher alle durch die unteren beiden
Einheiten ausgeführten Verschiebungen mit.
8 Material und Methode 78
• Aufspanneinheit
Die Aufspanneinheit dient der festen Einspannung des Präparates. Sie besteht aus dem
o.g. Aufspanntisch (30) und zweier Spannbacken (31;32). Diese Spannbacken sind durch
ihre Formgebung dazu geeignet, zylindrische Körper mit einem Durchmesserbereich von
15 mm bis 40 mm so zu spannen, dass die Zylinderachse senkrecht auf der Tischebene zu
stehen kommt. Im Aufspanntisch sind zwei parallel laufende T-Nuten vorhanden, in denen
angepasste Nutensteine eingesetzt sind. Die Nutensteine können in den T-Nuten zunächst
verschoben werden. Eine der beiden Spannbacken ist mit zwei Spannschrauben (35) und
zwei Nutensteinen auf dem Aufspanntisch festgesetzt. Die Position dieser festen
Spannbacke (31) ist so zu wählen, dass die Achse des unteren zylinderförmigen
Einspannteils des Präparates durch den Mittelpunkt der o.g. Kugel (29) geht. Die zweite,
zunächst lose Spannbacke (32), wird gegen das Präparat geschoben. Mit zwei parallel zum
Aufspanntisch wirkenden Spannschrauben (33;36) werden die Spannkräfte aufgebracht.
Zusätzlich wird die lose Backe mit zwei Schrauben und den zugehörenden Nutensteinen
auf den Aufspanntisch gepresst. Das Präparat ist jetzt auf dem Tisch fixiert.
9 Ergebnisse 79
9 Ergebnisse
Die verschiedenen Gruppen, welche jeweils einem Osteotomieverfahren zugeordnet wurden,
erreichten sowohl in der physiologischen Messreihe als auch in der postpräparativen
Messreihe unterschiedliche Widerstandswerte beim maximal gemessenen Winkel von 20°
Dorsalflexion.
Tab. 4: Messreihe der Scarf Osteotomie
Präparate physiol. Max. osteosynth. Max
29.98 r 88,60 107,31
29.98 l 78,74 28,31
04.99 l 7,42 7,74
03.99 r 127,47 77,37
03.99 l 38,23 6,21
06.99 r 456,95 75,91
05.99 r 85,59 25,13
Diese Gruppe wurde der Scarf Osteotomie zugeordnet.
Tab. 5: Messreihe der Chevron Osteotomie mit Kirschner-Draht Fixierung
Präparate physiol. Max. osteosynth. Max
06.98 l 140,57 22,82
15.98 r 118,55 35,13
15.98 l 184,92 28,01
24.98 l 67,39 7,93
87-.8 r 268,82 41,02
23.98 r 25,43 6,34
28.98 l 61,77 22,77
Die zweite Staffel der Messreihe wurde nach der Chevron Osteotomie behandelt und mit
einem Kirschner Draht fixiert.
9 Ergebnisse 80
Tab. 6: Messreihe der Chevron Osteotomie mit Schrauben Fixierung
Präparate physiol. Max. osteosynth. Max
06.98 l 140,57 72,18
15.98 r 118,55 23,20
15.98 l 184,92 171,26
24.98 l 67,39 41,88
87-.8 r 268,82 196,02
23.98 r 25,43 16,26
28.98 l 61,77 46,20
Die Osteotomie blieb die selbe wie bei der Gruppe zuvor, doch die Fixierung wurde durch
eine Schraube vorgenommen.
Tab. 7: Messreihe der modifizierten Chevron Osteotomie mit Dynamischer
Kompressionsspangen Fixierung nach Stoffella
Präparate physiol. Max. osteosynth. Max
01.99 r 32,96 15,43
01.99 l 60,46 3,28
02.99 r 62,34 19,11
02.99 l 33,41 16,59
06.98 r 98,25 14,22
14.98 r 227,34 16,59
14.98 l 92,26 6,72
Bei dieser Operation blieb die Sägeschnittführung nicht die gleiche, sondern wurde
modifiziert wie im siebten Kapitel beschrieben. Die Osteotomieanteile wurden durch die
Dynamische Kompressionsspange nach Stoffella verbunden.
Bei der Analyse der Tabellen wird deutlich, wie stark die Werte variieren, auch innerhalb
einer Gruppe, bei einem Verfahren. Deshalb sollte man diese beiden gemessenen
Widerstandswerte zueinander in Beziehung setzen.
9 Ergebnisse 81
Daher werden in diesem Abschnitt die Ergebnisse so vorgestellt, dass das Verhältnis
physiologisches Objekt zu dem Objekt mit Osteosyntheseversorgung stets schon
berücksichtigt ist.
Am einfachsten ist dies möglich durch die Angabe in Prozentzahlen. Der Prozentsatz der
ursprünglichen Stabilität wird aufgezeichnet, der nach Zersägung und Fixierung noch erreicht
wurde, bei einem maximal gefahrenen Winkel von 20°. Diese Betrachtungsweise ergibt für
die mit der Scarf Osteotomie versorgten Präparate Werte von maximal 121,1% (also eine
zusätzliche Verfestigung) bis minimal 16,2%. Im Mittel bedeutet das eine prozentual
erreichte Stabilität nach der Osteosynthese von 54,89%. Eine andere Möglichkeit diese Werte
auszudrücken ist, sie in dieser Formel darzustellen:
Ln (Messwert physiologisch/Messwert osteosynthetisch) (01)
In dieser Formel werden beide Messwerte in Beziehung zu einander gesetzt, und zusätzlich
werden die positiven Ausreißer näher an das Gruppenmittel herangezogen. Besonders
„instabile Werte“ werden in ihrer Tendenz noch weiter bestärkt. Für die Scarf Gruppe ergeben
sich daraus Werte von –0,1915 bis 1,8174, wobei besonders niedrige Zahlen eine hohe
Stabilität ausdrücken. Im Mittel errechnet sich ein Wert von 0,8751.
Tab. 8: Verrechnungswerte der Scarf Messreihe nach der Formel 01
Kennzeichnung Prozentuale Stabilität
Ln(physio./osteosynth.)
Präparat 1: 29.98 r 121,1 -0,1915
Präparat 2: 29.98 l 35,95 1,0229
Präparat 3: 04.99 l 104,3 -0,0422
Präparat 4: 03.99 r 60,7 0,4992
Präparat 5: 03.99 l 16,2 1,8174
Präparat 6: 06.99 r 16,6 1,7950
Präparat 7: 05.99 r 29,36 1,2255
Dies sieht in eine Graphik umgesetzt wie folgt aus:
9 Ergebnisse 82
Scarf Osteotomie
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
Präparate
ln (M
ax. p
rä- z
u po
stop
erat
iv)
Einzelergebnisse -0,192 1,023 -0,042 0,499 1,817 1,795 1,226Gruppenmittelwert 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875Gesamtmittelwert 1,385 1,385 1,385 1,385 1,385 1,385 1,385
1 2 3 4 5 6 7
Abb. 39: Ergebnisgraphik der Scarf Messreihe
Der Gruppenmittelwert (Gruppenµ) liegt deutlich unter dem Gesamtgruppenmittelwert, wobei
in diesem Rechenverfahren Ln (Maximales Ergebnis prä- zu postoperativ) eine hohe Stabilität
durch niedrige Werte ausgedrückt wird.
Die Messreihe, in welcher Präparate mit der Chevron Osteotomie versorgt und anschließend
durch eine Schraube fixiert wurden, zeigte eine durchschnittliche prozentuale Stabilität
postoperativ von 37,52%. Insgesamt bewegten sich die Werte zwischen 80,43% maximaler
Stabilität und 7,39% als Präparat mit der geringsten Stabilität nach Osteosynthese. Drei
Präparate aus dieser Reihe liegen mit ihrem Einzelergebnis über dem Gruppenmittelwert, vier
Werte liegen darunter.
Bei der Anwendung des logarithmischen Rechenverfahrens ergibt sich Werte von 0,9714 bis
1,3780. Der Mittelwert der verrechneten Ergebnisse beläuft sich auf 1,3206.
9 Ergebnisse 83
Tab. 9: Verrechnungswerte der Chevron Messreihe mit Schraubenfixierung
Kennzeichnung Prozentuale Stabilität
Ln(physio./osteosynth.)
Präparat 1: 06.98 l 48,65 0,7204
Präparat 2: 15.98 r 80,43 1,2433
Präparat 3: 15.98 l 7,39 2,6054
Präparat 4: 24.98 l 37,85 0,9714
Präparat 5: 87-.8 r 27,08 1,3063
Präparat 6: 23.98 r 36,06 1,0199
Präparat 7: 23.98 l 25,21 1,3780
Die Schwankungen der Einzelergebnisse werden in einer Graphik besonders deutlich:
Chevron Osteotomie mit Schraubenfixierung
0
1
2
3
Präparate
ln (M
ax. p
rä- z
u po
stop
erat
iv)
Einzelergeb. 0,7204 1,2433 2,6054 0,9714 1,3063 1,0199 1,378
Gruppenµ 1,3207 1,3207 1,3207 1,3207 1,3207 1,3207 1,3207
Gesamtµ 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847
1 2 3 4 5 6 7
Abb.40: Ergebnisgraphik der Chevron Messreihe mit Schraubenfixierung
Wobei die Schwankungen zwischen Gruppen- und Gesamtmittelwert (µ) geringer ausfallen,
als bei der Scarf Serie.
Als dritte Reihe sollen die Ergebnisse der mit Kirschner-Draht befestigten Chevron
Osteotomie vorgestellt werden. Die prozentuale Stabilität schwankte zwischen 11,77% und
9 Ergebnisse 84
36,86%, für den Gruppenmittelwert ergibt dies eine Reststabilität von 21,4% nach der
Drahtfixierung, wobei drei der Präparate ein höhere Prozentangabe erreichen. Umgerechnet
ergeben sich ln-Werte von 0,9979 minimal bis 2,1398 maximal. Der Mittelwert dieser Gruppe
lautet: 1,6183.
Tab. 10: Verrechnungswerte der Chevron Messreihe mit Kirschner-Drahtfixierung
Kennzeichnung Prozentuale Stabilität
Ln(physio./osteosynth.)
Präparat 1: 06.98 l 16,23 1,8180
Präparat 2: 15.98 r 29,63 1,2162
Präparat 3: 15.98 l 15,14 1,8873
Präparat 4: 24.98 l 11,77 2,1398
Präparat 5: 87-.8 r 15,26 1,8799
Präparat 6: 23.98 r 24,93 1,3890
Präparat 7: 23.98 l 36,86 0,9979
Graphisch dargestellt wird der Unterschied zwischen dem Gesamtmittelwert und diesem
Gruppenmittelwert deutlich:
9 Ergebnisse 85
Chevron Osteotomie mit Drahtfixierung
0
1
2
3
Präparate
ln (M
ax. p
rä- z
u po
stop
erat
iv)
Einzelergeb. 1,818 1,2162 1,8873 2,1398 1,8799 1,389 0,9979
Gruppenµ 1,6183 1,6183 1,6183 1,6183 1,6183 1,6183 1,6183
Gesamtµ 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847
1 2 3 4 5 6 7
Abb.41: Ergebnisgraphik der Chevron Messreihe mit Kirschner-Drahtfixierung
Auch bei dieser operativen Methode liegt der Mittelwert aller Gruppen zusammen genommen
sehr dicht bei diesem Gruppenmittel.
Bei der letzten Messreihe handelt es sich um Großzehenstrahlen, welche mit einer
modifizierten Chevron Osteotomie versehen wurden und im Anschluss daran eine
Dynamische Kompressionsspange nach Stoffella zur Fixierung erhalten haben. Zunächst die
prozentualen Werte: Der Mittelwert beträgt 22,31%, bei einem niedrigsten Wert von 0,002%
und einem Maximum an erreichter Reststabilität von 49,65%. Drei der Einzelergebnisse
überschreiten den Mittelwert der Gruppe deutlich. Bei der Erstellung der Beziehung zwischen
prä- und postoperativem maximal erreichbarem Widerstand bei maximal ausgeführtem
Winkel, ergeben sich Werte von 0,7 bis 2,9141 und ein Gruppenmittelwert von 1,8150.
9 Ergebnisse 86
Tab. 11: Verrechnungswerte der modifizierten Chevron Messreihe mit Dynamischer
Kompressionsspangenfixierung
Kennzeichnung Prozentuale Stabilität
Ln(physio./osteosynth.)
Präparat 1: 01.99 r 46,81 0,7589
Präparat 2: 01.99 l 0,002 2,9141
Präparat 3: 02.99 r 30,65 1,1823
Präparat 4: 02.99 l 49,65 0,7
Präparat 5: 06.98 r 14,47 1,9328
Präparat 6: 14.98 r 7,3 2,6176
Präparat 7: 14.98 l 7,28 2,6195
In einer Graphik stellen sich diese Werte wie folgt dar:
Modifiziete Chevron Osteotomie mit Dynamischer Kompressionsspange (Stoffella)
0
1
2
3
Präparate
ln (M
ax.p
rä- z
u po
stop
erat
iv)
Einzelergeb. 0,7204 1,2433 2,6054 0,9714 1,3063 1,0199 1,378Gruppenµ 1,8179 1,8179 1,8179 1,8179 1,8179 1,8179 1,8179Gesamtµ 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847
1 2 3 4 5 6 7
Abb. 42: Ergebnisgraph der modifizierten Chevron Messreihe mit Dynamischer
Kompressionsspangenfixierung
Bei dieser Methode divergieren die Mittelwerte stark, wobei der Gruppenmittelwert den
Gesamtmittelwert übersteigt.
10 Auswertung 87
10 Auswertung
10.1 Geplante Auswertung
Eine Hierarchische Testprozedur wurde zur Auswertung des Ergebnisteils geplant und
vorgenommen.
• Der erste Schritt dieser Planung beinhaltete eine Varianzanalyse mit Hilfe des SPSS-
Statistikprogramms. Als Wert zur Signifikanzprüfung wurde festgelegt a=0,05
• Falls durch den ersten Schritt eine Signifikanz bewiesen werden kann, folgt der zweite
Schritt in Form eines paarweisen/gruppenweisen t-Tests zur Ermittlung signifikanter
Unterschiede zwischen den Gruppen
Aufgaben der Varianzanalyse sind:
• Berechnung des Gruppenmittelwerts „µg“ für die einzelnen Verfahren, µgScarf, µgChD
(Chevron mit Draht-Fixierung), µgChS (Chevron mit Schrauben-Fixierung) und als
vierten Wert µgStoffella
• Berechnung der Differenzen der Einzelergebnisse innerhalb einer Messgruppe zu dem
jeweiligen Gruppenmittelwert
• Berechnung des Mittelwerts aller verwendeten Präparate „µa“
• Korrelation der verschiedenen Gruppenmittelwerte mit dem Gesamtmittelwert
• Die errechneten Differenzen der Einzelergebnisse zum jeweiligen Gruppenmittelwert µg
und der einzelnen Gruppenmittelwerte µg zum Gesamtmittelwert µa werden verglichen.
Dies ist der, für die Signifikanz, wichtigste Schritt.
Schwanken die Einzelergebnisse einer Gruppe sehr stark, sind die Abweichungen vom
Gruppenmittelwert sehr hoch, sind diese Abweichungen ebenso groß wie die Abweichung des
Gruppenmittelwertes vom Gesamtmittelwert, handelt es sich eher um einen Zufall, als um ein
signifikantes Ergebnis. Liegen die Einzelwerte eines Osteotomieverfahrens sehr dicht bei
einander, also folglich dicht am Gruppenmittelwert µg und divergieren Gruppen- und
Gesamtmittelwert erheblich von einander, so liegt mit großer Wahrscheinlichkeit ein
10 Auswertung 88
signifikanter Unterschied dieser Gruppe zu den anderen Gruppen vor. Wenn der Wert a=0,05
unterschritten wird, ist die Signifikanz gesichert.
10.2 Durchgeführte Auswertung
In den verwendeten Auswertungstabellen wurde mit den im Ergebnisteil angegebenen Werten
gerechnet. Für die Varianzanalyse war es wichtig, das das Verhältnis der Messwerte vor der
Osteosyntheseversorgung zu den Messwerten nach der Versorgung in einem Subtraktionsterm
ausgedrückt werden kann. Nur unter dieser Voraussetzung kann das Statistikprogramm eine
Signifikanz ermitteln. Angewandt wurde deshalb das mathematische Gesetz, nach welchem
man ein Verhältnis zweier Werte zu einander auch in einer Subtraktion ausdrücken kann. Dies
ist der Fall für:
ln(prä-/postoperativ)=ln(präoperativ)-ln(postoperativ) (01)
Dieses Rechenverfahren verzieht die Ergebnisse. Sehr stabil gemessene Werte (im extremsten
Fall: Ausreißer nach oben) werden näher an den Gruppenmittelwert herangeführt. Niedrige
Werte im Koordinatensystem werden noch weiter nach links verzogen. Diese Verzerrung
kann jedoch für nennenswerte Stabilitätsunterschiede vernachlässigt werden. Auffällig wird
sie, wenn man die prozentualen Stabilitätsmittelwerte gegeneinander verrechnet, und im
Anschluss daran die erreichten Gruppenmittelwerte nach der oben beschriebenen Methode
aufführt:
Tab. 12: Vergleich der prozentualen Stabilität im Mittel der verschiedenen Verfahren
Verfahren Erreichte Reststabilität
Scarf-Osteotomie 54,89%
Chevron-Osteotomie mit Schraubenversorgung 37,52%
Chevron-Osteotomie mit Drahtversorgung 22,31%
Osteotomie mit Stoffella Spangenversorgung 21,40%
10 Auswertung 89
Tab. 13: Vergleich der nach (01) errechneten Werte im Mittel der verschiedenen Verfahren
Verfahren Verhälnis
Scarf-Osteotomie 0,8751
Chevron-Osteotomie mit Schraubenversorgung 1,3206
Chevron-Osteotomie mit Drahtversorgung 1,6183
Osteotomie mit Stoffella Spangenversorgung 1,8150
Je größer der Messwert nach der Osteosynthese ausfällt (im Nenner), umso kleiner wird der
Ergebniswert. Besonders kleine Werte deuten also auf eine äußerst stabile
Osteotomieversorgung hin.
Ein Vergleich der Tabellen 12 und 13 zeigt eine veränderte Reihenfolge, welche durch das
Rechenverfahren entsteht. Jedoch liegen diese Werte so nah bei einander, dass sie als eher
gleichwertig eingestuft werden können.
Bei der Varianzanalyse ergab sich in Schritt fünf, durch welche Differenzen innerhalb der
Gruppe mit Differenzen der Gruppen untereinander in Beziehung gesetzt werden, ein Wert
von 2,24. Dieser wird zu dem eigentlichen P-Wert umgewandelt, der dann ergab, das a sich
auf 0,1091 beläuft. Damit liegt der ermittelte P-Wert für diese Studie über dem geforderten P-
Wert (0,05) für einen Signifikanzbeweis.
Die geplante hierarchische Auswertungsprozedur wird daher an dieser Stelle abgebrochen.
Ein t-Test zur Ermittlung der einzelnen signifikanten Unterschiede ist nicht mehr sinnvoll.
10 Auswertung 90
10.3 Varianzanalysetabelle
Tab. 14: Die vom Rechner erstellte Varianzanalysetabelle (die Zahlen in Klammern beziehen
sich auf die in 10.1 (Aufgaben einer Varianzanalyse) genannten Schritte)
Freiheitsgr. QS mittlere QS F-Wert P-Wert
Modell (4) 3 3,8184 1,2728 2,24(4/2) 0,1091
Fehler (2) 24 13,6161 0,5673
Gesamt 27 17,4345
Es liegt hier also keine Signifikanz vor, jedoch wird eine Tendenz deutlich, da bei zufälligen
Ergebnissen, also praktisch vier identischen Gruppen, die Gruppenmittelwertdifferenzen
geringer ausfallen würden und somit der P-Wert noch höher ansteigen würde. Bei einer
wesentlich gößeren Präparatezahl wird ein Signifikanznachweis sicherlich wahrscheinlicher.
Für den P-Wert von 0,05 muß also die zuvor gestellte Nullhypothese von
Ho: µScarf=µChS=µChD=µStoffella (02)
angenommen werden.
10.4 Der U-Test von Mann, Whitney und Wilcoxon
Dieser Test setzt weder eine Symmetrie noch eine Normalverteilung voraus. Es werden zwei
Mediane miteinander verglichen, wobei die Nullhypothese lautet: Ho: µ1=µ2. Bei dem
Vergleich der Gruppen untereinander ergeben sich folgende Werte:
Scarf-Chevron/Schraube: U=18
Scarf-Chevron/Draht: U=9
Scarf-Stoffella: U=11
Chevron/Schraube-Chevron/Draht: U=14
Chevron/Schraube-Stoffella: U=18
Chevron/Draht-Stoffella: U=24
10 Auswertung 91
Der kritische Wert für den U-Test bei einem Stichprobenumfang von 7 Objekten pro Gruppe,
bei alpha= 0,05 und einer zweiseitigen Fragestellung lautet: 8. Da alle Prüfgrößen die Zahl 8
überschreiten ist ein Unterschied der einzelnen Gruppen nicht gesichert. Die Scarf-Operation
und die Chevron-Operation mit Drahtfixierung weisen allerdings eine Prüfgröße auf, die dem
kritischen Wert sehr nahe kommt. Damit ist eine schlechtere Stabilität der Chevron Methode
mit Verdrahtung gegenüber der Scarf Methode sehr wahrscheinlich.
11 Diskussion 92
11 Diskussion
11.1 Osteotomie versus Weichteileingriff
Ein Eingriff, der lediglich auf die Weichteile beschränkt bleibt, unterliegt ebenfalls einer
strengen Indikationsstellung. Der Intermetatarsal Winkel darf 12° nicht überschreiten. Die
Korrekturmöglichkeiten dieser Art des Eingriffs enden an dieser Grenze (24). Den größten
Nutzen ziehen Patienten aus einem kombinierten Verfahren, in welchem eine stabile
Osteotomie durch einen Weichteileingriff ergänzt wird (14).
Für die Osteotomie liegt die Korrekturgrenze, vom einzelnen Verfahren abhängig, viel höher.
Bei der Chevron Osteotomie ist ein mittelschwer ausgeprägter Hallux valgus mit einem
Intermetatarsal-Winkel von 15° die obere Korrekturgrenze (2;9;49). Bei der Scarf Osteotomie
ist selbst die Korrektur von schwer wiegenden Hallux valgus Deformitäten möglich (33).
Ebenso verhält es sich für die modifizierte Chevron Osteotomie, für den Fall, dass sie mit
einer Dynamischen Kompressionsspange versorgt wurde. Der für die Korrektur maximal
erlaubte Intermetatarsal-Winkel beläuft sich auf 24° (57).
Die biomechanischen Korrekturmöglichkeiten der subkapitalen Osteotomien wird heftig
diskutiert. Die Literatur tendiert zur Osteotomie als Goldstandard in der Hallux valgus
Chirurgie. Dies liegt in der Tatsache begründet, dass die mediale Verschiebung von Gewicht
und Druckaufnahme während der Belastung der Fortbewegung, welche durch die Deformität
bedingt ist, durch eine Osteotomie behoben werden kann (28).
11.2 Stabilität einer Osteotomie
Die Stabilität der Osteotomie beeinflusst die postoperative Therapie deutlich, je instabiler die
Osteotomie, umso schwieriger wird die frühe Mobilisation und umso komplizierter die
Versorgung durch Stützverbände, Therapieschuhe oder die Einhaltung der vorgeschriebenen
Teilbelastung (50).
Bei stabiler Fixierung der knöchernen Anteile der Osteotomie kommt es zur primären
Knochenbruchheilung, bei mangelnder Stabilität im Osteotomiespalt treten Schubkräfte auf,
welche dann eine Überbrückung durch knöcherne Strukturen oder Callus verhindern. Die
Ausheilung wird verlangsamt (38).
11 Diskussion 93
Die Fixierung soll Instabilitäten vorbeugen, insbesondere die Rotation betreffende
Instabilitäten (10). Zu diesem Zweck sind einige Methoden entwickelt worden, die eine
Fixierung mit Kirschner-Draht, Schrauben, oder Spangen (Kompressionsspange) vorsehen
(49;50;57). Die Dynamische Kompressionsspange soll zusätzlich, oder sogar hauptsächlich
den Prinzipien der biologischen Knochenheilung genügen.(57)
11.3 Fehlerdiskussion
• Um die Veränderungen an den Präparaten, welche durch die Lagerung in
Formalingasen entstanden seien könnten zu berücksichtigen, wurden die einzelnen
unverletzten Großzehen zunächst in ihrem „physiologischen“ Zustand biomechanisch
vermessen. Dieser Messwert wurde dann in Beziehung gesetzt zu den Werten, welche
nach der Versorgung mit der entsprechenden Osteotomie ermittelt wurden.
Menschliche Präparate von nicht fixierten Leichen zu vermessen, wäre noch ein
weiterer Schritt um die Beeinflussung durch äußere Umstände auszuschließen. Die
Vermessung von nicht fixierten Leichenteilen ist aus hygienischer Sicht, gerade in
anderen Institutionen/Fakultäten nicht unproblematisch. Eine solche Studie wäre zum
Vergleich durchaus interessant.
• Ein schlechteres Abschneiden der Dynamischen Kompressionsspange mag dadurch
verursacht sein, dass das distale Osteotomiesegment bei Verwendung der Spange mit
3mm Ausstellung um 8mm versetzt wurde und bei Verwendung derjenigen mit 5mm
Ausstellung sogar um 10mm versetzt wurde. Dies ist in der Struktur der verwendeten
Klammern begründet. Bei den anderen Verfahren wurde eine Lateralisierung von
3mm angestrebt und durchgeführt. Dadurch wurde eine stabilere knöcherne Führung
gewähr leistet. Dieses verstärkte Versetzen zeigt sich deutlich im Ergebnisgraph dieser
Methode (Abb. 47). Durch die geringe Zahl an Präparaten konnte allerdings auf dieses
Ergebnis nicht verzichtet werden.
• Wie im Ergebnis- und Auswertungsteil beschrieben, ergibt diese Studie keine
Signifikanz zwischen den einzelnen Osteotomieverfahren und Fixierungsmethoden.
Eine Ursache für dieses Ergebnis ist die geringe Anzahl an Präparaten in dieser Studie,
von sieben Großzehenstrahlen pro Messreihe. Bei einem größeren Umfang der Studie
von bis zu 200 Präparaten pro Messreihe würde sich wahrscheinlich nicht nur eine
11 Diskussion 94
Tendenz, wie in dieser Studie, sondern eine Signifikanz zwischen mindestens zwei
Gruppen ergeben, da die Scarf Osteotomie besonders stabil zu sein scheint.
11.4 Tendenz
Bei einem größeren Umfang der Präparate wäre wahrscheinlich eine Signifikanz zu erwarten.
In dieser Studie jedoch ist lediglich eine Tendenz zu erkennen. Dies setzt voraus, dass der P-
Wert von 0,05 verschoben wird und nicht ausschließlich nach dem Signifikanzparameter zur
Beurteilung der Studie entschieden wird. Die Tendenz wird nachfolgend graphisch
dargestellt:
Vergleich der Gruppenmittelwerte zum Gesamtmittelwert
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
Operationsmethoden
Mitt
elw
erte
OP-Verfahren 0,875185714 1,6183 1,320671429 1,817885714
Gesamtmittelwert 1,3847 1,3847 1,3847 1,3847
Scarf ChevronD ChevronS Stoffella
Abb. 43: Vergleich der nach (01) errechneten Gruppenmittelwerte
Während beide Chevron-Osteotomieverfahren mit unterschiedlicher Fixierung (Schrauben,
Kirschner-Draht) und die modifizierte Methode mit der Dynamischen Kompressionsspange
nach Stoffella relativ dicht zusammen liegen, distanziert sich die Scarf Osteotomie in ihrer
Stabilität deutlich von den anderen Verfahren. Unter den einzelnen keilförmigen Osteotomien
stellen sich Differenzen der Mittelwerte von maximal 0,4972 ein.
11 Diskussion 95
Auch zum Gesamtmittelwert haben diese drei eher gleichwertigen V-Ostotomie-Methoden ein
anderes Verhältnis als die Scarf Methode. Die größte Differenz zum Gesamtmittelwert hat die
modifizierte Chevron Messreihe mit der Fixierung durch die Dynamische
Kompressionsspange nach Stoffella, mit einem Wert von 0,4331. Die Scarf Methode weicht
um 0,9427 vom Gesamtmittelwert ab.
Somit wird deutlich, dass die drei V-Ostotomie-Verfahren unabhängig von der Fixierung eine
gleichwertige Stabilität gewährleisten, wohingegen die Scarf Methode durch besondere
Stabilität überzeugen konnte.
12 Zusammenfassung 96
12 Zusammenfassung
Ziel der Arbeit war es vier verschiedene Osteotomien zur Korrektur des Hallux valgus mit
unterschiedlichen Fixierungen auf ihre Stabilität hin zu vergleichen. Zu diesem Zweck
wurden 21 menschliche Leichengroßzehenstrahlen, die im Zeitraum des Wintersemesters
1999/2000 an der Ruhr Universität Bochum zur Verfügung standen, präpariert. Die Zehen
wiesen keinen bis einen leichten Hallux valgus auf und waren durchschnittlich um 38,91°
dorsoflektiert. Die Messungen erfolgten in einer Versuchsanlage des Instituts für Allgemeine
Mechanik, welche den Abrollvorgang des ersten Strahls während der Fortbewegung
simulierte und den Widerstand, welchen das Präparat bot, festhielt. Es wurde lediglich ein
Winkelbereich von der Normalstellung des jeweiligen Präparates bis zu einem zusätzlichen
Winkel von 20,79° vermessen, da mit der vorgegebenen Dorsoflexion der einzelnen Präparate
so ein natürlicher Abrollwinkel entstand. Da diese Großzehen in Formalin fixiert worden
waren, wurden Messungen vor und nach der Osteotomieversorgung vorgenommen. Die
einzelnen Messwerte wurden dann zueinander in Beziehung gesetzt.
Es wurden zwei verschiedene Fixierungen der Chevron-Osteotomie verglichen, sowohl die
Schrauben, als auch die Kirschner-Draht-Fixierung. Daneben wurde eine Modifikation der V-
Osteotomie mit Fixierung durch eine Dynamische Kompressionsspange untersucht. Dabei
wurden die beiden ersten Verfahren mit den selben Präparaten durchgeführt. Desweiteren
wurde die Scarf Osteotomie mit zwei Schrauben zur Fixierung in diese Studie aufgenommen.
Es wurde jeweils eine Lateralisierung des distalen Osteotomieanteils unterschiedlichen
Ausmaßes, im Bereich zwischen 3 und 8 mm, vorgenommen.
Es konnte kein signifikanter Unterschied in der Festigkeit zwischen den verschiedenen
dreidimensionalen Korrekturosteotomien ermittelt werden, in der Tendenz erweist sich die
Scarf Osteotomie als stabiler, die anderen Methoden scheinen gleichwertig stabil zu sein. Im
Vergleich zur Ausgangssituation (unverletzter erster Metatarsalknochen) fand sich
naturgemäß ein erheblicher Unterschied.
13 Anhang 97
13 Anhang
Technische Zeichnung der Versuchsanlage (frontale Sicht)
13 Anhang 98
Technische Zeichnung der Versuchsanlage (seitliche Sicht)
13 Anhang 99
Technische Zeichnung der Versuchsanlage (Sicht von oben)
13 Anhang 100
Chevron-Osteotomie mit Schrauben Fixierung
13 Anhang 101
Scarf-Osteotomie mit zwei Schrauben
13 Anhang 102
Dynamische Kompressionsspangen Fixierung (seitliche Ansicht)
13 Anhang 103
Dynamische Kompressionsspangen Fixierung
13 Anhang 104
Röntgenbild der Chevron-Osteotomie mit Draht Fixierung
13 Anhang 105
Röntgenbild der Chevron-Osteotmie mit Schraube
13 Anhang 106
Röntgenbild der Scarf-Osteotomie
13 Anhang 107
Röntgenbild der modifizierten Chevron-Osteotomie mit Dynamischer Kompressionsspange
13.1 Überblick der Abbildungen mit Literaturquellen
Abb.01: Einfluss der europäischen Schuhmode auf die Chirurgie in Japan (52)
Abb.02: Einfluss der japanischen Schuhmode auf die einheimische Chirurgie (52)
Abb.03: Bandapparat des ersten Metatarsophalangeal Gelenkes (6)
Abb.04: Knöcherne Strukturen des Fußes (38)
Abb.05: Bewegungsausmaß der Gelenke des ersten Strahls (38)
Abb.06: Sesambeine und Muskelzüge aus plantarer Sicht (6)
Abb.07: Knochenbruchheilung, oben: Kontaktheilung, unten: Spaltheilung (38)
Abb.08: Querschnitt durch die Muskeln des ersten Strahls auf der Höhe der Sesambeine (6)
Abb.09: Vergl. der Position von Muskeln und Sesambeinen im physiologischen Zustand (6)
Abb.10: Vergl. der Position von Muskeln und Sesambeinen bei einem Hallux valgus (6)
Abb.11: Druckverteilungsgrafik (28)
Abb.12: Der Hallux valgus Winkel (12)
Abb.13: Der Intermetatarsal Winkel (12)
Abb.14: Subjektive Bewertungskala (7)
13 Anhang 108
Abb.15: Subjektive und objektive Anteile beinhaltende Bewertungsskala (20)
Abb.16: Methoden Übersichtstafel (4)
Abb.17: Fortsetzung Übersichtstafel (4)
Abb.18: Bewegungsspielraum(mm) zur Flexionskraft(N) (46)
Abb.19: Darstellung der Schrauben Fixierung (9)
Abb.20: Sägeschnittführung und Fixierung (33)
Abb.21: Fotografische Darstellung des Stoffellamodells (selbst angefertigt)
Abb.22: Darstellung des Osteotomie Winkels (57)
Abb.23: Ansatz des Sägeblattes (57)
Abb.24: Lateralisierung des distalen Osteotomie Anteils (57)
Abb.25: Einstauchen und Lagekorrektur mit der Repositionszange (57)
Abb.26: Die Dynamische Kompressionsspange nach Stoffella (57)
Abb.27: Variationen der Spange (57)
Abb.28: Positionierung der Spange (57)
Abb.29: Beziehung zwischen Spange, Schraube und Unterlegscheibe (57)
Abb.30: Endgültiger Sitz der Spange (57)
Abb.31: Vermessung eines physiologischen Präparates (selbst angefertigt)
Abb.32: Vorversuche mit Rundhölzern (seitliche Ansicht) (selbst angefertigt)
Abb.33: Vorversuche mit Rundhölzern (frontale Ansicht) (selbst angefertigt)
Abb.34: Einspannung eines Chevron Modells (selbst angefertigt)
Abb.35: Endpos.messung des Ch. Modells mit Aufklappen des Ost.spalts (selbst angefertigt)
Abb.36: Versuchsanlagenkomponenten (selbst angefertigt)
Abb.37: Seitlicher Anblick der Versuchsanlage (Techn.Zeichnung Maßstab 1:4)
Abb.38: Winkelmesser und Drehzentrumsanzeiger (selbst angefertigt)
Abb.39: Ergebnisgraph der Scarf Messreihe (selbst angefertigt)
Abb.40: Ergebnisgraph der Chevron Messreihe mit Schrauben Fixierung (selbst angefertigt)
Abb.41: Ergebnisgraph der Chevron Messreihe mit K.-Draht Fixierung (selbst angefertigt)
Abb.42: Ergebnisgraph der Chevron Messreihe mit Dynam. K.spange (selbst angefertigt)
Abb.43: Vergleich der nach (1) errechneten Gruppenmittelwerte (selbst angefertigt)
13 Anhang 109
13.2 Überblick der Tabellen mit Literaturquellen
Tab.01: Vergleich der Hallux valgus Winkel, bezogen auf drei Bevölkerungsgruppen (13)
Tab.02: Vergleich der Intermetatarsal Winkel, bezogen auf drei Bevölkerungsgruppen (13)
Tab.03: Bezeichnung der Einzelteile des Gelenksimilators (selbst angefertigt)
Tab.04: Messreihe der Scarf Osteotomie (selbst angefertigt)
Tab.05: Messreihe der Chevron Osteotomie mit K.-Draht Fixierung (selbst angefertigt)
Tab.06: Messreihe der Chevron Osteotomie mit Schrauben Fixierung (selbst angefertigt)
Tab.07: Messreihe der Chevron Osteotomie mit Dy. Kompr. Stoffella Fix. (selbst angefertigt)
Tab.08: Verrechnungswerte der Scarf Messreihe (selbst angefertigt)
Tab.09: Verrechnungswerte der Chevron Messreihe mit Schrauben Fix. (selbst angefertigt)
Tab.10: Verrechnungswerte der Chevron Messreihe mit K.-Draht Fix. (selbst angefertigt)
Tab.11: Verrechnungswerte der Chevron Messreihe mit Dy. Kompr. Fix. (selbst angefertigt)
Tab.12: Vergleich der prozentualen Stabilität im Mittel der versch. Verf. (selbst angefertigt)
Tab.13: Vergl. der nach (1) errechneten Werte im Mittel der versch.Verf. (selbst angefertigt)
Tab.14: Die vom Rechner erstellte Varianzanalysetabelle (Zahlen in Klammern beziehen sich
auf die in 10.1: Aufgaben der Varianzanalyse, genannten Schritte) (selbst angefertigt)
14 Literaturliste 110
14 Literaturliste
(01) Anderson,R.B., Davis,W.H., Internal fixation of the proximal
chevron osteotomie, Foot-Ankle-Int., Jun. 1997, 18 (6): 371-372
(02) Austin,D.W., Leventen,E.O., A new osteotomy for hallux valgus: A
horizontally directed „V“ displacment osteotomy for the metatarsal heat
for hallux valgus and primus varus, Clin. Orthop., 1981, 175: 25-30
(03) Badwey,T.M., et.al., An anatomical basis for the degree of
displacment of the distal chevron osteotomy in the treatment of hallux
valgus, Foot-Ankle-Int., Apr. 1997, 18 (4): 213-215
(04) Basil Helal,M.Ch., Surgery for Adolescent Hallux Valgus, Clin.
Orthop., Apr. 1980, 50
(05) Bonnel,F., et.al., Evaluation de l´ ostéotomie Scarf pour hallux
valgus en fonction de l´ angle articulaire distal métatarsien: Etude
prospective sur 79 cas opérés, Revue de chirurgie orthopédique, 1999, 85:
381-385
(06) Coughlin,M.J., et.al., Hallux Valgus, J.-Bone-Joint-Surg.-Am., Jun.
1996, 78 (6): 932-966
(07) Coughlin,M.J., Juvenil Hallux Valgus: Etiology and Treatment,
Foot-Ankle-Int., Nov. 1995, 16 (11): 682-697
(08) Crosby,L.A., Bozarth,G.R., Fixation Comparison for Chevron
Osteotomies, Foot-Ankle-Int., Jan. 1998, 19 (1): 41-43
(09) Donnelly,R.E., et.al., Modified Chevron Osteotomy for Hallux
Valgus, Foot-Ankle-Int., Dez. 1994, 15 (12): 642-645
(10) Earll,M., Wayne,J., Comparison of two proximal osteotomies for
the treatment of hallux valgus, Foot-Ankle-Int., Jul. 1998, 19 (7):425-429
14 Literaturliste 111
(11) Einarsdóttir,M., et.al., Hallux valgus in Ballet Dancers: A Myth?,
Foot-Ankle-Int., Feb. 1995, 16 (2): 92-93
(12) Gentili,A., et.al., Pictorial review: foot axes and angles, Br.-J.-
Radiol., Oct. 1996, 69 (826): 968-974
(13) Grabe,R.P., Kenneth A. Johnson Memorial Lecture, The
Unfinished Task, Foot-Ankle-Int., Feb. 1999, 20 (2): 132-134
(14) Haaker,R., et.al., Zur Differentialtherapie des Hallux valgus,
Wehrmed. Mschr. Heft 4, 1993
(15) Haapanimi,T.M., et.al., Proximal osteotomy in hallux valgus, long-
term results of 167 operated feet:. A retrospective studie, Arch.-Orthop.-
Traumat.-Surg., 1997, 116: 376-378
(16) Hetherington,V.J., et.al., Absorbable fixation of first ray
osteotomies, J. Foot Ankle Surg., 33: 290
(17) Hohmann,G., Über Hallux valgus und Spreizfuß, über Entstehung
und physiologische Behandlung, Arch. Orthop. Unfall Chir., 21:524
(18) Jarde, O., et.al., Hallux valgus traité par une ostéotomie de Scarf
du premier métatarsien et de la premiére phalange associée a une plastie
de l´adducteur, Revue de chirurgie orthopedique, 1995, 85: 375-380
(19) Kitaoka,H.B., et.al., Clinical Rating Systems for the Ankle in
Hindfoot, Midfoot, Hallux and Lesser Toes, Foot-Ankle-Int., Jul. 1994, 15
(7): 350-351
(20) Kummer,F.J., Mathematical Analysis of First Metatarsal
Osteotomies, Foot-Ankle-Int., Jun. 1998, 9 (6): 281-288
(21) Lamur,K.S., et.al., Geometric Data of Hallux Valgus Feet, Foot-
Ankle-Int., Sept. 1996, 17 (9): 548-554
(22) Magerl,F., Stabile Osteotomie zur Behandlung des Hallux valgus,
Der Orthopäde, 11/1982, 170-180
14 Literaturliste 112
(23) Mann,R.A., Behandlung des Hallux valgus, Der Orthopäde,
25/1996, 302-307
(24) Mann,R.A., Coughlin,M.J., Hallux valgus – Etiologie, Anatomy,
Treatment and Surgery, Cl. Orthop., Jun. 1981, 175: 31-34
(25) Mann,R.A., Hagy,J.L., The Function of the Toes in Walking,
Jogging and Running, Cl. Orth., Jul./Aug. 1979, 142: 24-26
(26) Mann,R.A., Donatto,K.C., The Chevron Osteotomy: A Clinical and
Radiographic Analysis, Foot-Ankle-Int., May 1997, 18 (5): 255-261
(27) Milani,T.L., Retzlaff,S., Druckverteilungsanalyse zur Beurteilung
des Abrollverhaltens bei operierten Hallux valgus Patienten, Zeitschrift
für Ortho., 133/1995: 341-346
(28) Miller,R.A., A Method to Facilitate Translation of the Chevron
Osteotomy, Foot-Ankle-Int., Okt. 1995, 16 (10): 661-662
(29) Miller,J.M., et.al., The inverted Z-bunionectomy: Quantitative
analysis of the Scarff and inverted Scarff bunionectomy osteotomies in
fresh cadaveric matched pair specimens, J. Foot Ankle Surg., 33/1994:
455-462
(30) Mitchell,C.C., et.al., Osteotomy-bunionectomy for hallux valgus, J.
Bone Joint Surg., 1958, 40:41
(31) Nevin,C., Kinemaics of the First Metatarsal Joint in
Metatarsophalangeal Joint in Intact and Surgicaly Altered Cadavers, Foot-
Ankle-Int., March 1997, 18 (3): 132-137
(32) Newmann,A.S., et.al., A Biomechanical Comparison of the Z Step-
cut and Basilar Crescentic Osteotomies of the First Metatarsal, Foot-
Ankle-Int., Jul. 2000, 7 (21): 584-587
(33) Nyska,M., et.al., Plantar Foot Pressures During Treatemill Walking
with High-Heel and Low-Heel Shoes, Foot-Ankle-Int, Nov. 1996, 17 (11):
662-666
14 Literaturliste 113
(34) Perren,S.M., Biomechanische Grundlagen der Frakturbehandlung,
Orthopäde, 1992, 21: 3-10)
(35) Pigott,H., The Natural History of Hallux Valgus in Adolescence
and Early Adult Life, J.-Bone-Joint-Surg., Nov. 1960, 42B (4): 749-760
(36) Pochatko,D.J., et.al., Distal Chevron Osteotomy with Lateral
Release for Treatment of Hallux Valgus Deformity, Foot-Ankle-Int., Sept.
1994, 15 (9): 457-461
(37) Rauber-Kopsch, Lehrbuch und Atlas, Bewegungsapparat Band I,
Thieme, 1987, 38-46, 52-89, 110-117, 592-597l, 610-629, 634-649
(38) Resch,S., Hallux valgus: How I do it, Acta Orthop. Scand., 1996,
67 (1): 84-90
(39) Resch,S., et.al., Measuring Hallux valgus: A Comparison of
Conventional Radiography and Clinical Parameters with Regard to
Measurement Accuracy, Foot-Ankle-Int., May 1995, 16 (5): 267-270
(40) Reverdin,J., Anatomie et operation d´hallux valgus, Int. Med.
Congr. 2: 408
(41) Ritschl,P., et.al., Hallux valgus: Ein Therapiekonzept und dessen
Ergebnisse von 1993-´96, Z. Orthop., 1999, 137: 521-527
(42) Roux,C., Aux pieds sensibles, Rev. Med. Suisse Romandes, 40: 62
(43) Saltzman,C., et.al., Anatomic Determinants of First
Metatarsophalangeal Flexion Moments in Hallux Valgus, Cl. Orthop., Jun.
1997, 393: 261-269
(44) Sammarco,G.J., Russo-Alesi,F.G., Bunion Correction Using
Proximal Chevron Osteotomy: A Single-Incision Technique, Foot-Ankle-
Int., Jul. 1998, 19 (7): 430-437
14 Literaturliste 114
(45) Sanders,A.P., et.al., Potential for Recurrence of Hallux Valgus after
a Modified Hohmann Osteotomy: A Biomechanical Analysis, Foot-Ankle-
Int., Jun. 1995, 16 (6): 351-356
(46) Saragas,N.P., Becker,P.J., Comperative Radiographic Analysis of
Parameters in Feet With and Without Hallux Valgus, Foot-Ankle-Int.,
March 1995, 16 (3): 139-143
(47) Sim-Fook,L., et.al., A Comparison of Foot Forms Among the Non-
Shoe and Shoe-Wearing Chinese Population, J. Bone Joint Surg., 1958,
40A: 1058-1061
(48) Steinbock,G., Austin´s horizontale V-shaped sliding osteotomy of
the metatarsal head (Chevron-Osteotomy) in the treatment of hallux
valgus, Orthopäde, Aug. 1996, 25 (4): 308-316
(49) Stoffella,R., Die Grundlage der dynamischen Osteosynthesetechnik
zur subkapitalen Osteotomie nach Stoffella beim Hallux valgus, Operat.
Orthop. Traumatol., 1998, 4: 1-14
(50) Stoffella,R., Die Halluxspange – Fixationsmethode distaler
metaphysärer Osteotomien bei der Tekonstruktion des Hallux valgus,
Vortrag im 1. Österr. Deut. Fußchirurgenkong. In Going, 1995
(51) Tadashi,K., Watanabe,S., The Etiologie of Hallux Valgus in Japan,
Cl. Orthop., Jun. 1981, 157: 78-81
(52) Tanaka,Y., et.al., Radiographic Analysis of Hallux Valgus in
Women on Weightbearing and Nonweightbearing, Cl. Orthop., March
1997, 363: 186-194
(53) Tollison,M.E., Baxter,D.E., Combination Chevron Plus Akin
Osteotomy for Hallux Valgus: Should Age be a Limiting Factor?, Foot-
Ankle-Int., Aug. 1997, 18 (8):477-481
(54) Wessels,K.-D., Korrekturosteotomien zur Behandlung des Hallux
valgus, Orthop. Praxis, 1998, 34 (2): 121-125
14 Literaturliste 115
(55) Winemaker,M.J., Amendola,A., Comparison of Bioabsorbable Pins
and Kirschner Wires in the Fixation of Chevron Osteotomies for Hallux
Valgus, Foot-Ankle-Int., Okt. 1996, 17 (10): 623-628
15 Danksagung 116
15 Danksagung
Herzlichen Dank an Herrn PD Dr. med. R. Haaker, für die Bereitstellung des Themas dieser
Dissertation und die taktischen Motivationshilfen.
Herzlichen Dank an Herrn Lange und Herrn Mickley, für die freundliche Unterstützung im
Umgang mit der Versuchsanlage und der Allgemeinen Mechanik.
Herzlichen Dank an Ralf Wittor und Rainer Schulten, für die Hilfen im Umgang mit den
Bildern und dem Format dieser Arbeit.
Herzlichen Dank an meine Familie, für ihre Unterstützung und ihr Durchhaltevermögen mit
mir, während dieser Zeit.
Herzlichen Dank an Jochen Wittor, ebenfalls für sein Durchhaltevermögen, für zahlreiche
motivierende Gespräche und Rechenbeispiele.
16 Lebenslauf 117
16 Lebenslauf
Name Kerstin Keller,
Geboren 1977 in Bochum,
ledig,
Eltern Margarete Keller, geb.Lindberg
Werner Keller
Schulbildung
1983 – 1987 Grundschule:Josef-Schule
1987 – 1996 Gymnasium: Gym.-Wanne
in Herne
Abschluß: Allg. Hochschulreife
Studium
1996 – voraussichtlich 2002 Ruhr-Universität-Bochum
Medizinische Fakultät
Famulaturen
1999 St.Anna-Hospital in Herne
Orthopädische Klinik
2000 Allgemeinmedizinische Praxis
in Herne
2000 Korle-Bu-Teaching-Hospital
in Accra/ Ghana
Pädiatrie 2001 St.Josef-Hospital in Bochum
Orthopädische Klinik