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Fragestellung: In der Diskussion zur operativen Behandlung von Arthrosen im oberen Sprunggelenk konkurriert die bewährte Arthrodese mit dem künstlichen Gelenkersatz. Bisher liegen keine validen biomechanischen Kenntnisse zur Änderung der intraartikulären Belastung der Anschlussgelenke in Folge der Arthrodese vor. Ein Argument gegen die Arthrodese stellt die häufig zu beobachtende Anschlussdegeneration im talonavikularen Gelenk im Langzeitverlauf dar, hier wird allgemein eine Änderung der Gelenkbelastung angenommen. Ziel der Untersuchung ist die Dokumentation der Änderung der Kraftübertragung und des intraartikulären Spitzendruckes in Folge der simulierten Arthrodese im Kadavermodel.

Methodik: Wir untersuchen 8 Kadaverpräparate unter nativen Bedingungen und nach Anlage einer stabilen Sprunggelenksarthrodese im Verlaufe eines vollen simulierten Abrollvorganges mit 35 kg axialer Last unter computergesteuerter Kraftapplikation von 9 extrinsischen Sehnen des Fußes mit Hilfe eines Prototypen eines dynamischen Fußkinemators. Die intraartikuläre Belastung im talonavikularen und im calcaneocuboidalen Gelenk wird mittels resistiver elektronischer Druckmessfolien ermittelt. Zur statistischen Aufarbeitung der Daten wird nach einer Box-Cox Transformation eine Varianz Analyse vorgenommen.

Ergebnisse: Wir beobachten in Folge der Arthrodese eine Verschiebung von der mittleren Kraftübertragung und des Spitzendruckes von der lateralen Säule des Fußes auf die mediale Säule. Die mittlere Kraft steigt von 91.7N auf 100.3N im talonavikularen Gelenk nach Anlage der Arthrodese und sinkt von 54.2N auf 48.0N im calcaneocuboidalen Gelenk. Der Spitzendruck steigt von nativ 4300kPa auf 4752kPa im talonavikularen Gelenk und er sinkt im calcaneocuboidalen Gelenk von 3510kPa auf 3354kPa.

Der Anstieg der Kraft und des Spitzendruckes im talonavikularen Gelenk (p=0.027, 0.0005) und das Absinken der Kraft im calcaneocuboidalen Gelenk ist statistisch signifikant auffällig (0.029).

Schlussfolgerung: Die erstmalig in einem dynamischen Model nachgewiesene Steigerung von Kraftübertragung und Spitzendruck auf der medialen Säule des Fußes nach tibiotalarer Arthrodese erklärt im Langzeitverlauf biomechanisch das klinisch beobachtete Phänomen der Knorpeldegenerationen am medialen Fußrücken. In Zusammenschau mit der wissenschaftlich beschriebenen resultierende Hypermobilität des talonavicularen Gelenkes und dem Ansteigen der Tibiarotation in Folge der Arthrodese des oberen Sprunggelenkes tragen unsere intraartikulären Druckmessungen zum Verständnis der veränderten komplexen Rückfuß- Gelenkkinematik bei. Als klinische Schlussfolgerung der Messungen wäre eine Reduktion der Kraftübertragung auf der medialen Säule mit Verlagerung auf den lateralen Vorfuß anzustreben beispielsweise durch entsprechende Schuhzurichtung als ein logischer Therapieansatz zur Prävention oder auch Behandlung der unphysiologischen talonavikularen Gelenkbelastung, um ein günstigeres Langzeitergebnis zu erreichen.