Valutazione baropodometrica delle metatarsalgie

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1 Valutazione baropodometrica delle metatarsalgie C. Villani, N. Mantegna, P. Persiani, P. Ruo Metatarsalgia: baropodometric evaluation. Background. Electronic baropodometry is currently the most suitable method for the treatment of metatarsalgia owing to its precise quantitative and qualitative evaluation of both static and dynamic weight bearing during the clinical and pre-clinical phases, leading to positive repercussion in a clinical, diagnostic and therapeutic sense. The aim of this study was to verify the reliability, sensitivity, prognosis and specificity of baropodometric examination in metarsalgia. Methods. The Authors studied 128 patients with metatarsalgia attending the outpatients clinic at the first Division of the Orthopedic Clinic, "La Sapienza" University, Rome. The patients included 57 males and 71 females; the mean age for males was 55 years, and 58 for females. Based on the assumption that whatever the cause of overloading, the final result is metatarsalgia, we evaluated changes in foot support, consequent pain and the gait strategy used by the patient. Results. The use of the baropodometer as a coadiuvant instrument for clinical observations and X-ray, podoscopic and instrumental findings in general, allowed an electronic control of metatarsal pathologies in static and dynamic conditions enabling the exact measurement of load on the metatarsal heads. Conclusions. In conclusion, patients with symptomatic overloading adopt a gait strategy dictated by pain. KEY WORDS: Forefoot human -Metatarsalgia -Gait analysis. Indirizzo per la richiesta degli estratti: C. Villani - Clinica Ortopedica e Traumatologica. I Divisione, Piazzale A. Moro, Roma. Università degli Studi «La Sapienza» - Roma Clinica Ortopedica e Traumatologica I Divisione (Direttore: Prof L. Romanini) Le metatarsalgie sono tra le patologie più comuni del piede e colpiscono indifferentemente uomini e donne di tutte le età. Esse indipendentemente dall'influenza funzionale e biomeccanica della colonna, dell' anca, del ginocchio o da altre cor- relazioni dovute ai comportamenti, sono dovute ad un' alterazione dell' equilibrio delle forze tra i cinque raggi che formano l' avampiede, la cui morfologia è comunemente rilevabile, clinicamente e radiologicamente, secondo due formule, la digitale e la metatarsale. La più recente teoria relativa alla distribuzione del carico è quella che attribuisce alla funzione del metatarso la variabilità dei carichi trasmessi dalle articolazioni astragalo-calcaneo-scafoidea, che impegnano la volta laterale e quella mediale nell' appoggio monopodalico. Tale trasmissione di carico, in situazione di sovraccarico, agisce sulla struttura metatarsale fino a passare da un sistema variabile di carico ad un sistema fisso. È opinione diffusa che una certa morfologia dell' avampiede (formula digitale di tipo egizio associata alla formula metatarsale a tipo index minus) o il cavismo

2 Fig. 1. -L' immagine baropodometrica mette in evidenza un ipercarico lieve avampodalico destro nell' immagine in statica (in alto) che scompare in dinamica (in basso). rendono prevedibile le metatarsalgie e conseguentemente si potrebbe rendere possibile un' azione terapeutica preventiva. La diagnosi precoce mediante l'uso del baropodometro, quale strumento coadiuvante delle osservazioni cliniche e delle rilevazioni radiologiche, podoscopiche e strumentali in genere, ci permettono un controllo elettronico anche a distanza temporale delle patologie metatarsali in condizioni statiche e, particolarmente interessante, in condizioni dinamiche mediante l' esatta rilevazione del carico delle teste metatarsali. La baropodometria diventa quindi un supporto di precisione e verifica delle alterazioni biomeccaniche di base, dello squilibrio osseo e di tutta una serie di sintomi, dolore, griffe delle dita, borsiti, ipercheratosi cutanee, mediante le immagini statiche e dinamiche che ci permettono di registrare le ripercussioni biomeccaniche del piede nelle fasi di rotolamento. Se lapatologia si manifesta prima in fase dinamica e più tardi in situazione di riposo, la baropodometria potrebbe essere supporto rilevante in una possibile sperimentazione di diagnosi e terapia preventiva di tutte le metatarsalgie. Nella nostra ricerca, partendo dal presupposto che qualunque sia la causa di un sovraccarico, il risultato funzionale è la metatarsalgia, abbiamo valutato l'alterazione dell' appoggio podalico, le conseguenti manifestazioni dolorose e la strategia deambulatoria messa in atto dal paziente. Infine siamo andati alla ricerca di condizioni di sovraccarico subclinico in presenza di situazioni predisponenti ed alla ricerca di variazioni di comportamenti strategici del paziente in rapporto alle diverse cause di metatarsalgia. Per aumento di carico abbiamo inteso la rilevazione clinica di callosità, che è segno locale di un' alterata fisiologia articolare ed un'impronta baropodometrica indice d'elevata pressione. Abbiamo classificato l'ipercarico in lieve, moderato e grave (fig. 1,2,3) a seconda che il punto di massimo carico M sia presente solo in statica o compare solo in dinamica o è presente sia in

3 Fig. 2 - Ipercarico moderato. Nell'immagine in statica (in alto) si evidenzia un punto di massimo carico sull'avampiede di destra che in dinamica (in basso) assume caratteristiche di zona di aumentata pressione. statica sia in dinamica. Per sovraccarico intendiamo la presenza di callosità, ulcerazioni e borsiti associati ad una sintomatologia dolorosa. Materiali e metodi Abbiamo preso in considerazione 128 pazienti, in cura presso gli ambulatori della I Divisione della Clinica Ortopedica dell'università «La Sapienza» di Roma, affetti da metatarsalgia. Di questi 57 erano uomini e le restanti 71 erano donne. L'età media degli uomini era di 55 (con un range tra 32 e 72), mentre delle donne era di 58 (range tra 25 e 75). Lo studio è stato effettuato mediante un esame clinico e baropodometrico. Abbiamo distinto le metatarsalgie in centrali, mediali e laterali. Già in un primo esame clinico fu rilevato che: 26 pazienti erano affetti da piede cavo di notevole grado, 35 da alluce valgo, 15 da patologie di varia natura, anche esiti d'interventi chirurgici. L'esame baropodometrico è stato praticato a tutti i pazienti. Abbiamo utilizzato una pedana modulare con piattaforma (120x40 cm) fornita di 4800 sensori elettronici resistivi in platino che consente, oltre allo studio dell'appoggio piantare in statica, anche il corrispettivo in dinamica. I dati raccolti dai sensori sono elaborati e registrati per mezzo di un computer munito di periferiche e del Physical Gait Software. Tale programma permette, dopo aver inserito i dati relativi all' età, peso e altezza del soggetto per tarare l'apparecchio, di evidenziare, mediante una scala colorimetrica e numerica, la pressione massima esercitata sulla piattaforma dal piede, l' area dello stesso, la percentuale della superficie d'appoggio corrispondente ad una data pressione, la ripartizione della spinta suddivisa tra i due piedi, la risultante dei due centri di spinta e il punto dove si localizza la massima pressione (M), in fase statica.

4 Fig. 3 - Ipercarico grave. Nell'immagine in statica (in alto) si evidenzia un punto di massimo carico a destra che permane anche nell'immagine in dinamica (in basso). In fase dinamica permette di conoscere l'area sottoposta al carico in ogni istante della marcia, la distribuzione pressoria sulla superficie d'appoggio, il punto M, la risultante della somma delle forze di carico agenti su ciascun piede e la linea immaginaria dello spostamento del baricentro corporeo durante la deambulazione. La misurazione dell' appoggio statico viene acquisita dopo che il programma ha elaborato la media delle oscillazioni del soggetto ( «standing dynamic» ); quella dell' immagine nella situazione dinamica viene ricavata dal calcolo dei centri di spinta di ciascun piede nell'unità di tempo. I valori fisiologici, per quel che riguarda la superficie plantare in statica, mettono in evidenza un' impronta avampodalica superiore a quella retropodalica (con valori percentuali rispettivamente intorno al 60 e 40% ) mentre la distribuzione percentuale dei carichi è invertita con una prevalenza del retropiede sull'avampiede (60-55% contro 40-45%). Il punto M si localizza di solito sul retropiede. In dinamica i valori sono tendenzialmente invertiti, rispetto alla statica, per quel che riguarda il carico; infatti, a causa dello spostamento delle pressioni dal retropiede all' avampiede, dovuto al fisiologico rotolamento podalico, i valori percentuali sono 60-55% sull'avampiede e 40-45% sul retropiede. Invariati, rispetto a quelli ottenuti in statica, i risultati riguardanti le superfici. Il punto M si localizza indifferentemente sul calcagno o sul I dito. Lo spostamento del baricentro è rappresentato da una linea articolata che origina a livello retropodalico e, seguendo la dinamica del passo, si svolge lungo il profilo meso- e avampodalico, terminando a livello del I dito, senza spezzettamenti.

5 Fig. 4. -A) Immagine di un paziente lievemente sintomatico a destra (in alto). Durante la deambulazione evidenzia una lateralizzazione del!' appoggio. B) Tale lateralizzazione è evidenziata nelle immagini per fasi della deambulazione. Si nota come il carico si sposta, fase per fase, dal calcagno al mesopiede laterale.

6 Fig L'immagine in statica (in alto) evidenzia un punto di massimo carico in zona metatarsale laterale. L'immagine dinamica (in basso) evidenzia lo spostamento del carico medialmente durante la deambulazione "fuga dal punto dolente, bene evidente in statica a destra." Risultati Lo studio percentuale della superficie plantare in statica ha evidenziato una prevalenza di superficie avampodalica, con un valore medio di 55,25% (con range tra 69 e 46% ) valore sovrapponibile a quello fisiologico. Diverso il risultato medio per quel che riguarda le pressioni; infatti, il rapporto retroavampodalico per i carichi è definito per un 57,59% (range tra 66 e 49%) a favore dell'avampiede. L'area avampodalica è maggiore di quella retropodalica per un valore medio di 64,65% (con range tra 52 e 83%), mentre la pressione media è equivalente al valore medio di 62,03% (range tra 55 e 64% ). I valori del retropiede, sia in fase statica sia in dinamica, sono stati ovviamente 33,35 e 37,97%. Se l'esame in fase statica è quasi banale da interpretare non si può dire lo stesso dell' esame in fase dinamica che presenta una ricca varietà di segnali da valutare caso per caso. Nella valutazione della dinamica del passo dal punto di vista temporale, abbiamo preso in considerazione il tempo d'appoggio sull' avampiede e sul retropiede. Il software ci ha permesso di sequenziare l' evoluzione del passo in fotogrammi statici da 1/10 di secondo ognuno (fig. 4B). Il controllo temporale dell' appoggio in 48 pazienti che al momento dell' esame non riferivano algie metatarsali in atto, ha rivelato che in 46 di questi, indipendentemente dalla patologia di base, a livello del metatarso che era riferito dolente in passato, vi era un ipercarico per i1 64% (range 48-72%) di tutto il tempo d'appoggio monopodalico, con un appoggio sul retropiede del 36%. I pazienti che al momento dell' esame accusavano algia metatarsale in atto sono stati 80. Di questi, 62 avevano un tempo d' appoggio sul piede dolente minore del controlaterale con un rapporto avampiede/retropiede a favore del retropiede con percentuali temporali sull'avampiede de1 34% e sul retropiede del 66%, 18 presentavano un tempo d'appoggio definibile uguale su entrambi i metatarsi.

7 Fig L'immagine evidenzia in statica (in alto) il tentativo, da parte del paziente, di "scappare" dal piede sintomatico a destra, caricando maggiormente il piede di sinistra. In dinamica (in basso) si nota come tale compenso è effettuato mediante uno spostamento del carico sull' avampiede laterale destro. In dinamica, il 91% dei pazienti con sovraccarico delle prime teste metatarsali, presentava il punto di massimo carico sul mesopiede laterale e V metatarso per i1 69% del tempo d'appoggio, il restante tempo lo svolgeva sul retropiede. I pazienti con sovraccarico delle ultime teste metatarsali sono stati 23. Di questi, 5 hanno presentato il punto di massimo carico distribuito sul retropiede e sull' avampiede centrale, i restanti 18 presentavano un impegno delle prime due teste metatarsali e primo dito; 5 pazienti hanno presentato il punto M localizzato sull' avampiede centrale e i restanti 18 lo avevano localizzato sui primi due raggi metatarsali o sul primo dito. Discussione e conclusioni L'esame baropodometrico, in pazienti affetti da metatarsalgie centrali, ha sottolineato un aumento di carico nelle regioni dolorose, precisamente a livello della II, III e IV testa metatarsale sia in fase statica che dinamica nell' 80% dei casi. Come previsto, il punto di massimo carico «M» è stato localizzato proprio nelle aree dolorose riferite dai pazienti. Per quel che riguarda i valori in dinamica, vediamo un netto prevalere sia di superficie che di pressioni dell' avampiede sul retropiede. Bisogna sottolineare come il paziente con metatarsalgia pura «produce» un' immagine differente da quella prodotta dal paziente con associato l' alluce valgo o il piede cavo, le patologie più comuni. L'impronta dinamica dei pazienti affetti esclusivamente da una sindrome dell' avampiede è sovrapponibile all'immagine in statica nel 80% dei casi, con ipercarichi e presenza del punto M a livello delle teste

8 metatarsali. Nei casi con associato alluce valgo, ai quadri predetti, si associa, in 17 casi, una particolare deambulazione del tipo calcagno-teste metatarsali, con la mancanza del Fig Curva delle forze agenti sul terreno durante la deambulazione. Sulle ordinate sono rappresentate le forze, sulle ascisse i valori temporali. I valori del piede destro sintomatico (in basso) sono minori nella forza e nel tempo. passaggio sull' alluce e conseguente interruzione del fisiologico rotolamento podalico. Nei pazienti con piede cavo, si nota oltre alle aree di iper- o sovraccarico metatarsale, la mancanza dell'immagine delle dita, conseguente alla presenza di griffe più o meno evidenti clinicamente, e zone di pressione elevata localizzate in regione mediale o laterale (fig. 4A, B e 5). Infatti, si sono rilevati carichi sul bordo esterno del piede. Siffatto spostamento è dovuto ad un tentativo inconscio da parte del paziente di scaricare il punto doloroso, dando così vita ad una zona ad elevata pressione non dolorosa, e determinando l'ipercarico di compenso (fig. 6). Aggiungiamo che questo genere d'ipercarico è stato rilevato anche in altre tipologie di metatarsalgie. Nella maggioranza dei casi, il dolore accusato dai pazienti è tale da modificare in modo rilevante anche la linea del baricentro, che appare rettilinearizzata, spezzettata e presente soprattutto a livello retro e mesopodalico, quale sottolineatura della rigidità articolare della contrattura muscolare, di natura antalgica. Possiamo quindi concludere che i pazienti con sovraccarico sintomatico attuano una strategia deambulatoria dettata dal dolore. Quelli con sovraccarico centrale compensano sul piede controlaterale e bloccano il rotolamento fisiologico del passo (fig. 7, 8), quelli con sovraccarico del primo raggio metatarsale lateralizzano, mentre quelli con sovraccarico del quinto possono medializ- zare. Il contributo del supporto baropodometrico sembra singolarmente significativo poiché ci consente di poter registrare, valutare e verificare nel tempo con obiettività strumentale l' appoggio del piede in fase statica e

9 dinamica, elaborare di volta in volta la migliore terapia, cruenta o incruenta, caso per caso, ed eventualmente sperimentare diagnosi precoci con relativa terapia preventiva. Fig Curva delle pressioni massime. Nell immagine, sulle ascisse sono rappresentati i valori pressori (g/cm2), nelle ordinate i valori temporali. Si nota come in questo paziente, sintomatico a destra, l' appoggio piantare destro (in basso) sia minore che sul piede asintomatico sinistro (in alto) sia nel tempo che nello spazio. Riassunto Obiettivo. Attualmente, la metodica di studio più indicata per le metatarsalgie è la baropodometria elettronica grazie alla sua precisione valutativa sia in senso quantitativo che qualitativo dei carichi, sia in statica che in dinamica in fase clinica ma anche preclinica, con le relative ripercussioni positive sia in senso clinico-diagnostico e terapeutico che ne derivano. Obiettivo dello studio è stato quello di verificare l' affidabilità, la sensibilità, la predittività e la specificità della BPE nelle metatarsalgie. Metodi. Gli Autori hanno studiato 128 pazienti, in cura presso gli ambulatori della I Divisione della Clinica Ortopedica dell'università «La Sapienza» di Roma, affetti da metatarsalgia. Di questi 57 erano uomini e le restanti 71 erano donne. L'età media degli uomini era di 55, mentre delle donne era di 58. Partendo dal presupposto che qualunque sia la causa di un sovraccarico, il risultato finale è la metatarsalgia, abbiamo valutato l' alterazione dell' appoggio podalico, le conseguenti manifestazioni dolorose e la strategia deambulatoria messa in atto dal paziente. Risultati. L'uso del baropodometro, quale strumento coadiuvante delle osservazioni cliniche e delle rilevazioni radiologiche, podoscopiche e strumentali in genere, ci ha permesso un controllo elettronico delle patologie metatarsali in condizioni statiche e dinamiche con l' esatta rilevazione del carico delle teste

10 metatarsali. Conclusioni. Possiamo concludere che i pazienti con sovraccarico sintomatico attuano una strategia deambulatoria dettata dal dolore. Parole chiave: Avampiede - Metatarsalgia. Bibliografia 1. Kelikian H. Hallux valgus, allied deformities of the farefoot and metatarsalgia. Philadelphia: WB Saunders Co, 1965: Lelievre J, Lelievre JF. Le metatarsalgie. Manuale di patologia del piede. Milano: Masson Italia Editore, 1985: Pisani G, Garnieri L. L'indagine funzionale del piede. Chirurgia del Piede 1980;4: Pisani O. Trattato di chirurgia del piede. Torino: Edizione Minerva Medica, Pisani O, Vena D, Grippi OM. L' avampiede nel piede cavo. Chirurgia del Piede 1982: Regnauld B. Patologia elettiva dei metatarsi. In: Chirurgia del Piede Bologna: Aulo Gaggi Editore, 1997: ,283,308, Rosa Q, Bova A, Bellucci R. Le metatarsalgie. Chirurgia del Piede 1989;13(4): Viladot A. Metatarsalgie. Patologia e clinica dell' avampiede. Roma: Verducci Ed, 1991 : Viladot A. Sindrome da insufficienza dei raggi intermedi. Patologia e clinica dell' avampiede. Roma: Verducci Editore 1991: Viladot A. Sindrome da sovraccarico del primo raggio. Patologia e clinica dell' avampiede. Roma: Verducci Editore, 1991: