3Dgörüntü üzerinde charcot ayakta medial kolon artrodezinde kullanılan beaming vidasının yöneliminin değerlendirilmesi
Evaluation of the orientation of beaming screw used in charcot foot medial column arthrodesis on 3D image
Yazar: HAYRETTİN ÇAKMAK
Danışman: DOÇ. DR. ENGİN ECEVİZ
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Dr. Lütfi Kırdar Kartal Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: 3D programları = 3D programs ; Artrodez = Arthrodesis ; Diabetik nöropatiler = Diabetic neuropathies

Özet:
Giriş: Günümüzde en sık olarak diyabet hastalığına bağlı olarak ortaya çıkan charcot hastalığında özellikle medial kolon artrodezinde kullanılan beaming vidası hakkında literatürde araştırmalar devam etmektedir. Medial kolon artrodezinde amaç redüksiyon sağlandıktan sonra stabil bir fiksasyon elde ederken, geçtiği tüm kemiklerde yeterli tutulum ve diğer eklemlere de penetre olmaması amaçlanmaktadır.
Amaç: Bu çalışmanın amacı Charcot ayak tedavisinde kullanılan beaming vidasının, talusda yeterli tutulumun sağlandığı ve hedeflenen eklemler haricinde başka ekleme penetre olmadığı 1. metatars giriş yeri ve yöneliminin belirlenmesidir. Çalışmanın bir diğer amacı da 1.metatars başından yapılacak insizyonun plantardan veya dorsalden mi yapılmasının belirlenmesidir.
Gereç ve Yöntem: Bu amaçla etik kurul onayını takiben herhangi bir nedenden dolayı basarak ayak, ayak bilek grafisi olan ve ayak, ayak bileği bilgisayarlı tomografi incelemesi yapılmış olan beş vakanın bilgisayarlı tomografi incelemelerinin dicom görüntüleri alınarak Mimics 13.1 programı kullanılarak 3D görüntüleri elde edildi. Retrograd olarak Beaming vidası Mimics programında 1.metatars distalinde ve proksimalinde belirlenen nirengi noktaları referans alınarak pozisyonlandı. Belirlenen uygun vida kriterlerine nirengi noktalarının uygun vida oranları, talusda tutulum, talus içindeki pozisyonu ve eklemlere penetrasyon açısından değerlendirildi. Distal metatars nirengi noktaları dorsal ve plantar insizyondan ulaşılabilirliğine göre gruplandırılarak uygun vida oranları değerlendirildi. 
Bulgular: Vakalar arasında uygun vida oranları açısından fark saptanmamıştır. 1. metatars proksimal nirengi noktaları uygun vida oranı ile ilişkili değil iken proksimal nirengi noktalarının seçimi uygun vida oranını arttırmaktadır. İkisinin beraber seçimi uygun vida oranını arttırmaktadır (tüm vidalar içinde uygun vida oranı=%11.43, yönelim 35'de uygun vida oranı=%100). Navikuladan vidanın geçtiğinin gözlenmesi uygun vida oranını belli bir oranda arttırdığı gözlenmiştir ancak negatif prediktif değerinin daha değerli olduğu gözlenmiştir (navikuladan geçmeyen vidaların uygun olmama oranı %97,9).  Nirengi noktasının seçimi ile uygun vidaların boyunun değişmediği gözlenmiştir. Sadece gruplandırılarak bakıldığında proksimal nirengi üst grubunun daha kısa olduğu gözlenmiştir. Beaming vidasının Proksimal nirengi noktalarına gruplandırılarak bakıldığında medial lateral pozisyonlanarak lateral duvara uzaklığı, süperior inferior pozisyonlanarak süperior duvara uzaklığı değiştirilebilmektedir. 
Vakalar arasında sadece fibulatalar ekleme veya fibulaya penetrasyon açısından bir fark olduğu gözlenmiştir (vaka 3 ve 5'te daha düşük). Distal nirengi noktalarından lateralde yer alan pozisyon 2 ve 5'te medial tibiotalar eklem penetrasyonu ile ilişkili ve orta hatta yer alan pozisyon 3 ve medialde yer alan pozisyon 1 ve 4 nirengi noktaları fibula ve fibulatar ekleme penetrasyonla ilişkili saptanmıştır. Proksimal nirengi noktalarından ise lateralde bulunan pozisyon 3 ve 4 fibula ve fibulatalar ekleme penetrasyon ile, süperiorda bulunan pozisyon 1 ve 2 tibia ve tibiotalar ekleme penetrasyon ile, medialde bulunan pozisyon 1 ve 4 medial tibiotalar ekleme penetrasyon ile ve inferiorda bulunan pozisyon 7,8 ve 9 kalkaneus ve subtalar ekleme penetrasyonla ilişkilidir. Pozisyon 5 ile ilişkili eklem penetrasyonu saptanmamıştır. Vidanın navikuladan geçmesi ile eklem penetrasyonu arasında ilişki saptanmamış olup vidanın talus boynundan geçmesinin subtalar eklem ve kalkaneusa penetrasyon ve fibula ve fibulatalar ekleme penetrasyon riski azalmaktadır.
Sonuç: 1.Metatars medial kolon artrodezinde kullanılan beaming vidasının cerrahisi için referans olarak kullanılacaksa, 1. Metatars distal ve proksimalinde orta hattın seçilmesi en yüksek oranda uygun vida başarı olasılığı oluşturabileceği ve ekleme penetrasyon riskinin en az olduğu nirengi noktalarının olacağı bu çalışmanın ana bulgusudur. TTC artrodez gibi bir ek implant kullanılacaksa proksimal nirengi noktalarından medial ve median grupların kullanılması avantaj sağlayabilir.

Abstract:
Introduction: In contemporary literature, ongoing research focuses on the use of the beaming screw in medial column arthrodesis, particularly in Charcot disease, which most commonly occurs due to diabetes.The primary objective of medial column arthrodesis is to achieve stable fixation following reduction, ensuring adequate engagement within all traversed bones while preventing penetration into adjacent joints.
Objective: The aim of this study is to ascertain the optimal entry point and trajectory of the beaming screw utilized in the treatment of Charcot foot, ensuring adequate engagement within the talus while preventing penetration into non-targeted joints. Additionally, this study aims to evaluate whether the incision at the head of the first metatarsal should be performed from a plantar or dorsal approach.
Materials and Methods:  Following the approval of the ethics committee, DICOM images from five cases who had undergone CT scans of the foot and ankle for various reasons were obtained. Using Mimics 13.1 software, 3D reconstructions were generated from these CT scans. The beaming screw was retrogradely positioned in the Mimics software by referencing specific anatomical landmarks on the distal and proximal ends of the first metatarsal. The suitability of these landmarks for the criteria of the ideal screw was assessed, focusing on its engagement within the talus, its position within the talus, and its potential penetration into adjacent joints. Distal metatarsal landmarks were categorized based on their accessibility via dorsal or plantar incisions, and the appropriateness of the screw positioning was evaluated accordingly.
Results:No significant differences in screw suitability were observed among the cases. While the proximal landmarks of the first metatarsal did not independently influence screw suitability, the selection of these landmarks increased the rate of suitable screws. Utilizing both distal and proximal landmarks concurrently resulted in a higher rate of suitable screws (overall suitability rate = 11.43%, with a 100% suitability rate for orientation 35). The presence of screws passing through the navicular marginally increased the rate of suitable screws; however, the negative predictive value was more significant, with 97.9% of screws not passing through the navicular deemed unsuitable. The length of suitable screws remained constant regardless of landmark selection. Grouping the proximal superior landmarks revealed that they tended to be shorter. By categorizing the proximal landmarks, adjustments in the medial-lateral and superior-inferior positions allowed for varying distances from the lateral and superior walls.Variations in fibulotalar joint or fibular penetration were exclusively observed among specific cases (notably lower in cases 3 and 5). Lateral distal landmarks (positions 2 and 5) were correlated with medial tibiotalar joint penetration, whereas midline landmarks (position 3) and medial landmarks (positions 1 and 4) were associated with penetration involving the fibula and fibulotalar joint. Regarding proximal landmarks, lateral landmarks (positions 3 and 4) were linked to fibular and fibulotalar joint penetration, superior landmarks (positions 1 and 2) to tibial and tibiotalar joint penetration, and medial landmarks (positions 1 and 4) to medial tibiotalar joint penetration. Inferior landmarks (positions 7, 8, and 9) were connected with calcaneal and subtalar joint penetration. Position 5 did not show any association with joint penetration.No significant correlation was found between screw penetration through the navicular and joint penetration. However, passage through the talus neck decreased the risk of penetration into the subtalar joint, calcaneus, fibula, and fibulotalar joint.

Conclusion:The primary finding of this study is that, if the beaming screw surgery used in the first metatarsal medial column arthrodesis is to be used as a reference, then choosing the midline on the proximal and distal ends of the first metatarsal offers the lowest risk of joint penetration and the highest probability of screw success.One potential benefit of choosing the medial and median sets of proximal landmarks is if an additional implant, such TTC arthrodesis, is to be employed.