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Carpectomie proximale exp6rimentale. Biodynamique

J.N. K U H L M A N N

RI~SUMI~ : R6alisation de carpectomie proximale sur dix poignets de cadavres frais. Prise de clich6s radiographiques dynamiques et de mesures des forces n6ces- saires pour obtenir diff6rents rnouvements avant et apr6s l'intervention. La com- paraison de ces param6tres permet de bien cerner les avantages et les limites de la carpectomie et d'en pr6ciser les raisons.

Ann Chir Main, 1992, 11, n ° 4, 296-301_

MOTS-CLI~S : Carpectomie proximale. -- Chirurgie exp6rimentale.

La carpectomie proximale suppr ime entibre- ment la partie la plus mobi le et la plus adapta- ble du mass i f carpien.

Une approche exp.6rimentale permet d'6va- luer ses r6percuss lons , i n d 6 p e n d a m m e n t d '6ventuelles suppl6ances acquises ou de fac- teurs subjectifs.

MATI~,RIEL ET MI~THODES

L ' in tervent ion a 6t6 r6alisde sur dix poignets de cadavres frais dans les m~mes condi t ions que sur un sujet v ivant : voie d 'abord dorsale, sec- tion transversale de la capsule radiocarpienne, r6section complbte a u r a s du p6rioste de toute la rang6e proximale en respectant les ligaments, puis suture soigneuse de la brbche capsulaire.

U n certain nombre de tests, r6alis6s avant et aprbs carpectomie ont permis de comparer les performances.

- Des radiographies du poignet de face et de profil ont 6t6 r6alis6es en posi t ion neutre puis en inclinaison palmaire, dorsale, lat6rale et m6diale maximale. Elles ont permis de mesurer la hauteur carpienne, l '6tendue des surfaces

radio-carpiennes en contact, l ' ampl i tude maxi- male des mouvemen t s du poignet et le d6place- ment des axes de rotations. Ce dernier a 6gale- ment 6t6 mesur6 lors de manoeuvres de tiroir dans le plan frontal et sagittal et lors de manoeu- vres de compress ion axiale.

- Le rapport entre la force utilis6e et l'incli- naison articulaire ob tenue correspond h la force musculaire n6cessaire. Ces deux param6tres ont 6t6 6tablis sur un appareil (fig. 1), constitu6 d 'un montant , supportant h l 'une de ses extr6mit6s un socle pour placer l 'avant-bras et des crochets pour fixer les lacs d 'amarrage, ~t l 'autre extr6- mit6 une poulie en porte-~-faux. Le poignet n'est pas soutenu ; une broche de Kirschner tra- verse les m6tacarpiens. Elle est rattach6e ~ un fil qui glisse sur la poulie et qui est susceptible d '&re mis h charge.

Service de Chirurgie Plastique et Esthktique, H6pital Roth- schild. 33, bd de Picpus. 75571 PARIS cedex 12.

Manuscrit re(~u :~ la R(~daction le Smai 1992.

VOLUME 11 N ° 4 - 1992

CARPECTOMIE PROXIMALE EXPERIMENTALE

RI~SULTATS O B T E N U S

Fig. 1. - - Appareillage permettant de mesurer le rapport entre la force musculaire utilisee et le degre d'inclinaison articulaire obtenu. G: goniometre. P: poulie. S: socle. C : mise en charge (1 kg = 1 deca N = 10 Newtons dans les conditions de I'experience), D : dynamometre,

Fig. 1. - - Apparatus al lowing measurement of the ratio bet- ween the muscular force used and the degree of articular inclination obtained. G : goniometer. P : pulley. S : base. C : load (1 kg = 10 Newtons under the condit ions of the expe- riment), D : dynamometer ,

Fig. 1. - - Instrumentacion que permite medir la relacion entre la fuerza muscular uti l izada y el grado de inclinaci6n articular obtenido. G : goni6metro. P : polea. S : base. C : puesta en apoyo (1 kg = 1 deca, N = 10 Newtons en las condiciones experimentales). D : d inam6metro.

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La hauteur carpienne

Apr~s carpectomie le carpe est raccourci dans le sens longitudinal de 1 fi 1,5 cm c'est-/t-dire d 'une distance correspondant /~ la hauteur du corps de l'os lunaire.

Surfaces radio-carpiennes en contact

I1 se forme une considdrable incongruence articulaire. La zone de contact se rdduit au p61e supdrieur du capi ta tum et/~ une petite port ion post6rieure de la fossette lunaire de la glbne ra- diale.

C o m m e elle s'av6re 10 fois plus petite que la normale et le point de passage oblig6 de toute les forces longitudinales, elle subit des contrain- tes dix fois trop 61evdes (fig. 2).

Amplitude de I'inclinaison du poignet

En raison du raccourcissement de la distance entre le radius et le carpe distal, leurs surfaces articulaires lat6rales tendent h entrer en contact. La berge latdrale du canal carpien se compor te c o m m e une but6e.

Lors de l ' inclinaison lat6rale du poignet, le trapdzo]de vient heur ter la pointe de l 'apophyse stylofde. Lors de l ' inclinaison palmaire, c'est le trapbze qui s 'applique sur le bord ant6rieur de cette dernibre. L 'ampl i tude de chacun de ces deux mouvement s s'en t rouve rdduite de moi- ti6. Plus court est le p61e sup6rieur de capi ta tum et plus vite se manifeste l 'effet de butde (fig. 3).

Les principaux tendons du poignet sont isol6s au tiers infdrieur de l 'avant-bras. Sont attachds ensembles : 1) le palmaris longus et les fldchisseurs carpiens radial et ulnaire pour tester l ' inclinaison pal- maire ; 2) les deux radiaux et l 'extenseur carpien ul- naire pour tester l ' inclinaison dorsale.

Un dynamombtre permet de mesurer la force exerc6e sur chacun de ces ensembles. Les mesu- res sont r4alisdes de 10 en 10 degrds, d 'abord sans charge, puis avec une mise en charge de 5 puis 10 newtons.

Diff6rents ph4nombnes de cicatrisation ont 6t6 simul6s : la br~che capsulaire dorsale a ~t6 suturde avec plus ou moins de soin. Les zones p6riost6es ont 6t6 sutur6es en paletot pour tenir compte des r6tractions scl6reuses. Une injection intra-articulaire de latex prenait la place des format ions fibro-exsudatives.

Une content ion externe souple 4tait 6gale- ment testde.

Le deplacement des axes de rotation

L'axe de rotation du poignet reste situ6 au niveau du col du capitatum, mais s'dlbve en raison de la translation proximale de cet os. I1 va subir une translation dorsale, lors de l'incli- naison dorsale du poignet et une translation palmaire, lors de l ' inclinaison palmaire ou de la mise en charge. I1 va subir une translation lat6rale lors de l 'inclinaison latdrale et une trans- lation m6diale, lors de la mise en charge. La translation ne d6passe pas 8 millim6tres (fig. 4).

Comment s'expliquent ces translations ?

Sur un poignet au repos et en position neu- tre, le rapprochement qui s'est opdr6 dans le radius et la rangde distale du carpe entraine le relfichement des ligaments radiocarpiens.

A la moidre contrainte, les pentes de la glhne radiale agissent sur cette rang6e, c o m m e elles agissaient sur l 'ensemble du massif carpien. Elles t enden t / t la luxer en avant et en dedans. C'est le processus d4clench4 par l ' inclinaison du poignet ou sa raise en charge. Les l igaments

ANNALES DE CHIRURGIE 298 CARPECTOMIE PROXIMALE EXPL~RIMENTALE DE LA MAIN

2-, 2b

Fig. 2. - - Radiographies comparatives d'un poignet de Fig. 2. - - Comparative x-rays of the wrist before and after face avant et apres la carpectomie proximale, proximal carpectomy.

Fig, 2, - - Radiografias comparativas de una mufieca de frente antes y despues de una carpectomfa proximal.

3a 3b

Fig. 3. - - Cliches dynamiques du poignet apres carpecto- mie proximale : a) de face en inclinaison laterale mettant en evidence I'effet de butee du trapezo'(de contre la glene radiale, b) de profil en inclinaison palmaire mettant en evidence I'effet de but(~e du trap6ze,

Fig. 3. - - Dynamic x-rays of the wrist after proximal carpec- tomy : a) AP view in lateral inclination showing the locking effect of the trapezoid against the radial socket, b) lateral view in palmar inclination showing the locking effect of the trapezium.

Fig. 3. ~ Radiografias dinfimicas de la mufieca despues de una carpectomia proximal: a) de frente en inclinaci6n lateral poniendo en evidencia el efecto de apoyo del trapezoide contra la glenoides radial, b) de peril1 en inclinacion palmar poniendo en evidencia el efecto de apoyo del trapecio.

VOLUME l l CARPECTOMIE PROXIMALE EXPERIMENTALE 299 Y ° 4 - 1992

Fig. 4. - - Les differentes translations spon- tan~es au cours des mouvements ou pro- voquees par des manoeuvres externes (de face et de profil),

Fig. 4. - - The various spontaneous transla- tion during movements or induced by external manoeuvres (AP and lateral views).

Fig. 4. - - Las diferentes translaciones espon- taneas en la realizacion de los movimientos o provocadas pot di ferentes manJobras exter- nas (de frente y de perfil).

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limitent puis s'opposent/~ la luxation. Ils retrou- vent une tension proportionnelle h la contrainte subie et qui ratablit l'6quilibre intra-articulaire. La translation temoigne du retour/t la stabilit6.

Les variations de l'axe de rotation s'inscri- vent dens les limites, qui caracterisent un axe 6volutif.

Les translations obtenues par les manoeuvres de tiroir frontales et sagittales sur un poignet au repos et en position neutre temoignent d'une certaine instabilit6. Mais celle-ci disparait des la mise en charge. Elle peut doric etre contrelde par la contraction musculaire, voire par une reeducation proprioceptive adequate.

Ces derniers resultats doivent &re interprdtds avec prudence : ils sont inferieurs/~ ceux obte- nus par une cicatrisation normale, notamment en ce qui concerne les translations mddiales.

Importance de la reparation capsulaire posterieure

En l'absence de reparation de la breche cap- sulaire, il se produit une luxation anterieure du carpe distal au moindre mouvement de tiroir.

I1 est evident que cette reparation depend en partie du geste chirurgical, mais depend surtout de la cicatrisation spontande, qui necessite 6 se- maines, sinon d'immobilisation stricte, du moins d'absence de mise en charge.

Rapport force musculaire/inclinaison articulaire

Lorsque le poignet n'est pas en charge, la force necessaire aprbs carpectomie pour obtenir une amplitude determinee augmente sensible- ment d'un tiers en inclinaison dorsale et me- diale. Ce rapport est respect6 jusqu'~ 30 degres en inclinaison palmaire et jusqu'/l 5 degres en inclinaison laterale. Au-del/~ joue l'effet de bu- tee et les forces ndcessaires deviennent vertigi- neuses pour un rdsultat derisoire (fig. 5).

Lors de la mise en charge, les chiffres aug- mentent, mais le rapport des forces necessaires sur le poignet normal, puis sur le poignet car- pectomis6 n'est guere modifi6.

La reproduction des differents processus de cicatrisation et la contention externe, amene chacun une discrete amelioration du rapport (fig. 6), mais leurs effets ne sont pas cumulatifs.

DISCUSSION

La carpectomie entra]ne une certaine dimi- nution de l 'amplitude par rapport au poignet normal surtout en flexion laterale et palmaire. La mobilit6 requiert un peu plus de force.

Mais la comparaison ne doit pas se faire avec un poignet normal. Si l'on compare les resultats avec ceux d'une arthrodese partielle, ils sont nettement/~ l'avantage de la carpectomie.

Mais la comparaison dolt surtout s'etablir avec un poignet pathologique.

Nous avons eu l'occasion de tester un poignet qui presentait une trbs importante raideur, se- quelle d'une fracture complexe de l'6piphyse radiale. Aprbs carpectomie proximale, l'ampli- tude recouvree 6tait 6gale /t celle des poignets prealablement normaux (fig. 7).

ANNALES DE CHIRURGIE 300 CARPECTOMIE PROXIMALE EXPL~RIMENTALE DE LA MAIN

Deca Newton Inc]inaison dorsale

lb 6b 5b 4u 30 zu ]0

[nc]inaison pal,laire

/

/ #*

/

io ZO 30 4b 50 6d 76 degr~s de rotat ion.

Fig. 5. - - Curve of the force necessary to obtain a given incli- nation of the wrist. The y-axis shows the force required ex- pressed in tens of Newtons. The x-axis shows the degree of inclination obtained in palmar and dorsal inclination. There is no weight bearing in this particular case. The dotted line corresponds to the normal wrist. The solid line corresponds to the same wrist after proximal carpectomy.

Fig. 5. - - Courbe de la force neces- saire pour obtenir une inclinaison donnee du poignet. En abscisse la force n(~cessaire exprimees en de- canewtons. En ordonnee le degre d'inclinaison obtenu en inclinaison palmaire et dorsale. II n'y a pas de raise en charge darts le cas particu- lier. La courbe en pointille corres- pond au poignet normal. La courbe en trait plein correspond au m~me poignet apres carpectomie proxi- male.

Fig. 5. - - Curva de la fuerza necesaria para obtener una incli- nacion dada de la mufieca. En la abscisa la fuerza necesaria expresada en decanewtons. En la ordenada el grado de incli- nacion obtenido en inclinacion palmar y dorsal. No hay una puesta en carga en este caso particular. La curva en puntilla corresponde a la mufieca normal. La curva en trazos conti- nuos corresponde a la misma mufieca despues de la carpec- tomia proximal.

Fig. 6. - - M~mes courbes que pre- cddemment. Entre elles les amelio- rations que I'on peut obtenir par dif- f(~rents artifices (cicatrisations sti- mulees, contention externe) s'ins- crivent dans la surface grisee.

Deca

12

11

10

9

8

7

6.

5 .

4 .

3 .

2 -

I -

Newton

\

Inclinaison dorsale

70 60 50 40 30 20 ]0 0 ]0 20

Fig. 6. - - Same curves as above. Between them, the impro- vements which can be obtained by various devices (simulated healing, external fixation) are shown in a shaded area.

Inc] inaison palmair~

/ / /

Z i

30 40 50 60 70 degres de ro ta t ion .

Fig. 6. - - Iguales curvas como precedentemente. Entre estas las mejor/as que se pueden obtener mediante diferentes arti- ficios (cicatrizacion simulada, contenci6n externa) se inscri- ben en la superficie gris.

VOLUME 11 CARPECTOMIE PROXIMALE EXPERIMENTALE 301 N ° 4 - 1992

7a

Fig. 7. - - Cliches dynamiques de profil en inclinaison dorsale forcee A avant et B apres carpectomie proximale sur un poignet enraidi, sequelle de fracture complexe de I'extremite inferieure du radius. Le gain d'amplitude est considerable.

Fig. 7. - - Lateral dynamic x-rays in forced dorsal inclination before (A) and after (B) proximal carpectomy in a stiff wrist, due to complex fracture of the distal radius. The gain in ampli- tude is considerable.

Fig. 7. - - Radiografias dinamicas de perfil en inclinaci6n dor- sal forzada A antes y [] despues de carpectomia proximal en una mufieca rigida, secuela de fractura compleja de la extremidad inferior del radio. La ganancia de amplitudes considerable.

CONCLUSION

Quelques conclusions pratiques se d6gagent d'embl6e de cette 6tude thdorique :

La mobilit6 d'un poignet trbs raide a de for- tes chances d'&re nettement am61ior6e par une carpectomie proximale, mais ne reviendra ja- mais g la normale.

La carpectomie doit &re r6serv6e g des pa- tients qui gardent une int6grit6 de la surface articulaire du capitatum et du tiers m6dial de la gl6ne radiale.

Un travailleur manuel, en raison des pres- sions articulaires accrues a tout lieu, malgr6 un bon r6sultat immddiat, d'envisager un reclasse- ment professionnel.

K U H L M A N N J.N_ - - B i o d y n a m i c s o f e x p e r i m e n t a l p ro x i - m a l c a r p e c t o m y . (In French). Ann Chir Main, 1992, 11, n ° 4, 296-301 .

SUMMARY: Proximal carpectomy was per- formed in 10 fresh cadavre wrists. Dynamic x-rays were taken and the forces necessary to obtain different movements before and after the operation were measured. Comparison of these parameters clearly defines the advantages and limitations of carpectomy and indicates the rea- sons.

K E Y - W O R D S : P r o x i m a l c a r p e c t o m y . - - E x p e r i m e n t a l surgery_

K U H L M A N N J .N. - - C a r p e c t o m i a p r o x i m a l e x p e r i m e n - tal . B iod in f im ica . Ann Chir Main, 1992, 11, n ° 4, 296-301_

RESUMEN : Realizaci6n de una carpectomia proximal en 10 mufiecas de cad~veres frescos. Toma de radiografias din~micas y medida de las fuerzas necesarias para obtener los diferen- tes movimientos antes y despu6s de la interven- ci6n. La comparaci6n de estos par~imetros per- mite una adecuada determinaci6n de las venta- jas y de los limites de la carpectomia y precisar sus motivos.

P A L A B R A S C L A V E : C a r p e c t o m f a p r o x i m a l . - - C i r u g / a e x p e r i m e n t a l .

7b