Trapeziometacarpal Ligaments Biomechanical Study: Implications in Arthroscopy

Mireia Esplugas, MD;  Alex Lluch-Bergada, MD; Nathalie Mobargha, MD, PhD;

Manuel Llusa-Perez, MD, PhD;  Elisabet Hagert, MD, PhD;  Marc Garcia-Elias, MD, PhD

Abstract

Purpose In the presence of early osteoarthritis, changes to the trapeziometacarpal joint (TMJ) often result in pain and is associated with joint instability and a tendency of dorsoradial subluxation. In these instances, arthroscopy may be indicated to: (1) assess the extent of cartilage disease and the laxity of ligaments and to (2) treat TMJ instability. The purpose of our study was to biomechanically analyze which ligaments are the primary stabilizers of the TMJ.

Methods Overall, 11 fresh-frozen human cadaver specimens were dissected and attached to a testing device with the thumb positioned in neutral abduction, neutral flexion, and neutral opposition. The four extrinsic and five intrinsic muscle tendons acting on the TMJ were simultaneously loaded with weights proportional to their physiological cross-sectional area. The dorsal, volar, and ulnar groups of ligaments were dissected. A motion-tracking device, FasTrak (Polhemus Inc., Colchester, VT), was used to study the spatial position of the base of the first metacarpal bone (MC1), before and after random sectioning of each of the ligaments. Statistical analysis of the MC1 translation along the transverse XY plane was performed using one-way analysis of variance and a paired t-test, with a significance level of p < 0.05.

Results After isolated sectioning of the volar or the ulnar ligaments, the MC1 moved dorsoradially with an average of 0.150 mm (standard deviation [SD]: 0.072) and 0.064 mm (SD: 0.301), respectively. By contrast, the destabilization of the MC1 after sectioning of the dorsal ligaments was substantially larger (0.523 mm; SD: 0.0512; p = 0.004).

Conclusions Sectioning of the dorsal ligament group resulted in the greatest dorsoradial translation of the MC1. Consequently, the dorsal ligaments may be regarded as the primary TMJ stabilizers.

Clinical Relevance This study suggests that stabilizing arthroscopic shrinkage of the TMJ should be targeted toward the dorsal TMJ ligaments

https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/abstract/10.1055/s-0036-1581052

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Muscular control of the thumb trapeziometacarpal joint: how to take advantage of the binomial First Dorsal Interosseous/Abductor Pollicis Longus?

Mireia Esplugas (1), Nathalie Mobargha (2), Alex LLuch (3), Marc Garcia-Elias (4);
Elisabet Hagert (5).
(1) Clínica Activamutua, Tarragona, Spain; (2) Karolinska Institutet, Stckholm, Sweden;
(3)(4)Institut Kaplan, Barcelona, Spain; (5) Hand and Foot Surgery Center, Stockholm, Sweden.

Purpose:
A joint can be defined as stable when, subjected to physiological loads, it doesn’t dislocate nor damage the articular surfaces and/or the supporting soft tissues and doesn’t require extra work from the neuromuscular system to perform its tasks.
The thumb trapeziometacarpal joint (CMC1) is an articulation that allows great degrees of mobility and stability during pinch and grip , although it is constitutionally unstable because of its saddle-shaped articulating surfaces. Its joint congruity depends on the action of restraining ligaments and 9 periarticular muscles; its joint stability highly depends on propioception which needs of the intact function of ligaments, a preserved joint innervation and a competent reflex control of periarticular muscles.
CMC1 osteoarthritis (OA) affects 20-60% of women. One of the described contributors to joint OA is a failure of joint stabilization.

The aims of this study were:
(1) to assess muscular control of CMC1 joint for the purpose of differentiate which are the muscles that tend to stabilize CMC1 and which are the ones that tend to destabilize it ,
(2) to define a proprioceptive treatment aimed at preventing CMC1 instability through selective muscular control.

Material and methods:
Ten fresh specimens without radiographic CMC1 OA were dissected. The 9 muscles, intrinsic and extrinsic, directly involved in controlling the CMC1, were prepared. The joint ligaments were preserved. A specially designed device was used . Each muscle and its effect on the CMC1 joint was
tested in 7 different positions. Spatial positional variations experienced by the base of the first metacarpal (M1) were checked and registered with FasTrak System.

Results:
Among the 9 muscles studied herein, the most active ones over the CMC1 joint are the First Dorsal Interosseous muscle (D1) and the Abductor Pollicis Longus muscle (APL).
The upload of D1 modifies M1 position in the horizontal plane (ulnar translation) in 4/10 specimens and in the vertical plane (distal translation) in 8/10 specimens with an average of 1.18 mm.
The upload of APL also modifies M1 position in the horizontal plane (radial translation) in 8/10 specimens and in the vertical plane (proximal migration) in 8/10 specimens with an average of 0,29mm.
According to the previous definition of joint stability and to the above results we can postulate that the action of D1 stabilizes the CMC1 joint; it refocuses it and protects the articular surface as it widens it. Similarly, we can say that the action of APL destabilizes the CMC1 joint: it subluxes it radially and pinches its space.

Conclusions:
Painful thumb carpometacarpal joint ,without OA, and without great instability due to ligament injuries can be treated by neuromuscular balance and propioceptive stimulation. This treatment must be targeted to enhance D1 power and avoid APL maximal power.
A better understanding of muscular control of the stability of painful CMC1 without OA improves existing treatments and introduces more specific prevention strategies base don propioception.

Inestabilidad del tendón ECU ( tendón cubital posterior)

 

No todo el dolor del compartimento cúbito carpiano tiene su origen en el fibrocartílago triangular. Una causa frecuente es la inestabilidad del tendón del ECU o cubital posterior. Normalmente es post traumática aunque también puede darse en enfermedades reumáticas.
El tendón del ECU está estabilizado por el ligamento anular dorsal del carpo en su sexta corredera. Sin embargo, la estructura que más lo estabiliza es una vaina propia subyacente a esta sexta corredera. La sexta corredera es holgada pues el tendón tiene fisiológicamente el poder de trasladarse desde el márgen radial hasta el márgen cubital de la epífisis distal del cúbito cuando el antebrazo supina o prona respectivamente. En pronación del antebrazo el tendón es fácilmente palpable en el márgen cubital de la epífisis distal del cúbito. En supinación máxima del antebrazo, el tendón es palpable en el márgen radial de dicha epífisis distal del cúbito.
El tendón puede sufrir inestabilidad como en el vídeo: se relaciona normalmente con la lesión de la vaina propia tendinosa. Cuando se lesionan tanto la vaina propia como la inserción cubital de la sexta corredera, el tendón puede llegar a colocarse volar a la epífisis distal del cúbito.
El tratamiento definitivo es quirúrgico. Tras abordar la inserción cubital de la sexta corredera debe siempre valorarse el estado de la corredera propia tendinosa y debe repararse la misma si se comprueba que está dañada u holgada. Seguidamente debe reanclarse la inserción cubital de la sexta corredera. Si ello no es posible, debe realizarse una plástia estabilizadora con una lengüeta de ligamento anular dorsal del carpo.
En mi caso, realizo la intervención bajo anestesia local. De esta forma puedo comprobar la estabilidad de la reparación tanto de la vaina propia como de la corredera y compruebo que la plástia no haya quedado demasiado estenótica y no impida el correcto deslizamiento del tendón durante los diferentes rangos de movilidad de la muñeca y del carpo en flexo- extensión, pronosupinación del antebrazo y pronosupinación del carpo.

Articulación radiocarpiana

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Esta es una preparación anatómica que muestra todas las estructuras que podemos ver y tocar durante una ARTROSCOPIA de la articulación radiocarpiana., cuando tenemos colocada la óptica en el portal 3/4.
En la parte inferior vemos las 2 carillas articulares del radio: la faceta para el escafoidea a la derecha y la del semilunar a la izquierda. En el márgen izquierdo ( cubital) de la faceta semilunar del radio vemos el fibrocartílago triangular. Con la pinza estamos tensando la cápsula articular cubital.
Sobre la faceta para el escafoidea del radio vemos el hueso escafoides. Entre él y el hueso que tiene a su izquierda ( el semilunar) vemos un espacio que correspondería al espacio escafolunar. En este caso no hay ligamento escafolunar ( pues como ya vimos en un post previo , el ligamento escafolunar es dorsal a los huesos escafoides y semilunar). Como podéis ver el paciente recibió una infiltración articular con corticoides pues se observan claramente unos depósitos blanquecinos que son el remanente a los cristales corticoideos. Entre el escafoides y el radio se observan claramente 2 cordones blanquecinos: son los ligamentos radioescafocapitate y el radiosemilunar. A nivel del espacio escafolunar central podéis observar una membrana marronosa que se extiende hasta la cresta del radio entre la cresta entre semilunar y escafoides . Se trata del ligamento de Testut: no es realmente un ligamento sino un repliegue sinovial que se extiende hasta la porción membranosa escafolunar que en este caso sí que se halla presente. El hueso piramidal no es visible pues queda tapado por la cápsula cubital que estamos tensando con la pinza.

Enfermedad de De Quervain: anatomía de la primera corredera dorsal del carpo

La enfermedad de De Quervain es una patología englobada dentro del concepto de tenosinovitis estrenosante del carpo.
El problema radica a nivel de la primera corredera dorsal del carpo. Dicha corredera se halla a 1 través de dedo de la punta de la estiloides del radio . Tal como podéis ver en la fotografía adjunta, tiene una anchura de casi 2 través es de dedo siguiendo el márgen radial del radio.

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Dentro de ella discurren 2 tendones. El más grueso y radial es el tendón del músculo abductor largo del pulgar ( APL- Abductor Pollicis Longus) ; el más fino y cubital es el tendón del músculo extensor corto del pulgar ( EPB- Extensor Pollicis Brevis).

Se da en las madres de lactantes o de niños pequeños a los que tienen que levantar y sujetar en flexión mantenida de muñeca. También se da en ciertas profesiones que requieren el uso continuado de tijeras, grapadoras,cortantes, herramientas de despiece,….
El/la paciente presentan dolor en la zona de la polea, con tumefacción local palpable y frecuentemente resorte tendinoso localizado a la entrada o a la salida de la polea. Les duele al estrujar la bayeta y al usar la fregona o limpiar cristales. Deben cambiar la posición de la mano al amamantar por no poder sujetar al lactante.

El estudio de la Enfermedad de De Quervain debe incluir: Un estudio radiológico capaz de descartar patología asociada de la columna del pulgar , de la articulación escafotrapeciotrapezoidea, de la articulación radio escafoidea o patología osteofítica del suelo de la primera corredera dorsal del carpo. Yo practico siempre al paciente una ecografía dinámica en la consulta ( tengo la suerte de poseer en la misma un ecógrafo portátil) : con ella valoró la distensión líquida de la vaina tendinosa, el deslizamiento tendinoso y puedo valorar si se halla limitado en 1 o en ambos tendones. No se requiere un estudio por RMN si no existe sospecha clínica de patología asociada.

Son patologías autolimitadas si se modifican las posiciones o movimientos que las han generado y se combina con una ortesis de inmobilización nocturna y ,si se requiere, también diurna. La ortesis debe limitar el deslizamiento de los tendones APL y EPB: por lo tanto debe inmovilizar la desviación radial de la muñeca, la abducción del primer metacarpiano y la flexión de la articulación metacarpofalángica. La articulación interfalángica del pulgar sobre la que actúan el FPL y el EPL ( Flexor Pollicis Longus y Extensor Pollicis Longus) no tiene porque bloquearse.

Si persiste el dolor o la inflamación puede asociarse a tratamiento fisioterapéutico encaminado a disminuir los signos inflamatorios y a disminuir el dolor. Considero la Enfermedad de De Quervain una patología basada en un conflicto contenido-continente: para evitar tener que actuar sobre el continente ( polea) debe disminuirse el volúmen del contenido ( líquido o tenosinovitis de la vaina de los tendones extensores) . Muchas son las medidas fisioterapéuticas que pueden ofrecerse :dejaré a los profesionales decidir cuáles están indicadas en cada caso y en cada fase del proceso evolutivo de la enfermedad. Mi experiencia a lo largo de los años me ha enseñado que mejoran al paciente en un 80 de los casos, sobretodo si el paciente es capaz de evitar los movimientos o las posiciones que originaron la enfermedad.

Sin embargo existe un 20 por ciento de casos que no mejoran o que no pueden obviar los gestos desencadenantes. En estos casos, si la ecografía sigue mostrando tenosinovitis del APL o del EPB , infiltro debajo de la polea. Si la ecografía descarta distensión de la vaina ( Contenido) asumo que el problema está en la polea ( continente) : rigidez de la misma o presencia de polea propia del EPB dentro de la primera corredera dorsal del carpo. En estos casos, indico liberación quirúrgica.

Quería , no obstante, destacar el principal problema de la infiltración y de la cirugía: se llama Rama Sensitiva Dorsal del Nervio Radial.
Se halla adyacente a la vena cefálica y corre sobre o al lado de la corredera.

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Durante la cirugía no es difícil localizarla y preservarla. Sin embargo durante la infiltración no es raro dañarla.
Qué hago para evitarlo?
Infiltro de proximal a distal con la aguja a 45grados de inclinación respecto al plano de la mesa. No pongo anestesia local en la piel para evitar anestesiar el nervio. Advierto siempre al paciente de que introduciré la aguja lentamente y que si nota una corriente eléctrica debe avisarme sin retirar bruscamente la mano. De esta forma consigo entrar debajo de la corredera . Compruebo que estoy debajo pidiendo al paciente que mueva el pulgar: noto como se deslizan los tendones debajo de mi aguja. Si la aguja quiere moverse, significará que estoy intratendinosa y retiraré suavemente hasta que el movimiento del pulgar activo no mueva la aguja. La aguja debe introducirse de proximal a distal y de radial a cubital. Si os fijáis en la pieza anatómica que disequé, ésta es la posición anatómica de la polea. Al inyectar, el líquido debe quedar debajo de la polea: si lo hemos hecho correctamente la misma se hinchará en forma tubular. Si no estamos debajo de ella, el líquido difundirá por el subcutáneo y no será efectivo ( y tendrá una alta probabilidad de ocasionar una hipocromia de la dermis que aparecerá tras un mes de la inyección corticoidea).

Así es como trato yo la enfermedad de De Quervain: opero muy pocas , sólo las que recidivan tras la curación con la infiltración y siempre tras haber descartado patología coadyuvante ( artropatía TMC o de STT, síndrome interseccional, artropatía dinámica radio escafoidea.,,). Espero que esta entrada os haya sido de ayuda.