Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

Журнал «Травма» Том 26, №3, 2025

Вернуться к номеру

Роль зв’язкового апарату стопи у формуванні складних переломів п’яткової кістки

Авторы: Годуадзе Г.Н., Пелипенко О.В.
Полтавський державний медичний університет, м. Полтава, Україна

Рубрики: Травматология и ортопедия

Разделы: Клинические исследования

Версия для печати


Резюме

Актуальність. Загальновідомі факти щодо механізмів виникнення різних типів переломів п’яткової кістки потребують додаткового дослідження на предмет впливу зв’язкового апарату на формування сталих патернів переломів з утворенням класичних кісткових фрагментів. Мета: дослідити особливості впливу зв’язкового апарату заднього відділу стопи на формування складних переломів п’яткової кістки. Матеріали та методи. Досліджено 53 наукові публікації з наукометричних баз Scopus, Web of Science, PubMed. З метою аналізу місць інсерції досліджуваних структур проведено аналіз 14 анатомічних препаратів п’яткової кістки з анатомічного музею Полтавського державного медичного університету. Використовували збільшувальний оптичний пристрій Schweizer Tech-Line 4X. Для формування інтерактивних 3D-моделей і відтворення досліджуваних структур і типових ліній зламу на їхній поверхні користувалися ліцензованою версією комп’ютерної програми Microsoft Paint 3D. Результати. Аналіз 3D-моделей демонструє чіткий розподіл місць кріплення зв’язок навколо утворюваних сталих фрагментів, при цьому прослідковується пряма кореляція між кількістю та площею кріплення таких структур і ступенем стабільності кісткового фрагмента. Відповідно до літературних даних найстабільнішим уламком вважається медіальний (сустентакулярний) фрагмент, який, відповідно до результатів аналізу, має на собі кріплення кількох зв’язок у різних площинах. Така ж взаємозалежність прослідковується щодо обох передніх фрагментів. У результаті енергія, прикладена від травмуючого агента, поширюючись по всій площині кістки, у більшості випадків не здатна подолати опір надміцних зв’язкових структур, тому концентрується у відповідних ділянках кістки, утворюючи первинну та вторинні лінії зламу. Більше того, це пояснює, чому латеральна частина задньої суглобової фасетки п’яткової кістки зазнає значного зміщення: не було виявлено жодного кріплення елементів зв’язкового апарату в цій зоні. Висновки. Дослідивши особливості місць інсерції зв’язкового апарату заднього відділу стопи на поверхні п’яткової кістки і зіставивши ці дані з типовими лініями переломів та утворюваними фрагментами, можна зробити висновок, що зв’язкові структури можуть мати вплив на формування сталих патернів складних переломів п’яткової кістки. Даний факт потребує подальшого біомеханічного дослідження і може вплинути на удосконалення існуючої парадигми хірургічного й реабілітаційного лікування складних переломів п’яткової кістки.

Background. Established knowledge on the mechanisms of various types of calcaneal fractures necessitates further investigation to elucidate the role of ligaments in the formation of constant fracture types and the development of characteristic bone fragments. The purpose is to analyze the specific influence of the ligaments of the rearfoot on the formation of complex calcaneal fractures. Materials and methods. A total of 53 scientific publications from the Scopus, Web of Science, and PubMed databases were reviewed. To examine the insertion sites, an analysis of 14 anatomical specimens of calcaneal bone from the anatomical museum of the Poltava State Medical University was conducted. A Schweizer Tech-Line 4X magnifying optical device was used. To form interactive 3D models and reconstruct the studied structures and typical fracture lines on their surface, we used a licensed version of the Microsoft Paint 3D. Results. The analysis of interactive 3D models demonstrates a clear distribution of ligament attachment sites around the constant fragments, revealing a direct correlation between the number and area of ligamentous insertions and the stability of the bony fragment. According to the literature, the most stable fragment is the medial (sustentacular) one, which serves as the attachment site for several ligaments in multiple planes. A similar relationship was observed for both anterior fragments. As a result, the energy applied by a traumatic agent, when distributed across the calcaneal bone, is often insufficient to overcome the resistance of these strong ligamentous structures. Moreover, the energy is concentrated in corresponding areas of the bone, leading to the formation of primary and secondary fracture lines. This finding explains why the lateral portion of the posterior calcaneal articular facet undergoes significant displacement, as no ligamentous insertions were identified in this region. Conclusions. By examining the insertion sites of the ligaments of the rearfoot on the calcaneal surface and correlating these findings with typical fracture lines and fragment formation, it can be concluded that ligamentous structures may significantly influence the development of complex calcaneal fractures. This observation warrants further biomechanical research and may contribute to refining the existing paradigms of surgical and rehabilitative management for complex calcaneal fractures.


Ключевые слова

перелом п’яткової кістки; п’яткова кістка; зв’язковий апарат; огляд; анатомія; остеосинтез

calcaneal fracture; calcaneus; ligaments; review; ana­tomy; osteosynthesis


Для ознакомления с полным содержанием статьи необходимо оформить подписку на журнал.


Список литературы

1. Biz C, Refolo M, Zinnarello FD, Crim A, Dante F, Ruggieri P. A historical review of calcaneal fractures: from the crucifixion of Jesus Christ and Don Juan injuries to the current plate osteosynthesis. Int Orthop. 2022 Jun;46(6):1413-1422. doi: 10.1007/s00264-022-05384-3. Epub 2022 Mar 25. PMID: 35333959; PMCID: PMC9117339.
2. Cotton F, Henderson F. Results of fracture of the os calcis. The American Journal of Orthopedic Surgery. 1916 May;14(5):290-298. doi: 10.1007/s00264-022-05384-3.
3. Hoduadze H, Pelypenko O, Malyk S, Honcharov A. Minimally invasive surgical techniques in treatment of intraarticular calcaneus fractures. Actual Problems of the Modern Medicine. 2023 Mar;23(1):8-12. (In Ukrainian). https://doi.org/10.31718/2077-1096.23.1.8. 
4. Kozopas V, Lobanov V, Siklitskyy V, Humenyuk V, Lytvynchuk V, Zhukovskyy V, Melnyk V. The clinical aspects of diagnosis and treatment of intra-articular calcaneal fractures. Trauma. 2017 Jan;18(6):174-9. (In Ukrainian). doi: 10.22141/1608-1706.6.18.2017.121197. 
5. Jorge AS, Brian CL. Emergency Radiology: The Requisites. USA: Mosby; 2009. 397 p. 
6. Huang M, Yu B, Li Y, Liao C, Peng J, Guo N. Biomechanics of calcaneus impacted by talus: a dynamic finite element analysis. Comput Methods Biomech Biomed Engin. 2024 May;27(7):897-904. doi: 10.1080/10255842.2023.2213369. 
7. Carr JB, Hamilton JJ, Bear LS. Experimental intra-articular calcaneal fractures: anatomic basis for a new classification. Foot Ankle. 1989 Oct;10(2):81-7. doi: 10.1177/107110078901000206. PMID: 2807110.
8. Zwipp H, Tscherne H, Wlker N. Osteosynthesis of dislocated intra-articular calcaneus fractures. Unfallchirurg. 1988 Nov;91(11):507-15. (In German). PMID: 3238434. 
9. Silhanek AD, Ramdass R, Lombardi CM. The effect of primary fracture line location on the pattern and severity of intraarticular calcaneal fractures: a retrospective radiographic study. J Foot Ankle Surg. 2006 Jul-Aug;45(4):211-9. doi: 10.1053/j.jfas.2006.04.010. PMID: 16818147.
10. Simon CM, Pinak SR. Management of calcaneal fractures: an evidence-based approach. Orthopaedics and Trauma. 2018 Dec;32(6):388-393. https://doi.org/10.1016/j.mporth.2018.09.001.
11. Maskill JD, Bohay DR, Anderson JG. Calcaneus fractures: a review article. Foot Ankle Clin. 2005 Sep;10(3):463-89. doi: 10.1016/j.fcl.2005.03.002. PMID: 16081015.
12. Kozopas V. Analysis of the current state of treating intra-articular factures of the calcaneus. Trauma. 2022 Jan;18(2):100-102. doi: 10.22141/1608-1706.2.18.2017.102566.
13. Essex-Lopresti P. The mechanism, reduction technique, and results in fractures of the os calcis. Br J Surg. 1952 Mar;39(157):395-419. doi: 10.1002/bjs.18003915704. PMID: 14925322.
14. Skalski M, Weerakkody Y, Yu Jin T, et al. Sanders CT classification of calcaneal fracture. Available from: https://radiopaedia.org/articles/sanders-ct-classification-of-calcaneal-fracture-2?lang=us. Accessed on 11 Apr 2025. https://doi.org/10.53347/rID-27025.
15. Nikitin PV. Diagnosis and treatment of foot bone injuries. Kyiv: Phenix; 2005. 192 p. (In Ukrainian).
16. Zhang F, Tian H, Li S, Liu B, Dong T, Zhu Y, Zhang Y. Meta-analysis of two surgical approaches for calcaneal fractures: sinus tarsi versus extensile lateral approach. ANZ J Surg. 2017 Mar;87(3):126-131. doi: 10.1111/ans.13869. Epub 2017 Jan 25. PMID: 28122417.
17. Sanders R, Fortin P, DiPasquale T, Walling A. Operative treatment in 120 displaced intraarticular calcaneal fractures. Results using a prognostic computed tomography scan classification. Clin Orthop Relat Res. 1993 May;(290):87-95. PMID: 8472475.
18. Swords MP, Alton TB, Holt S, Sangeorzan BJ, Shank JR, Benirschke SK. Prognostic Value of Computed Tomography Classification Systems for Intra-articular Calcaneus Fractures. Foot & Ankle International. 2014;35(10):975-980. doi:10.1177/1071100714548196.
19. Ruzik K, Gonera B, Podgrski M, et al. Anatomical variations of the calcaneofibular ligament in human foetuses. 2023 Jul;13(1):11016. https://doi.org/10.1038/s41598-023-37799-2.
20. Michels F, Vereecke E, Matricali G. Role of the intrinsic subtalar ligaments in subtalar instability and consequences for clinical practice. Front Bioeng Biotechnol. 2023 Mar;11:1047134. doi: 10.3389/fbioe.2023.1047134. PMID: 36970618; PMCID: PMC10036586.
21. Robbins JB, Stahel SA, Morris RP, Jupiter DC, Chen J, Panchbhavi VK. Radiographic Anatomy of the Lateral Ankle Ligament Complex: A Cadaveric Study. Foot Ankle Int. 2024 Feb;45(2):179-187. doi: 10.1177/10711007231213355. Epub 2023 Nov 23. PMID: 37994643; PMCID: PMC10860354.
22. Ruzik K, Czech A, Drobniewski M, Borowski A, Olew-nik . A previously unknown variant of the calcaneofibular ligament. Folia Morphol (Warsz). 2025;84(1):276-280. doi: 10.5603/fm.100002. Epub 2024 Jun 6. PMID: 38842080.
23. Szaro P, Ghali Gataa K, Polaczek M, Ciszek B. The double fascicular variations of the anterior talofibular ligament and the calcaneofibular ligament correlate with interconnections between lateral ankle structures revealed on magnetic resonance imaging. Sci Rep. 2020 Nov;10(1):20801. doi: 10.1038/s41598-020-77856-8. PMID: 33247207; PMCID: PMC7695848.
24. Michels F, Clockaerts S, Van Der Bauwhede J, Stockmans F, Matricali G. Does subtalar instability really exist? A systematic review. Foot Ankle Surg. 2020 Feb;26(2):119-127. doi: 10.1016/j.fas.2019.02.001. Epub 2019 Feb 18. PMID: 30827926.
25. Edama M, Takabayashi T, Inai T, Hirabayashi R, –Ikezu M, Kaneko F, Matsuzawa K, Kageyama I. Morphological features of the cervical ligament. Surg Radiol Anat. 2020 Feb;42(2):215-218. doi: 10.1007/s00276-019-02364-y. Epub 2019 Nov 1. PMID: 31676928.
26. Fayed AM, Mansur NSB, Fatemi N, Femino JE. A Case Report of Isolated Cervical Ligament Rupture With Hyper-Pronation Injury: Specific MRI Protocol and Surgical Reconstruction. Iowa Orthop J. 2024;44(1):23-29. PMID: 38919347; PMCID: PMC11195898.
27. Jotoku T, Kinoshita M, Okuda R, Abe M. Anatomy of li–gamentous structures in the tarsal sinus and canal. Foot Ankle Int. 2006 Jul;27(7):533-8. doi: 10.1177/107110070602700709. PMID: 16842721.
28. Tochigi Y, Yoshinaga K, Wada Y, Moriya H. Acute inversion injury of the ankle: magnetic resonance imaging and clinical outcomes. Foot Ankle Int. 1998 Nov;19(11):730-4. doi: 10.1177/107110079801901103. PMID: 9840199.
29. Iglesias-Durn E, Guerra-Pinto F, Ojeda-Thies C, Vil-Rico J. Reconstruction of the interosseous talocalcaneal ligament using allograft for subtalar joint stabilization is effective. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2023 Dec;31(12):6080-6087. doi: 10.1007/s00167-023-07622-6. Epub 2023 Nov 13. PMID: 37955675; PMCID: PMC10719127.
30. Edama M, Ikezu M, Kaneko F, et al. Morphological features of the bifurcated ligament. Surg Radiol Anat. 2019;41(1):3-7. https://doi.org/10.1007/s00276-018-2089-y.
31. Baumbach SF, Kistler M, Gaube FP, Bartz B, Traxler H, Throckmorton Z, Bcker W, Polzer H. Anatomical and biomechanical evaluation of the lateral calcaneo-cuboid and bifurcate ligaments. Foot Ankle Surg. 2022 Dec;28(8):1300-1306. doi: 10.1016/j.fas.2022.06.007. Epub 2022 Jun 21. PMID: 35773180.
32. Aoki A, Makihara Y, Tamura A, Ishii T, Kawagishi K. Anatomical analysis of ligaments surrounding calcaneocuboid joint; implications for role in foot stability. Surg Radiol Anat. 2024 Apr;46(4):425-431. doi: 10.1007/s00276-024-03303-2. Epub 2024 Feb 20. PMID: 38376525.
33. Edama M, Takabayashi T, Yokota H, Hrabayashi R, Sekine C, Kageyama I. Morphological characteristics of the plantar calcaneocuboid ligaments. J Foot Ankle Res. 2021 Jan;14(1):3. doi: 10.1186/s13047-020-00443-7. PMID: 33413502; PMCID: PMC7792160.
34. Long X, Du X, Yuan C, Xu J, Liu T, Zhang Y. Finite element analysis of the plantar support for the medial longitudinal arch with flexible flatfoot. PLoS One. 2025 Jan;20(1):e0313546. doi: 10.1371/journal.pone.0313546. PMID: 39752530; PMCID: PMC11698474.
35. Loozen L, Veljkovic A, Younger A. Deltoid ligament injury and repair. Journal of Orthopaedic Surgery. 2023;31(2). doi:10.1177/10225536231182345.
36. Dalmau-Pastor M, Malagelada F, Guelfi M, Kerkhoffs G, Karlsson J, Calder J, Vega J. The deltoid ligament is constantly formed by four fascicles reaching the navicular, spring ligament complex, calcaneus and talus. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2024 Dec;32(12):3065-3075. doi: 10.1002/ksa.12173. Epub 2024 May 17. PMID: 38757967; PMCID: PMC11605026.
37. Feger J, Luong D, Weerakkody Y, et al. Tibiocalcaneal ligament. Available from: https://radiopaedia.org/articles/tibiocalcaneal-ligament-1?lang=us. Accessed on 11 Apr 2025. https://doi.org/10.53347/rID-77776.
38. Jiang JT, Wang X, Li J, Huang W. Ipsilateral talus and calcaneus fracture associated with deltoid ligament rupture and Peroneal tendon subluxion. Asian J Surg. 2024 Jun;47(6):2707. doi: 10.1016/j.asjsur.2024.03.102. Epub 2024 Apr 11. PMID: 38609830.
39. Martinez-Franco A, Gijon-Nogueron G, Franco-Romero AG, Tejero S, Torrontegui-Duarte M, Jimnez-Daz F. Ultrasound Examination of the Ligament Complex Within the Medial Aspect of the Ankle and Foot. J Ultrasound Med. 2022 Nov;41(11):2897-2905. doi: 10.1002/jum.15964. Epub 2022 Feb 16. PMID: 35170800; PMCID: PMC9790653.
40. Mania S, Beeler S, Wirth S, Viehfer A. Talocalcaneal Ligament Reconstruction Kinematic Simulation for Progressive Collapsing Foot Deformity. Foot Ankle Int. 2024 Feb;45(2):166-174. doi: 10.1177/10711007231213361. Epub 2023 Dec 11. PMID: 38083852; PMCID: PMC10860361.
41. Pastore D, Cerri GG, Haghighi P, Trudell DJ, Res–nick DL. Ligaments of the posterior and lateral talar processes: MRI and MR arthrography of the ankle and posterior subtalar joint with anatomic and histologic correlation. AJR Am J Roentgenol. 2009 Apr;192(4):967-73. doi: 10.2214/AJR.08.1207. PMID: 19304702.
42. Cankaya B, Ogul H. An inconspicuous stabilizer of the subtalar joint: MR arthrographic anatomy of the posterior talocalcaneal ligament. Skeletal Radiol. 2021 Apr;50(4):705-710. doi: 10.1007/s00256-020-03615-5. Epub 2020 Sep 21. PMID: 32959336.
43. Vadell AM, Peratta M. Calcaneonavicular ligament: anatomy, diagnosis, and treatment. Foot Ankle Clin. 2012 Sep;17(3):437-48. doi: 10.1016/j.fcl.2012.07.002. Epub 2012 Aug 9. PMID: 22938642.
44. Mizuno D, Otsuka S, Shan X, Umemoto K, Naito M. Variation in the origin of the plantar aponeurosis and its relationship to the origin of the abductor hallucis muscle. Clin Anat. 2024 Nov;37(8):925-929. doi: 10.1002/ca.24164. Epub 2024 Apr 6. PMID: 38581285.
45. Chen DW, Li B, Aubeeluck A, Yang YF, Huang YG, Zhou JQ, Yu GR. Anatomy and biomechanical properties of the plantar aponeurosis: a cadaveric study. PLoS One. 2014 Jan 2;9(1):e84347. doi: 10.1371/journal.pone.0084347. PMID: 24392127; PMCID: PMC3879302.
46. Schepsis AA, Leach RE, Gorzyca J. Plantar fasciitis. Etiology, treatment, surgical results, and review of the literature. Clin Orthop Relat Res. 1991 May;(266):185-96. PMID: 2019049.
47. Levenets V, Osadchaya L. The diagnosis and treatment of plantar fasciitis. Orthopaedics, Traumatology and Prosthetics. 2009;(3):80-85. https://doi.org/10.15674/0030-59872009380-85.
48. Naka O, Sedmera D, Rammelt S, Bartonek J. Anatomy of the Achilles tendon — A pictorial review. Orthopadie (Heidelb). 2024 Oct;53(10):721-730. doi: 10.1007/s00132-024-04555-x. Epub 2024 Aug 30. PMID: 39212710.
49. Wang CS, Tzeng YH, Lin CC, Huang CK, Chang MC, Chiang CC. Radiographic Evaluation of Ankle Joint Stability After Calcaneofibular Ligament Elevation During Open Reduction and Internal Fixation of Calcaneus Fracture. Foot Ankle Int. 2016 Sep;37(9):944-9. doi: 10.1177/1071100716649928. Epub 2016 May 17. PMID: 27188694.
50. Seidel A, Chidda A, Perez V, Krause F, Zderic I, Gueorguiev B, Lalonde KA, Meulenkamp B. Biomechanical Effects of Hindfoot Alignment in Supination External Rotation Malleolar Fractures: A Human Cadaveric Model. Foot Ankle Int. 2024 Jul;45(7):764-772. doi: 10.1177/10711007241241075. Epub 2024 Apr 15. PMID: 38618682.
51. Togashi R, Edama M, Shagawa M, Osanami H, Yokota H, Hirabayashi R, et al. Relationship between Joint and Ligament Structures of the Subtalar Joint and Degeneration of the Subtalar Articular Facet. Int J Environ Res Public Health. 2023 Feb;20(4):3075. doi: 10.3390/ijerph20043075. PMID: 36833765; PMCID: PMC9966608.
52. Turchin O, Liabakh A, Burianov O, Omelchenko T, Osadcha L. Ultrasonographic changes of plantar fascia in patients with plantar fasciitis due to acquired flat foot. Annals of the Rheumatic Diseases. 2022 June;81(1):1795. https://doi.org/10.1136/annrheumdis-2022-eular.5097.
53. Roytman GR, Salameh M, Rizzo SE, Dhodapkar MM, Tommasini SM, Wiznia DH, Yoo BJ. Sustentaculum fracture fixation with lateral plate or medial screw fixation are equivalent. Injury. 2024 Jun;55(6):111532. doi: 10.1016/j.injury.2024.111532. Epub 2024 Apr 9. PMID: 38614015.

Вернуться к номеру