Foot rotational effects on radiographic measures of lower limb alignment

Can J Surg. 2006 Dec;49(6):401-6.

Abstract

Introduction: Surgical planning of high tibial osteotomy (HTO) typically requires the measurement of lower limb alignment from standing anteroposterior radiographs. Although every effort is made to maintain a standardized patient position, factors such as pain or anatomic constraints may necessitate acquiring the radiograph in a less than optimal patient position. One such constraint is natural rotation of the feet with respect to the tibia. The purpose of the present study was to investigate the magnitude of the effect of foot rotation on radiographic measures of lower limb alignment.

Methods: We analyzed 19 lower limbs from radiographs obtained from 10 people who reported to an orthopedic injuries clinic. Each patient was radiographed in 3 positions: 15 degrees of internal foot rotation, no foot rotation and 15 degrees of external foot rotation. We measured and compared the mechanical axis angle (hip-knee-ankle) and the mechanical axis deviation from each position.

Results: Compared with the position with no foot rotation, internal foot rotation resulted in less measured varus alignment and less mechanical axis deviation from the knee joint centre, whereas external foot rotation produced greater measured varus alignment and increased mechanical axis deviation from the knee joint centre.

Conclusions: These results indicate that patient positioning is an important factor when measuring lower limb alignment from radiographs. As a result, special care must be taken when acquiring these radiographs for use in planning surgical procedures such as HTO.

Introduction: La planification chirurgicale de l'ostéotomie tibiale haute (OTH) oblige habituellement à mesurer l'alignement du membre inférieur à partir de radiographies antéropostérieures en position debout. Même si l'on fait tous les efforts possibles pour maintenir le patient dans une position normalisée, des facteurs comme la douleur ou des contraintes anatomiques peuvent obliger à prendre la radiographie lorsque le patient se trouve dans une position qui n'est pas optimale. La rotation naturelle du pied par rapport au tibia constitue l'une de ces contraintes. Cette étude visait à analyser l'ordre de grandeur de l'effet de la rotation du pied sur les mesures radiographiques de l'alignement du membre inférieur.

Méthodes: Nous avons analysé 19 membres inférieurs à partir de radiographies prises chez 10 personnes qui se sont présentées à une clinique de traitement des traumatismes orthopédiques. On a pris des radiographies de chaque patient dans trois positions: 15° de rotation du pied vers l'intérieur, aucune rotation du pied et 15° de rotation vers l'extérieur. Nous avons mesuré et comparé l'angle de l'axe mécanique (hanche–genou–cheville) et la déviation de l'axe mécanique à partir de chaque position.

Résultats: Comparativement à la position sans rotation du pied, la position en rotation vers l'intérieur a produit un alignement mesuré en varus moins important et moins de déviation de l'axe mécanique par rapport au centre du genou, tandis que la rotation vers l'extérieur a produit un alignement mesuré en varus plus important et a augmenté la déviation de l'axe mécanique par rapport au centre du genou.

Conclusions: Ces résultats indiquent que la position du patient est un facteur important lorsqu'on mesure l'alignement des membres inférieurs à partir de radiographies. C'est pourquoi il faut accorder une attention spéciale à la prise de ces radiographies lorsqu'elles doivent servir à la planification d'interventions chirurgicales comme l'OTH.

MeSH terms

  • Adult
  • Biomechanical Phenomena
  • Foot / physiology*
  • Humans
  • Lower Extremity / diagnostic imaging*
  • Middle Aged
  • Osteotomy
  • Posture / physiology*
  • Radiography
  • Rotation*