Arthroscopic Treatment of Freiberg Disease - Case Report.

Freiberg disease is a rare condition whose diagnosis requires a high clinical suspicion. Avascular necrosis of the metatarsal head progresses with articular collapse, leading to forefoot pain and limitation of the daily activities. Several surgical techniques have been described to address the disease, and since it is usually diagnosed in later-stages, most of them include joint-destructive procedures. The use of arthroscopy on the small joint of the foot has arisen in the last few years, but its application in Freiberg disease is still scant. Joint-preserving procedures have been advocated for cases of early-stage disease, aiming to relieve symptoms while preventing the progression of the disease. In the present report, we describe a successful treatment of a 12-year-old patient with early-stage Freiberg disease using core decompression and bone marrow graft through a minimally-invasive approach assisted by arthroscopy. Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia. This is an open access article published by Thieme under the terms of the Creative Commons Attribution-NonDerivative-NonCommercial License, permitting copying and reproduction so long as the original work is given appropriate credit. Contents may not be used for commecial purposes, or adapted, remixed, transformed or built upon. ( https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ).

Introduction

With the improvement of technology and the availability of delicate instruments, arthroscopy for small joints has become a promising tool, showing a significant increase in indication for minimally-invasive surgery with the aim of decreasing surgical complications. 1

Arthroscopy of the ankle, the subtalar joint and the first metatarsophalangeal joint is already well accepted and performed by orthopedic surgeons. However, arthroscopy of the lesser joints of the foot has barely been described in the literature regarding recommendations and surgical techniques. 2

The usefulness of metatarsophalangeal joint arthroscopy has been shown in some case reports and small series for conditions affecting the lesser toes, such as rheumatoid or gout arthritis, infection and claw toes. 3 The first report of an arthroscopic technique for Freiberg disease was published in 1996 by Maresca et al, 4 and since then only 4 other papers have addressed this topic. 3 5 6 7

Although described more than a century ago, the etiology and the most appropriate treatment of Freiberg disease remain controversial. Avascular necrosis of the metatarsal head is believed to be caused after trauma, circulatory impairment, or to have other idiopathic origins. 8 9

It is a rare condition affecting mainly individuals in the second and third decades of life. 9 Early diagnosis and treatment are the keystone to achieve good results; however, this requires a high clinical suspicion, since imaging studies may be normal in the early stages of the disease. 10

Conservative measures are the first line of treatment, but when they fail, a variety of surgical procedures are available. Smillie 11 divided the clinical progress of Freiberg disease in five stages. 3 10 11 For early stages (1-3), joint-sparing techniques are recommended to restore the normal articular surface. These include joint debridement, microfractures, dorsal wedge osteotomy of the metatarsal head, among others. For later stages (4–5), joint-destructive techniques are advised, such as interposition arthroplasty or metatarsal head resection. 3 9 10

In the present report, we describe the surgical treatment of a 12-year-old patient with Freiberg disease using arthroscopic debridement followed by open autografting of the subchondral defect of the metatarsal head.

Case Report

A 12-year old female patient was referred to an orthopedic consultation. Besides being asthmatic, she was otherwise healthy and had no relevant family history. The patient complained of forefoot pain affecting the third toe of her left foot. She presented local tenderness and motion-related pain on the third metatarsophalangeal joint.

No recent traumatic event was reported, but she recalled a minor trauma to her left foot about four months before the onset of pain. The pain had been increasing and was worse after a walk or a long period standing up. No inflammatory signs, callous formations or evident deformities were present. The foot radiographs showed no evidence of recent or old fractures, but a small radiolucent lesion could be spotted on the third metatarsal head ( Fig. 1 ).

Fig. 1

Preoperative weight-bearing foot radiograph.

Only after a magnetic resonance imaging (MRI) scan was performed, we found a well circumscribed medullary edema on the third metatarsal head, with an increased signal intensity on T2-weightened and short tau inversion recovery (STIR) images ( Fig. 2 ), suggestive of early Freiberg disease.

Fig. 2

Preoperative magnetic resonance imaging (MRI) scan.

The patient was initially treated with conservative measures for six weeks. Anti-inflammatory medication was prescribed, and the patient (as well as her parents) was instructed to avoid high-impact activities, such as running or jumping. A stiff soled shoe with rocker bottom was also used to unload the metatarsal head during walking.

Although the patient was committed to the instituted treatment, these conservative measures failed to relieve the symptoms. Therefore, we decided to proceed to surgical treatment.

After an evaluation of the clinical and imaging findings, we planned to perform a metatarsophalangeal arthroscopy for joint inspection and then curettage of the necrotic area with bone grafting to fulfil the subchondral defect.

A 2.5-mm arthroscope was used with dorsomedial and dorsolateral portals.

We inspected the joint for the presence of debris ( Fig. 3A ), and performed a synovectomy. After articular debridement, we could identify the uninjured plantar plate ( Fig. 3B ) and collateral ligaments. A grade-I chondral lesion was identified in the upper part of the metatarsal head ( Fig. 3C ).

Fig. 3

Arthroscopic images of the procedure: (A) intra-articular debris; (B) uninjured plantar plate; (C) chondral lesion on the upper part of the metatarsal head.

Then, we used a mini-open extra-articular dorsal approach to the metatarsal head to perform core decompression with curettage of the subchondral necrotic bone. Bone grafting from the proximal tibial metaphysis was used to fulfil the defect and restore the normal anatomy of the metatarsal head. Care was taken when harvesting the bone graft to ensure a safe distance from the proximal tibial physis.

The postoperative radiograph showed correct autograft placement and no deformities of the normal anatomy of the metatarsal head ( Fig. 4 ). The patient was discharged the day after surgery using a Barouk inverted bottom shoe for four weeks.

Fig. 4

Postoperative radiograph.

Outcome and Follow-Up

The patient was evaluated every two weeks for the first two months after surgery. In the first postoperative consultation, she reported only mild pain in the operative wound, which had no complications. Four weeks after surgery, we allowed full weight-bearing when comfortable, and at six weeks, she was walking with no pain or discomfort. The patient returned to unrestricted activities two months after surgery, and has not had complaints so far, with a 1-year follow-up period.

To confirm the successful interruption of the pathological process of Freiberg disease, an MRI was performed 6 months after surgery, and it showed restauration of the normal anatomy of the metatarsal head without evidence of the disease ( Fig. 5 ).

Fig. 5

Postoperative (six months) MRI.

Discussion

Freiberg disease is a rare condition of difficult diagnosis. Maybe that is the main reason why there are still no consensus guidelines about its treatment, mainly in early stages.

It is known that early diagnosis enables the management of the disease with conservative measures with good results or, at least, to perform less aggressive procedures that enables the preservation of the original anatomy of the metatarsophalangeal joint. This is an important point, since individuals affected are usually in their second or third decades of life, and joint-destructive procedures in such a young age could lead to further complications.

In this patient, we have successfully treated a case of stage-2 Freiberg disease according to the classification of Smillie. 11

Metatarsophalangeal arthroscopy enabled a better inspection of the joint and related structures than any imaging study. Besides, debridement and synovectomy can be easily performed arthroscopically, as well as the evaluation of cartilage lesions without the need of a more invasive arthrotomy.

Just as in cases of femoral head avascular necrosis or osteochondral knee lesions, we have performed core decompression augmented with bone marrow graft. By removing the necrotic subchondral bone, the increased intraosseous pressure associated with avascular necrosis is relieved, thus enabling the revascularization of the necrotic area. Additionally, filling the defect with a bone marrow graft prevents cartilage collapse and serves as an adjuvant therapy to core decompression, as it provides osteoprogenitor cells to support the repair of the necrotic bone. 12 13

The use of arthroscopy on Freiberg disease was reported by other authors: Maresca et al 4 and Hayashi et al 7 reported similar procedures, with arthroscopic debridement and drilling; Carro et al 5 reported an arthroscopic Keller resection for a late-stage lesion; and Lui 6 reported an arthroscopic interpositional arthroplasty technique using the extensor digitorum brevis tendon. All of these techniques were applied on late-stage diseases (grade III or higher in the Smillie 11 classification); therefore, they required a more aggressive surgical treatment, with the need of more extensive dissection and where the original structure of metatarsal head was, at variable extent, altered.

We believe our technique is a good and innovative option for early-stage Freiberg disease, when the metatarsal head is not yet deformed, emphasizing the importance of early diagnosis.

The use of arthroscopy of the metatarsophalangeal joint enables a good inspection and debridement. Therefore, core decompression and bone graft may be performed with a minimally-invasive and extra-articular approach.

As it has happened in the past with other joints, namely the knee and the shoulder, arthroscopy is putting into perspective the way orthopedic surgeons approach articular lesions and providing new elaborate ways of treating them.

From simpler to more complex techniques, progression is being made regarding the treatment of Freiberg disease and the role of arthroscopy of the lesser joints of the foot.

Further investigation is needed to provide clear indications and safe and effective procedures. We believe arthroscopic surgery for Freiberg disease is a safe and useful procedure, which can lead to symptomatic relief without significant iatrogenic damage.

Introdução

O aprimoramento da tecnologia e a disponibilidade de instrumentos delicados tornaram a artroscopia em pequenas articulações uma ferramenta promissora, com aumento significativo de sua indicação em cirurgias invasivas minimamente, em busca da diminuição de complicações cirúrgicas. 1

As artroscopias do tornozelo, da articulação subtalar e da primeira articulação metatarsofalangiana já são bem aceitas e realizadas pelos cirurgiões ortopédicos. No entanto, há poucas descrições na literatura sobre recomendações e técnicas cirúrgicas da artroscopia das articulações inferiores. 2

A utilidade da artroscopia da articulação metatarsofalangiana foi demonstrada em alguns relatos de casos e pequenas séries sobre doenças que acometem os dedos do pé, como artrite reumatoide ou gota, infecção, e deformidade de dedos em garra. 3

O primeiro relato de uma técnica artroscópica para a doença de Freiberg foi publicado em 1996 por Maresca et al, 4 e, desde então, apenas 4 outros artigos abordaram esse tópico. 3 5 6 7

Embora a doença de Freiberg tenha sido descrita há mais de um século, sua etiologia e o tratamento mais apropriado ainda são controversos. Acredita-se que a necrose avascular da cabeça do metatarso seja causada por trauma, comprometimento circulatório, ou apresente outras origens idiopáticas. 8 9

A doença de Freiberg é rara, e acomete principalmente indivíduos na segunda e terceira décadas de vida .9 O diagnóstico e o tratamento precoces são essenciais à obtenção de bons resultados; no entanto, o diagnóstico exige alto grau de suspeita clínica, pois os resultados dos estudos de imagem podem ser normais nos primeiros estágios da doença .10

As medidas conservativas são a primeira linha de tratamento, mas, caso ineficazes, diversos procedimentos cirúrgicos podem ser realizados. Smillie 11 dividiu a progressão clínica da doença de Freiberg em cinco estágios. 3 10 11 Nos primeiros estágios (1-3), técnicas que poupam as articulações são recomendadas para restauro da superfície articular normal. Dentre elas, estão desbridamento articular, microfraturas e osteotomia dorsal em cunha da cabeça do metatarso. Nos estágios posteriores (4-5), técnicas de destruição articular, como artroplastia de interposição ou ressecção da cabeça do metatarso, são recomendadas. 3 9 10

Neste relato, descrevemos o tratamento cirúrgico de uma paciente de 12 anos com doença de Freiberg usando desbridamento artroscópico seguido de autoenxerto aberto do defeito subcondral da cabeça do metatarso.

Apresentação do Caso

Paciente do sexo feminino, de 12 anos de idade, foi encaminhada para consulta ortopédica. Além de ser asmática, a paciente era saudável, e seu histórico familiar não era relevante. A paciente queixava-se de dor no antepé, afetando o terceiro dedo do lado esquerdo, e apresentava dor local e relacionada à movimentação da terceira articulação metatarsofalangiana.

Não havia relato de evento traumático, mas a paciente relembra um pequeno trauma no pé esquerdo cerca de quatro meses antes do início da dor. A dor aumentava, e era pior após caminhadas ou ficar muito tempo em pé. Não havia sinais inflamatórios, calos ou deformidades evidentes. As radiografias do pé não mostraram evidências de fraturas recentes ou antigas, mas uma pequena lesão radiotransparente pôde ser identificada na cabeça do terceiro metatarso ( Fig. 1 ).

Fig. 1

Radiografia pré-operatória do pé com sustentação de peso.

Somente após a realização de uma ressonância magnética, observamos um edema medular bem circunscrito na cabeça do terceiro metatarso, com aumento da intensidade do sinal nas imagens ponderadas em T2 e em recuperação de inversão com tau curto ( short tau inversion recovery , STIR) ( Fig. 2 ), sugerindo o diagnóstico de doença de Freiberg em estágio inicial.

Fig. 2

Ressonância magnética pré-operatória.

A princípio, a paciente foi tratada com medidas conservativas por seis semanas. A medicação anti-inflamatória foi prescrita, e a paciente (assim como seus pais) foi instruída a evitar atividades de alto impacto, como correr ou pular. Um sapato de sola rígida com solado chanfrado também foi usado para não haver sustentação de peso pela cabeça do metatarso durante a caminhada.

Embora a paciente estivesse comprometida com o tratamento instituído, essas medidas conservativas não conseguiram aliviar os sintomas. Portanto, decidimos prosseguir com o tratamento cirúrgico.

Após a avaliação dos achados clínicos e de imagem, planejamos a realização de uma artroscopia metatarsofalangiana para inspeção articular e, em seguida, curetagem da área necrótica com enxerto ósseo para preenchimento do defeito subcondral. Um artroscópio de 2,5 mm com portais dorsomediais e dorsolaterais foi utilizado.

Inspecionamos a articulação quanto à presença de brida ( Fig. 3A ), e realizamos a sinovectomia. Após o desbridamento articular, pudemos identificar a placa plantar ( Fig. 3B ) e os ligamentos colaterais íntegros. Uma lesão condral de grau I foi identificada na parte superior da cabeça do metatarso ( Fig. 3C ).

Fig. 3

Imagens artroscópicas do procedimento: (A) bridas intra-articulares; (B) placa plantar íntegra; (C) lesão condral na parte superior da cabeça do metatarso.

Em seguida, por meio de uma abordagem dorsal extra-articular mini-aberta da cabeça do metatarso, realizamos a descompressão do núcleo com curetagem do osso subcondral necrótico. O enxerto ósseo da metáfise proximal da tíbia foi utilizado para preenchimento do defeito e restauro da anatomia normal da cabeça do metatarso. Tivemos cuidado ao coletar o enxerto ósseo para que houvesse uma distância segura da fise proximal da tíbia.

A radiografia pós-operatória mostrou a colocação correta do autoenxerto e a ausência de deformidades da anatomia normal da cabeça do metatarso ( Fig. 4 ).

Fig. 4

Radiografia pós-operatória.

A paciente recebeu alta no dia seguinte à cirurgia, com uso de sandália ortopédica de Barouk com solado em cunha por quatro semanas.

Resultado e Acompanhamento

A paciente foi avaliada a cada duas semanas nos primeiros dois meses após a cirurgia. Na primeira consulta pós-operatória, relatou apenas dor branda na ferida operatória, sem complicações. Quatro semanas após a cirurgia, permitimos o suporte total de peso quando confortável e, às seis semanas, a paciente andava sem dor ou desconforto. A paciente retomou suas atividades sem restrições dois meses após a cirurgia, e não apresentou queixas até o momento, com período de acompanhamento de 1 ano.

Para confirmar a interrupção eficaz do processo patológico da doença de Freiberg, uma ressonância magnética foi realizada 6 meses após a cirurgia, e mostrou o restauro da anatomia normal da cabeça do metatarso sem evidência de distúrbios ( Fig. 5 ).

Fig. 5

Ressonância magnética pós-operatória (seis meses).

Discussão

A doença de Freiberg é rara e de difícil diagnóstico. Talvez essa seja a principal razão pela qual ainda não haja diretrizes consensuais sobre seu tratamento, principalmente nos primeiros estágios.

Sabe-se que o diagnóstico precoce permite o tratamento da doença com medidas conservativas, com bons resultados ou, pelo menos, a realização de procedimentos menos agressivos, que permitem a manutenção da anatomia original da articulação metatarsofalangiana. Esse é um ponto importante, pois os indivíduos acometidos geralmente estão na segunda ou terceira décadas de vida, e os procedimentos de destruição articular em tenra idade podem gerar outras complicações.

Nesta paciente, tratamos com sucesso a doença de Freiberg em estágio 2 da classificação de Smillie. 11

A artroscopia metatarsofalangiana permitiu a inspeção das articulações e estruturas relacionadas com maior qualidade do que qualquer técnica de diagnóstico por imagem. Além disso, o desbridamento e a sinovectomia, bem como a avaliação das lesões cartilaginosas, puderam ser facilmente realizados por artroscopia, sem a necessidade de uma artrotomia mais invasiva.

Como na necrose avascular da cabeça do fêmur ou nas lesões osteocondrais do joelho, a descompressão do núcleo foi aumentada com o enxerto de medula óssea. A remoção do osso subcondral necrótico reduz a alta pressão intraóssea associada à necrose avascular, permitindo a revascularização da área necrótica. Além disso, o preenchimento do defeito com enxerto de medula óssea evita o colapso da cartilagem e atua como uma terapia adjuvante para a descompressão do núcleo, pois fornece células osteoprogenitoras para auxiliar o reparo do osso necrótico. 12 13

Outros autores relataram o uso da artroscopia na doença de Freiberg: Maresca et al 4 e Hayashi et al 7 descreveram procedimentos similares com desbridamento e perfuração artroscópica; Carro et al 5 apresentaram a ressecção artroscópica de Keller na lesão em estágio avançado; e Lui 6 relatou a técnica de artroplastia por interposição com uso do tendão do extensor curto dos dedos. Todas essas técnicas foram aplicadas em doenças em estágio avançado (grau III ou superior na classificação de Smillies 11 ), que, portanto, exigiram tratamento cirúrgico mais agressivo, com necessidade de dissecção mais extensa e onde a estrutura original da cabeça do metatarso estava, em extensão variável, alterada.

Acreditamos que nossa técnica é uma opção boa e inovadora para a doença de Freiberg em estágio inicial, quando a cabeça do metatarso ainda não está deformada, enfatizando a importância do diagnóstico precoce.

O uso da artroscopia da articulação metatarsofalangiana permite boa inspeção e desbridamento. Portanto, a descompressão do núcleo e o enxerto ósseo podem ser realizados por meio de uma abordagem extra-articular minimamente invasiva.

Como já aconteceu com outras articulações, como o joelho e o ombro, a artroscopia coloca em perspectiva a maneira como os cirurgiões ortopédicos abordam as lesões articulares, e fornece novas maneiras elaboradas de tratá-las.

Das técnicas mais simples às mais complexas, há progressos no tratamento da doença de Freiberg e no papel da artroscopia das articulações menores do pé.

Investigações mais aprofundadas são necessárias à obtenção de indicações claras e procedimentos seguros e eficazes. Acreditamos que a cirurgia artroscópica para tratamento da doença de Freiberg é um procedimento seguro e útil, que pode levar a alívio sintomático sem dano iatrogênico significativo.