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Arthrodèse tibio-calcanéenne montée par fixateur externe Ilizarov

Paru dans le numéro N°116 - Août 2002
Article consulté 1562 fois

Arthrodèse tibio-calcanéenne montée par fixateur externe Ilizarov

Par C. DAUZAC*, P. GUILLON*, D. MENAGER**, C. MEUNIER*, JM. CARCOPINO*, L. SCHMIDER*, Ph. MOINET* dans la catégorie MISE AU POINT
*Centre hospitalier Le Raincy-Montfermeil **Institut Robert Merle d’Aubigné-Valenton

Les lésions du pied chez le diabétique sont fréquentes. Elles touchent 5 à 15 % des patients. Leur traitement est long, difficile et coûteux. Même s’il est avant tout médical, il aboutit néanmoins à une amputation dans 15 à 25 % des cas. Lorsque ce geste devient indispensable, se pose le problème de traiter la lésion de façon radicale tout en obtenant un moignon stable, indolore et facilement appareillable.

Introduction

Les lésions du pied chez le diabétique sont fréquentes. Elles touchent 5 à 15 % des patients (15). Leur traitement est long, difficile et coûteux. Même s’il est avant tout médical, il aboutit néanmoins à une amputation dans 15 à 25 % des cas. Lorsque ce geste devient indispensable, se pose le problème de traiter la lésion de façon radicale tout en obtenant un moignon stable, indolore et facilement appareillable.

Il est très rare qu’un chirurgien orthopédiste soit amené à traiter de telles lésions, les patients étant en règle opérés par des collègues chirurgiens vasculaires ou généralistes qui n’ont pas l’habitude des amputations nécessitant une ostéosynthèse. C’est donc un peu par hasard qu’il y a une dizaine d’années, un de nos chirurgiens vasculaires nous a demandé notre avis pour un patient présentant un mal perforant plantaire très
évolué.

L’arthrodèse tibio-calcanéenne dont nous avions déjà une certaine expérience pour des séquelles de traumatologie fût ostéosynthésée classiquement par 2 vis. Le démontage très précoce de ce premier cas, lié à une très mauvaise qualité osseuse, nous a donc obligé à la reprise de la synthèse dans un milieu septique. Cette nouvelle synthèse ne pouvait donc se faire que par fixateur externe.

Le matériel d’Ilizarov nous est apparu d’emblée comme une solution simple avec l’espoir que l’hypervascularisation induite facilite la consolidation (2).
Les suites opératoires de ce premier cas nous ont confortés dans cette attitude, d’autant plus que nous avons constaté une remarquable qualité trophique du moignon.

Nous décrirons dans cet article les indications et la technique chirurgicale de l’arthrodèse tibio-calcanéenne montée par fixateur externe d’Ilizarov qui offre un confort satisfaisant en répondant aux objectifs précédemment cités.

 

Physiopathologie et traitement du pied diabètique

Le mal perforant plantaire (Figure 1) est la lésion cutanée la plus caractéristique. Il est grave car il met en jeu le pronostic fonctionnel, voire vital par le biais de l’infection. Il témoigne de l’ancienneté du diabète et souvent du mauvais contrôle glycémique.

Figure 1. Mal perforant évolué avec respect de la coque talonnière

 

Il résulte de 3 facteurs :

  • La neuropathie diabétique qui entraîne une baisse de la sensibilité et une hypotonie musculo-aponévrotique avec déformation du pied provoquant des appuis anormaux et des plages d’hyperkératose
  • L’hypovascularisation par micro et macro-angiopathie.
  • Le défaut de soins : mauvaise hygiène, traumatismes négligés d’autant plus qu’ils sont souvent indolores.

Son évolution spontanée se fait vers la surinfection et l’atteinte ostéo-articulaire.

Le pied diabétique peut être le siège d’ulcérations d’origine artérielle, surtout au niveau du talon et des orteils. Celles-ci sont douloureuses et accompagnées de signes d’artériopathie. Elles peuvent se compliquer de gangrène.

Le pied diabétique peut présenter également des lésions osseuses qui sont de deux types :

  • septiques par surinfection des parties molles, de loin les plus fréquentes
  • neuropathiques avec ostéolyse, rupture de corticale, géodes et déformations rentrant dans le cadre de l’ostéo-arthropathie de Charcot.

Le traitement des lésions cutanées est avant tout préventif :

  • équilibre du diabète
  • éducation
  • prise en charge précoce des lésions, même d’allure bénigne.

Le traitement médical dès le début des lésions associe:

  • des soins locaux
  • une mise en décharge avec prescription d’orthèses
  • un équilibre strict de la glycémie
  • une antibiothérapie adaptée

Suivant la localisation et l’évolution, le traitement peut devenir chirurgical allant du simple parage à l’amputation (4). Le niveau d’amputation peut être (5, 6, 8, 14):

  • limité aux orteils
  • le plus souvent se faire en trans-métatarsien. Ce niveau d’amputation ne nécessite aucune orthèse.
  • la désarticulation de Chopart est difficilement appareillable du fait de la déformation en équin qui entraîne des complications sur les zones d’appui très douloureuses.
  • la désarticulation de Chopart avec double arthrodèse sous-astragalienne et tibio-tarsienne est certes mieux tolérée mais difficilement envisageable dans ce contexte septique.
  • l’amputation de Syme est le degré ultime d’amputation du pied. Très fréquemment pratiquée dans les pays anglo-saxons, son niveau se situe sous la mortaise tibiale. Ses inconvénients sont l’accourcissement important et le risque de savonnage de la coque talonnière rendant l’appareillage très délicat.
  • l’arthrodèse tibio-calcanéenne permet d’obtenir un moignon fin facilement appareillable et suffisamment long pour la marche sans prothèse (lever nocturne...)

 

TECHNIQUE CHIRURGICALE

Historique de l’arthrodèse tibio-calcanéenne

Nikolaï I. PIROGOFF, chirurgien russe fut le premier à décrire en 1854 l’arthrodèse tibio-calcanéenne qu’il intitule « amputation ostéoplastique du pied » (11).
Il a mis au point cette technique après la guerre de Crimée pour traiter les séquelles traumatiques de l’avant pied.

Ricard (12) en 1905 puis Kofmann (7) en 1938 ont proposé une variante qui consistait à créer une néo-articulation tibio-calcanéenne. Ils suturaient les tendons antérieurs aux postérieurs ou les transposaient à la face antérieure du calcanéum afin de réaliser une néo-articulation .

Boyd (3) en 1939 a repris le principe de l’arthrodèse tibio-calcanéenne. Il préférait cette technique aux amputations plus proximales lorsque les conditions anatomiques la rendaient possible. En effet, l’appareillage fort côuteux et non accessible à tout le monde n’était pas obligatoire pour la marche.

Contrairement à Pirogoff, il ne verticalisait pas le calcanéum afin de ne pas modifier la surface d’appui et ne sectionnait pas les malléoles. Il utilisait le plâtre comme moyen de contention, mais il semble que les délais de fusion étaient très longs et pouvaient dépasser six mois.

Principes de l’intervention

On réalise en premier une désarticulation au niveau de l’interligne de Chopart suivi d’une astragalectomie.
Les surfaces articulaires de la mortaise tibiale et du calcanéum sont avivées et mises en contact.
Les coupes osseuses et la position de l’arthrodèse varient selon les auteurs:

- au niveau du calcanéum elles vont du plan horizontal au plan frontal en passant par les intermédiaires. Ces choix de coupes dépendent de la volonté d’obtention d’un moignon plus ou moins long suivant le degré de verticalisation du calcanéum. Il est alors parfois nécessaire de sectionner le tendon d’Achille.
- la conservation des malléoles reste discutée. Pour certains, elle permet d’augmenter la surface de contact osseux pour une meilleure fusion. Pour d’autres leur section est systématique afin d’obtenir un moignon plus fin pour éviter les conflits avec l’emboîture de la prothèse. Ce fut entre autre l’idée de Paul Dautry qui fit plusieurs communications aux journées de Saint-Antoine du Professeur Jean Gosset dans les années 70, sans malheureusement publier ses résultats.

Fixation de l’arthrodèse

Différents modes de fixation sont possibles : le clou trans-plantaire (5), le vissage en croix (4), le fixateur externe (1, 13) monoplan, etc...
Dans le contexte du pied diabétique, l’ostéosynthèse interne n’a, à notre avis, pas sa place du fait de l’ostéoporose et des risques infectieux. En effet les propriétés mécaniques de l’os diabétique sont insuffisantes pour permettre une bonne tenue d’un montage interne classique.

Nous avons eu, au début de notre expérience, à déplorer deux démontages après vissage en croix, dont un avec complication septique. Lors de la reprise chirurgicale, en plus du parage et de l’ablation du matériel, il fallait stabiliser l’arthrodèse par un fixateur externe permettant:

- la meilleure tenue possible des broches, en particulier dans le calcanéum.
- la reprise précoce de l’appui avant la confection de l’orthèse.

Le fixateur externe circulaire d’Ilizarov a répondu à ces exigences (2, 10).
La tenue des broches ne dépend pas de la qualité osseuse mais de leur tension.
L’effet «Ilizarov» est obtenu par la reprise de l’appui entraînant l’hypervascularisation induite par les micro-mouvements de compression-extension axiale. Ce phénomène bien connu de dynamisation favorise la consolidation et améliore aussi la trophicité des parties molles.

Technique opératoire

L’intervention se déroule en règle sous anesthésie générale ou loco-régionale, en décubitus dorsal, avec un garrot pneumatique à la racine de la cuisse.

Voie d'abord

L’incision cutanée est en raquette (Figure 2). Elle débute à l’union du tiers moyen-tiers inférieur de jambe, en regard du péroné. Elle descend jusqu’à l’interligne calcanéo-cuboïdien, contourne la plante de l’arrière pied et rejoint l’incision jambière. Il faut toujours conserver le maximum de peau plantaire pour que la cicatrice soit la plus antérieure possible. Cette peau plantaire ne doit jamais être décollée du calcanéum.

 Figure 2. Incision en raquette

 

Les éléments musculo-tendineux sont sectionnés le plus haut possible autour de l’arrière pied ainsi que les pédicules vasculo-nerveux afin qu’ils restent à distance de la cicatrice.

Le péroné est totalement libéré dans sa partie distale. Les éléments de la loge antérieure sont désinsérés du tibia de dehors en dedans jusqu’à la malléole interne comprise.

On procède alors à la désarticulation de l’interligne de Chopart puis à l’astragalectomie. L’astragale est libéré progressivement de ses attaches ligamento-capsulaires (Figure 3). Pendant cette manœuvre, le paquet tibial postérieur qu’il faut impérativement conserver, est protégé par un écarteur contre-coudé placé en arrière de la malléole interne.

Figure 3. Astragalectomie

 

COUPES OSSEUSES

Elles sont réalisées à la scie oscillante (Figures 4, 5, 6).

 Figure 4. Parties osseuses à réséquer, vue de face

 

 Figure 5. Parties osseuses à réséquer, vue latérale

 

Figure 6. Coupe osseuse tibiale

 

Au niveau du tibia, la coupe doit être perpendiculaire à l’axe mécanique, au ras de la surface articulaire en os sous-chondral emportant la malléole interne.
Le quart inférieur du péroné est réséqué après une ostéotomie en biseau 5cm au dessus des ligaments péronéo-tibiaux.

Au niveau du calcanéum la coupe est quasi-verticale, juste en arrière du sinus du tarse.

Le calcanéum est alors verticalisé. Si le tendon d’Achille s’oppose à cette manœuvre, il faut le sectionner à partir de sa face profonde en prenant garde au paquet vasculo-nerveux tibial postérieur.

Les surfaces des tranches osseuses sont en règle parfaitement congruentes. Il faut veiller à la bonne position du calcanéum dans le plan frontal et si besoin modifier la coupe calcanéenne pour éviter une malposition en valgus ou en varus.

On maintient de façon provisoire la position de l’arthrodèse avec un clou de Steinman (Figure 7).

Figure 7. Maintien provisoire de l’arthrodèse. Réalisation du montage avant la mise en place des broches

 

MISE EN PLACE DU FIXATEUR

Le montage est simple et comprend trois anneaux, deux au niveau du tibia et un au niveau du calcanéum reliés par 3 tiges filetées. Ces tiges doivent être boulonnées au ras de l’anneau calcanéen afin de permettre l’appui (Figure 8).

Figure 8. Le montage ne gênera pas l’appui

 

Le matériel nécessaire à ce montage est représenté figure n° 9. Ce montage doit être préparé dès que la fixation provisoire est réalisée (Figure 10). Ceci va permettre le bon positionnement des broches.

Figure 9. Matériel nécessaire

 

Figure 10. Montage préparé à ce stade de l’intervention


Les broches sont mises de façon à ne pas léser les éléments vasculo-nerveux tout en formant un angle le plus proche possible de 90° (Figure 11).

Figure 11. Coupe transversale du inférieur de jambe avec 2 broches en places. (Operative principles of Ilizarov-ASAMI group)

 

Au niveau du tibia :

La première broche sur chaque anneau est introduite de dedans en dehors à partir du bord postéro-interne du tibia.
La seconde broche, de dehors en dedans par la face externe du tibia.

Au niveau du calcanéum, les broches ont les mêmes directions (figure 12).

Figure 12. Toutes les broches sont mises en places

 

Pour assurer la tenue des broches dans l’os, celles-ci doivent être mises sous une tension d’environ 100 kg. Il est donc obligatoire d’utiliser le tenseur prévu à cet effet.

Après l’ablation du clou de Steinman on contrôle radiologiquement le positionnement du calcanéum et le bon contact des surfaces osseuses. (Figures 13, 14). Les axes et l’impaction peuvent être modifiés dans tous les plans en réglant la hauteur des anneaux sur les tiges filetées.

Figure 13. Radiographie per-opératoire de profil. Le calcanéum est verticalisé, les 2 surfaces articulaires sont parfaitement en contact

 

Figure 14. Radiographie per-opératoire de face. La coupe du péroné est oblique et haute

 

Les différents temps osseux et de fixation sont modélisés sur les figures 15 à 26.

Figure 15. Parties hachurées à réséquerv

 

Figure 16

 

Figure 17

 

Figure 18. Vue latérale après les coupes osseuses

 

Figure 19. Verticalisation du calcanéum et maintient provisoire de l’arthrodèse

 

Figure 20. Mise en place des broches selon la technique décrite par Ilizarov en plaçant le fixateur externe afin de bien répartir les broches

 

Figure 21. Les broches forment un angle proche de 90°

 

Figure 22

 

Figure 23. Mise en tension de chaque broche à 100 kg

 

Figure 24. Exemple de compression insuffisante dans le foyer

 

Figure 25. Résultat après avoir réglé la hauteur des anneaux. Les 2 surfaces sont au contact.

 

Figure 26. Le fixateur ne gênera pas l’appui


Après vérification de l’hémostase, la fermeture cutanée s’effectue sans tension à points espacés (Figure 27). La cicatrice doit être la plus antérieure possible. Le drainage n’est en règle pas indispensable. Il est quelquefois nécessaire de réséquer des «oreilles» cutanées latérales.

Figure 27 : Fermeture cutanée sans tension

 

Soins post-opératoires

Le pansement et les soins des orifices de broches sont assurés tous les deux jours.

Les broches sont en général très bien tolérées car elles ne traversent pratiquement pas de plans musculaires

L’appui progressif est autorisé dès la cicatrisation cutanée avec une petite orthèse provisoire (simple coussinet attaché au fixateur). (figure 28)

Figure 28. Marche avec orthèse simple provisoire


Le fixateur est retiré vers la huitième semaine. L’appareillage définitif pourra être confectionné (Figure 29).

Figure 29. Résultat à 3 mois

 

Appareillage des amputations de type Pirogoff

Toutes les amputations de l’arrière-pied sont appareillées avec le même type de prothèse. La description des modifications anatomo-fonctionnelles induites par la disparition de l’avant-pied facilite la compréhension de la problématique.

Ces amputations sont responsables d’un déséquilibre architectural du pied qui entraîne deux conséquences majeures :

- la bascule en équin du calcanéum lors de l’appui ;

- la disparition du bras de levier constitué par l’avant-pied qui perturbe le déroulement du pas postérieur.
L’action concertée du chirurgien et du responsable de l’appareillage permet de résoudre ces deux problèmes.

- La première des priorités va consister à redonner au sujet un appui stable et indolore. Pour cela, la réalisation d’une arthrodèse immobilisant le calcanéum en position de fonction est indispensable. L’amputation de type Pirogoff réalise cette condition.

- Le deuxième impératif consiste à redonner une composante propulsive aussi normale que possible au sujet.

Compte tenu de l’importance des contraintes générées par la marche et encore plus la course, il n’existe actuellement aucune solution chirurgicale permettant de fixer un équivalent d’avant-pied à ce qui reste du squelette de l’arrière pied.

De la même façon, aucune solution d’appareillage ne permet de solidariser un avant-pied prothétique avec l’arrière-pied résiduel.

La seule solution, qui garantisse au sujet le recouvrement d’une fonction quasi normale, est la réalisation d’une prothèse de type Syme. Avec cette prothèse, l’appui est distal. L’appareil est composé d’une partie pédieuse reliée à une partie jambière. La jonction entre les deux parties, soumise à des contraintes extrêmement importantes, doit être très solide.

En effet, lors du pas postérieur d’élan, le moment de flexion à la cheville est de 10 à 15 dNm lors de la marche normale et de 40 à 60 daNm lors de la course.
L’appareil doit être capable de supporter ces contraintes d’une part et, d’autre part, la pression cutanée à l’interface avec le moignon ne doit pas provoquer de douleur, encore moins de blessure.

En pratique, compte tenu des particularités anatomiques du membre résiduel (présence de la crête tibiale), la partie jambière de l’appareil doit remonter jusqu’à la région sous-rotulienne au moins en avant.

Si une protubérance distale importante (une contre-dépouille) empêche le chaussement de l’appareil, il faut réaliser une ouverture latérale. Cette ouverture est refermée par un système de laçage ou un capot (Photos 30 et 31).

 Figure 30. Prothèse de type Syme avec fenêtre de chaussement fermée par un laçage

 

 Figure 31. Prothèse de type Syme sans fenêtre de chaussement avec pied en bois et caoutchouc

 

La présence de cette ouverture fragilise l’appareil qui doit alors comporter des renforts. Par ailleurs, ce renflement distal donne un aspect esthétique peu flatteur.

En revanche, les interventions de type Pirogoff aboutissant à un raccourcissement de quelques centimètres rendent inutile la compensation controlatérale nécessaire aux amputations de Chopart.

Enfin, toujours dans le cas des amputations de type Pirogoff, l’adaptation de l’appareillage est facilitée par la disparition ou au moins la diminution de taille des zones cicatricielles antérieures souvent présentes dans les amputations de Chopart et qui sont par les douleurs qu’elles provoquent ou les ulcérations dont elles sont le siège une cause fréquente d’échec.

Si l’intervention de type Pirogoff a permis d’obtenir une faible protubérance distale du moignon, la taille de l’ouverture latérale de chaussement de la prothèse peut être diminuée. Lorsque l’intervention a permis de réaliser un moignon sans contre-dépouille (cylindro-conique dans le bon sens), l’ouverture latérale peut même être supprimée avec un bénéfice en terme de poids, puisque l’appareil n’a pas besoin d’être autant renforcé, et d’aspect esthétique, puisque la partie distale de l’appareil entre plus facilement dans une chaussure sans l’élargir (Photo 32).

 Figure 32. Prothèse de type Syme en composite époxy fibre de carbone (emboiture et pied) avant finition

 

Quelle que soit la technique chirurgicale utilisée, l’emboîture, c’est-à-dire la partie dans laquelle est introduit le moignon, est en matériau composite résine epoxy renforcée de fibres de carbone.

Le pied prothétique est traditionnellement composé d’une âme en bois enrobée de caoutchouc. Cette enveloppe caoutchouc donne à la fois la souplesse et l’aspect esthétique.

Avec un appareillage de ce type, le sujet mène une vie que l’on peut qualifier normale, a un périmètre de marche illimité et peut courir et faire du sport de loisir.

Depuis quelques années, le pied peut être composé d’une lame de matériau composite résine epoxy renforcée de fibres de carbone.

Ce pied composite offre l’avantage d’être très mince ce qui est précieux car il n’y a pas beaucoup d’espace entre l’extrémité du moignon et le sol.

Par ailleurs, le matériau très élastique se déforme lors de l’appui et reprend sa forme très rapidement à la fin de la phase d’appui en restituant plus de 90 % de l’énergie emmagasinée initialement.

Ce dynamisme permet aux sujets jeunes qui le désirent d’avoir une activité sportive importante.

Indications

Dans le cadre des lésions du pied diabétique, l’indication de cette intervention est très rare. Elle doit être réservée aux atteintes postérieures de l’avant-pied ou de l’arrière-pied à condition que la coque talonnière soit saine.

En pratique, il s’agit des lésions siégeant sur le médio-pied voire plus proximales :

- Maux perforants plantaires très évolués
- Ostéo-arthrites
- Cellulite avec fusée purulente proximale

La présence d’une arthrite sous-talienne ou même tibio-talienne n’est pas une contre-indication formelle à ce geste. Cette intervention peut-être intéressante dans la prise en charge des échecs d’autres amputations de l’avant-pied.

Expérience du service

Douze patients ont été traités selon cette technique, dont 1 cas bilatéral.

Tous les patients étaient diabétiques insulino-dépendant ou insulino-requérant. La moyenne d’âge était de 65 ans. La série se composait de sept hommes et cinq femmes. Deux patients présentaient des complications cutanées sur une désarticulation de Chopart ancienne. Dans deux autres cas, il s’agissait d’un démontage de vissage en croix tibio-calcanéen.

Nous avons déploré un décès post-opératoire dû à une complication médicale.

Le délai moyen de cicatrisation cutanée fut de 12 jours.

Le fixateur externe a été retiré en moyenne à 8 semaines.

Les douze arthrodèses ont consolidé.

Le moignon obtenu est chaud, sensible, avec une excellente trophicité (figure 33) sauf pour 1 cas ou il persiste une ulcération cutanée qui n’a pas nécessité de reprise chirurgicale car non invalidante.

 Figure 33. Moignon d’excellente trophicité


Tous les patients sont satisfaits et peuvent éventuellement marcher sans prothèse (figure 34).

 Figure 34. Déambulation sans prothèse possible

 

Conclusion

Dans le traitement des maux perforants évolués, l’amputation trans-métatarsienne reste la référence ; quand ses indications sont dépassées, l’arthrodèse tibio-calcanéenne est une technique qui permet un appareillage simple avec très peu de complications cutanées. L’ostéosynthèse par un fixateur externe d’Ilizarov permet d’obtenir dans ce contexte la fusion de l’arthrodèse tout en favorisant la qualité trophique du moignon.

 

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