Morphometric examination and angular evaluation of dry bone calcaneus specimens

Abstract

Aim: The aim of this study was to investigate the topographic characteristics of dry calcaneal bones using morphometric and angular analyses, and to evaluate whether the results can provide new parameters that can be used in clinical applications. Materials and Methods: The study was performed on a total of 32 dry calcaneal bones. Bones without deformities or fractures were carefully selected and morphometric measurements were performed using digital callipers. Measurements included parameters such as calcaneal long axis, posterior and medial facet lengths. For angle measurements, Gissane and Böhler angles were recorded using digital protractor software. The data obtained were loaded into SPSS software and correlation analyses were performed. Results: The mean long axis of the calcaneus was 73.76 mm, the mean Gissane angle was 131.93°, and the mean Böhler angle was 35.63°. Correlation analyses showed a significant correlation between Gissane and Böhler angles, but no significant correlation between other lengths and angles. Lengths were correlated within themselves, except for the medial facet lengths. Conclusion: In this study, the morphometric and angular characteristics of the calcaneus bones showed significant differences between individuals and these structures were found to be independent variables. These findings may contribute to the development of more effective strategies, particularly in the treatment of calcaneal fractures and deformities.

Keywords

• Calcaneus
• Gissane angle
• Böhler angle
• Posterior facet

Kuru kemik kalkaneus örneklerinin morfometrik incelenmesi ve açısal değerlendirilmeleri

Abstract

Amaç: Bu çalışmanın amacı, kuru kalkaneus kemikleri üzerinde morfometrik ve açısal analizler yaparak bu kemiklerin topografik özelliklerini incelemek ve elde edilen bulguların klinik uygulamalarda kullanılabilecek yeni parametreler sunup sunamayacağını değerlendirmektir. Gereç ve Yöntemler: Çalışma, toplam 32 kuru kalkaneus kemiği üzerinde gerçekleştirilmiştir. Deformite veya kırık içermeyen kemikler titizlikle seçilmiş ve dijital kumpas ile morfometrik ölçümler yapılmıştır. Ölçüm alanları arasında kalkaneus uzun aksı, posterior ve medial faset uzunlukları gibi parametreler yer almıştır. Açısal ölçümler için Gissane ve Böhler açıları dijital bir açı ölçer yazılımı ile kaydedilmiştir. Elde edilen veriler SPSS yazılımına yüklenmiş ve korelasyon analizleri gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Kalkaneus uzun aksı ortalama 73.76 mm, Gissane açısı ortalama 131.93°, Böhler açısı ise ortalama 35.63° olarak bulunmuştur. Korelasyon analizlerinde, Gissane ve Böhler açıları arasında anlamlı bir ilişki saptanırken, diğer uzunluk ve açılar arasında anlamlı bir korelasyon bulunmamıştır. Uzunluklar kendi içinde medial faset uzunlukları haricinde korele bulunmuştur. Sonuçlar: Bu çalışmada, kalkaneus kemiklerinin morfometrik ve açısal özelliklerinin bireyler arasında önemli farklılıklar gösterdiği ve bu yapıların bağımsız değişkenler olduğu görülmüştür. Bu bulgular, özellikle kalkaneus kırıkları ve deformitelerinin tedavisinde daha etkili stratejiler geliştirilmesine katkı sağlayabilir.

Keywords

• Kalkaneus
• Gissane açısı
• Böhler açısı
• Posterior faset

Ethical Statement

T.C. PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ Girişimsel Olmayan Klinik Araştırmalar Etik Kurulu Sayı : E-60116787-020-616080

Thanks

Teşekkür: Pamukkale Üniversitesi Tıp Fakültesi Anatomi Anabilim dalı öğretim üyesi Prof. Dr.Esat Adıgüzel ve Aydın Adnan Menderes Üniversitesi Tıp Fakültesi Anatomi Anabilim dalı öğretim üyesi Prof. Dr. Ilgaz Akdoğan’a destekleri için teşekkür ederiz.

References

1. Keener BJ, Sizensky JA. The anatomy of the calcaneus and surrounding structures. Foot Ankle Clin. 2005;10(3):413-424.
2. Cekdemir YE, Mutlu U, Karaman G, Balci A. Evaluation of computed tomography images of calcaneus for estimation of sex. Radiol Med. 2021;126(8):1064-1073. doi:10.xxxxx.
3. David V, Stephens TJ, Kindl R, Ang A, Tay WH, Asaid R, McCullough K. Calcaneotalar ratio: a new concept in the estimation of the length of the calcaneus. J Foot Ankle Surg. 2015;54(3):370-372.
4. Tümer N, Arbabi V, Gielis WP, de Jong PA, Weinans H, Tuijthof GJ, Zadpoor AA. Three‐dimensional analysis of shape variations and symmetry of the fibula, tibia, calcaneus and talus. J Anat. 2019;234(1):132-144.
5. Rammelt S, Marx C. Managing severely malunited calcaneal fractures and fracture-dislocations. Foot Ankle Clin. 2020;25(2):239-256.
6. Schmutz B, Lüthi M, Schmutz-Leong YK, Shulman R, Platt S. Morphological analysis of Gissane’s angle utilising a statistical shape model of the calcaneus. Arch Orthop Trauma Surg. 2021;141:937-945.
7. Boyan N, Ozsahin E, Kızılkanat E, Soames R, Oğuz Ö. Morphometric measurement and types of articular facets on the talus and calcaneus in an Anatolian population. Int J Morphol. 2016;34(4):xxx-xxx .
8. Prasad SA, Rajasekhar SSSN. Morphometric analysis of talus and calcaneus. Surg Radiol Anat. 2019;41:9-24.

9. Koshy S, Vettivel S, Selvaraj KG. Estimation of length of calcaneum and talus from their bony markers. Forensic Sci Int. 2002;129(3):200-204.
10. Cho HJ, Kwak DS, Kim IB. Analysis of movement axes of the ankle and subtalar joints: relationship with the articular surfaces of the talus. Proc Inst Mech Eng H. 2014;228(10):1053-1058.
11. Seyahi A, Uludag S, Koyuncu L, Atalar A, Demirhan M. The calcaneal angles in the Turkish population. Acta Orthop Traumatol Turc. 2009;43(5):406-411.
12. Koh D, Tan B, Mehta K, Loh J, King CKK. Morphometric Analysis of the Calcaneus in a Southeast Asian Population. Cureus. 2024;16(4):xxx-xxx .
13. Dursun A, Yılmaz V, Kastamoni Y, Öztürk K, Albay S. Anadolu Popülasyonunda Talus ile Calcaneus’un Morfometrik Özellikleri ve Ortak Eklem Yüzlerinin Tiplendirilmesi. Süleyman Demirel Üniv Sağlık Bilim Derg. 2021;12(3):351-363.
14. Mishra PK, Nagar M, Gaur SC, Gupta A. Morphometry of distal end radius in the Indian population: A radiological study. Indian J Orthop. 2016;50:610-615.
15. Kumar A, Rastogi S, Haider Y, Kumar S, Chauhan S, Passey J. Morphometric variations of the lateral surface of calcaneus: Can standard plate sizes fit all? J Clin Orthop Trauma. 2021;13:156-162.
16. Muñoz FLO, Forriol F. Current management of intra-articular calcaneal fractures. Rev Esp Cir Ortop Traumatol (Engl Ed). 2011;55(6):476-484.