Samuel Van De Velde

192 |

techniek werden gegenereerd. In Hoofdstuk 5 beschrijven wij hoe minimale veranderingen
in tibiofemorale kinematica van VKB-insufficiënte knieën leiden tot significante
Dit manuscript geeft een overzicht van de ontwikkeling, validatie en toepassing van een
niet-invasieve meetmethode die de in vivo biomechanica van de knie na een letsel van een veranderingen in kraakbeenbiomechanica. Een VKB ruptuur veranderde de
van de kruisbanden evalueert. kraakbeenbiomechanica tussen 0° en 60° flexie in het mediale compartiment van de knie. In
vergelijking met de gezonde contralaterale knie was het punt van maximale
Door de koppeling van twee beeldversterkers, die de in vivo beweging simultaan kraakbeendeformatie op de tibiaplateaus meer posterior en lateraal gelokaliseerd. Het
vastleggen, met magnetische resonantie (MR) beelden, die de anatomie van het gewricht contactoppervlakte was kleiner en het kraakbeen was dunner ter hoogte van de
reconstrueren (Hoofdstuk 2), hebben wij inzicht gekregen in zowel tibiofemorale als contactregio. Tezamen resulteerde dit in een verhoogde kraakbeendeformatie.
patellofemorale kinematica en kraakbeenbiomechica van gezonde knieën tijdens Vergelijkbare bevindingen werden gezien in het laterale compartiment van de VKB-
verschillende activiteiten. Met deze uitgangsmetingen in gezonde knieën konden de insufficiënte knie tussen 0° en 30° flexie.
veranderingen in biomechanica die optreden in knieën na letsel van ofwel de voorste
kruisband (VKB) of de achterste kruisband (AKB) bestudeerd worden. Het bestuderen van De veranderingen in tibiofemorale kinematica die optreden na het verlies van de functie van
deze verschillen vormt de basis voor het verbeteren van de operatieve technieken van een de AKB zorgden ook voor veranderingen in de kraakbeenbiomechanica van AKB-
gescheurde kruisband. insufficiënte knieën (Hoofdstuk 6). In het mediale compartiment van AKB-insufficiënte
knieën waren de locatie en grootte van kraakbeendeformatie significant gewijzigd in
De eerste stap van de beeldvormingstechniek is het maken van een 3D oppervlakte model vergelijking met deze van de gezonde contralaterale knieën tussen 75° en 120° flexie, met
van de ossale structuren van de knie, inclusief de anatomische structuren die relevant zijn een meer anterieure en mediale locatie van maximale kraakbeendeformatie op het mediale
voor de betreffende studie, zoals kraakbeenlagen of ligamentaire aanhechting locaties. Een tibiaplateau alsook een verhoogde kraakbeendeformatie. In het laterale compartiment,
MRI scan van de knie vormt de basis van het 3D kniemodel, vervolgens worden deze daarentegen, zagen wij geen effect van AKB insufficiëntie op de kraakbeenbiomechanica.
beelden met software voor modelontwikkeling bewerkt. Binnen elk MRI beeld worden de
contouren van de anatomische structuren gedigitaliseerd. In de volgende stap wordt de knie Insufficiëntie van de kruisbanden heeft niet alleen een negatieve impact op het
van de patiënt simultaan door twee beeldversterkers doorlicht tijdens een in vivo activiteit. tibiofemorale gewricht. Ook de kinematica van het patellofemorale gewricht worden
Deze doorlichtingsbeelden worden ook in deze software ingevoerd en in de positie beïnvloed door een ruptuur van de kruisband. Er was een significante elongatie en
geplaatst van de beeldversterkers. Het 3D kniemodel wordt in deze virtuele testomgeving verandering in oriëntatie van de patellapees in VKB-insufficiënte knieën. Deze veranderde
gebracht en zodanig gepositioneerd dat het past binnen alle translaties en rotaties van het functie van de patellapees verstoorde de normale sporing van de patella, resulterend in een
gewricht op beide doorlichtingsbeelden. Door dit proces te herhalen voor meerdere discrete proximale en laterale verplaatsing van kraakbeencontact tussen patella en femur
punten van de in vivo activiteit wordt een serie anatomische modellen gecreëerd die deze in (Hoofdstuk 7).
vivo activiteit reproduceert (Hoofdstuk 3). Hierop kunnen dan de gewenste metingen Ook in AKB-insufficiënte knieën beïnvloedde de gewijzigde tibiofemorale kinematica het
verricht worden. patellofemorale gewricht (Hoofdstuk 8). Een toename in patellaflexie en een afname in
laterale verplaatsing (shift), kanteling (tilt) en valgus rotatie van de patella werden gezien
Inzicht in de mogelijkheden en beperkingen (i.e. validatie) van beide beeldvormings-
technieken (doorlichting en MRI) is essentieel voordat een analyse van de knie vanaf 90° flexie in AKB-insufficiënte knieën. Door de congruentie van het patellofemorale
biomechanica met deze techniek kan starten. Dit werd gedaan door de gewricht leidden de veranderingen in patellofemorale kinematica tot een meer distale en
beeldvormingstechniek te vergelijken met de ‘gouden standaard’ wat betreft accurate mediale locatie van kraakbeenbelasting op de patella in AKB-insufficiënte knieën.
analyse van gewrichtskinematica, namelijk de Röntgen Stereophotogrammetrische Analyse In Hoofdstuk 9 beschrijven wij hoe een ruptuur van de VKB leidt tot een significante
(RSA). In alle rotatie- en translatiemogelijkheden zagen wij een excellent resultaat. Het elongatie van het mediale collaterale ligament (MCL) tijdens buiging van de knie. Deze
verschil in de reproductie van tibiofemorale kinematica tussen de twee meetmethoden was bevinding demonstreert hoe VKB insufficiëntie de in vivo homeostase van de knie
0.1 ± 0.65°/seconden voor flexie snelheid; 0.24 ± 0.16 mm voor posterieure femorale verstoort en de geassocieerde stabiliserende structuren van de knie een verhoogd risico
translatie; en 0.16 ± 0.61° voor interne- externe tibiale rotatie (Hoofdstuk 4). hebben op secundaire schade.
In de volgende hoofdstukken worden de biomechanica data van VKB-insufficiënte en Tenslotte, wordt in Hoofdstuk 10 onderbouwd hoe anatomische reconstructie van het
AKB-insufficiënte knieën gepresenteerd die met de gecombineerde MRI en beeldversterker anterolaterale ligament (ALL) bij verschillende chirurgische anterolaterale ligamentaire

techniek werden gegenereerd. In Hoofdstuk 5 beschrijven wij hoe minimale veranderingen
in tibiofemorale kinematica van VKB-insufficiënte knieën leiden tot significante
Dit manuscript geeft een overzicht van de ontwikkeling, validatie en toepassing van een
niet-invasieve meetmethode die de in vivo biomechanica van de knie na een letsel van een veranderingen in kraakbeenbiomechanica. Een VKB ruptuur veranderde de
van de kruisbanden evalueert. kraakbeenbiomechanica tussen 0° en 60° flexie in het mediale compartiment van de knie. In
vergelijking met de gezonde contralaterale knie was het punt van maximale
Door de koppeling van twee beeldversterkers, die de in vivo beweging simultaan kraakbeendeformatie op de tibiaplateaus meer posterior en lateraal gelokaliseerd. Het
vastleggen, met magnetische resonantie (MR) beelden, die de anatomie van het gewricht contactoppervlakte was kleiner en het kraakbeen was dunner ter hoogte van de
reconstrueren (Hoofdstuk 2), hebben wij inzicht gekregen in zowel tibiofemorale als contactregio. Tezamen resulteerde dit in een verhoogde kraakbeendeformatie.
patellofemorale kinematica en kraakbeenbiomechica van gezonde knieën tijdens Vergelijkbare bevindingen werden gezien in het laterale compartiment van de VKB-
verschillende activiteiten. Met deze uitgangsmetingen in gezonde knieën konden de insufficiënte knie tussen 0° en 30° flexie.
veranderingen in biomechanica die optreden in knieën na letsel van ofwel de voorste
kruisband (VKB) of de achterste kruisband (AKB) bestudeerd worden. Het bestuderen van De veranderingen in tibiofemorale kinematica die optreden na het verlies van de functie van
deze verschillen vormt de basis voor het verbeteren van de operatieve technieken van een de AKB zorgden ook voor veranderingen in de kraakbeenbiomechanica van AKB-
gescheurde kruisband. insufficiënte knieën (Hoofdstuk 6). In het mediale compartiment van AKB-insufficiënte
knieën waren de locatie en grootte van kraakbeendeformatie significant gewijzigd in
De eerste stap van de beeldvormingstechniek is het maken van een 3D oppervlakte model vergelijking met deze van de gezonde contralaterale knieën tussen 75° en 120° flexie, met
van de ossale structuren van de knie, inclusief de anatomische structuren die relevant zijn een meer anterieure en mediale locatie van maximale kraakbeendeformatie op het mediale
voor de betreffende studie, zoals kraakbeenlagen of ligamentaire aanhechting locaties. Een tibiaplateau alsook een verhoogde kraakbeendeformatie. In het laterale compartiment,
MRI scan van de knie vormt de basis van het 3D kniemodel, vervolgens worden deze daarentegen, zagen wij geen effect van AKB insufficiëntie op de kraakbeenbiomechanica.
beelden met software voor modelontwikkeling bewerkt. Binnen elk MRI beeld worden de
contouren van de anatomische structuren gedigitaliseerd. In de volgende stap wordt de knie Insufficiëntie van de kruisbanden heeft niet alleen een negatieve impact op het
van de patiënt simultaan door twee beeldversterkers doorlicht tijdens een in vivo activiteit. tibiofemorale gewricht. Ook de kinematica van het patellofemorale gewricht worden
Deze doorlichtingsbeelden worden ook in deze software ingevoerd en in de positie beïnvloed door een ruptuur van de kruisband. Er was een significante elongatie en
geplaatst van de beeldversterkers. Het 3D kniemodel wordt in deze virtuele testomgeving verandering in oriëntatie van de patellapees in VKB-insufficiënte knieën. Deze veranderde
gebracht en zodanig gepositioneerd dat het past binnen alle translaties en rotaties van het functie van de patellapees verstoorde de normale sporing van de patella, resulterend in een
gewricht op beide doorlichtingsbeelden. Door dit proces te herhalen voor meerdere discrete proximale en laterale verplaatsing van kraakbeencontact tussen patella en femur
punten van de in vivo activiteit wordt een serie anatomische modellen gecreëerd die deze in (Hoofdstuk 7).
vivo activiteit reproduceert (Hoofdstuk 3). Hierop kunnen dan de gewenste metingen Ook in AKB-insufficiënte knieën beïnvloedde de gewijzigde tibiofemorale kinematica het
verricht worden. patellofemorale gewricht (Hoofdstuk 8). Een toename in patellaflexie en een afname in
laterale verplaatsing (shift), kanteling (tilt) en valgus rotatie van de patella werden gezien
Inzicht in de mogelijkheden en beperkingen (i.e. validatie) van beide beeldvormings-
technieken (doorlichting en MRI) is essentieel voordat een analyse van de knie vanaf 90° flexie in AKB-insufficiënte knieën. Door de congruentie van het patellofemorale
biomechanica met deze techniek kan starten. Dit werd gedaan door de gewricht leidden de veranderingen in patellofemorale kinematica tot een meer distale en
beeldvormingstechniek te vergelijken met de ‘gouden standaard’ wat betreft accurate mediale locatie van kraakbeenbelasting op de patella in AKB-insufficiënte knieën.
analyse van gewrichtskinematica, namelijk de Röntgen Stereophotogrammetrische Analyse In Hoofdstuk 9 beschrijven wij hoe een ruptuur van de VKB leidt tot een significante
(RSA). In alle rotatie- en translatiemogelijkheden zagen wij een excellent resultaat. Het elongatie van het mediale collaterale ligament (MCL) tijdens buiging van de knie. Deze
verschil in de reproductie van tibiofemorale kinematica tussen de twee meetmethoden was bevinding demonstreert hoe VKB insufficiëntie de in vivo homeostase van de knie
0.1 ± 0.65°/seconden voor flexie snelheid; 0.24 ± 0.16 mm voor posterieure femorale verstoort en de geassocieerde stabiliserende structuren van de knie een verhoogd risico
translatie; en 0.16 ± 0.61° voor interne- externe tibiale rotatie (Hoofdstuk 4). hebben op secundaire schade.
In de volgende hoofdstukken worden de biomechanica data van VKB-insufficiënte en Tenslotte, wordt in Hoofdstuk 10 onderbouwd hoe anatomische reconstructie van het
AKB-insufficiënte knieën gepresenteerd die met de gecombineerde MRI en beeldversterker anterolaterale ligament (ALL) bij verschillende chirurgische anterolaterale ligamentaire

194 |

reconstructies biomechanisch functioneert binnen onze beeldverwerkings methodiek. Een ACKNOWLEDGEMENTS
anatomische ALL reconstructie was namelijk niet isometrisch en werd bovendien niet None of the data presented in this thesis would have been possible without the work of the
beïnvloed door VKB insufficiëntie. Tussen 0° en 90° flexie nam het ALL 50% toe in co-authors. A special thanks goes to Drs. Guoan Li, Louis DeFrate and Thomas Gill IV for
lengte. Een dergelijke toename van een graftlengte leidt tot biomechanisch falen. Ofwel zou introducing me to the world of orthopaedic biomechanical research.
de graft te laks zijn in extensie van de knie (waar de rotatoire instabiliteit van de knie het
meest uitgesproken is in VKB insufficiëntie), ofwel te strak in flexie met mogelijk I thank Prof. dr. Rob Nelissen and Dr. Ewoud van Arkel whose never-failing
overbelasting van het laterale compartiment. De traditionele anterolaterale reconstructies encouragement is responsible for this thesis.
die decennia geleden reeds beschreven zijn, lieten een biomechanisch normaler The administrative help of Anika Hoogenstraaten was greatly appreciated.
elongatiepatroon zien, waarbij de meeste isometrie gedurende knieflexie aanwezig was.
Finally, I would like to thank Dr. Suzanne Yandow for showing me that Oahu has more to
boast than beaches and pineapple plantations, namely intriguing pediatric hip disorders.