Loek Verlaan

Artrose van de knie is een van de belangrijkste oorzaken van fysieke beperkingen en de meest voorkomende oorzaak van pijn bij ouderen. Men denkt dat 20 tot 30% van de ouderen deze klachten heeft. Naast artrose, wordt obesitas ook een steeds groter probleem voor de volksgezondheid. Voorspellingen zijn dat de aantallen in de toekomst verder zullen toenemen. Onderzoek heeft aangetoond dat mensen met obesitas bijna vier keer zo veel risico lopen op het ontwikkelen van artrose van de knie, in vergelijking met slanke mensen. Als gevolg van de stijging van mensen met obesitas en gelijktijdig de toename van de levensverwachting, wordt er verwacht dat de prevalentie van artrose verder gaat toenemen en daardoor in de toekomst een groter probleem zal worden voor de volksgezondheid. Naast leeftijd en lichaamsgewicht vormen, vrouwelijk geslacht, erfelijkheid, slecht dieet, overbelasting, trauma, spierzwakte, fysieke inactiviteit en verkeerde beweegpatronen, andere risicofactoren voor het ontwikkelen van artrose. De exacte pathofysiologie van artrose is nog niet opgehelderd. Er wordt gedacht dat een verandering in de belasting van het gewricht en het metabolisme van kraakbeen belangrijke factoren zijn, in de afbraak van kraakbeen en artrose. Patiënten met artrose van de knie ontwikkelen compensatiemechanismen tijdens dagelijks activiteiten zoals bij lopen, traplopen en opstaan uit zithouding (STS “sitͲtoͲstand”), om pijn te vermijden en bewegingsbeperkingen te overwinnen. Er zijn verschillende manieren om fysieke functie te meten en verandering in bewegingspatronen aan te tonen. In dit proefschrift richten we ons eerst op de analyse van biomechanisch componenten in patiënten met artrose van de knie om zo spatioͲ temporele, kinematische en kinetische parameters te verkrijgen. Hierbij focussen we ons op het knie adductiemoment (KAM) tijdens lopen, traplopen en STS. Een hoge KAM wordt geassocieerd met het ontstaan en progressie van artrose van de knie. Hierdoor is het van belang de mechanica, en met name de KAM, van de knie te bestuderen, om zo meer inzicht te krijgen in de ontwikkeling van artrose van de knie. Verder richten we ons op fysieke activiteit bij patiënten met artrose van de knie met en zonder obesitas. Zo willen we meer inzicht krijgen in kleine veranderingen in bewegingsgedrag bij deze patiënten. Fysieke activiteit speelt een belangrijke rol in de algemene gezondheid en wordt negatief beïnvloed door meerdere chronische aandoeningen. Om het verband tussen fysieke activiteit en deze chronische aandoeningen beter te begrijpen en het effect van interventies te bepalen, is het cruciaal voor clinici en wetenschappers om fysieke activiteit in de dagelijkse praktijk te beoordelen en te monitoren. Accelerometrie is een goede manier om inzicht te krijgen in kwantiteit en kwaliteit van fysieke activiteit. Verder kan accelerometrie onderscheid maken tussen verschillende activiteiten in het dagelijks leven zoals lopen of zitten en kan zo activiteiten selecteren die relevant zijn voor een specifieke patiëntengroep. Het belangrijkste doel van dit proefschrift is om het effect van artrose van de knie op spatioͲtemporele, kinematische en kinetische parameters tijdens lopen, traplopen en STS in gezonde proefpersonen en slanke en obese patiënten met artrose van de knie, te onderzoeken. Vervolgens willen we ook de fysieke activiteit en kinematische kenmerken bij patiënten met artrose van de knie onderzoeken. In hoofdstuk 2 werd onderzoek gedaan naar de belasting van de knie tijdens lopen bij patiënten met artrose van de knie. Verder werd er ook gekeken naar het effect van BMI en loopsnelheid op de belasting van de knie. Er werden drie onderzoeksgroepen geïncludeerd: obese patiënten met artrose van de knie, slanke patiënten met artrose van de knie en een gezonde controlegroep. Hieruit bleek dat de combinatie van artrose en overgewicht een verhoging van KAM veroorzaakte. De slanke patiënten met artrose van de knie lieten vrijwel dezelfde KAM zien als de gezonde proefpersonen. De bevindingen suggereren dat de combinatie van overgewicht en de aanwezigheid van artrose van de knie een verhoging van KAM geeft, in tegenstelling tot alleen artrose van de knie. In hoofdstuk 3 werd dezelfde studieopzet gebruikt. In plaats van lopen, moesten alle proefpersonen, op comfortabele snelheid, een trap van drie treden opͲ en aflopen. Er werden geen significante verschillen in KAM gevonden tussen de drie groepen. Afwezigheid van deze verschillen kunnen verklaard worden door mogelijk gebruik van compensatiemechanismen, zoals het aanpassen van snelheid. In hoofdstuk 4 werden de verschillen in knieͲ en heupkinetica tijdens STS onderzocht. Alle proefpersonen, obese en slanke patiënten met artrose van de knie en gezonde proefpersonen, voerden een STS op comfortabele snelheid uit. Slanke patiënten met artrose van de knie lieten geen veranderingen zien tijdens STS. Obese patiënten met artrose van de knie lieten daarentegen wel verschillen zien tijdens STS. Accelerometers maken het mogelijk metingen te verrichten zonder gebruik te maken van de klassieke bewegingslaboratoria. In hoofdstuk 5 creëerden we een database op basis van metingen met een accelerometer tijdens traplopen bij gezonde proefpersonen. Het effect van leeftijd op verschillende paramaters, zoals staptijd op en neer, asymmetrie en irregulariteit, werd bestudeerd. De gemiddelde staptijden op, waren groter dan neer. Verschil in staptijd tussen op en neer, was significant verschillend tussen jong en oud. Irregulariteit en asymmetrie waren niet verschillend tussen de leeftijdsgroepen. De resultaten op basis van accelerometrie tijdens traplopen ondersteunen het gebruik van accelerometers in de kliniek en het dagelijks leven. In hoofdstuk 6 werden patiënten met gevorderde artrose van de knie en gezonde proefpersonen met vergelijkbare leeftijd, onderzocht. We toonden aan dat met behulp activiteiten in het dagelijks leven zoals lopen of zitten en kan zo activiteiten selecteren van een accelerometer, metingen van fysieke activiteit in het dagelijks leven zoals de die relevant zijn voor een specifieke patiëntengroep. vier FITTͲcomponenten, objectief beoordeeld kunnen worden. Frequentie, Intensiteit, Het belangrijkste doel van dit proefschrift is om het effect van artrose van de knie op Tijd en Type (FITT) van fysieke activiteit in patiënten met gevorderde artrose van de spatioͲtemporele, kinematische en kinetische parameters tijdens lopen, traplopen en knie waren significant verschillend ten opzichte van de gezonde controlegroep. De STS in gezonde proefpersonen en slanke en obese patiënten met artrose van de knie, te werkelijke fysieke activiteit, gemeten met de accelerometer, toonde een matige onderzoeken. Vervolgens willen we ook de fysieke activiteit en kinematische correlatie met de zelfͲgerapporteerde fysieke activiteit. kenmerken bij patiënten met artrose van de knie onderzoeken. In hoofdstuk 7 onderzochten we bij patiënten met artrose van de knie, kinematische In hoofdstuk 2 werd onderzoek gedaan naar de belasting van de knie tijdens lopen bij veranderingen en patronen van activiteit. Metingen werden verricht met behulp van patiënten met artrose van de knie. Verder werd er ook gekeken naar het effect van BMI accelerometers bij patiënten met artrose van de knie en gezonde vrijwilligers. Gezien en loopsnelheid op de belasting van de knie. Er werden drie onderzoeksgroepen het mogelijke effect van lichaamsgewicht, werd er ook een groep met obese patiënten geïncludeerd: obese patiënten met artrose van de knie, slanke patiënten met artrose met artrose van de knie, geïncludeerd. Onze resultaten toonden grote overeenkomsten van de knie en een gezonde controlegroep. Hieruit bleek dat de combinatie van artrose in algemene activiteiten, verschillende types en niveaus van fysieke activiteit. We en overgewicht een verhoging van KAM veroorzaakte. De slanke patiënten met artrose vonden geen congruentie in het dagelijkse patroon van fysieke activiteit gedurende de van de knie lieten vrijwel dezelfde KAM zien als de gezonde proefpersonen. De dagen tussen de verschillende proefpersonen en tussen de verschillende bevindingen suggereren dat de combinatie van overgewicht en de aanwezigheid van onderzoeksgroepen. Het tijdsgebonden activiteitenpatroon gedurende de dag was artrose van de knie een verhoging van KAM geeft, in tegenstelling tot alleen artrose van significant verschillend met alleen een bimodaal patroon bij de gezonde vrijwilligers. De de knie. fractale analyse van periodes van loopactiviteit liet significant langere tijdsintervallen In hoofdstuk 3 werd dezelfde studieopzet gebruikt. In plaats van lopen, moesten alle zien van stapͲactiviteit (DFA index) bij gezonde vrijwilligers ten opzichte van de twee proefpersonen, op comfortabele snelheid, een trap van drie treden opͲ en aflopen. Er groepen met patiënten met artrose van de knie. Andere parameters lieten geen werden geen significante verschillen in KAM gevonden tussen de drie groepen. verschillen zien. Afwezigheid van deze verschillen kunnen verklaard worden door mogelijk gebruik van In hoofdstuk 8 werden de belangrijkste bevindingen in een breder perspectief compensatiemechanismen, zoals het aanpassen van snelheid. besproken, en in context geplaatst met de huidige literatuur. Tevens werden de In hoofdstuk 4 werden de verschillen in knieͲ en heupkinetica tijdens STS onderzocht. klinische implementaties en suggesties voor toekomstig onderzoek, besproken. Alle proefpersonen, obese en slanke patiënten met artrose van de knie en gezonde Concluderend, patiënten met zowel artrose van de knie als obesitas, hebben een proefpersonen, voerden een STS op comfortabele snelheid uit. Slanke patiënten met significant verhoogde KAM, in vergelijking met gezonde proefpersonen. Echter, artrose van de knie lieten geen veranderingen zien tijdens STS. Obese patiënten met aanwezigheid van alleen artrose van de knie, resulteert niet in een verhoogde KAM artrose van de knie lieten daarentegen wel verschillen zien tijdens STS. tijdens lopen. Accelerometers maken het mogelijk metingen te verrichten zonder gebruik te maken Tijdens traplopen werden er geen significante verschillen gevonden in KAM tussen de van de klassieke bewegingslaboratoria. In hoofdstuk 5 creëerden we een database op verschillende groepen. Er werden wel significante correlaties gevonden voor KAMͲ basis van metingen met een accelerometer tijdens traplopen bij gezonde parameters tussen traplopen en lopen. Tijdens STS werden er alleen biomechanische proefpersonen. Het effect van leeftijd op verschillende paramaters, zoals staptijd op en veranderingen gezien bij de combinatie van obesitas en artrose van de knie. Deze neer, asymmetrie en irregulariteit, werd bestudeerd. De gemiddelde staptijden op, resultaten suggereren dat obesitas in combinatie met artrose, een duidelijker effect waren groter dan neer. Verschil in staptijd tussen op en neer, was significant laten zien op KAM. verschillend tussen jong en oud. Irregulariteit en asymmetrie waren niet verschillend We toonden aan dat de accelerometer kan worden gebruikt als een objectief tussen de leeftijdsgroepen. De resultaten op basis van accelerometrie tijdens traplopen meetsysteem voor het meten van parameters van fysieke activiteit. Deze resultaten ondersteunen het gebruik van accelerometers in de kliniek en het dagelijks leven. kunnen dienen als aanvulling bij de “patientͲreported outcome measures” en zo meer In hoofdstuk 6 werden patiënten met gevorderde artrose van de knie en gezonde inzicht geven in de werkelijke fysieke activiteit en in beperkingen in het dagelijks leven proefpersonen met vergelijkbare leeftijd, onderzocht. We toonden aan dat met behulp bij patiënten met artrose van de knie. De meerwaarde van deze studie is dat het een gedetailleerd effect beschrijft van artrose van de knie op de biomechanische belasting en fysieke activiteit. De meerwaarde van deze studie is dat het een gedetailleerd effect beschrijft van artrose van de knie op de biomechanische belasting en fysieke activiteit. DankDiagram dankwoord_B34cm_x_H24cm_afloop3mm.pdf 1 28-10-2020 20:01 Wetenschap Bedankt Beoordelings- Promotieteam Co-auteurs Paranimfen commissie Wetenschap Privé Werk Privé C M Familie Vrienden Y CM Duurzaam onderzoek Altijd waren jullie Menig werk verricht Ouders, Ooms, voorzichtig opereren en zij kwamen er nog bij in voorspoed en tegenspoed Schoonouders, Tantes, Sport MY in het tijdsgewricht.* steeds in beweging.* samen met jullie.* Broers, Schoonbroers, Neven, CY Schoonzussen So e Nichten Werk CMY K Opleiding Jef Fien Werk Heden Verleden MUMC Pre-opleiding Opleiding Post-opleiding Orthopedie & Traumatologie Annadal Kliniek SG Sophianum Zuyderland Laurentius Poli SEH Sint Jans Orthopedie, Brug- & Stadspoli Staf Assistenten Gasthuis MUMC VieCuri Verpleegafdeling Planner Catharina Gipskamer Secretariaat OK MUMC * een speciaal woord van dank aan Frans Verlaan voor de haiku dankwoord_B34cm_x_H24cm_afloop3mm.pdf 1 28-10-2020 20:01 Wetenschap Bedankt Beoordelings- Promotieteam Co-auteurs Paranimfen commissie Wetenschap Privé Werk Privé C M Familie Vrienden Y CM Duurzaam onderzoek Altijd waren jullie Menig werk verricht Ouders, Ooms, voorzichtig opereren en zij kwamen er nog bij in voorspoed en tegenspoed Schoonouders, Tantes, Sport MY in het tijdsgewricht.* steeds in beweging.* samen met jullie.* Broers, Schoonbroers, Neven, CY Schoonzussen So e Nichten Werk CMY K Opleiding Jef Fien Werk Heden Verleden MUMC Pre-opleiding Opleiding Post-opleiding Orthopedie & Traumatologie Annadal Kliniek SG Sophianum Zuyderland Laurentius Poli SEH Sint Jans Orthopedie, Brug- & Stadspoli Staf Assistenten Gasthuis MUMC VieCuri Verpleegafdeling Planner Catharina Gipskamer Secretariaat OK MUMC 144 148 * een speciaal woord van dank aan Frans Verlaan voor de haiku