{"id":14836,"date":"2026-03-31T09:20:16","date_gmt":"2026-03-31T07:20:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/us_portfolio\/bart-ten-brinke-2\/"},"modified":"2026-08-14T17:47:17","modified_gmt":"2026-08-14T15:47:17","slug":"bart-ten-brinke","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/bart-ten-brinke\/","title":{"rendered":"Bart Ten Brinke"},"content":{"rendered":"","protected":false},"featured_media":8066,"template":"","meta":{"_acf_changed":false},"university_us_portfolio":[12],"class_list":["post-14836","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","university_us_portfolio-erasmus-universiteit-rotterdam"],"acf":{"main_text":"","naam_van_het_proefschift":"The Role of Radiostereometric Analysis in the Evaluation of Orthopaedic Implants in the Upper Extremity","samenvatting":"Vanaf de jaren \u201970 wordt (vroege) migratie van orthopedische implantaten gemeten met behulp van radiostereometrische analyse (RSA), een zeer nauwkeurige r\u00f6ntgentechniek die het mogelijk maakt om microbewegingen tot tienden van millimeters vast te leggen. Hoofdstuk 1 van dit proefschrift geeft een beknopt overzicht van de geschiedenis van RSA en een korte uitleg over de techniek achter het meten van migraties. De hoge accuratesse en precisie van RSA is uitgebreid beschreven voor het meten van migratie van totale heup- (THP) en totale knieprotheses (TKP). Daarnaast is er een duidelijke relatie aangetoond tussen gemeten migratie in de eerste twee jaar na de operatie en het risico op vroegtijdige loslating van protheses. Het is echter onduidelijk of RSA net zo accuraat en precies is wanneer de techniek wordt toegepast in de bovenste extremiteit. Ook is niet duidelijk of de voorspellende waarde van vroege migratie voor loslating op de langere termijn ook geldt voor schouder-, elleboog-, pols- of handprothesiologie. Het doel van dit proefschrift is dan ook de rol van RSA te onderzoeken in het beoordelen van orthopedische implantaten in de bovenste extremiteit.\n\nDEEL I \u2013 Accuratesse en precisie van RSA in de bovenste extremiteit\n\nHoofdstuk 2 beschrijft een systematisch literatuuronderzoek naar de accuratesse en precisie van RSA in schouder-, elleboog-, pols- en handprothesiologie. Veertien studies betreffende de schouder, vier over de elleboog en vijf studies over de duimbasis (of: het trapeziometacarpale (TMC) gewricht) konden worden ge\u00efncludeerd. Precisie van RSA van de schouder varieerde van 0.06 \u2013 0.88mm voor translaties en van 0.05 \u2013 10.7\u00b0 voor rotaties. In de elleboog varieerde de precisie van 0.05 \u2013 0.34mm en van 0.16 \u2013 0.76\u00b0 en in het TMC gewricht van 0.16 \u2013 1.83mm en van 11 \u2013 124\u00b0. De accuratesse van RSA werd niet beschreven in de ge\u00efncludeerde studies. In veruit de meeste studies werden aanbevelingen uit bestaande RSA richtlijnen onvolledig toegepast, resulterend in een heterogene presentatie van data. Dit systematisch literatuuronderzoek toont aan dat RSA een zeer precieze methode is om migratie van orthopedische implantaten in de bovenste extremiteit te meten. Echter is de precisie lager voor het meten van rotaties rond de symmetrieas in symmetrische implantaten zoals de zogenaamde resurfacing schouderimplantaten. Ook vonden we een lagere precisie wanneer RSA wordt toegepast in kleinere gewrichten zoals het TMC gewricht. Dit kan worden verklaard door een slechte drie-dimensionele spreiding van botmakers als gevolg van de beperkte omvang van het omliggende bot.\n\nDEEL II \u2013 RSA in het trapeziometacarpale gewricht\n\nIn hoofdstuk 3 onderzoeken we in een experimentele studie de uitvoerbaarheid van RSA in het TMC gewricht. Hiertoe werd in vijf anatomische preparaten van de hand het TMC gewricht vervangen door een surface replacement (SR) TMC prothese. Van elke hand werden tien RSA opnames gemaakt waarbij werd verondersteld dat er geen migratie van de prothese ten opzichte van het bot zou optreden in de tijd tussen de verschillende opnames. Gemeten migratie tussen de verschillende RSA opnames werd dan ook als meetfout beschouwd. De \u201czero motion\u201d accuratesse varieerde van 0.11 \u2013 0.26mm voor translaties en van 1.47 \u2013 3.72\u00b0 voor rotaties. In deze studie hebben we aangetoond dat RSA in het TMC gewricht mogelijk is in een experimentele setting met een hoge precisie voor het meten van translaties. De lagere precisie voor rotaties van de prothese is het gevolg van een slechte drie-dimensionale spreiding van de geplaatste botmakers.\n\nHet doel van de in hoofdstuk 4 beschreven pilotstudie was het meten van de migratie van de SR TMC prothese in een klinische setting. De SR TMC prothese werd ge\u00efmplanteerd in tien pati\u00ebnten met artrose van het duimbasisgewricht. Secundaire uitkomstmaten waren pati\u00ebnt gerapporteerde uitkomsten (DASH, Nelson Score) en survival van de prothese na vijf jaar follow-up. Vijf jaar na implantatie was de gemiddelde translatie van de prothese 0.0-0.5mm en de gemiddelde rotatie 0.3-2.3\u00b0. Hoge standaarddeviaties wijzen echter op een matige precisie van gemeten rotatiewaarden. Twee pati\u00ebnten ondergingen een vroege revisie van de prothese in verband met pijnklachten, zonder tekenen van loslating. Klinische uitkomsten in de andere acht pati\u00ebnten verbeterden significant.\n\nDe lange termijn follow-up van dit cohort is beschreven in hoofdstuk 5. Het doel van deze studie was het onderzoeken van klinische uitkomsten en overleving van de prothese met een follow-up duur van tien jaar. Daarnaast werd de lange termijn migratie in kaart gebracht. Ondanks dat er in deze studie geen extra revisies werden gerapporteerd, bleek er tijdens de 10-jaar follow-up wel sprake van loslating van de prothese in twee pati\u00ebnten. De klinische resultaten van deze twee pati\u00ebnten verslechterden aanzienlijk. Klinische uitkomsten in de pati\u00ebnten met een stabiele prothese bleven zeer goed. Om de precisie van RSA in het TMC gewricht te bepalen in een klinische setting, werd gebruik gemaakt van double examinations: twee op hetzelfde moment genomen r\u00f6ntgenfoto\u2019s waartussen de \u2018migratie\u2019 gemeten werd. De precisie van translaties was goed en varieerde van 0.10 \u2013 0.12mm. Rotaties konden in deze studie niet worden bepaald als gevolg van instabiele markers en een matig drie-dimensionele spreiding van de markers. Tot slot worden in dit hoofdstuk de technische uitdagingen benoemd die komen kijken bij het gebruik van RSA in kleinere gewrichten als het TMC gewricht. Mogelijke oplossingen als marker configuration (MC) en reversed migration calculation worden besproken.\n\nDEEL III \u2013 RSA in de elleboog\n\nMigratie van totale elleboogprotheses, gemeten met RSA, is slechts beschreven in een handvol studies met overwegend korte-termijn follow-up. Over de invloed van vroege migratie van elleboogprotheses op lange-termijn uitkomsten is dan ook weinig bekend. Het doel van hoofdstuk 6 was het onderzoeken van de lange-termijn overleving van de Instrumented Bone Preserving (IBP) totale elleboogprothese, een prothese die ontwikkeld is met het doel zoveel mogelijk intercondylair bot te behouden en daarmee fixatie en stabiliteit van de prothese te optimaliseren. Om de invloed van vroege migratie op lange-termijn uitkomsten te onderzoeken werden korte-termijn migratiewaarden vergeleken tussen gereviseerde en niet-gereviseerde implantaten. Klinische uitkomsten (Elbow Function Assessment (EFA), Broberg and Morrey functional rating index (EFRI), Oxford Elbow Score (OES) en de Visual Analog Scale (VAS) voor pijn) en migratie van de IBP werden beschreven met een follow-up duur van ten minste tien jaar. Tien-jaar overleving van de prothese was 75%, dalend naar 63% na veertien jaar. Er was geen verschil in korte-termijn migratie tussen gereviseerde en niet-gereviseerde implantaten, echter was het aantal pati\u00ebnten in deze studie niet voldoende om conclusies te kunnen trekken over het mogelijke verband tussen vroege migratie en lange-termijn uitkomsten. Lange-termijn migratie kon worden gemeten in vier pati\u00ebnten en was zeer variabel. Meerdere pati\u00ebnten in deze studie zagen in het geval van loslating van hun prothese af van een revisie van de prothese. Dit betekent dat revisie van de prothese mogelijk niet het juiste eindpunt is in verder onderzoek naar het verband tussen vroege migratie en lange-termijn uitkomsten in elleboogprothesiologie.\n\nDEEL IV \u2013 RSA in de schouder\n\nIn hoofdstuk 7 presenteren we de resultaten van een RSA studie waarin we de initi\u00eble fixatie, migratie en klinische uitkomsten van 24 steelloze humeruscomponenten van de Simpliciti Schouderprothese onderzoeken. De steelloze humeruscomponent van de totale schouderprothese is ontwikkeld om problemen gerelateerd aan de humerussteel (fracturen, complexe revisies) te voorkomen. Gestoeld op theoretische voordelen en veelbelovende korte-termijn uitkomsten heeft dit type implantaat snel aan populariteit gewonnen en zullen er op korte termijn wereldwijd meer steelloze dan gesteelde humerusimplantaten worden ingebracht. Steelloze humerusimplantaten vinden hun fixatie in spongieus metafysair bot. Dit zou in theorie kunnen leiden tot een suboptimale fixatie met invloed op lange-termijn overleving van de prothese. In deze studie toonden we aan dat twintig van de 24 implantaten stabiliseerden binnen de eerste twaalf maanden postoperatief. Echter was er in vier (17%) protheses sprake van continue migratie tussen twaalf en 24 maanden. De klinische uitkomsten verbeterden klinisch en statistisch significant in alle pati\u00ebnten. Ondanks dat een relatie tussen vroege migratie en lange-termijn uitkomsten niet is aangetoond in schouderprothesiologie, vormen de hoge migratiewaarden uit deze studie een reden tot zorg. Het kritisch beoordelen van de lange-termijn resultaten van dit type implantaat is dan ook van groot belang.\n\nAlgemene discussie\n\nIn hoofdstuk 8 worden de belangrijkste bevindingen van dit proefschrift besproken. Migratie van orthopedische implantaten in de bovenste extremiteit is slechts sporadisch onderzocht. Recent onderzoek heeft echter aangetoond dat het wel degelijk mogelijk is om migratie van protheses in de bovenste extremiteit op een betrouwbare manier te meten. Dit geldt met name voor prothesiologie van de schouder. Ondanks dat het aantal onderzochte implantaten niet voldoende is om een eventuele relatie tussen vroege migratie en lange-termijn uitkomsten betrouwbaar te kunnen onderzoeken, is er in de literatuur wel degelijk een aantal aanwijzingen beschreven voor de voorspellende waarde van vroege migratie van schouderprotheses. Op grond van de huidige literatuur en data uit dit proefschrift is het advies om alle nieuwe schouderprotheses te analyseren middels RSA in kleine pati\u00ebntengroepen alvorens deze toe te laten tot de markt. Vervolgonderzoek naar de voorspellende waarde van vroege migratie in schouderprotheses vraagt uitbreiding van het aantal studies dat vroege migratie en lange-termijn uitkomsten onderzoekt. Het gestandaardiseerd rapporteren van migratie uitkomsten is essentieel voor het vergelijken en het samenvoegen van data in de toekomst. In dit hoofdstuk worden verschillende factoren besproken die belangrijk zijn om in ogenschouw te nemen tijdens verder onderzoek naar migratiepatronen in de bovenste extremiteit: verschillen in biomechanica tussen de bovenste en de onderste extremiteit, de invloed van reumatische artritis op migratie en het belang van het defini\u00ebren van het juiste eindpunt voor het falen van een prothese. Ondanks dat er in de literatuur een hoge precisie van RSA is beschreven voor prothesiologie van de elleboog, pols en het TMC gewricht, staat de uitvoerbaarheid van RSA in deze gewrichten ter discussie door technische uitdagingen als gevolg van de beperkte omvang van de gewrichten. Wij raden dan ook aan om, voordat nieuwe RSA studies in deze gewrichten worden gestart met de huidige model-based RSA software, eerst verder onderzoek te doen naar de haalbaarheid van nieuwe ontwikkelingen als bijvoorbeeld RSA gebaseerd op CT-onderzoek.\n\nAbbreviations\n\n3D Three dimensional\nASA American society of anesthesiologists\naTSA Anatomic total shoulder arthroplasty\nAVN Avascular necrosis\nBMI Body mass index\nCAD Computer aided design\nCMS Constant-murley score\nCN Condition number\nCT Computed tomography\nDASH Disabilities of the arm, shoulder and hand\nDIP Distal interphalangeal\nEFA Elbow function assessment\nEFRI Elbow functional rating index\nFE Finite element\nHHRI Humeral head resurfacing implants\nIBP Instrumented bone preserving\nISO International organization for standardization\nIQR Interquartile range\nRSA Radiostereometric analysis\nMB-RSA Model-based radiostereometric analysis\nMC Marker configuration\nMCID Minimal clinically important difference\nME Mean error\nMETC Medisch ethische toetsingscommissie, Medical ethical committee\nMm Millimeter\nMRI Magnetic resonance imaging\nMTPM Maximum total point of motion\nOA Osteoarthritis, osteoarthrosis\nODEP Orthopaedic data evaluation panel\nOES Oxford elbow score\nOSS Oxford shoulder score\nPRISMA Preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses\nPROM Patient reported outcome measures\nRA Rheumatoid arthritis\nRE Reversed engineered\nROM Range of motion\nrTSA Reverse total shoulder arthroplasty\nSD Standard deviation\nSPECT Single photon emission computed tomography\nSR Surface replacement\nTEA Total elbow arthroplasty\nTHA Total hip arthroplasty\nTJA Total joint arthroplasty\nTKA Total knee arthroplasty\nTMC Trapeziometacarpal\nTSA Total shoulder arthroplasty\nTT Total translation\nTR Total rotation\nTWA Total wrist arthroplasty\nVAS Visual analogue scale","summary":"Since the 1970s, radiostereometric analysis (RSA) has been used to measure (early) migration of orthopaedic implants. RSA is a highly accurate roentgen technique which enables us to determine implant micro motion of tenths of millimeters. Chapter 1 of this thesis gives a brief overview of the history of RSA and a short explanation of the technique behind implant migration analysis. RSA has extensively been used to measure migration of total hip and total knee arthroplasties. Precision and accuracy of the technique have been clearly described as well as the relation between early implant migration, measured using RSA in the first two years postoperatively, and long-term implant survival. However, it is unclear whether RSA, when applied in the upper extremity, is as accurate and precise as in the lower extremity. Further, it is uncertain whether the predictive value of early migration for the risk of future loosening also applies to total joint arthroplasty in the upper extremity. Therefore, the aim of this thesis is to investigate the role of RSA in the evaluation of orthopaedic implants in the upper extremity.\n\nPART I \u2013 Accuracy and precision of RSA in the upper extremity\n\nIn Chapter 2 we systematically reviewed the literature in order to examine the accuracy and precision of RSA in shoulder, elbow, wrist and hand arthroplasty. Fourteen studies concerning the shoulder, four studies on the elbow and five studies on trapeziometacarpal (TMC) joint arthroplasty were included. Precision values for RSA in the shoulder varied between 0.06 \u2013 0.88mm for translations and between 0.05 \u2013 10.7\u00b0 for rotations. In the elbow joint, precision varied between 0.05 \u2013 0.34mm and 0.16 \u2013 0.76\u00b0 and in the TMC joint between 0.16\u20131.83mm and 11 \u2013 124\u00b0. Accuracy data were not reported in included studies. Adherence to existing RSA guidelines was poor in nearly all studies, leading to heterogeneously reported data. This systematic review demonstrated that RSA is a highly precise technique to assess migration of orthopaedic implants in the upper extremity. However, precision of rotation measurement is less precise around the axis of symmetry in symmetrical implants as humeral head resurfacing implants (HHRI). Moreover, precision of RSA is poor when used in small joints as the TMC joint due to the limited size of the surrounding bone and poor three-dimensional spread markers.\n\nPART II \u2013 RSA in the trapeziometacarpal joint\n\nIn Chapter 3 we performed an experimental study to assess the feasibility of RSA of a surface replacement (SR) TMC joint prosthesis. The TMC joint of five human hand specimens was replaced by the prosthesis. Of each hand, ten pairs of RSA radiographs were made. Implant migration relative to the surrounding bone during the time inbetween the different radiographs was assumed to be zero. As a result, measured migration between these RSA scenes was considered as the measurement error of the technique. \u2018Accuracy of zero motion\u2019 varied between 0.11 and 0.26mm for translations and between 1.47 and 3.72\u00b0 for rotations. This study showed the in vitro feasibility of RSA in the TMC joint with high precision for translations. Lower precision for rotations was attributed to the close position of the markers relative to each other and to the prosthesis.\n\nThe aim of the clinical pilot study described in Chapter 4 was to evaluate in vivo migration patterns of the SR TMC joint prosthesis. Secondary aims were to assess patient-related outcomes (DASH, Nelson) and implant survival after five years. Mean translations of the prosthesis varied between 0.00 and 0.50 mm five years postoperatively. Mean rotation values varied between 0.3 and 2.3\u00b0, but high standard deviations indicated poor precision. Two patients underwent an early revision because of pain, without signs of loosening. Clinical outcomes in the other patients improved significantly.\n\nLong-term follow-up of this cohort is described in Chapter 5. The purpose of this study was to determine long-term survival and clinical outcomes ten years after implantation of the SR TMC joint prosthesis and to evaluate implant migration during follow-up. Although no additional revisions took place, two patients had a loose implant at final follow-up. DASH and Nelson scores deteriorated clearly in these two patients. Long-term clinical outcomes remained excellent in patients with a stable implant in terms of pain, range of motion and strength. Precision of RSA of the TMC joint prosthesis was determined in a clinical setting using double examinations. High precision values were found for translations, ranging from 0.10 and 0.12 mm. Rotations could not be calculated because of a lack of stable and well three-dimensional spread markers. In this chapter we extensively discuss several technical challenges of RSA in small joints like the TMC joint. Possible solutions as marker configuration (MC) models and reversed migration calculation are discussed.\n\nPART III \u2013 RSA in the elbow joint\n\nConcerning the elbow joint, only a few short-term RSA studies have been published and knowledge about the influence of early migration on long-term outcomes is lacking. The aim of chapter 6 was to evaluate long-term survival of sixteen Instrumented Bone Preserving (IBP) total elbow prostheses. This implant was designed to preserve intercondylar bone and to improve initial fixation and stability. To investigate the relation between early migration and long-term outcomes, previously published short-term migration values were compared between revised and non-revised implants. Further, long-term migration and clinical outcomes (Elbow Function Assessment (EFA), Broberg and Morrey Elbow Functional Rating Index (EFRI), Oxford Elbow Score (OES) and Visual Analog Scale (VAS) for pain) of the IBP prostheses were reported with a minimal follow-up time of ten years. Ten-year survival was 75%, decreasing to 63% after fourteen years of follow-up. Known short-term migration values did not differ between revised and non-revised implants, however the number of patients in this study was not sufficient to draw conclusions about the potential relation between early migration and long-term outcomes. Long-term migration values could be calculated in four patients and varied widely. Clinical outcomes worsened substantially over time in almost all patients. Several patients with loose prostheses at final follow-up refrained from revision surgery, indicating that implant revision might not be the right endpoint in studies investigating the relation between early migration and long-term loosening in total elbow arthroplasty.\n\nPART IV \u2013 RSA in the shoulder joint\n\nIn Chapter 7 we evaluated fixation and migration patterns and clinical outcomes of the Simpliciti stemless shoulder system. Stemless humeral implants have been developed to overcome stem-related complications like fractures and complex revisions. Based on theoretical advantages and promising short-term results, stemless implants gained popularity and the number of stemless implants will soon surpass stemmed arthroplasty. In our study, patient reported outcome measures improved significantly in all patients at two-year follow-up, in accordance with existing literature. Fixation of stemless humeral components completely relies on cancellous metaphyseal bone. This may potentially lead to suboptimal fixation affecting long-term implant survival. We found that twenty out of 24 implants stabilized within 12 months postoperatively, but that four implants showed continuous migration between 12 and 24 months and did not stabilize during follow-up. Although a relation between increased early migration and long-term failure has not been demonstrated so far, the level of migration found in this study raises concern and critical assessment of long-term outcomes in stemless shoulder arthroplasty is of vital importance.\n\nPART V \u2013 General discussion\n\nIn chapter 8 we discuss the main findings of this thesis. These days, assessment of early migration of orthopaedic implants in upper limb arthroplasty is sporadically performed. In recent years however, the ability of highly precise migration measurement of upper extremity implants has been demonstrated, particularly for TSA. Although the number of RSA studies is not sufficient to investigate the relation between early migration and long-term outcomes, several clues for the predictive value of early migration in TSA have been described. Based on current literature and data from this thesis, we suggest routine migration assessment using RSA of all new shoulder implants prior to market release. Further investigation of the predictive value of RSA in TSA requires an increase in the number of studies evaluating short-term migration and long-term follow-up. Further standardization of reporting migration outcomes is essential to facilitate comparison and pooling of data. In this chapter we discuss several factors that should be taken into account in the further evaluation of migration patterns in the upper extremity, including biomechanical differences between upper and lower limb joints, the influence of rheumatoid arthritis (RA) on migration and the importance of determining the right endpoint for implant failure. Notwithstanding high accuracy and precision in TEA, TWA and TMC joint arthroplasty, concerns about the feasibility of RSA have to do with the small size of the surrounding bone. Before further RSA studies will be performed using model-based RSA, we recommend to examine the feasibility of newly developed techniques as CT-based RSA in small joints of the upper extremity.","auteur":"Bart Ten Brinke","auteur_slug":"bart-ten-brinke","publicatiedatum":"5 april 2022","taal":"NL","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/barttenbrinke?iframe=true","url_download_pdf":"","url_epub":"","ordernummer":"FTP-202603310916","isbn":"978-94-6423-643-9","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Erasmus Universiteit Rotterdam","afbeeldingen":8066,"video_url":"","podcast_url":"","naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Erasmus Universiteit Rotterdam","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/14836","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8066"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=14836"}],"wp:term":[{"taxonomy":"university_us_portfolio","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/university_us_portfolio?post=14836"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}