Carlo Peeters

Idiopathische scoliose is een complexe driedimensionale (3D) deformiteit van de wervelkolom, die zich onder andere kenmerkt door een zijdelingse verkromming van ten minste 10 graden en een verdraaiing om zijn eigen as. De term scoliose komt van het Griekse woord ‘skoliosis’ dat ‘krom’ betekent, en de term ‘idiopathisch’ omvat alle patiënten waarbij geen onderliggende oorzaak is gevonden voor de deformiteit. Idiopathische scoliose is veruit de meest voorkomende vorm van scoliose, en wordt bij ongeveer 3 op de 100 kinderen onder de 16 jaar vastgesteld. De meeste kinderen met deze vorm presenteren zich vaak na hun 10e levensjaar tijdens de adolescente groeispurt, en hun scoliose wordt daardoor ook wel geclassificeerd als adolescente idiopathische scoliose (AIS). Wanneer je de scoliose niet behandelt, bestaat er het risico op een verergering van de bocht. Deze verergering, ook wel progressie genoemd, kan leiden tot ernstige romp deformiteiten met longproblemen, cosmetische problemen, pijn, progressieve functionele beperkingen en verminderde kwaliteit van leven (KvL). Daarom worden de ernstige zijwaartse scoliosebochten met een hoek van meer dan 45-50 graden meestal chirurgisch behandeld. Om een chirurgische behandeling te voorkomen, worden patiënten met kleinere bochten met een brace behandeld tijdens hun adolescente groeispurt, met als doel de bocht onder de 45 graden te houden. Een bracebehandeling is echter niet succesvol bij elke patiënt en er is ruimte voor verdere verbeteringen. Het doel van dit proefschrift was om de mogelijkheden te onderzoeken voor het gebruik van biplanaire röntgenfoto’s met lage dosis straling voor wervelkolom gerelateerde metingen, en om verdere verheldering te verkrijgen omtrent factoren die geassocieerd zijn met een succesvolle bracebehandeling bij AIS.

Deel 1. Adolescente idiopathische scoliose
Het eerste deel van dit proefschrift focust zich op de validatie van de wervelkolomlengte en de grootte van het boogvoetje (pedikel) van de wervel op röntgenfoto’s die gegenereerd zijn met een biplanaire röntgenapparaat met lage dosis straling (EOS® beeldvorming, Parijs, Frankrijk). Deze EOS röntgenfoto’s gebruiken substantieel minder straling dan Computer Tomografie (CT-scan) en conventionele röntgenfoto’s, hebben geen divergentie in het verticale vlak, en geven de mogelijkheid om 3D metingen uit te voeren met behulp van de EOS beeldvorming software. In Hoofdstuk 2 worden de validatie en betrouwbaarheid van EOS tweedimensionale (2D) en 3D wervelkolomlengtemetingen in patiënten met AIS onderzocht. Kennis over de wervelkolomlengte, en vervolgens ook de groei van elke AIS-patiënt, helpt namelijk met het nauwkeurig plannen van zowel de niet-operatieve als operatieve behandeling. Voorafgaand aan de routine EOS röntgenfoto, werd een radiografische, gekalibreerde, metalen kralensnoer met tape vastgeplakt op de huid over de doornuitsteeksels van de wervelkolom bij 50 geïncludeerde AIS patiënten om de beelden te kalibreren. Met behulp van de EOS software konden zowel 2D als 3D wervelkolomlengtemetingen gedaan worden, die vervolgens vergeleken werden met de kralensnoermetingen. Er werd een goede validiteit en betrouwbaarheid gevonden voor de totale, thoracale, lumbale en segmentale wervelkolomlengtemetingen op EOS röntgenfoto’s. In tegenstelling tot de 3D metingen, onderschatten de 2D metingen op het aparte coronale of sagittale vlak van de röntgenfoto structureel de wervelkolomlengte. Dit is niet heel verrassend aangezien de deviaties in het andere vlak niet meegenomen zijn tijdens 2D metingen van een complexe 3D deformiteit van de wervelkolom. Wanneer de EOS 3D meetmethode niet mogelijk is, zouden de 2D wervelkolomlengtemetingen op het sagittale vlak de voorkeur hebben boven metingen op het coronale vlak bij zijwaartse scoliosebochten met een hoek onder de 40 graden.

In Hoofdstuk 3 werd de toepassing van het EOS röntgenapparaat voor wervelkolom gerelateerde metingen verder onderzocht. In deze studie werden de intra- en extracorticale pedikelhoogte- en pedikelbreedtemetingen op preoperatieve, coronale EOS röntgenfoto’s vergeleken met gereconstrueerde intra-operatieve 3D-beelden van het nauwste deel, de isthmus, van 203 geïncludeerde pedikels van geopereerde patiënten. Er werd een goede validiteit en een uitstekende relatieve interbeoordelaars- en intrabeoordelaarsbetrouwbaarheid voor pedikelgrootte metingen op EOS röntgenfoto’s gevonden, waardoor chirurgen die uit de vrije hand pedikelschroeven inbrengen preoperatief betrouwbaar de intra- en extracorticale pedikelbreedtes op EOS röntgenfoto’s kunnen meten voor een indicatie van de benodigde schroefdiameters voor die specifieke pedikels. Goede formaat pedikelschroeven dragen bij aan een goede houvast in het bot en verkleinen de kans op een pedikelbreuk. Chirurgen zouden echter rekening moeten houden met een kleine (0,47mm), maar klinisch waarschijnlijk irrelevante, systematische onderschatting van de pedikelbreedtemetingen op EOS röntgenfoto’s bij het meten van zichtbare pedikels van geroteerde wervels.

Deel 2. Bracebehandeling
Het tweede gedeelte van dit proefschrift focust zich op de bracebehandeling als niet-operatieve behandeling van AIS. Een bracebehandeling tijdens de adolescente groeispurt verkleint significant de kans op progressie en daarmee ook de kans op een operatieve correctie. Echter, deze behandeling is niet succesvol bij elke patiënt, en er is sterk bewijs gevonden voor de associatie tussen het gebrek aan een goede eerste correctie van de scoliosebocht in de brace (initiële in-brace correctie) en de kans op het falen van de bracebehandeling. Voortbordurend hierop is in Hoofdstuk 4 een systematische review met een beste bewijs synthese verricht, die kijkt naar voorspellende factoren voor de mate van initiële in-brace correctie bij patiënten met idiopathische scoliose. Vierendertig verschillende genoemde factoren waren verzameld uit 28 geïncludeerde studies, waarvan 9 studies (32%) geclassificeerd werden als een hoge kwaliteit studie. Er was sterk bewijs gevonden voor toegenomen flexibiliteit van de scoliosebocht, en matig bewijs voor thoracolumbale of lumbale bochten als gunstige factoren voor een betere initiële in-brace correctie. Ook was er matig bewijs gevonden voor een scoliose patroon met een dubbele grote bocht als ongunstige factor, en dat braces die ontworpen zijn met computer ontwerp- en fabricagesystemen met of zonder Finite Element Analysis niet tot een significant betere initiële in-brace correctie leiden ten opzichte van braces die gefabriceerd zijn met de conventionele gipsmethode. In tegenstelling tot de type scoliose en flexibiliteit zijn brace ontwerp- en fabricagetechnologieën factoren die theoretisch gezien verder ontwikkeld kunnen worden door de medisch instrumentenmaker. Computerontwerpsystemen kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden om de romp van een patiënt in drie dimensies en bracekarakteristieken te kwantificeren. In Hoofdstuk 5 wordt een pilotstudie beschreven over 25 AIS-patiënten waarbij de mate van torso-asymmetrie en segmentale positieve en negatieve piek-torsoverplaatsingen geanalyseerd zijn met behulp van de 3D oppervlaktescans van patiënten en bracemodellen voor een potentiële correlatie met initiële in-brace correctie. De algemene resultaten van deze pilotstudie suggereren echter dat voor Lenke type 1 en 5 bochten zowel de mate van torso-asymmetrie als segmentale piek-torsoverplaatsingen in het bracemodel alleen niet duidelijk geassocieerd zijn met initiële in-brace correctie. Harde conclusies kunnen op basis van deze pilotstudie echter niet worden getrokken, waardoor er meer onderzoek nodig is naar factoren die bijdragen aan het voorspellen en verder verbeteren van de initiële in-brace correctie.

Naast initiële in-brace correctie speelt therapietrouw ook een essentiële rol in het succes van een bracebehandeling. Om de therapietrouw tijdens de bracebehandeling te verbeteren, zou een vroege detectie van progressie van de scoliosebocht belangrijk kunnen zijn omwille van motivatieredenen, want de wens van de patiënt om progressie te voorkomen en chirurgische behandeling te vermijden zijn als de meest belangrijke positieve factoren die invloed hebben op de therapietrouw beschreven. In Hoofdstuk 6 wordt een retrospectieve studie beschreven die twee gestandaardiseerde protocollen voor radiologische follow-up (in-brace versus uit-brace röntgenfoto’s) uit twee scoliosecentrums op progressiesnelheid vergelijkt bij 51 chirurgisch behandelde patiënten met idiopathische scoliose na een gefaalde bracebehandeling. De gemiddelde follow-up duur van de studie was 3.4 jaar, en de snelheid waarmee progressie van de scoliosebocht optrad was vergelijkbaar wanneer patiënten met de in-brace of uit-brace radiologische follow-up protocol vervolgd werden. De snelheid bedroeg ongeveer 0.5 graden per maand in beide groepen. In de dagelijkse praktijk kunnen in-brace follow-up röntgenfoto’s daarom overwogen worden voor patiënten met relatief kleine bochten om ook de in-brace correctie te kunnen beoordelen zodat er zo nodig aanpassingen aan de brace gedaan kunnen worden. Maar voor de potentiële kandidaten voor een chirurgische behandeling met de grotere scoliosebochten zou het protocol met uit-brace röntgenfoto’s of een switch van in-brace naar uit-brace follow-up protocol de voorkeur hebben, omdat uit-brace röntgenfoto’s meer informatie kunnen verschaffen voor de klinische besluitvorming.

Een andere benadering die tot nieuwe inzichten voor een betere therapietrouw tijdens de bracebehandeling kunnen leiden, is om eerst meer kennis te verkrijgen omtrent de impact van het dragen van een brace en het effect van nieuwe brace-aanpassingen of brace gerelateerde interventies op verschillende KvL-domeinen. Dit kan echter niet gedaan worden in Nederland zonder een ziekte-specifieke gezondheid gerelateerde KvL meetinstrument voor de Nederlandse scoliosepatiënten die bracetherapie ondergaan. Om deze reden wordt er in Hoofdstuk 7 de validiteit en betrouwbaarheid van een vertaalde en cultureel aangepaste Nederlandse versie van de Brace Vragenlijst onderzocht. Na een zorgvuldige vertaling van de Brace Vragenlijst vanuit het Grieks, laat de Nederlandse versie van de vragenlijst een goede validiteit en betrouwbaarheid zien. Ook zijn de uitkomsten van de studie vergelijkbaar met de literatuur, waardoor de Nederlandse versie van de Brace Vragenlijst gebruikt kan worden als een betrouwbaar meetinstrument voor zowel klinische als onderzoeksdoeleinden voor de Nederlandse populatiegroep tijdens de bracebehandeling.

Tenslotte wordt in Hoofdstuk 8 een algemene discussie gepresenteerd, waarin ook toekomstperspectieven betreffende het onderzoeksveld van dit proefschrift besproken worden.