Versus Tijdschrift voor Fysiotherapie, 13e jrg 1995, no. 4 (pp )

Transcriptie

1 Auteur(s): P. van der Meer Titel: Momentane rotatiecentra van de cervicale wervelkolom. Jaargang: 13 Jaartal: 1995 Nummer: 4 Oorspronkelijke paginanummers: Deze online uitgave mag, onder duidelijke bronvermelding, vrij gebruikt worden voor (para-) medische, informatieve en educatieve doeleinden en ander niet-commercieel gebruik. Zonder kosten te downloaden van:

2 MOMENTANE ROTATIECENTRA VAN DE CERVICALE WERVELKOLOM Grafische bepaling met behulp van funktiefoto s Paul van der Meer P. van der Meer, fysiotherapeut, Particuliere praktijk, Warmond. Inleiding n dit artikel zal besproken worden hoe met een grafische methode, met behulp van funktiefoto's van I de cervicale wervelkolom, de momentane rotatiecentra (MRC's) van de cervicale facetgewrichten door u zelf bepaald kunnen worden. Factoren die van invloed zijn op de betrouwbaarheid van deze methode zullen besproken worden. In het algemeen geeft de positie van MRC's informatie over het al dan niet funktiegestoord zijn van een gewricht. Zodoende zal er bekeken worden of deze methode van MRC's-bepaling diagnostische waarde heeft voor het kunnen doen van uitspraken over het funktioneren van de cervicale facetgewrichten. Bepaling rotatiecentrum In figuur 1 wordt op een grafische manier het momentane rotatiecentrum bepaald waar om het blokje bewogen heeft om van de één in de andere positie te komen. De punten a en a' bevinden zich op identieke plaatsen op het blokje. Ditzelfde geldt voor de punten b en b'. De grafische bepaling vindt als volgt plaats: via een rechte lijn worden de punten a en a' verbonden. Dit gebeurt ook met de punten b en b'. Vervolgens wordt er vanuit het midden van deze lijnen loodlijnen getrokken. Het snijpunt van deze lijnen is het momentane rotatiecentrum waar om het blokje bewogen heeft. Bij bepaling van de MRC's van de cervicale wervels kunnen we deze grafische methode toepassen. De benodigheden zijn: funktiefoto's van de nek (dit wil zeggen: één foto in maximale flexiestand en één foto in maximale extensiestand), een lichtbak, drie transparante sheets en enkele dunne stiften. Men gaat als volgt te werk, de flexie- en extensie-foto's worden gereproduceerd door de buitenranden van de corpora over te trekken op twee afzonderlijke sheets. Op de "flexie"-sheet wordt op elke corpus twee punten (de markeerpunten; de punten a en b in figuur 1) aangestipt. Figuur 1: bepaling van het momentane rotatiecentrum met behulp van een grafische methode. Deze punten moeten links en rechts hoog op de corpora gekozen worden. Vervolgens moeten deze punten op identieke plaatsen op de "extensie"-sheet overgenomen worden. Dit wordt gedaan door de "extensie"-sheet zodanig op de "flexie"-sheet te leggen dat dezelfde genummerde corpora op de sheets precies bovenop elkaar komen te liggen. Nu kunnen de twee punten gemarkeerd worden op de "extensie"-sheet. Voor elk corpus wordt dit herhaald. We zijn nu in staat om met behulp van deze twee sheets de MRC's van de cervicale facetgewrichten te bepalen. Hiervoor hebben we de derde sheet nodig. We gaan dan als volgt te werk: de "flexie"-sheet en "extensie"-sheet worden zodanig op elkaar gelegd dat het corpus van C7 op de "flexie"-sheet precies op het corpus van C7 op de "extensie"- sheet komt te liggen. De derde sheet wordt nu op de andere twee gelegd. Het corpus van C7 wordt

3 overgetrokken en zo ook het corpus van C6 van zowel de "flexie" als "extensie"-sheet met tevens de op de corpora van C6 gemarkeerde punten. Vervolgens worden de "flexie"-sheet en "extensie"-sheet zodanig op elkaar gelegd dat de corpora van C6 op de twee sheets precies op elkaar vallen. De derde sheet wordt er nu bovenop gelegd en wel zodanig dat het reeds op deze sheet overgetrokken corpus van C6 in de extensiestand op het corpus van C6 van de onderste twee scheets komt te liggen. En ook nu wordt het corpus van C5 van zowel de "flexie"-sheet als "extensie"-sheet op de derde sheet overgetrokken. Deze handeling wordt herhaald voor andere bovenliggende nivo's. Om nu het rotatiecentrum per nivo te bepalen moeten de gemarkeerde punten, zoals aangegeven in figuur 1, met elkaar verbonden worden. Door vervolgens middenloodlijnen te trekken, wordt het rotatiecentrum per nivo gevonden op het snijpunt van deze twee lijnen. Indien u dit voor alle nivo's uitgevoerd heeft, dan zullen de MRC's zoals aangegeven in figuur 2, u waarschijnlijk herkenbaar voorkomen. Mameren (8) ) Figuur 2. Posities van de segmentale MRC's. A: bepaald aan de hand van de gemiddelde MRC bepaling (zie tekst). B: bepaald met behulp van uiterste flexieen extensie-stand op de X-film. (Naar van De MRC's in figuur 2a zijn bepaald met behulp van gegevens van een röntgenfilm die gemaakt is bij het uitvoeren van maximale actieve anteflexie naar maximale actieve retroflexie bij tien personen zonder nekklachten en zonder morfologische afwijkingen van de cervicale wervelkolom (8). Per film werd het gemiddelde rotatiecentrum berekend. Het gemiddelde werd berekend aan de hand van twintig MRC's bepalingen per film. De gevonden MRC's in figuur 2b zijn met de bovenbeschreven grafische methode bepaald door alleen gebruik te maken van de maximale flexie- en extensiestand op de film. Om zowel inzicht te krijgen in de reproduceerbaarheid als wel in de intra-individuele en inter-individuele variaties in MRC's zijn er drie meetsessies uitgevoerd. Vandaar het groot aantal stipjes in figuur 2. Wat direkt opvalt tussen figuur 2a en 2b is dat de gebieden waarin de MRC's liggen die bepaald zijn met de grafische methode veel groter zijn. De betrouwbaarheid van de grafische methode is dan ook minder groot dan de betrouwbaarheid van de gemiddelde-rotatiecentrum bepaling. Het nadeel van deze laatste methode is de hoge dosis straling en het tijdrovende karakter van de handeling. Daarnaast is er nogal wat apparatuur nodig om de gegevens van de film in de computer te krijgen. De "gemiddelde" fysiotherapeut heeft dit niet voorhanden, hetgeen ons fysiotherapeuten noodzaakt om gebruik te maken van de grafische methode. Optimaliseren rotatiecentrum-bepaling Door onder andere Amevo et. al. (1,2,3) en Panjabi (10) is op een aantal faktoren gewezen die de betrouwbaarheid van de grafische methode optimaliseren. Volgens Amevo ligt de cruciale fase vooral in het herkennen van de buitenranden van de corpora. Dit volgde uit een onderzoek waarbij door twee onderzoekers, waarvan door één van de onderzoekers tweemaal, van zeventien series funktiefoto's MRC s werden bepaald. Dubbelzinnigheid bleek snel op te treden als de buitenranden van de corpora niet helemaal scherp zijn of juist nogal breed (1). Bij het op elkaar leggen van de "flexie"-sheet en "extensie"-sheet is dan vervolgens het probleem dat de corpora niet identiek zijn overgetrokken. Dit geeft nogal wat mogelijkheden in welke positie de sheets op elkaar komen te liggen. Deze onnauwkeurigheid leidt tot een nogal groot gebied waarin door de onderzoekers de MRC's werden gevonden. Het bleek dat indien niet de buitenranden van de corpora overgetrokken worden, maar juist de overgangslijn tussen het corticale en spongieuze bot dit leidt tot een betere gelijkenis van de tekeningen (2). Door gebruik te maken van de overgangslijn tussen het compacta en spongiosa nam de grootte van het gebied waarin de MRC's per nivo werden gevonden af met ongeveer een faktor twee

4 (niet voor elk cervicaal nivo in dezelfde mate). Het blijkt van groot belang om met zeer dunne stiften te werken. Onnauwkeurigheid in het verbinden van de markeerpunten a en a' en b en b' op het bewegende corpus worden "versterkt" teruggevonden in de positie van het MRC (10). Daarom moeten de markeerpunten zeer dun aangegeven worden en de verbindingslijnen tussen deze punten zo goed als mogelijk door het midden van deze punten getrokken worden. Verder blijkt dat als de beweging van een nivo kleiner wordt dan 5 graden de foutbepaling van het MRC snel toeneemt (10). MRC's-ligging ongestoorde situatie Om eventueel de grafisch bepaalde MRC's diagnostisch te kunnen gebruiken, hebben we data nodig over de posities van de MRC's bij ongestoord bewegende cervicale wervelkolommen. Voor de nivo's C2 t/m C7 zijn deze nauwkeurig bepaald door Amevo et.al. met behulp van de grafische methode (3). In de betreffende studie zijn er bij 46 personen de MRC's bepaald. Om de positie van de MRC's digitaal uit te drukken is er een x-y coördinatenstelsel getekend in de onderste wervel van het betreffende nivo. Om rekening te houden met de verschillende grootte van de wervels en om in staat te zijn de MRC's van verschillende personen te vergelijken, zijn de coördinaten van de MRC's genormaliseerd aan de hand van de grootte van de betreffende wervel. Het coördinatenstelsel heeft z'n oorsprong in de postero-inferiore hoek van de overgetrokken corticale-spongieuze overgangslijn. De x-as en y-as lopen respectievelijk evenwijdig met de inferiore rand en de posteriore rand van de overgetrokken corticale-spongieuse overgangslijn. De representatieve hoogte van de wervel wordt gemeten als de verticale afstand van het midden van de x-as tot aan de superiore grens van de corticale-spongieuze overgangslijn. De lengte van de wervel wordt gemeten als de afstand van het midden van de posteriore rand tot aan de anteriore rand (fig.3). Figuur 3. Procedure voor het bepalen van de hoogte (h) en breedte (b) van een cervicale wervel. De x- en y-coördinaten van het MRC zijn genormaliseerd door deze absolute waardes (in mm.) te delen door de breedte en de hoogte van de betreffende wervel. (Vrij naar Amevo et. al. (3) ) Het normaliseren van de x- en y-coördinaten vindt plaats door de x-coördinaat te delen door de lengte van de wervel en de y-coördinaat te delen door de hoogte van de wervel. Met behulp van een aantal statistische bewerkingen is vervolgens het gebied per nivo bepaald waarin bij ongestoord bewegende wervels de MRC's kunnen worden gevonden (fig.4). In deze statistische bewerkingen zitten zowel de biologische variatie als de meetfouten verwerkt en ook het feit dat slechts bij een gering aantal personen, 46, de MRC's zijn bepaald. In tabel 1 zijn de normaal waarden van de x- en y- coördinaten bij gezonde personen van de genormaliseerde MRC s weergegeven. Figuur 4. Spreiding van de MRC's van de cervicale nivo's C2 t/m C7. (Vrij naar Amevo et. al. (4) ). Het gebied binnen de doorgetrokken lijn: biologische spreiding. Het gebied binnen de gestippelde lijn: biologische spreiding plus bekende meetfouten. Samenvattend: we zijn nu in staat om via een grafische methode de MRC's van de cervicale wervelko-

5 lom te bepalen voor de flexie-extensie beweging. En we zijn op de hoogte van een aantal faktoren die de betrouwbaarheid van deze manier van MRC's bepaling verhogen. Daarnaast zijn de posities van de MRC's van de nivo's C2 t/m C7 van ongestoord bewegende facetgewrichten bekend. Nu is dus de vraag of deze kennis diagnostisch gebruikt kan worden. Diagnostische waarde van de MRC-bepaling Bij een tweetal onderzoeken is gebleken dat de gebieden, waarin de MRC's worden gevonden bij patiënten met nekklachten, groter zijn dan bij mensen zonder nekklachten (4,5). Bij het onderzoek door Amevo et. al. van 109 patiënten met nekklachten werd bij 46% "abnormale" MRC's op één of meerdere nivo s gevonden (4). Interessant detail is dat bij deze patiënten zowel klinisch als met behulp van röntgenfoto's, ct-scan danwel mri er geen diagnose te stellen viel. Tabel 1: waarden van de spreiding van de x- en y- coördinaten van de genormaliseerde MRC's van de ongestoord bewegende cervicale nivo's C2 t/m C7. Er in verwerkt de biologische spreiding en bekende meetfouten. Alle waarden zijn uitgedrukt als fraktie van de respektievelijke breedte en hoogte (x en y) van het wervellichaam waarin het mrc valt. (naar Amevo et. al. (3)). Om te zien of er correlatie bestond tussen het nivo met het "abnormale" MRC en de nekpijn werd er gekeken naar de reaktie van een blokkade van een facetgewricht (door inspuiten lokaal anaestheticum) danwel het provoceren van de discus (door injectie van contrast-stof midden in de discus). Er bleek geen correlatie te zijn. Bijvoorbeeld: facetgewricht-blokkade van een ander nivo dan het nivo met de "abnormale" MRC kon ook klachtenvermindering geven. Op zich is dit niet verrassend, het wil namelijk helemaal niet zeggen dat als er klachten zijn, op basis van een gestoord bewegend gewricht, deze klachten zich ook per definitie uiten in dit gewricht. In dit tijdschrift is daar al regelmatig op gewezen. Het feit dat het nivo met het "abnormale" MRC niet hoeft te correleren met het eventuele segmentale nivo van de pijn, staat los van de vraag of er enige diagnostische waarde kan worden gehecht aan de ligging van MRC's. Er zijn twee mogelijkheden: óf het MRC ligt in het gebied waar bij ongestoord bewegende facetgewrichten MRC's worden gevonden óf het MRC ligt buiten dit gebied. Wat de eerste situatie betreft, het is géén hard bewijs als het bepaalde MRC in het "normaal" gebied (figuur 4) gevonden wordt, dat het betreffende nivo ook ongestoord beweegt. Puur vanwege het feit dat deze gebieden zo groot zijn dat er makkelijk sprake kan zijn van een funktiestoring van de facetgewrichten doordat het MRC alle ruimte heeft om zich in dit "normaal" gebied te verplaatsen. Uitgaande van een ongestoord bewegend cervicaal nivo, dan hoort daar geen MRC-gebied bij maar slechts één punt waar het MRC moet liggen. Dus het liggen van het MRC in het "normaal" gebied is geen bewijs voor het ongestoord zijn van het betreffende nivo. Indien het MRC buiten het "normaal" gebied ligt dan mag er m.i. wel geconcludeerd worden dat de facetgewrichten van dit nivo funktiegestoord zijn. Ook vanuit onderzoek naar de ligging van MRC's van de lumbale wervelkolom is namelijk bekend dat bij ongestoord bewegende facetgewrichten het gebied, waarin de MRC's (danwel centrodes) liggen, afgebakend is (6,7,9,11). Of er echter ook direkt geconcludeerd mag worden dat, bij het liggen van het MRC buiten het "normaal" gebied, dit nivo dan ook verantwoordelijk is voor de nekklachten is niet het geval. Het funktiegestoord zijn van een gewricht wil namelijk niet per definitie zeggen dat dit ook klachten geeft. Er zal in combinatie met andere gegevens uit de anamnese en het onderzoek geconcludeerd moeten worden of het aannemelijk is dat het betreffende nivo verantwoordelijk is voor de klachten.

6 Conclusie: de bepaling van de MRC's van de cervicale wervelkolom levert diagnostische waarde op die, in combinatie met andere gegevens uit anamnese en onderzoek, zeer goed bruikbaar is voor het stellen van een gedetailleerde diagnose. LITERATUUR 1. Amevo B., Worth D., Bogduk N. Instantaneous axes of rotation of the typical cervical motion segments: I. an empirical study of technical errors. Clin. Biomech., no. 6: (1991) 2. Amevo B., Worth D., Bogduk N. Instantaneous axes of rotation of the typical cervical motion segments: II. optimization of technical errors. Clin. Biomech., no. 6: (1991) 3. Amevo B., Worth D., Bogduk N. Instantaneous axes of rotation of the typical cervical motion segments: a study in normal volunteers. Clin. Biomech., no. 6: (1991) 4. Amevo B., Worth D., Bogduk N. Abnormal instantaneous axes of rotation in patients with neck pain. Spine 17, no. 7: (1992) 5. Dimnet J., Pasquet A. Cervical spine motion in the sagittal plane: kinematic and geometric parameters J. Biomechanics Vol. 15, no 12: (1982) 6. Gertzbein S.D. et. al. Centrode characteristics of the lumbar spine as a function of segmental instability Clin. Orthop. and Rel. Res. no. 208, (1986) 7. Gertzbein S.D. et. al. Centrode patterns and segmental instability in degenerative disc disease Spine 10, no 3, (1985) 8. Mameren H. van et al. Cervical spine motion in the sagittal plane II. Spine 17, no 5: (1992) 9. Ogston N.G. et. al. Centrode patterns in the lumbar spine Spine 11, no 6: (1986) 10. Panjabi M. Centers and angles of rotation of body joints: a study of errors and optimization. J. Biomechanics Vol. 12: (1979) 11. Seligman J.V. et. al. Computer analysis of the spinal segment motion in degenerative disc disease with and without axial loading Spine 9, no 6, (1984)