Auteur(s): A. Baylé Titel: Momentane rotatie-centra en kniebandtesten Jaargang: 9 Jaartal: 1991 Nummer: 1 Oorspronkelijke paginanummers: 8-23 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: www.versus.nl
Momentane rotatie-centra en kniebandtesten Anita Baylé Inleiding Wie zich afvraagt welke conclusies er getrokken kunnen worden met betrekking tot gelaedeerde structuren rond de knie na het testen van diverse band- en kapseldelen in 90 flexie zal daar in de literatuur geen eensluidend antwoord op kunnen vinden. Diverse auteurs spreken elkaar volkomen tegen. De verschillende conclusies geven een zeer chaotisch beeld. In dit artikel zal getracht worden een inzicht te krijgen in de achterliggende oorzaak van deze chaos, waarbij gekeken wordt of de ligging van het MRC (momentane rotatie centrum) in het transversale vlak daarbij een rol speelt. De vraag die daarbij gesteld wordt, luidt als volgt: Is het mogelijk door middel van standaard kniebandtesten in 90 flexie laedering van bepaalde structuren aan te geven zonder dat de ligging van het MRC in het transversale vlak van de knie op dat moment bekend is? De testposities die nader beschouwd zullen worden Uitgangshouding: ruglig op de bank, knie 90 geflecteerd, voetzool op de bank (= "neutrale" stand voor wat betreft rotaties). Vervolgens wordt de voorste schuiflade test in de volgende posities uitgevoerd: a. "neutrale" stand b. met de tibia vanuit de "neutrale" stand geëndoroteerd c. met de tibia vanuit de "neutrale" stand geëxoroteerd Literatuurgegevens evens met betrekking tot testuitslagen De volgende conclusies met betrekking tot de testuitslagen worden door de diverse auteurs gegeven: Hoppenfeld (2) beschrijft dat in een "gezonde" situatie, waarbij bij uitvoering van de test in de "neutrale" stand geen sprake is van een abnormaal grote voorste schuiflade, er bij uitvoering van de test na exorotatie van de tibia sprake is van "minder speling" (schuiflade), doordat het postero-mediale gedeelte van het kapsel meer op spanning komt. De videoband "Ligaments of the knee-joint" laat zien dat er in exact dezelfde situatie sprake is van "méér speling" (schuiflade) dan in de "neutrale stand". Het tijdens exorotatie van elkaar afkomen van de gewrichtsoppervlakken, doordat de kruisbanden tijdens exorotatie uit elkaar draaien, zou hier de oorzaak van zijn. Indien, volgens Hoppenfeld (2), de test in zowel de "neutraal" stand als in geëndoroteerde stand gelijk positief is, zijn de VKB (voorste kruisband) + het postero-laterale kapsel (en eventueel het mediale kapsel) gelaedeerd. De hiervoor ge-noemde videoband toont echter dat na laedering van de VKB de test in neutraalstand positief is, maar in geëndoroteerde stand juist "minder speling" oplevert. Hughston (3) beweert dat wanneer de test in de "neutraal" stand positief en in geëndoroteerde stand idem positief is, er sprake is van een laesie in de AKB (achterste kruisband). Winkel (10), die een uitgebreide gradatie hanteert, spreekt van de AKB die "gescheurd moet zijn", als de test bij maximaal geëndoroteerde tibia positief is. Opvallend grote verschillen dus tussen de verschillende auteurs, waarbij bij exact dezelfde testuitslag de ene auteur deze wijdt aan een laesie van de VKB en de andere aan een laesie van de AKB, of waarbij de ene auteur méér en de andere auteur minder speling in het gewricht vindt in dezelfde testpositie. Er zijn een aantal faktoren te noemen die aanleiding zouden kunnen zijn voor deze verschillende interpretaties. Een praktisch probleem in vivo is de betrouwbaarheid van de meting. De uitslag van de test moet "gevoeld" en met het oog afgeschat worden. Het verschil tussen 2 of 3 mm schuiflade, ofwel het binnen of buiten de "norm" van het normale of van een gradatie vallen, is uiterst moeilijk in te schatten. Daarnaast zou een défense musculaire van bijvoorbeeld de hamstrings een positieve voorste schuiflade wel eens volledig kunnen camoufleren. Ook vocht, pijn en angst (afweerspanning) kunnen hun directe invloed op de testuitslag doen gelden.
In vitro zijn deze faktoren weliswaar geëlimineerd, maar doen zich andere problemen voor, voortvloeiend uit de (keuze van) testopstelling: worden rotaties toegelaten of niet?; hoe grijpt de trekkracht aan en in welke richting?; is de tibia voor wat betreft rotaties gefixeerd door middel van een intramedullaire staaf: dan wordt een MRC in het transversale vlak opgedrongen. Buiten deze faktoren die de interpretatie van de testen in de kliniek en onderzoekstechnisch toch al moeilijk maken, is er echter nòg één die van wezenlijk belang geacht moet worden voor een juiste interpretatie. In het hierna volgende model zal deze verder uitgewerkt worden. De invloed van de ligging van het MRC in het transversale vlak op de bewegingsuitslag Het volgende model zal duidelijk maken hoezeer de ligging van het MRC in het transversale vlak van belang is bij het interpreteren van de hierbovengenoemde testen. Indien uitgegaan wordt van tibia en femur die zich in 90 flexie in het transversale vlak exact boven elkaar bevinden, kan dit modelmatig als volgt gevisualiseerd worden: (figuur 1). Figuur 1. Projectie van de femur condylen op het tibia- plateau in het transversale vlak. LFC= laterale femur condyl MFC= mediale femur condyl T = tibia tu = tuberositas tibiae V = ventraal D = dorsaal M = mediaal L = lateraal Indien het MRC precies in het middelpunt gekozen wordt en de tibia wordt geëndoroteerd, zal de eindstand er uit zien als in figuur 2: het laterale tibiaplateau is evenveel naar ventraal geroteerd als het mediale naar dorsaal. Figuur 2. MRC in het midden. Tibia geëndoroteerd. Het laterale tibia plateau is evenveel naar ventraal geroteerd als het mediale tibia plateau naar dorsaal. R = (momentaan) rotatie centrum Vervolgens wordt een MRC volstrekt arbitrair ergens aan de mediale zijde van de tibia/femur gekozen en de tibia wordt geëndoroteerd. De volgende situatie is nu ontstaan (figuur 3): het laterale tibiaplateau is meer naar voren geroteerd dan het mediale naar achteren.
Figuur 3. MRC aan de mediale zijde. Tibia geëndoroteerd. Het laterale tibia plateau is meer naar ventraal geroteerd dan het mediale tibia plateau naar dorsaal. R = (momentaan) rotatie centrum Indien het MRC lateraal gekozen wordt en de tibia wederom geëndoroteerd wordt, ziet de eindstand er als volgt uit (figuur 4): het mediale tibiaplateau is nu verder naar dorsaal geroteerd dan het laterale naar ventraal. Figuur 4. MRC aan de laterale zijde. Tibia geëndoroteerd. Het mediale tibia plateau is meer naar dorsaal geroteerd dan het laterale tibia plateau naar ventraal. R = (momentaan) mentaan) rotatie centrum Alle drie de hiervoor genoemde standen worden echter zonder onderscheid endorotatie genoemd. Hetzelfde geldt voor exorotatie van de tibia met een zuiver in het centrum, mediaal of lateraal gekozen MRC (figuur 5a,b,c). Deze drie standen worden zonder onderscheid exorotatie genoemd. Er van uitgaande dat de gewrichtspartners plus het gehele band-kapselapparaat een gesloten kinematische keten vormen (6), zal ieder onderdeel daarvan meewerken aan het opdringen van het MRC. Welke structuren daarbij op welk moment en in welke mate op spanning komen (in een "gezonde" situatie) is afhankelijk van welke bijdrage ze op dat moment leveren aan het opdringen van het MRC. Anders gezegd: de beweging in het gewricht ontstaat op basis van handhaving van het spanningsevenwicht van het band-kapselapparaat, wat daarmee het MRC opdringt. Indien de situatie zoals geschetst in de figuren 3 en 5b "normaal" is voor de desbetreffende knie, zal er op dat moment lateraal geen sprake zijn van een hogere spanning dan mediaal, want deze "hoort" bij de ligging van het MRC, dat juist door deze structuren gevormd wordt. Wanneer er echter sprake is van een verplaatsing van het MRC, in een pathologische situatie, zoals bijvoorbeeld door een functiestoring opgedrongen via een ander gewricht of na een trauma, zal de spanningsverdeling in de structuren rond diezelfde knie anders zijn dan in de "gezonde" situatie.
Figuur 5. a. MRC in het midden. Tibia geëxoroteerd. Het laterale ti- bia plateau is evenveel naar dorsaal geroteerd als het me- diale tibia plateau naar ventraal. b. MRC aan de mediale zijde. Tibia geëxoroteerd. Het la- terale tibia plateau is meer naar dorsaal geroteerd dan het mediale tibia plateau naar ventraal. c. MRC aan de laterale zijde. Tibia geëxoroteerd. Het me- diale tibia plateau is meer naar ventraal geroteerd dan het laterale tibia plateau naar dorsaal. R = (momentaan) rotatie cen- trum. Stel dat in een gezond functionerende knie het MRC zich mediaal van het midden bevindt, dan ziet de endorotatie er als volgt uit: (figuur 6) Na een trauma (er wordt hier geen uitspraak gedaan over de aard van het trauma en de structuren die daarop betrekking hebben) beweegt diezelfde knie functiegestoord om een MRC dat naar lateraal verschoven is en zich lateraal van het midden bevindt. De endorotatie ziet er dan uit zoals in figuur 7 is weergegeven. Deze situatie past nu niet meer bij de "normale" spanningsverdeling van de desbetreffende knie. Het lijkt waarschijnlijk dat de mediale structuren in dit geval sterk onder spanning staan of zelfs gelaedeerd moeten zijn om de verplaatsing van het MRC te bewerkstelligen en om deze stand te kunnen veroorzaken.
Figuur 6. "Gezonde" situatie. Endorotatie om een mediaal gelegen MRC. De laterale structuren staan niet meer onder spanning dan de mediale. De mediale structuren staan niet minder onder spanning dan de laterale. Figuur 7. Pathologische situatie van dezelfde "knie" als in figuur 6. Endorotatie om een lateraal gelegen MRC. De mediale structuren staan nu onder enorme stress of zijn zelfs gelaedeerd om de knie deze stand in te Voorste schuiflade De voorste schuiflade wordt getest in 90 flexie. Algemeen bekend is dat de tibia tijdens flexie een endorotatie uitvoert. In de "neutrale" testpositie is de tibia dus vanuit maximale extensie reeds geëndoroteerd ten opzichte van het femur. Vervolgens wordt een kracht in ventrale richting uitgeoefend op de tibia. Het aantal mm dat de tibia daarbij naar ventraal transleert of de rotatoire verplaatsing van de tibia ten opzichte van het femur zijn een maatstaf voor de mate van (rotatoire) instabiliteit. Bepaalde structuren worden verantwoordelijk gesteld voor de verschillende vormen van instabiliteit. Algemeen aanvaard wordt dat een verplaatsing van 2 mm ventraalwaarts van de tibia valt binnen de grenzen van het normale. De testsituaties kunnen er nu als volgt uit komen te zien: A. De voorste schuifladetest bij een mediaal gelegen MRC. B. De voorste schuifladetest bij een lateraal gelegen MRC. Ad.A: De voorste schuifladetest uitgevoerd bij een mediaal gelegen MRC. De tibia heeft al een fysiologische endorotatie ondergaan of is verder in endorotatie geplaatst (figuur 8). Afhankelijk van het aantal mm verplaatsing (indien dit al meetbaar is!) zal de test als negatief of positief worden beoordeeld. Het laterale tibiaplateau verplaatst ver naar ventraal en dit zou geïnterpreteerd kunnen worden als een rotatoire instabiliteit. Bij enige verplaatsing van de tibia in zijn to-taliteit naar ventraal, zal in dit geval ook het mediale tibiaplateau onder de mediale femur condyl uitkomen en de test zal snel als positief worden beoordeeld. Voor wat betreft de rotatoire komponent kan opgemerkt worden dat uit onderzoek is gebleken (4,7) dat bij een uitgeoefende kracht op de tibia naar ventraal, zowel als naar dorsaal, de tibia altijd roteert. (De kracht dient daarbij wel van medio- en latero-dorsaal recht naar ventraal aan te grijpen en aan beide zijden even groot te zijn. Voor de kracht naar dorsaal geldt hetzelfde vanaf de medio- en latero-ventrale zijde). Een kracht naar ventraal geeft endorotatie, een kracht naar dorsaal geeft exorotatie. Dit zou overigens een aan de mediale zijde van het midden gelegen MRC opleveren, wat ook door andere auteurs bevestigd wordt (5,8). Indien deze rotatie niet toegelaten wordt, zijn extreem hoge krachten nodig om de tibia ook maar enige mate zuiver te laten transleren.
Figuur 8. a. Beginstand voor de voorste schuiflade test. Endorotatie om een mediaal gelegen MRC. b. Eindstand na de voorste schuiflade test: zowel het mediale als het laterale tibia plateau komt onder de femur condylen van-daan. Test wordt posifief beoordeeld. Ad.B: De voorste schuifladetest uitgevoerd bij een lateraal gelegen MRC. De tibia bevindt zich weer in geëndoroteerde positie (figuur 9). Figuur 9. a. Beginstand voor de voorste schuiflade test.. Endorotatie om een lateraal gelegen MRC. b. Eindstand na de voorste schuiflade test: alleen het laterale tibia plateau komt enigszins onder de laterale femur condyl uit. Test wordt negatief beoordeeld, terwijl de beginstand al pathologisch is. In dit geval zou de schuifladetest als negatief worden beoordeeld. De kans is groot dat door de langere momentsarm aan de mediale zijde de tibia nu bij een ventraalwaarts gerichte kracht niet endoroteert, maar "terug roteert" (= exorotatie). Deze exorotatie wordt nu niet gezien als een rotatoire instabiliteit daar het mediale tibiaplateau niet onder de mediale condyl van het femur uitkomt. Indien er van uitgegaan wordt dat een mediaal gelegen MRC (ad. A) een ongestoorde situatie voorstelt, dan zal de beginpositie voor de test met een lateraal gelegen MRC (ad. B) reeds pathologisch zijn. De beginsituatie op zich is dus al gecreëerd door de (aangedane) structuren die de functie-storing veroorzaken en deze structuren zouden wel eens niet voor kunnen komen in de omschreven pathologie die verantwoordelijk wordt geacht voor het tot stand brengen van de eindstand van de test. Dat het volkomen onduidelijk is welke structuren er vervolgens vanuit de reeds pathologische beginsituatie met de voorste schuifladetest getest worden, moge duidelijk zijn.
In de figuren 10 en 11 treft u een overzicht aan van mogelijke schuifladetesten met de verschillende uitslagen bij lateraal en mediaal gelegen MRC's. Figuur 10. a. Links: beginstand, MRC me- diaal, endorotatie. Rechts: eindstand, beoordeling positief. b. Links: beginstand, MRC la- teraal, endorotatie. Rechts: eindstand, beoordeling negatief. Figuur 11. a. Links: beginstand, MRC me- diaal, exorotatie. Rechts: eindstand, beoordeling negatief. b. Links: : beginstand, MRC la- teraal, exorotatie. Rechts: eindstand, beoordeling positief. Gezien de gesloten kinematische keten waarin iedere struc-tuur bijdraagt aan het opdringen van het MRC zal eerst bekend moeten zijn welke structuur welke bijdrage op welk moment levert, alvorens een uitspraak te kunnen doen over aangedane structuren in pathologische situaties. Een begin in die richting is gemaakt door Gerber (1) in het sagittale vlak. Door middel van een biomechanisch onderzoek met röntgenfoto's heeft hij vastgesteld dat bij een volledige laesie van de VKB het MRC in het sagittale vlak een zeer specifieke verplaatsing ondervindt (naar ventro-caudaal, in de concaviteit van de tibia) tussen de 20 en 40 flexie.
Omgekeerd zou dus via bepaling van de ligging van het MRC iets gezegd kunnen worden over laedering van sturende structuren of mogelijke functiestoringen, al dan niet gepaard gaande met klachten. Helaas is echter (nog) niet voor iedere structuur bekend welke verplaatsing van het MRC deze te weeg zal brengen bij laedering. Een combinatie van gelaedeerde structuren maakt de bepaling nog veel gecompliceerder (1). Ook stuit het bepalen van het MRC in vivo op nog niet opgeloste problemen. Wel zou via de factor pijn globaal iets gezegd kunnen worden over de richting van verplaatsing van het MRC. Ervan uitgaande dat in een "gezonde" situatie het MRC zich mediaal van het midden bevindt, zal een verplaatsing van het MRC naar lateraal met name spanningsveranderingen en/of toe-name in de mediale structuren te weeg brengen (zie bijvoorbeeld het ontstaan van een bucket-handle ruptuur zoals beschreven door Riezebos (9) ) en daardoor (op den duur) pijn kunnen veroorzaken. De verplaatsing kan door één of meer onopgemerkte trauma's of opgedrongen vanuit andere gewrichten veroorzaakt worden en de pijn aan de mediale zijde kan sluipend zijn intrede doen. Indien een wel opgemerkt trauma pijn aan de mediale zijde veroorzaakt, kan daarbij bedacht worden, dat daardoor het MRC naar lateraal geshift is. Ook na herstel van de structuur, eventueel aangepast aan de nieuwe situatie, kan dan pijn blijven bestaan via de verplaatsing van het MRC en chronisch worden. In beide gevallen kan een poging ondernomen worden het MRC een handje te helpen richting mediaal, door zowel de flexie als de extensie angulair met endorotatie (bij extensie is dit afremmen van de exorotatie) te mobiliseren. Voor een verplaatsing van het MRC naar mediaal geldt het omgekeerde. Het bovenstaande geldt overigens ook zeker in gevallen waar-bij de uitslag van instabiliteitstesten binnen de "norm" zouden vallen. LITERATUUR 1. Gerber C., Matter P. Biomechanical analysis of the knee after rupture of the anterior cruciate ligament and its primary repair. J. Bone Joint sur. vol. 65-B, No. 4, August 1983. 2. Hoppenfeld S. Physical examination of the spine and extremities. Appleton Century-Crofts, Crofts, Norwalk, Connecticut 1976. 3. Hughston J.C., Andrews J.R., Cross M.J. and Moschi A. Classification of knee ligament instabilities. Part I: The medial compartment c and cruciate ligaments. J. Bone Joint sur. vol. 58-A, No. 2, March 1976. 4. Fukubayashi M.D. a.o. An in vitro biomechanical evaluation of anterior and posterior motion of the knee. J. Bone Joint sur. vol. 64-A, No. 2, February 1982. 5. Lipke M a.o. The role of incompetence of the anterior cruciate and lateral ligaments in anterolateral and anteromedial instability. J. Bone Joint sur. vol. 63-A, No. 6, July 1981. 6. Oonk H.H.N. Osteo- en Arthrokinematika. Uitgeverij henric graaff van ijssel, Weert 1988. 7. Peter A. a.o. An in vivo biomechanical evaluation of anterior and posterior motion of the knee. J. Bone Joint sur. vol. 63-A, 6 No. 6, July 1981.
8. Peter S. a.o. Ligament length patterns, strength and rotational axes of the knee joint. Clinical Orthopaedics and related research, No. 117, June 1976. 9. Riezebos C.J.W. De meniscus: rotatie en ruptuur. Versus, Tijdschrift voor fysiotherapie No. 6, 1988. 10. Winkel D., Fisher S., Vroege C. Weke delen aandoeningen van het bewegingsapparaat. Deel II: Diagnostiek. Bohn, Scheltema en Holkema, Utrecht/Antwerpen 1984.