UvA-DARE is a service provided by the library of the University of Amsterdam (https://dare.uva.nl)
UvA-DARE (Digital Academic Repository)
Imaging of physeal stress in the upper extremity
(Ab)normal redefined
Kraan, R.B.J.
Publication date
2020
Document Version
Other version
License
Other
Link to publication
Citation for published version (APA):
Kraan, R. B. J. (2020). Imaging of physeal stress in the upper extremity: (Ab)normal
redefined.
General rights
It is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s)
and/or copyright holder(s), other than for strictly personal, individual use, unless the work is under an open
content license (like Creative Commons).
Disclaimer/Complaints regulations
If you believe that digital publication of certain material infringes any of your rights or (privacy) interests, please
let the Library know, stating your reasons. In case of a legitimate complaint, the Library will make the material
inaccessible and/or remove it from the website. Please Ask the Library: https://uba.uva.nl/en/contact, or a letter
to: Library of the University of Amsterdam, Secretariat, Singel 425, 1012 WP Amsterdam, The Netherlands. You
will be contacted as soon as possible.
11
200
Chapter 11
Frequente excessieve belasting van de bovenste extremiteit kan bij jonge atleten resulteren in overbelasting gerelateerde blessures van de groeischijf in de schouder, elleboog en pols. Jonge atleten met, of met het risico op het ontstaan van, een dergelijke blessure moeten zo vroeg mogelijk worden geïdentificeerd om verdere schade aan de groeischijf, met mogelijke gevolgen op de lange termijn, te voorkomen. Bij een blessure van de groeischijf zijn sporters gebaat bij accurate informatie over de ernst van de blessure en de verwachte periode waarin sportactiviteiten veilig hervat kunnen worden. Met het doel om jonge sporters uiteindelijk van deze informatie te kunnen voorzien, zijn aan de hand van MRI-beelden van de pols, de normale en abnormale morfologie van de groeischijf in de distale radius en het effect van overmatige polsbelasting op deze morfologie in dit proefschrift beschreven. Tevens is de haalbaarheid en klinische waarde van verschillende (semi-)kwantitatieve methoden voor het detecteren van overbelasting van de groeischijf onderzocht.
Hoofdstuk 1 omvat een algemene introductie en illustreert de inhoud van dit proefschrift.
Het onderzoek in deel I en deel II beschrijft methoden voor de beoordeling van de distale
radius en ulna op MRI-beelden bij jonge atleten die een polsbelastende sport uitoefenen.
Deel III van het proefschrift richt zich op de toekomst en specificeert in welke sporten jonge
atleten risico lopen op een overbelasting gerelateerde blessures van de elleboog of schouder, om richting te geven aan toekomstige studies naar beeldvorming van groeischijfblessures in de elleboog en schouder.
In hoofdstuk 2 wordt de ontwikkeling van een protocol voor het gestructureerd
beoordelen van de groeischijf in de pols op beelden beschreven, het Amsterdam
MRI-assessment of the physis (AMPHYS) protocol. Om tot dit protocol te komen werd allereerst
de medische literatuur en het lokale opslagsysteem van digitale beeldvorming doorzocht om een overzicht te creëren van alle kenmerken die zichtbaar kunnen zijn op beeldvorming in het geval van een overbelasting gerelateerde blessure van de groeischijf van de pols. Verschillende experts beoordeelden daarna MRI-scans van turners met een blessure van de groeischijf, asymptomatische turners en niet-turners met de lijst van mogelijke kenmerken. Om de waarde van het AMPHYS-protocol te waarborgen voor de dagelijkste praktijk bestaat het uiteindelijke protocol uit twaalf MRI-kernmerken met ten minste een redelijke betrouwbaarheid tussen de verschillende beoordelaars. Deze kenmerken omvatten aanwezigheid en kenmerken van beenmergoedeem in de epifyse van de distale radius, dikte en signaalintensiteit van de groeischijf van de distale radius en onregelmatigheid, kraakbeenintrusies en beenmergoedeem in de metafysen van de distale radius en ulna.
Met behulp van het ontwikkelde AMPHYS-protocol beschrijven hoofdstuk 3 en 4 de
normale en abnormale morfologie van de (gebieden rondom de) groeischijven in de distale radius en ulna. Hoofdstuk 3 richt zich op de aanwezigheid van beenmergoedeem op
MRI-beelden van de pols van 23 gezonde adolescenten zonder excessieve polsbelasting. De resultaten toonden een hoge prevalentie van gebieden met een, meestal milde, toename van
BNW_Rik_V1.indd 200
signaalintensiteit op watergevoelige MRI-sequenties in de epifyse van de distale radius (26%) en metafysen van de distale radius (65%) en ulna (91%). De aanwezigheid van beenmergoedeem leek leeftijdsafhankelijk te zijn en daarom vermoedelijk het resultaat van het fysiologische rijpingsproces van het beenmerg.
In het onderzoek beschreven in hoofdstuk 4 werden 69 MRI-scans van de pols van
gezonde adolescenten en turners met en zonder een aan overbelasting gerelateerde blessure van de groeischijf van de distale radius beoordeeld op de aanwezigheid van alle kernmerken van het AMPHYS-protocol. Alle kenmerken bleken in een zekere mate aanwezig op de MRI-beelden van de gezonde adolescenten. Deze resultaten benadrukken dat de aanwezigheid van kenmerken van het AMPHYS-protocol niet per definitie kan worden beschouwd als pathologie. Echter, nadere analyse demonstreerde dat er weldegelijk verschillen bestaan in de morfologie van de verschillende studiegroepen: in vergelijking met niet-turners toonden asymptomatische turners een dikkere groeischijf van de distale radius. Deze bevinding suggereert dat overmatige belasting van de pols tijdens turnen de morfologie van de onderarm op MRI-beelden beïnvloedt. Daarnaast waren er verschillen in een aantal MRI-kernmerken tussen turners met en zonder overbelasting van de pols, namelijk signaalintensiteit van beenmergoedeem in de epifyse van de distale radius en metafysen van de distale radius en ulna en, in mindere mate, diepte van kraakbeenintrusies in de metafyse en dikte van de groeischijf van de distale radius, mits deze dikte wordt vergelijken met de proximale groeischijf van het eerste metacarpale bot.
De hoofdstukken 5, 6 en 7 onderzoeken methoden om MRI-kenmerken geassocieerd
met overbelasting gerelateerde groeischijf blessures te kwantificeren. Hoofdstuk 5 gebruikt
MRI-beelden vervaardig met een MR Dixon sequentie om in het beenmerg van de distale radius en ulna de fractie van het MRI-signaal voorkomend uit water te benaderen. Vervolgens werd de haalbaarheid en de klinische waarde van deze ‘watersignaalfractie’ als semi-kwantitatieve maat voor beenmergoedeem onderzocht. Voor verschillende regio’s in de metafyse van de distale radius en ulna, verdeeld van aangrenzend aan de groeischijf tot 20-25 millimeter proximaal van de groeischijf, werd de watersignaalfractie uitgerekend. De resultaten toonden een grotere absolute watersignaalfractie in de distale radius van geblesseerde turners in vergelijking met turners zonder klinische symptomen in een aantal van deze regio’s. Bovendien was de metafysaire waterscore (gedefinieerd als de verhouding tussen een regio 5-10 millimeter proximaal van de groeischijf en het meest proximale ‘referentie’-gebied) ook toegenomen bij symptomatische turners, wat impliceert dat de gebruikte semi-kwantitatieve beoordeling van beenmergoedeem nuttig kan zijn in de beoordeling van overbelasting gerelateerd blessures in de pols.
De hoofdstukken 6 en 7 focussen zich op verdikking van de groeischijf als maat voor
overbelasting en baseren zicht op segmentaties van de groeischijven van de distale radius van 27 symptomatische, 24 asymptomatische en 18 niet-turners. In het in hoofdstuk 6
beschreven onderzoek werden de gesegmenteerde groeischijven omgezet in driedimensionale
202
Chapter 11
reconstructies en werd het volume van elke groeischijf gekwantificeerd. Zowel symptomatische (971 mm3) als asymptomatische (951 mm3) turners toonden een groter mediaan groeischijf volume in vergelijking met niet-turners (646 mm3). Op groepsniveau bleken er geen verschillen aanwezig tussen de volumes van turners met en zonder blessure van de groeischijf, echter de hoogste volumes werden waargenomen in de groep symptomatische turners.
Hoofdstuk 7 is gebaseerd op dezelfde segmentaties en beschrijft de distributie van
overbelasting gerelateerde verdikking van de groeischijf als gevolg van belasting van de pols tijdens turnen. De groeischijven van gezonde niet-turners werden gekenmerkt door een dun centrum met toenemende dikte richting de randen van de groeischijf. In vergelijking met deze gezonde groeischijven vertoonden zowel turners met als turners zonder pijn in de pols een verdikking van de gehele oppervlakte van de groeischijf van de distale radius. Overbelasting gerelateerde groeischijf verdikking bij de symptomatische turners was met name aanwezig aan de volaire zijde, vermoedelijk vindt de hoogste belasting van de pols tijdens turnen plaats aan deze zijde.
De in dit proefschrift beschreven methoden om overbelasting van de groeischijf in de pols morfologisch en kwantitatief in beeld te brengen kunnen nu verder gevalideerd worden in een nieuwe en grotere populatie jonge sporters. Om vast te stellen of de methoden ook waardevol zijn voor het diagnosticeren van groeischijfblessures op andere locaties in de bovenste extremiteit, moet de klinische waarde en betrouwbaarheid van de methoden op deze specifieke locaties worden onderzocht. Als een eerste stap in dit proces beschrijft hoofdstuk 8 een systematisch literatuuronderzoek om sporten te identificeren waarbij jonge atleten risico
lopen op overbelasting gerelateerde blessures en pijn in de elleboog en schouder. De resultaten toonden aan dat de incidentie van blessures ten gevolge van overbelasting het hoogst was onder jonge tennissers, honkballers en softbal spelers. Overbelasting gerelateerde pijn kwam het meest voor in de elleboog bij honkbalspelers (17-45%) en in de schouder bij handbal- (63%), volleybal- (52%), basketbal- (47%) en honkbalspelers (8- 32%). Onderzoeksprojecten gericht op het valideren van methoden om overbelasting van de groeischijven in de elleboog en schouder in beeld te brengen, kunnen zich focussen op atleten actief in deze sporten.
Het onderzoek in dit proefschrift illustreert dat morfologische en kwantitatieve kenmerken van de pols op MRI-beelden worden beïnvloed door repetitieve belasting. In de verschillende hoofdstukken is beschreven welke kenmerken geassocieerd zijn met overbelasting van de groeischijf en werd de normale en abnormale morfologie van de pols op MRI opnieuw gedefinieerd. Het AMPHYS-protocol is klaar om gebruikt te worden voor de morfologische beoordeling van de distale radius en ulna in de dagelijkse praktijk, echter vereisen zowel de morfologische als kwantitatieve methoden verdere validatie in nieuwe en grotere populaties. Dit proefschrift richtte zich op topsporters; het vaststellen van de klinische waarde van de beschreven methoden voor het nauwkeurig identificeren van blessures van de groeischijf bij recreatieve sporters kan de bruikbaarheid van de methoden in de dagelijkse praktijk vergroten.
BNW_Rik_V1.indd 202
Verdere ontwikkelingen in de diagnostiek van overbelasting gerelateerde blessures van de groeischijf in de pols is noodzakelijk; een toekomstig longitudinaal onderzoek gericht op herstel van MRI-kenmerken kan waardevolle inzichten bieden in het genezingsproces tijdens perioden van rust en artsen in staat stellen atleten van gedetailleerde informatie te voorzien over de ernst van de blessure en de verwachte termijn waarop sportactiviteiten weer veilig hervat kunnen worden. Bovendien kan het onderzoeken van de aangetoonde verschillen in MRI-kenmerken tussen jonge symptomatische en asymptomatische atleten waardevol zijn. Als blijkt dat deze veranderingen tekenen zijn van vroege schade aan de groeischijf kunnen deze kenmerken worden gebruikt om overbelasting van de groeischijf in een eerder stadium op te sporen.
De methoden beschreven in dit proefschrift kunnen, mits de methoden verder worden ontwikkeld en gevalideerd, worden gecombineerd met klinische informatie om jonge sporters met een overbelasting gerelateerde blessure van de groeischijf te voorzien van gepersonaliseerde informatie over de ernst van de blessure en de verwachte tijd tot herstel.
