John Hermans. Imaging of the distal tibiofibular syndesmosis: anatomy in relation to radiological diagnosis

Transcriptie

1 John Hermans Imaging of the distal tibiofibular syndesmosis: anatomy in relation to radiological diagnosis Dit proefschrift gaat over het afbeelden van de syndesmose van de enkel, bij mensen die hun lichaam ter beschikking hebben gesteld van de wetenschap, gezonde vrijwilligers en patiënten met een acute enkelfractuur. Tevens werd gekeken naar de waarde van de Weber, AO-Müller en Lauge-Hansen fractuurclassificaties met betrekking tot de nauwkeurigheid van het vaststellen van syndesmoseletsel bij enkelfracturen. Een syndesmose is gedefinieerd als een fibreus gewricht waarin twee botten met elkaar zijn verbonden door middel van een sterk membraan of ligamenten. Deze definitie is ook van toepassing op de distale tibiofibulaire syndesmose. De distale tibia en fibula vormen het ossale deel van de syndesmose en zijn met elkaar verbonden door het distale ligamentum tibiofibulare anterius (ATIFL), het distale ligamentum tibiofibulare posterius (PTIFL), het ligamentum transversum en het ligamentum interosseum. Hoewel de syndesmose een gewricht is, worden in de literatuur met letsel van de syndesmose niet zozeer het gewricht als wel de ligamenten van de syndesmose bedoeld. Letsel van de distale tibiofibulaire syndesmose komt zowel voor bij een distorsie van de enkel alsook bij een acute fractuur. Herkennen van syndesmoseletsel is van groot belang, omdat hierdoor verwijding van de enkelvork kan ontstaan. Geringe verwijding van de enkelvork met slechts 1 mm leidt al tot een afname van het tibiotalaire contactoppervlak met 42%. Het gevolg hiervan is instabiliteit en dientengevolge vroegtijdige artrose van het bovenste spronggewricht. Gedetailleerde kennis van zowel de ossale als ligamentaire structuren is essentieel voor het kunnen interpreteren van röntgenfoto s, CT- en MRonderzoeken, voor het verrichten van artroscopie van de enkel en voor het opstellen van een behandeling. Om zowel de intra- als extra-articulaire anatomie van het enkelgewricht zeer gedetailleerd te kunnen bestuderen, hebben we een nieuwe techniek ontwikkeld, genaamd MR-plastinatie-artrografie. Na de MR-artrografie van de enkel wordt het contrast geaspireerd en vervangen door een gekleurd polymeer. 3-mm-plakken van deze enkels, verkregen in hetzelfde vlak als waarin de MRI was verricht, werden geplastineerd, waarbij water wordt vervangen door een plastic. Hierdoor ontstaat een hard en duurzaam anatomisch preparaat. Dit resulteerde in een goede correlatie tussen de hogeresolutie MR-afbeeldingen en de geplastineerde plakken, zoals zichtbaar werd in de gedetailleerde anatomie van het voorste en achterste distale tibiofibulaire ligament (Figuur 1 en 2).

2 Figuur 1. Een 45 schuine plak door de rechter distale tibiofibulaire syndesmose van een vers gevroren anatomisch specimen. Een dun laagje kraakbeen (1) bedekt de laterale tibia en mediale fibula ter hoogte van de tibiofibulaire contactzone. Hiertussen bevindt zich de tiobiofibulaire recessus, die gevuld is met intra-articulair geïnjecteerd groen gekleurd hars (2). De recessus grenst aan de achterzijde van de voorste syndesmose (3). In het midden van de recessus en juist anterior van de achterste syndesmose (4), zijn enkele vezels van het ligamentum interosseum zichtbaar (5). F, fibula; T, Tibia. Figuur 2. Correlatie tussen een gedetailleerde opname van het lig. tibiofibulare anterius (ATIFL) (1) in een 45 schuine geplastineerde plak (a) en een MR-beeld gemaakt op exact hetzelfde niveau (b). Het groen gekleurde hars is zichtbaar in de syndesmotische recessus (2), welke grenst tot aan de achterzijde van het multifasciculaire lig. tibiofibulare anterius (1). Er is een kleine kraakbeenloze tibiofibulaire contactzone juist posterior van de ATIFL (3). Tot op heden worden meestal de drie gebruikelijke orthogonale scanvlakken gebruikt om de enkel en de syndesmoseligamenten af te beelden. Maar uit anatomische studies is bekend dat het ATIFL en PTIFL in een schuin vlak verlopen ten opzichte van het tibiaplafond. Wanneer het verloop van de ligamenten niet parallel is aan de drie meestal gebruikte orthogonale scanvlakken, kan dit leiden tot een onjuiste interpretatie van de bevindingen. In kadaverbenen bleek dat het vlak waarin het ligamentum tibiofibulare anterius en posterius over hun gehele lengte ononderbroken zichtbaar zijn circa 45

3 bedraagt (Figuur 3). Figuur 3. Axiale (a) en schuine (b) T1-gewogen turbo spin echo (TSE) beelden van het lig. tibiofibulare anterius bij een gezonde vrijwilliger. In het axiale vlak (a) zijn twee van de drie fascikels gedeeltelijk onderbroken (pijl). In het schuine vlak (b) daarentegen zijn alle fascikels ononderbroken en zichtbaar over hun gehele lengte. Hierdoor wordt een foutpositieve ruptuur van de voorste syndesmose voorkomen. Vervolgens is dit schuine vlak getest bij gezonde vrijwilligers en zijn de ATIFL en PTIFL in zowel het axiale als schuine vlak geëvalueerd. Scannen in een 45 schuin vlak vermindert het aantal fout-positieve bevindingen m.b.t. het vaststellen van een partiële of complete ruptuur van de voorste en achterste syndesmose. Op basis van bevindingen bij röntgenfoto s zijn meerdere fractuurclassificaties voor de enkel ontwikkeld die kunnen helpen bij het voorspellen van syndesmoseletsel in relatie tot het niveau van de fibulafractuur of in relatie tot het traumamechanisme. In de kliniek veel gebruikte classificaties zijn de Weber en AO-Müller classificatie, die gerelateerd zijn aan het niveau van de fibulafractuur, en de Lauge-Hansen classificatie, die gebaseerd is op het traumamechanisme, i.e. de positie van de voet/talus op het moment van trauma en de richting van de optredende kracht. Deze fractuurclassificaties werden gecorreleerd met de bevindingen op MRI als gouden standaard m.b.t. letsel van de syndesmose in acute enkelfracturen. Daarnaast werden enkele röntgenologische parameters gebruikt om de integriteit van de syndesmose en het ligamentum deltoideum te evalueren. Het aan één zijde afwezig zijn van de tibiofibulaire overlap en een tibiofibulaire clear space die groter is dan 6 mm, zijn een indicatie voor letsel van de syndesmose. Een mediale clear space die groter is dan de superior clear space wijst op letsel van het ligamentum deltoideum, wat vaak gepaard gaat met syndesmoseletsel. Wij hebben aangetoond dat de sensitiviteit voor het detecteren van syndesmoseletsel met de Weber en AO-Müller fractuurclassificatie in combinatie met de aanvullende metingen zeer laag is en een stuk hoger met de Lauge- Hansen fractuurclassificatie. Opvallend was dat syndesmoseletsel in alle Weber type B fracturen voorkwam, terwijl de metingen in 65% van de gevallen normaal waren (Figuur 4). MRI liet zien dat letsel van de achterste syndesmose alleen voorkwam in combinatie met letsel van de voorste syndesmose en meestal bestond uit een intact PTIFL dat vastzat aan een avulsiefractuur van de posterior malleolus. In vergelijking met MRI werden avulsiefracturen op röntgenfoto s vaak gemist, zowel aan

4 de voor- als achterzijde. Figuur 4. AP (a) and laterale (b) röntgenfoto tonen een distale fibulafractuur (1). De metingen zijn normaal. Het coronale proton-density-gewogen MR-beeld (c) toont eveneens de fibulafractuur (1). Het axiale proton-density-gewogen MR-beeld (d) is net onder het niveau van de fibulafractuur en toont de ruptuur van het lig. tibiofibulare anterius (2). De fascikels van het lig. tibiofibulare posterius (3) zijn intact. Dit is een Weber type B, AO-Müller type B1.1 en Lauge-Hansen SE2 fractuur, met normale metingen, maar met letsel van de voorste syndesmose. Ant, anterior; T, tibia; F, fibula. De conclusie van dit proefschrift is dat door het gebruik van geavanceerde anatomische preparatietechnieken gedetailleerde kennis van de anatomie van de syndesmose werd verkregen die vervolgens werd gebruikt voor het verbeteren van de MRafbeeldingstechniek. Hierdoor konden hogeresolutiebeelden gemaakt worden van de enkel, wat resulteerde in een verbeterde interpretatie van het osseoligamentaire syndesmoseletsel. Toepassing van deze nieuwe MRI-techniek heeft laten zien dat de eenvoudige en daarom veelgebruikte Weber en AO-Müller fractuurclassificaties niet geschikt zijn voor het inschatten van syndesmoseletsel bij enkelfracturen, maar dat hiervoor de wat moeilijkere Lauge-Hansen classificatie gebruikt dient te worden. Hoe nauwkeuriger de classificatie van de enkelfractuur kan worden vastgesteld, des te beter kunnen de orthopeed en de traumatoloog de optimale behandeling bepalen. De ultieme consequentie hiervan is dat vervroegde artrose van het enkelgewricht kan worden voorkomen.

5 Rotterdam, 16 juni 2011 Dr.ir. J.J. Hermans Promotor: Prof.dr. G.J. Kleinrensink Vakgroep Neurowetenschappen-Anatomie Erasmus Universiteit Rotterdam

6 This document was created with Win2PDF available at The unregistered version of Win2PDF is for evaluation or non-commercial use only.