In het eerste van een tweedelig artikel gaat Chris Mallac in op de anatomie en biomechanica van de meniscuswortel, hoe blessures kunnen ontstaan en welke beeldvormingscriteria nodig zijn om een ‘wortelscheur’ te diagnosticeren.
2018 Europees kampioenschap handbal voor vrouwen – Denemarken tegen IJsland –
Letsels aan de meniscus zijn een veel voorkomende blessure bij atleten die sporten beoefenen waarbij de knie moet worden gebogen met extra axiale compressie en rotatie. Veel sporten passen in dit profiel; enkele voorbeelden zijn de voetbalcodes, veel van de gevechtssporten, hockey, netbal, basketbal en tennis. Deze letsels variëren van zeer eenvoudige, kleine scheurtjes die niet-operatief kunnen worden behandeld, tot ernstiger grotere scheuren die kunnen fragmenteren en verschuiven, waardoor een op slot zittende en grijpende sensatie in de knie ontstaat – of grote meniscusletsels in combinatie met kruisbandletsels die meestal een operatieve ingreep vereisen.
Een vorm van meniscusletsel dat aanzienlijke gevolgen kan hebben voor de natuurlijke biomechanica van de knie en vroegtijdige degeneratie kan veroorzaken, zijn meniscuswortelscheurtjes. De aanhechtingen van de meniscuswortel zijn een belangrijke factor voor het behoud van de juiste kinematica van de knie en voor het vermijden van degeneratieve veranderingen van de knie. Verwondingen aan de meniscale wortels kunnen leiden tot extrusie van de meniscus, een afname van het contactoppervlak van de knie, een toename van de druk op het articulaire hyaliene kraakbeen en uiteindelijk tot articulaire degeneratie met artrose als gevolg.
- Anatomie en biomechanica
- Figuur 1: ‘Hoepelspanning’-verdeling van krachten op de meniscus
- Figuur 2: Anatomie van de meniscus en de meniscuswortels
- Pathogenese van meniscuswortelscheuren
- Mechanismen van letsel
- Diagnose
- Tabel 1: Classificatie van meniscale wortelscheuren
- Figuur 3: Visualisaties van wortelscheuren
- Conclusie
Anatomie en biomechanica
De semilunaire mediale en laterale fibrokraakbeenmenisci hebben een concaaf superieur oppervlak dat zich aanpast aan de vorm van de grote convexe femorale condylen(1-3), en een vlak inferieur tibiaal oppervlak dat articuleert met het vlakke tibiale plateau. De menisci zijn verdeeld in drie afzonderlijke segmenten(2-4):
- Anterieure hoorn/wortel met eenvoudige vlakke aanhechtingen in het tibiale plateau;
- Lichaam;
- Posterieure hoorn/wortel met complexe driedimensionale aanhechtingen in het tibiale plateau.
De wortels fungeren als ‘ankers’ voor de meniscus op de tibia. Via de ‘wortels’ zijn de meniscussen ontworpen om axiale drukbelastingen om te zetten in ‘hoepelspanningen’ tijdens zowel knie-extensie als diepe flexie. Dit wordt vergemakkelijkt door het netwerk van collageenvezels, proteogylcanen en glycoproteïnen dat de macroscopische structuur van het vezelkraakbeen van de menisci vormt(5).
De menisci brengen belastingen over van het femur op de tibia door de uitrekking van de omtrekbare collageenbundels in radiale richting. Hierdoor ontstaat een ‘extrusie’ effect op de meniscus naar de buitenkant van het gewricht(3,4,6). De verdeling van de hoepelspanningen door de circumferentiële vezels helpt bij het overbrengen van relatief gelijkmatige axiale belastingen over de gewrichtsvlakken, waardoor overbelasting en afbraak van gewrichtskraakbeen wordt voorkomen. Dit wordt getoond in figuur 1.
Figuur 1: ‘Hoepelspanning’-verdeling van krachten op de meniscus
Aangenomen wordt dat de belangrijkste functie voor het voorkomen van artritis in de knie de instandhouding van deze ‘hoepelspanning’ in de meniscus is, die een correcte intra-articulaire belastingoverdracht over het kniegewricht mogelijk maakt. De mediale meniscus brengt ongeveer 90% belasting over aan de mediale zijde en de laterale meniscus ongeveer 70%(7,8). Daarom zullen de menisci het kraakbeen ontzien van het dragen van 100% van het lichaamsgewicht. Bovendien spelen de menisci ook een rol in de proprioceptie van de knie omdat zij fungeren als secundaire stabilisatoren, en zij dragen ook bij tot de synoviale vloeistofproductie en dus tot de smering van het kniegewricht.
Het valt buiten het bestek van dit artikel om de exacte anatomie van de meniscale wortels te bespreken, behalve dan te benadrukken dat zij de meniscus stevig vasthechten aan het scheenbeen. De posterieure wortels van de meniscus zijn uitgebreider en driedimensionaler en hebben vrij geavanceerde en ingewikkelde aanhechtingen in vergelijking met de anterieure wortels. Wat de prevalentie van letsel betreft, zijn de posterieure wortels vatbaarder voor letsel, met name de posterieure mediale meniscuswortel.
Hoewel de aanhechtingen van de anterieure wortel niet zo driedimensionaal zijn als de posterieure wortels, is van de anterieure aanhechting van de mediale meniscuswortel gemeld dat deze de grootste aanhechtingsplaats heeft van alle aanhechtingen van de meniscuswortel(3,9). De voorste wortel van de mediale meniscus heeft een nauwe relatie met de aanhechting van het voorste kruisband (ACL) in de tibia(3), en vier soorten aanhechtingen zijn beschreven voor de voorste wortel van de mediale meniscus(10).
Ten slotte is beschreven dat de voorste hoorn in ongeveer 70% van de knieën een verbinding heeft met het voorste intermeniscale ligament, ook bekend als het transversale ligament(9-11). In 46% van de gevallen doorkruiste het voorste intermeniscale ligament de voorste hoorn van de mediale meniscus naar de voorste hoorn van de laterale meniscus, en in 26% van de knieën liep het van de voorste hoorn van de mediale meniscus naar het laterale aspect van het gewrichtskapsel dat zich voor de laterale meniscus bevindt(11). De rol van de intermeniscale ligamenten blijft controversieel(12). Figuur 2 geeft een overzicht van de anatomie van de meniscus en de meniscuswortels.
Figuur 2: Anatomie van de meniscus en de meniscuswortels
Pathogenese van meniscuswortelscheuren
Meniscuswortelblessures werden voor het eerst beschreven in 1991 door Pagnani et al(13), en de laatste drie decennia is er een overvloed aan onderzoek verricht naar meniscuswortelblessures (in het bijzonder mediale meniscus posterieure hoornwortelblessures). Het is nu aanvaard dat een letsel aan de meniscusaanhechting, vooral aan de mediale zijde, kan leiden tot meniscusextrusie en een verminderde afvoer van de ‘hoepelspanning’, en dit leidt op zijn beurt tot spanning op het gewrichtskraakbeen door de afname van het contactoppervlak en versnelde articulaire degeneratie(14,15).
Zoals bij andere meniscusscheuren kunnen meniscuswortelletsels zich zowel in de acute als in de chronische setting voordoen. De posterieure wortelaanhechtingen zijn de meest voorkomende letsels, waarbij de posterieure meniscuswortel het meest kwetsbaar is voor letsel. Acute scheuren komen voor in situaties van acute kniebandletsels zoals ACL en PCL letsels, of kunnen optreden als gevolg van trauma door hoge druk- en schuifkrachten die optreden bij diep hurken of hyperflexie(5,13,16). Laterale meniscus posterieure wortelscheuren komen niet zo vaak voor als mediale meniscus posterieure wortelscheuren, en als ze voorkomen, komen ze meestal alleen voor in de sportomgeving bij atleten.
De laterale meniscus is tweemaal zo beweeglijk als de mediale meniscus, daarom speelt de laterale meniscus een minder grote rol bij de stabilisatie van de knie, en zal bijgevolg minder stress ondervinden dan de mediale meniscus(17, 18). Daarom wordt de laterale posterieure hoorn minder aangetast door chronische ACL instabiliteitsepisodes dan de mediale posterieure hoorn(17). Onderzoekers hebben gemeld dat sportactiviteit betrokken is bij ongeveer 87% van de laterale meniscusletsels, en 70% komt voor bij ‘pivot-contact’ sporten zoals voetbal, voetbal en gevechtssporten(17).
Mediale meniscus posterieure hoorn scheuren komen voor in ongeveer 10% tot 21% van arthroscopische meniscusreparaties of meniscectomieën(19,20). MRI beeldvorming kan tot een derde van deze letsels missen; daarom kan de werkelijke prevalentie nog hoger zijn(19,20). Bovendien werd gemeld dat posterieure wortelscheuren van de mediale meniscus een incidentie van ongeveer 3% hebben, samen met multiligamenteuze scheuren(13,16).
Het is interessant dat chronische mediale meniscus posterieure wortelscheuren vrij vaak voorkomen in Aziatische landen bij oudere personen, waar een op de grond gebaseerde levensstijl gewoontegetrouw en traditioneel is(19). In een hypergeflexeerde kniepositie die men aanneemt bij een op de vloer gebaseerde levensstijl, kan overmatige druk worden uitgeoefend op de meniscus, vooral op de achterste hoorn mediale meniscuswortel(19). Bij deze populaties kan het aandeel van scheuren in de posterieure meniscuswortel oplopen tot 20-30% van alle scheuren in de mediale meniscus(19,21). Het komt meestal voor bij de oudere bevolking, en het begin treedt gewoonlijk op na de leeftijd van 50(22).
Mechanismen van letsel
In diepe hurkzit vanaf 90 graden, brengen de achterste hoornen van de mediale en laterale menisci meer belasting over dan de voorste hoornen(1,23). Zoals hierboven vermeld, heeft de posterieure wortel van de mediale meniscus de minste mobiliteit van alle meniscuswortels, en studies hebben gerapporteerd dat de belasting van de posterieure mediale wortel resulteert in een hogere incidentie van scheuren in vergelijking met de andere wortels(4,18,20).
Significante letsels aan de aanhechtingen van de meniscus mediale posterieure wortel – zoals wortelavulsies en degeneratieve scheuren over de volle lengte en radiale scheuren grenzend aan de wortel – zijn in verband gebracht met klinisch significante mediale meniscusextrusie. Er is sprake van meniscusextrusie wanneer de meniscus verplaatst is ten opzichte van de rand van het tibiale plateau(14). In geval van meniscusextrusie wordt de overdracht van ‘hoepelspanning’ aanzienlijk belemmerd, wat leidt tot versnelde degeneratieve articulaire schade(14,15).
Onderzoek heeft aangetoond dat een significante scheur van de achterste wortel van de mediale meniscus een vergelijkbaar ongunstig resultaat heeft op de piek tibiofemorale contactdrukken (een toename van 25%) als een totale mediale meniscectomie(24,25). Er is ook aangetoond dat mediale meniscuswortel-achterwortel letsel resulteert in een verhoogde tibiale externe rotatie en laterale translatie(24). Dergelijke veranderingen kunnen uiteindelijk de varus uitlijning van de ledematen vergroten die vaak gemeld wordt bij patiënten met deze letsels(5). Het is daarom noodzakelijk om dergelijke meniscuswortel letsels nauwkeurig te identificeren om de behandeling, de chirurgische besluitvorming en de prognose te sturen.
Diagnose
Tekenen en Symptomen
Meniscuswortel scheuren zijn gewoonlijk zeer moeilijk te onderscheiden van andere eenvoudiger meniscusletsels. Enkele kenmerken van de klinische presentatie kunnen zijn:
- Pijn aan de gewrichtslijn, gewoonlijk aan de aangedane zijde.
- Een knallend geluid bij een onbeduidend letsel is gebruikelijk bij mediale meniscuswortelwortelscheuren(22).
- Het gevoel van vastzitten en meegeven komt niet zo vaak voor bij wortelwortelscheuren aan de achterzijde(26).
- Vaak kan het incident dat de oorzaak is van de scheur goedaardig zijn. In ongeveer 70% van de meniscuswortel scheuren is het mechanisme van het letsel slechts een klein trauma, zoals diep hurken(27).
- Het meest voorkomende lichamelijke teken is pijn in de knie achteraan met diepe flexie en gewrichtslijn tederheid(26).
- Studies tonen aan dat McMurray-testen positief zijn bij slechts 57% van de patiënten, en dat effusie aanwezig is bij slechts 14,3% van de patiënten(26).
- De varus-stresstest in volledige extensie met een ontspannen knie kan de meniscusextrusie reproduceren die langs de anteromediale gewrichtslijn kan worden gepalpeerd. Deze test is beschreven voor mediale meniscuswortel avulsie. De extrusie verdwijnt wanneer de knie terug in de normale stand wordt gebracht(28).
Imaging
Want zonder sterke fysische tekenen en symptomen die kunnen worden gebruikt om de klinische besluitvorming te sturen, wordt MRI steeds meer gebruikt om meniscuswortelscheuren te diagnosticeren. Veel auteurs beschrijven een variërende gevoeligheid en specificiteit met MRI(20,29,30). Met betrekking tot de meer voorkomende mediale meniscus posterieure wortelscheuren, is voorgesteld dat deze niet moeilijk te diagnosticeren zijn indien de diagnose gebaseerd is op drie verschillende discriminerende kenmerken op MRI-vlak beelden samen met klinische symptomen(31). Deze MRI-kenmerken omvatten:
- Het ‘spookteken’ van het sagittale vlak (detectiegraad van 100%), dat is de afwezigheid van een identificeerbare meniscus in het sagittale vlak, of een hoog signaal dat het normale donkere meniscussignaal vervangt(5,14,31).
- Een verticaal lineair defect (tekenen van truncatie) op het coronale vlak (100%).
- Een radiaal lineair defect op het axiale vlak (94%).
Verder zijn enkele andere nuttige referentiepunten voor het lezen van MRI’s:
- T2-gewogen sequenties worden over het algemeen beschouwd als de beste beelden voor het visualiseren van scheuren gezien hun maximale specificiteit en sensitiviteitswaarden(31), hoewel sommigen axiale beelden beschouwen als de hoogste sensitiviteit en specificiteit(29).
- Gezien de moeilijkheid van het visualiseren van een open scheur (vanwege de relatief kleine omvang van elke meniscuswortel), is de aanwezigheid van meniscusextrusie beschreven als een bevinding die sterk correleert met de aanwezigheid van een wortelscheur(32).
- Mediale meniscusextrusie wordt gedefinieerd als gedeeltelijke of volledige verplaatsing van de meniscus van het tibiale gewrichtskraakbeen(14,33).
- Studies hebben gerapporteerd dat meer dan 3 mm extrusie op midcoronale beeldvorming significant geassocieerd is met articulaire kraakbeendegeneratie, ernstige meniscusdegeneratie, complexe scheurpatronen, en scheuren waarbij de meniscuswortel betrokken is(14).
Classificatie van het letsel
La Prade beoordeelde 71 gevallen van wortelscheuren en classificeerde de scheuren in één van de vijf types(34). Hij vond dat type-2 scheuren het meest voorkomende type wortelscheur was dat in hun casestudie werd gevonden (67,6%). Tabel 1 beschrijft de La Prade classificatie van meniscuswortelscheuren. Zie ook figuur 3, die een volledige radiale wortelscheur en een avulsiefractuur van de wortel toont.
Tabel 1: Classificatie van meniscale wortelscheuren
Figuur 3: Visualisaties van wortelscheuren
Conclusie
Wortelletsels van de meniscus kunnen worden beschouwd als een catastrofale verwonding van de meniscus bij de sporter, aangezien beschadiging van de wortel het vermogen van de meniscus om belasting te absorberen en te verdelen aanzienlijk zal veranderen door het verlies van het ‘hoepelspanningsmechanisme’. De meniscuswortel kan gewond raken bij atleten in het gebruikelijke pivot shift-mechanisme (dat ook de kruisbanden beschadigt), of beschadigd raken in volledige squat- en knieflexieposities onder belasting. De posterieure wortels zijn de meest voorkomende letsels, waarbij de mediale meniscus posterieure wortel veruit het meest voorkomt. Deze letsels zijn moeilijk vast te stellen bij klinisch onderzoek; daarom zijn specifieke MRI-kenmerken meestal nodig om het letsel vast te stellen vóór een knie-artroscopisch onderzoek. Deel twee van dit artikel zal in detail het beheersplan beschrijven voor letsels waarbij de meniscuswortel scheurt.
- Sports Health. 2012;4(4):340-351
- Radiol Clin North Am. 2007;45(6):1033-1053, vii
- 1995;11(4):386-39
- Australas Radiol. 2006;50(4):306-313
- Br Med Bull. 2013;106:91-115
- Am J Sports Med. 2002;30(2):189-192
- Sports Med Arthrosc Rehabil Ther Technol. 2010;2:1
- J Bone Joint Surg Br. 1999;81:37-41
- 1995;11(1):96-103
- Am J Sports Med. 1998;26(4):540543
- Am J Sports Med. 2000;28(1):74-76
- 2012;19(2):135-139
- 1991;7(3):297-300
- Skeletal Radiol. 2004;33(10):569-574
- 2011;18(3):189-192
- 2009;25(9):1025-1032
- Orthop Traumatol Surg Res. 2009;95(8) (suppl 1):S65-S69
- Am J Sports Med. 1991;19(3):210-215; discussion 215-216
- 2004;20(4):373-378
- Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2008;16(9):849-854
- J Korean Knee Soc. 2005;17:160-4
- Arch Orthop Trauma Surg. 2004;124:642-5
- Clin Orthop Relat Res. 1975;109:184-192
- J Bone Joint Surg Am. 2008;90(9):1922-1931
- Am J Sports Med. 2009;37(1):124-129
- 2009;25(9):951-958
- 2011;27:346-54
- Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2011;19(12):2072-2075
- Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2012;20(10):2098-2103
- AJR Am J Roentgenol. 2005;185(6):1429-1434
- J Comput Assist Tomogr. 2008;32:452-7
- J Magn Reson Imaging. 2008;28(2):466-470
- Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2011;19(2):222-229
- AJSM Pre View, gepubliceerd op 1 december 2014 als doi:10.1177/0363546514559684