Het effect van de bewegingen van de cervicale wervelkolom op de

dimensies van foramina en de neuronale structuren bij de mens

Thomas Edwards � Jung U. Yoo

Keywords artrose degeneratieve � cervicalewervelkolom � foramina intervertebralia �zenuwwortelafklemming

Samenvatting

Als een veel voorkomend verschijnsel bij een degenera-

tieve artrose van de cervicale wervelkolom en een daar

gelokaliseerde hernia nuclei pulposi wordt een inklem-

ming van een zenuwwortel in een vernauwd foramen

gezien. Het is belangrijk om inzicht te verkrijgen in de

effecten van de stand van de cervicale wervelkolom op de

grootte van de foramina. Daardoor kan men zich beter

een oordeel vormen over de aard en ernst van de patho-

logie en letsels, op een meer adequate wijze een provoca-

tie-manoeuvre toepassen om de symptomen op te

wekken, en beter een immobilisatiestand kiezen bij de

behandeling van een syndroom van afklemming van

een zenuwwortel. In dit artikel wordt verslag gedaan

van biomechanisch onderzoek aan de menselijke cervi-

cale wervelkolom. Het betreft kadaveronderzoek. De

gemeten variaties in de grootte van de foramina zijn

weergegeven in hun relatie met de stand van de cervicale

wervelkolom.

In totaal zijn vijf verse sterkgekoelde cervicale wervel-

kolommen van menselijke kadavers (C2-Th1) onder-

zocht in verschillende posities van flexie- extensie en -

rotatie. Tien pond axiale druk werd toegepast om de

normale belasting van de cervicale wervelkolom te

simuleren. De dimensies van de foramina ter hoogte

van C5, C6 en C7 werden direct gemeten met een set

ronde, buigzame buisjes met verschillende diameters,

waarvan de diameter zeer nauwkeurig was bepaald. Ver-

geleken met de diameter van de foramina in de normale,

neutrale positie bleek een significante afname in de

grootte van de foramina op te treden van 10% en 13%

bij een extensie van respectievelijk 20 en 30 graden (p <

0,01). Omgekeerd bleek een significante toename op te

treden bij flexie, van 8% en 10% bij respectievelijk 20 en

30 graden flexie (p <0,01).

Ofschoon er een afname was in de grootte van de

foramina bij een ipsilaterale rotatie van 20 graden, en

een toename bij een contralaterale rotatie van 20 graden,

bleken deze veranderingen niet significant te verschillen

van het gemiddelde bij een controlegroep. Bij een gecom-

bineerde flexie met axiale rotatie of extensie met axiale

rotatie veranderde de grootte van de foramina niet signi-

ficant ten opzichte van de sagittale flexie- of extensiepo-

sitie zonder axiale rotatie. De gemiddelde verandering in

diameter van de foramina bedroeg 1,4 mm van 30 graden

extensie tot 30 graden flexie.

Uit het hier gepresenteerde anatomische onderzoek

blijkt dat extensie en ipsilaterale rotatie de doorgang

van de foramina reduceert.Mede hierdoor worden symp-

tomen gezien als pijn, compressie van de zenuwwortel, en

zelfs beschadigingen van de zenuwen. Daarom kan de

diagnose ‘stenose van de cervicale wervelkolom’ worden

gebaseerd op bevindingen uit testbewegingen in flexie,

extensie- en rotatierichtingen. Bovendien lijken de resul-

taten erop te wijzen dat patienten die conservatief behan-

deld worden beter een orthese kunnen krijgen, waarbij de

cervicale wervelkolom in flexiestand wordt gefixeerd dan

in extensiestand. In flexiestand blijkt de diameter van de

foramina namelijk groter te zijn.

Thomas Edwards, e.a. Verkorte weergave, (*)Effect of cervical spine motion on the neuroforaminal dimensionsof human cervical spine [Spine 1992;17:1131–6]OrthopaedicResearch Laboratory, State University of New York, SyracuseNY, Verenigde Staten

Stimulus (1994) 13:160–162

DOI 10.1007/BF03075897

13

Beschouwing

Vele clinici geloven intuıtief dat er een verandering

optreedt in de grootte van de foramina bij flexie- en

extensiebewegingen. Ook wordt beweerd dat bij een ver-

nauwing van een foramen intervertebrale als gevolg van

een osteofyt een directie compressie van de zenuwwortel

optreedt. Deze compressie is vermoedelijk de belang-

rijkste oorzaak van de pijnklachten bij een degeneratieve

afwijking van de cervicale intervertebrale discus. Ook

blijkt er een veneuze obstructie te kunnen optreden in

de foramina intervertebralia, waardoor er een periradi-

culaire fibrose met bijbehorende pijnklachten kan ont-

staan. Anatomisch gezien hebben de zenuwwortels,

vergeleken met de perifere zenuwen, een epineurium dat

hen minder bescherming biedt, hetgeen ze nog gevoeliger

maakt voor afklemmingen.

Daarom is het voor de behandeling van deze patien-

tencategorie van belang, dat men goed op de hoogte is

van de veranderingen in de grootte van de foramina,

zoals die tijdens het bewegen van de cervicale wervelko-

lom optreden. In geen enkel voorafgaand onderzoek is

echter exact gemeten welk effect welke beweging van de

cervicale wervelkolom heeft op de grootte van de

foramina.

Door de veranderingen in de grootte van de foramina

te bestuderen, in hun relatie met de stand van de cervicale

wervelkolom, kan een beter inzicht worden verkregen in

de mogelijkheden van behandelvormen en in de ade-

quaatheid van bepaalde provocatietests.

Het hier besproken onderzoek was opgezet om na te

gaan hoe klein de kleinste dimensies waren van de fora-

mina. Wij bemerkten dat metingen met een lineaal of

antropometrische passer onverwacht tot grote fouten

konden leiden. Als gevolg van de driedimensionale struc-

tuur van de foramina traden bij verschillende metingen

gemakkelijk verschillen op in de diepte binnen het fora-

men waar werd gemeten en in de hoek waaronder werd

gemeten. Daarom werd een set van ronde, buigzame

meetstokjes die ieder een nauwkeurig bepaalde diameter

hadden gebruikt. Deze buigzame stokjes konden door

het foramen worden gestoken, zodat de diameter exact

kon worden bepaald.

Deze techniek simuleert bovendien de functionele

relatie zoals die bestaat tussen het foramen en de

zenuwwortel.

De bewegingsuitslagen die in het hier besproken

onderzoek zijn gehanteerd, te weten 60 graden uitslag in

het sagittale vlak en 40 graden axiale rotatie, liggen bin-

nen de bekende gemiddelde bewegingsuitslagmogelijk-

heden van de cervicale wervelkolom (van C2 tot Th1)

van een volwassen persoon. White en Panjabi bestudeer-

den de bewegingsuitslag in de cervicale wervelkolom en

zij vonden voor deze segmenten een gemiddelde uitslag

van 67 graden in het sagittale vlak en 45 graden rotatie.

Het is duidelijk dat het bestuderen van gecombineerde

bewegingen belangrijk is. Een beweging in de cervicale

wervelkolom vindt in het algemeen niet plaats in een

vlak, maar er is een koppeling tussen de bewegingen in

het sagittale, transversale en frontale vlak. Deze gecom-

bineerde bewegingen kunnen de grootte van de foramina

op nog weer andere wijze beınvloeden.

Bij onze metingen bleek dat de foramina vernauwden

bij een extensie- en vergrootten bij een flexiebeweging.

Deze bevindingen komen overeen met de gemeten varia-

ties in de grootte van het centrale kanaal en de dimensies

van de foramina van de lumbale wervelkolom, zoals die

onlangs zijn gepubliceerd. Wij vonden bovendien grotere

absolute en relatieve veranderingen in de grootte van de

foramina bij C6 en C7 dan bij C5. Dit kan te maken

hebben met de relatief grotere bewegingsuitslagen op

deze niveaus. Er is beschreven dat de gemiddelde bewe-

gingsuitslag in rotatierichting, zoals die optreedt op de

overgang tussen C4 en C5, slechts twee derde bedraagt

van de bewegingsuitslag bij de overgangen tussen C5–C6

en C6–C7. In het hier besproken onderzoek bleek het

percentage waarin het foramen bij C5 van grootte veran-

derde slechts 55 tot 60% te bedragen van de veranderin-

gen bij C6 en C7, hetgeen vermoedelijk eveneens

overeenkomt met een twee derde afname in de bewe-

gingsuitslag. Deze relatieve afname in bewegingsuitslag

kan voorkomen dat de facetgewrichtjes in de tussen-

ruimte tussen C4 en C5 nog verder uit elkaar gaan, waar-

door de mate van verandering in de grootte van het

foramen bij C5 kleiner wordt.

Bij alle onderzochte specimens werden veranderingen

gezien in de grootte van de foramina bij bewegingen in

flexie- en extensierichtingen, gecombineerd met een rota-

tie. Zelfs bij een matige vernauwing van het centrale

kanaal, als gevolg van een tevoren bestaande degenera-

tieve verandering, bleek het gemiddelde percentage van

verandering in de grootte van het foramen gelijk aan die

bij specimen zonder duidelijke degeneratieve

veranderingen.

Uit ons onderzoek is gebleken dat patienten met

zenuwwortelpijn als gevolg van inklemmingen in de fora-

mina, geımmobiliseerd moeten wordenmet hun cervicale

wervelkolom in flexiestand. Op deze wijze neemt de ver-

nauwing van het foramen zo gering mogelijke dimensies

aan en wordt een verdere irritatie van de zenuwwortels

voorkomen. De uitslag in rotatierichting in het transver-

sale vlak bleek een kleine invloed te hebben op de dimen-

sies van de foramina van de cervicale wervels. Een rotatie

naar ipsilateraal deed echter de vernauwing nog toene-

men die door een beweging in extensierichting werd

veroorzaakt.

Stimulus (1994) 13:160–162 161

13

Een rotatie in de contralaterale richting deed vervol-

gens de verruiming van de grootte van het foramen, die

tot stand kwam door een beweging in flexierichting, ver-

der toenemen. Door de patient te immobiliseren kan de

constant optredende cyclus van zenuwwortelcompressie

in de cervicale wervelkolom, die niet alleen door bewe-

gingen in het sagittale vlak maar ook door rotatiebewe-

gingen ontstaat, worden doorbroken. Uit dit onderzoek

rijst bovendien het vermoeden dat symptomen die

gewoonlijk samenhangen met pathologie of letsels ook

opgewekt kunnen worden door bewegingen die de door-

snede van de foramina doen afnemen. De door ons ver-

kregen gegevens ondersteunen het vermoeden dat door

een krachtige hyperextensie en ipsilaterale rotatie van de

cervicale wervelkolom de zenuwwortels gecomprimeerd

kunnen raken, waardoor pijnlijke paresthesieen in de

ipsilaterale extremiteit kunnen ontstaan. Ook kan op

basis van de door ons gepresenteerde gegevens de werk-

ing worden begrepen van provocatietests waarmee een

vernauwing van de foramina kan worden aangetoond.

Bij patienten met paresthesieen als gevolg van een

compressie van zenuwweefsel in de foramina kan een

extensiebeweging met een daaropvolgende vernauwing

van de foramina de symptomen nog doen verergeren.

Als men daarbij de pijnlijke arm adduceert en een latero-

flexie maakt in contralaterale richting wordt de zenuw-

wortel in het vernauwde foramen gerekt, waardoor de

symptomen nog meer toenemen. Daarentegen zal een

abductie van de arm in het schoudergewricht en een flexie

van de cervicale wervelkolom de symptomen doen ver-

minderen. In een bepaald onderzoek werd gemeld dat een

dergelijk klinisch onderzoek met de genoemde resultaten

zeer discriminerend en specifiek is voor het

diagnostiseren van een compressiesyndroom van de cer-

vicale zenuwwortel.

Conclusie

De dimensies van de foramina van de cervicale wervel-

kolom veranderen door veranderingen in de stand van de

cervicale wervelkolom. Op grond van de vernauwingen

van de foramina, die tot stand werden gebracht door

bewegingen in extensierichting en door ipsilaterale rota-

tie, kunnen enkele pathologische processen worden ver-

klaard en ook enkele mechanismen waardoor

zenuwweefselletsels kunnen ontstaan. Door inzicht in

de mechanische eigenschappen kan men ook begrijpen

dat pijn kan worden opgewekt door de specifieke

provocatietests.

Conventionele immobiliserende kragen van zacht

schuimrubber die worden gebruikt bij patienten met ern-

stige pijnklachten in de cervicale wervelkolom immobili-

seren de patient echter vaak in een lichte extensiestand.

Het is duidelijk geworden uit de hier gepresenteerde

gegevens dat dit juist kan leiden tot verergering van de

symptomen.

Uit de gevonden toename van de grootte van de fora-

mina bij het uitvoeren van een flexiebeweging wordt

duidelijk dat de patienten met een afklemmingssyn-

droom van de cervicale zenuwwortels in de foramina

behandeld behoren te worden in een flexiestand en dat

de immobiliserende orthesen ook dienovereenkomstig

dienen te worden gekozen.

[93061 ’ vert. mevr. dr. C.D. van Ravensberg]

162 Stimulus (1994) 13:160–162

13