Review of Bicipital Groove Morphology and Its Analysis in North Indian Population

Abstract

De afwijkende morfometrie van de bicipitale groef wordt in verband gebracht met pathologieën van de bicepspees en is nuttig bij chirurgische ingrepen in deze regio. De pathologieën van de bicepspees zijn frequente oorzaken van schouderpijn. Daarom, onder de voorwaarde van de schaarste van gegevens met betrekking tot Noord-Indiërs, niet alleen morfometrische analyse van bicipitale groef en een nieuwe definitie van smalle / ondiepe groef om logische verklaring voor de afhankelijkheid van pathologieën van de bicepspees op groef morfologie te bieden is gedaan, maar ook een overzicht van de literatuur is uitgevoerd. Verschillende afmetingen zoals lengte van mediale en laterale wanden, breedte, diepte, mediale wand, en openingshoeken inclusief incidentie van supratuberculaire ridge van bicipitale groef van 101 humerii zijn respectievelijk 23 ± 5, 32 ± 5, 8 ± 2, 6 ± 1, 48,91 ± 10,31, 82,20 ± 22,62, en 37%. De gemiddelde hoogte samen met de gemiddelde breedte van de bicepspees en de gemiddelde breedte samen met de gemiddelde diepte van de bicipitale groef van twee kadavers zijn respectievelijk 1,8, 10,5, 11,3, en 5,5 mm. De kennis van de bicipitale groef zal van het grootste belang zijn voor anatomen voor nieuwe gegevens, voor orthopedische chirurgen bij het uitvoeren van chirurgische ingrepen in deze regio, en voor artsen bij de behandeling van anterieure schouderpijn bij de Noord-Indiase bevolking.

1. Inleiding

Bicipitale groef (BG) is een inkeping op het voorste aspect van het proximale deel van de humerus. Deze groef laat pees van de lange kop van de biceps brachi spier gehuld in synoviale schede en opgaande tak van anterior circumflex humerus slagader door te geven. Hij wordt mediaal begrensd door de kleine knobbel, lateraal door de grote knobbel, en superieur door de overbrugging van het transversale humerusligament en de spiervezels van de subscapularis, supraspinatus en pectoralis major. Deze groef met overbrugging van de transversale humerusband/spiervezels zorgt voor stabiliteit en een soepele werking van de pees van de lange kop van de biceps brachi spier en voorkomt zijn subluxatie tijdens multidirectionele biomechanische bewegingen van de armen. Afgezien hiervan is de belangrijkste functie van de m. biceps brachi, waarvan de pees in de bicipitale groef ligt verankerd, het onderdrukken, buigen en vastschroeven van biomechanische bewegingen. Bij beweging van de humerus beweegt de proximale humerus ten opzichte van de gefixeerde bicepspees die ter hoogte van de intertuberculaire sulcus stevig op zijn plaats wordt gehouden door tuberositeiten en humerus transversaal ligament. Bij elevatie van de arm beweegt de humerus ongeveer 3,8 cm op de gefixeerde pees. In de dynamiek van uitwendige rotatie naar inwendige rotatie wordt de pees mediaal tegen de kleine tuberkel en superieur tegen het transversale humerus ligament gedwongen. Coracohumerale ligament ligt direct over de transversale humerus ligament/spiervezels en is continu met rotator cuff . Morfometrie van BG kan invloed hebben op de functies van de omliggende structuren die leiden tot verschillende pathologische aandoeningen .

Supratubercular ridge oorspronkelijk beschreven door Meyer in 1928 en later door Hitchcock en Bechtol in 1948 bestaat uit benige uitsteeksels en is continu met het superieure aspect van de kleine tuberositeit. Hij zorgt ervoor dat de pees geleidelijker van richting verandert wanneer hij de bicipitale groef binnengaat door hem op te tillen en lateraal te dwingen. Aldus kan de supratuberculaire kam mediale verplaatsing van de pees van de biceps voorkomen. De incidentie van een supratuberculaire kam is niet bestudeerd bij de Noord-Indiase bevolking. Daarom is de incidentie van sporen en supratuberculaire kam bij de Indiase bevolking door middel van deze studie ook geobserveerd. Afgezien van dit, de bicipitale groef is belangrijk oriëntatiepunt voor de vervanging van prothese van de schouder. Zo kennis van BG is zeer nuttig in prothetische dimensionering, positionering, en het ontwerpen van. Bicipitale groef fungeert ook als een belangrijk oriëntatiepunt voor de plaatsing van laterale vin van de prothese in de schouder arthroplastiek en humeruskop vervanging in fracturen van de bovenste uiteinde van de humerus. In een reeks van klassieke rapporten door verschillende auteurs, hebben de papers in primaire versus secundaire biceps tendinitis en verschillende behandelingsregimes voor elk van deze entiteiten besproken. De associatie van schouderpijn met pathologie van de LHB wordt momenteel toegeschreven aan ontsteking (synovitis), impingement, preruptuur, of instabiliteit van de pees bij de ingang in de bicipitale groef (subluxatie of dislocatie) .

Anterieure schouderpijn treft grote massa’s mensen inclusief de oudere bevolking van de wereld. Lesies die de pees van LHB brachii aantasten zijn verondersteld te behoren tot de meest voorkomende oorzaken van pijn en invaliditeit in de schouder. Deze pijn kan veroorzaakt worden door rotator cuff, supraspinatus, en biceps pees aandoeningen. Pathologieën van de bicepspees kunnen grofweg verdeeld worden in twee klassen, namelijk als volgt. (1) Primaire tendonitis: Berlemann en Bayley rapporteerden de resultaten op lange termijn van 14 patiënten (15 schouders) na een kijkoperatie van de biceps tenodesis. Drieënvijftig procent van de patiënten had voordien een subacromiale decompressie ondergaan, maar de symptomen hielden aan tot de biceps tenodesis werd uitgevoerd. Dit zou suggereren dat biceps tendinitis een primaire gebeurtenis is.(2)Secundaire tendonitis : Deze kan verder onderverdeeld worden in drie hoofdtypes, inflammatoir, instabiliteit, en traumatisch. Het is duidelijk dat er een enorme overlapping is tussen deze categorieën en in feite is de biceps pathologie zeer zelden een enkelvoudige entiteit. Afgezien hiervan, komen de meest recente biomechanische gegevens van Youm et al. die vonden dat belasting van de lange kop van de bicepspees het glenohumerale gewricht, bewegingsbereik, translaties, en kinematica significant beïnvloedt. De pathologieën zoals hierboven beschreven veranderen de morfologie van BG. Daarom is een gevarieerde anatomische kennis van de BG belangrijk omdat afwijkingen van de bicipitale pees en zijn synoviale schede betrokken zijn bij een verscheidenheid van oorzaken van schouder pijn en invaliditeit. Een radiologische studie beveelt aan dat de gehele lengte van de BG wordt onderzocht om de beenderlijke anatomie van de groef te bepalen. Er zijn maar weinig auteurs die de morfologie van het bovenste uiteinde van de humerus in geografisch gediversifieerde regio’s hebben bestudeerd.

Hierom is een poging ondernomen om de lengte, breedte, diepte en openingshoek van de bicipitale groef statistisch te onderzoeken en te correleren met klinische implicaties in de Noord-Indiase bevolking, samen met een overzicht van de literatuur.

2. Materialen en Methoden

De studie werd uitgevoerd met behulp van honderd en een humeri van verschillende geslacht en paar. De proefpersonen bestonden uit 45 linker en 56 rechter humeri verkregen uit osteologie laboratorium van KG Medical University, Lucknow, UP, India. De lengtes van mediale, laterale muren, diepte, lengtes, en de breedte van de bicipitale groef (figuur 1) werden gemeten door digitale nonius callipers.

Figuur 1

Tonen van breedte en diepte van BG.

De statistische analyses, die niet alleen bestonden uit het voorkomen van de supratubereculaire kam van Meyer en de aanwezigheid van botuitlopers, maar ook uit het gemiddelde, de standaardafwijking, het bereik, de mediaan en de modus van de lengte van de mediale en laterale wanden, de breedte, de diepte en de openings-/mediale wandhoeken van BG, werden uitgevoerd. De openings-/mediale wandhoeken van BG (figuur 2) werden berekend.

Afbeelding 2

Tonen van opening (OA), mediale wandhoek (MWA), en supratuberculaire kam.

De engheid en ondiepte van BG zijn opnieuw objectief gedefinieerd in relatie tot afmetingen van zowel bicipitale groef als bicepspees voor adequate voorspelling van pathologieën van bicepspees. Hoewel de precieze definitie van de engheid/versmalling van de BG moeilijk maar systematisch is, wordt de relatieve en beperkte definitie, afhankelijk van de afmetingen van de bicepspees en zijn natuurlijke verblijfplaats, nl. de bicicipitale groef, als volgt geformuleerd.(1)Indien de breedte van de BG kleiner is dan de breedte van de bicepspees, is het een nauwe BG die attritieve veranderingen kan veroorzaken met impingement, inflammatie en degeneratie tot gevolg. (2)Evenzo, als de diepte van de groef kleiner is dan de hoogte van de bicepspees, is het ondiep wat subluxatie of dislocatie veroorzaakt wat op de lange termijn degeneratieve veranderingen en ruptuur kan veroorzaken.

Als de nieuwe definitie van smalheid of ondiepheid de breedte en hoogte van de bicepspees vereist, dus de breedte en hoogte van 4 bicepspezen van 2 kadavers zijn ook gemeten om een meer realistische definitie van smal/ondiep van de bicipitale groef te geven. Daarnaast is literatuuronderzoek in deze studie verwerkt.

3. Resultaten

De gemiddelden ± standaardafwijking van de lengtes van mediale en laterale wand, breedte, diepte en openings-/mediale wandhoeken van BG zijn berekend zoals weergegeven in Tabel 1. De gemiddelde lengte van de mediale wand van de BG aan de rechterzijde was mm en die aan de linkerzijde was mm (tabel 1). De gemiddelde lengte van de laterale wand van BG aan de rechterkant was mm en die aan de linkerkant was mm.

gemiddelde breedte van het superieure deel van BG aan de rechterkant was mm en die aan de linkerkant was mm. De diepte van BG aan de rechterkant was mm en die aan de linkerkant was mm. Gemiddelde lengte en breedte van BG zijn 80 mm en 12 mm. Gemiddelde lengte en breedte van humerus zijn 300 mm en 23 mm. De incidentie van supratuberculaire ridge was 37% totaal, 17% aan de rechterkant, en 20% aan de linkerkant. De gemiddelde lengte van BG is 26,7% van de totale lengte van de humerus en de gemiddelde breedte van BG is 52% van de gemiddelde breedte van de humerus. De breedte en hoogte van de biceps pees (figuur 3) zijn weergegeven in tabel 2.

4. Discussie

De morfometrische studie die door verschillende auteurs is uitgevoerd, is vergeleken met de huidige studie zoals weergegeven in tabel 3.

Lengten van mediale wand en laterale wanden van BG zijn tot nu toe niet gerapporteerd behalve in de huidige studie, dus er zijn geen gegevens voor vergelijking. De lengte van BG in deze studie is vergelijkbaar met die van Murlimanju, maar iets hoger dan die waargenomen door Wafae et al. De breedte van BG in deze studie ligt dicht bij die van Cone et al. maar iets hoger dan die van Murlimanju en lager dan die van Wafae et al. De mediaan van de breedte van BG aan de rechter- en linkerzijde is 8 en 10 mm, respectievelijk, en de modus is 8 mm aan elke zijde. Dit geeft aan dat de breedte van de BG in het merendeel van de Noord Indiase bevolking 8 mm is. In de huidige studie diepte van BG meer dan 3 mm en diepte variërend 4-6 mm zijn 98% en 96% van humeri, respectievelijk, in tegenstelling tot 90% en 86% in de studie van Cone et al. Mediaan en modus van diepte in de rechter / linker zijde zijn 5/6 mm elk. Het geeft aan dat de groef dieper is aan de linkerkant. De diepte van de BG in deze studie is vergelijkbaar met die van Joseph et al. maar groter dan die van Murlimanju, Cone, en Wafae. De mediale wandhoek van de BG is iets groter dan die van Joseph en kleiner dan die van Cone et al. De openingshoek van de BG in de huidige studie ligt zeer dicht bij die van Joseph. De mediale wandhoek (MWA) in mijn studie is lager dan die van Cone en hoger dan die van Joseph. De mediaan en de modus van deze morfometrische parameters van BG zijn zeer nuttig voor het dimensioneren, positioneren en ontwerpen van prothesen.

De supratuberculaire kam in deze studie wordt gevonden in 17% in rechts en 20% in links tot een totaal van 37% in alle humerii. Volgens Hitchcock en Bechtol, bestaat er een definitieve relatie tussen de aanwezigheid van supratuberculaire kam en tendonitis. Cone et al. constateerden deze richel bij hun radiografische interpretaties in 50% van de gevallen en meldden dat hij pathologisch niet significant was. Vettivel et al. constateerden deze kam in 88% van de gevallen aan de rechterkant en 57% aan de linkerkant en benadrukten dat deze aan de rechterkant belangrijker was dan aan de linkerkant om mediale verplaatsing van de lange kop van de biceps uit de BG te voorkomen.

In de huidige studie zijn de gemiddelde breedte en hoogte van de bicepspees (Figuur 3) respectievelijk 10,5 en 1,6 mm, wat hoger is dan die waargenomen door Lam en Mok. Evenzo zijn deze afmetingen van de pees bij de uitgang van de BG respectievelijk 7 en 1,8 mm. De breedte van de pees bij de uitgang is groter en de hoogte is kleiner dan die waargenomen door Lam en Mok.

Als de pees niet omsloten wordt door de mediane en laterale wanden van BG door zijn geringe diepte, kan hij door biomechanische bewegingen van de armen geheel of gedeeltelijk ontwricht worden. Deze ontwrichting van de bicepspees in verband met impingement kan degeneratie veroorzaken die na verloop van tijd kan leiden tot een gedeeltelijke of volledige ruptuur. Bovendien, als de bewegingen van de pees niet vrij zijn in nauwe of in aanwezigheid van benige uitlopers in BG tijdens biomechanische bewegingen van het schoudergewricht, kan het voortdurend rafelen aanleiding geven tot pathologieën van de bicepspees. Cone et al. rapporteerden dat brede groeven (i.e., >17 mm) vaak ondiep waren. Dit zou kunnen leiden tot subluxatie of dislocatie van de pees. Zij konden niet precies bepalen op welke diepte de pees instabiel werd. Maar een groef van 3 mm diep of minder, moet met argwaan bekeken worden bij de behandeling van pathologische aandoeningen van de schouder op de radiografieën van de patiënt volgens Cone’s opinie. Pfahler et al. vonden een vlakke groef hoek geassocieerd met radiologische diepte minder dan 2 mm. De pathologische veranderingen met betrekking tot de bicepspees waren duidelijk op sonografie. Zij vonden een significante accumulatie van pathologisch veranderde bicepspezen wanneer een vlakke groef hoek aanwezig was. Volgens verschillende auteurs kwamen subluxatie en dislocatie van de bicepspees vaker voor in aanwezigheid van een ondiepe bicipitale groef. Er wordt ook gemeld dat met een ondiepe bicipitale groef, de pees vatbaar is voor chronisch trauma als gevolg van impingement door het overliggende acromion, rotator cuff, en coracoacromiale boog tijdens schouderbeweging. Een ondiepe intertuberculaire groef is kwetsbaar voor impingement schade en subluxatie. Ruptuur van de bicepspees treedt meestal op proximaal in de buurt van het glenoid labrum en distaal in de bicipitale groef . Smith heeft bicipitale groef types aangeduid als smal, normaal en ondiep, afhankelijk van de gemiddelde openingshoek kleiner dan 66°, 94°, en 118°.

Zoals uit bovenstaande beschrijving blijkt, is de objectieve en realistische definitie door geen enkele auteur gegeven. Daarom heeft de huidige auteur getracht een betrouwbare, realistische en objectieve definitie te geven van de ondiepte van BG in relatie tot de bicepspees, zoals beschreven in Sectie 2 van dit artikel. Deze definitie van ondiepte kan enkel ter plaatse bij levende patiënten gerealiseerd worden, maar verwacht wordt dat ze de pathologieën geassocieerd met ondiepte van de groef zal ophelderen. Volgens de morfometrische gegevens (tabel 3) van BG en bicepspees, zoals waargenomen bij twee kadavers in de huidige studie, is de groef niet ondiep volgens de nieuwe definitie van ondiepheid. Figuur 3 toont de bicepspees en BG in een ontleed kadaver waarin de bicepspees in BG gepositioneerd is en perfect beschermd wordt. De BG is in dit geval niet ondiep zoals te zien is in bovenstaande figuur, en de hoogte van de bicepspees is minder dan de diepte van de BG.

Een smalle groef kan ertoe leiden dat de pees attetieve wrijvingsschade ontwikkelt. Voortdurende mechanische belasting op anatomisch smalle plaatsen (distale bicipitale groef, onder het acromion of het coracoacromiale ligament) en impingement van de bicepspees in de coracoacromiale boog tijdens flexie kunnen de oorzaak zijn van deze bekende degeneratieve veranderingen. In de huidige studie wijzen de gegevens van BG en bicepspees, waargenomen bij twee kadavers, niet op een nauwe BG volgens de nieuwe definitie van engheid en ondiepheid gegeven in Sectie 2.

Hoewel, in tegenstelling tot eerdere studies, Abboud et al. geen opvallende anatomische bevindingen van de bicipitale groef in de door rotator cuff ziekten aangetaste schouders op MRI zoals een smalle groef, vlakke groef, of kleine mediale groef die voorspellend waren voor biceps pathologie op het moment van arthroscopie. Dit kan te wijten zijn aan de volgende (1) beperkingen van Josheph’s studie, (2) subjectieve/kwalitatieve definitie van ondiepte en smalheid.

De beperkingen van Josheph’s studie waren als volgt:(1)duidelijk een selectie bias (a)voor chirurgische patiënten die lijden aan primaire rotator cuff ziekte, (b)alleen patiënten die MRI laten doen,(2)classificatie van biceps pees pathologie was arbitrair en louter gebaseerd op visuele inspectie niet op histopathologische veranderingen, (3)MRI wordt vaak beschouwd als minder nauwkeurig dan X-ray of computertomografie scan bij de evaluatie van benige dimensies.

5. Klinische betekenis van BG morfologie

Lesies ten gevolge van pathologie van de bicepspees behoren tot de meest frequente oorzaken van pijn en invaliditeit in de schouder. Biceps pees pathologie werd gevisualiseerd in drie hoofdcategorieën, namelijk, instabiliteit, inflammatoir, en traumatisch. Abboud et al. verdeelden de biceps pees pathologie in normaal, ontstoken, gedeeltelijk gescheurde, of gescheurde pees. Acute inflammatoire en chronische degeneratieve veranderingen die gedeeltelijke/volledige ruptuur en subluxatie/dislocatie veroorzaken kunnen worden gevonden in de lange kop van de bicepspees. Instabiliteit van de bicepspees naast andere factoren kan worden toegeschreven aan de lengte van de mediale/laterale wanden, opening/mediale wandhoeken afhankelijk van breedte/diepte die ondiepte van BG vormt, en aanwezigheid van supratuberculaire ridge . De implicatie van langere wanden wordt verwacht een grotere stabiliteit te geven aan de bicepspees die in de bicipitale groef ligt dan de kortere wanden tijdens biomechanische bewegingen in meerdere richtingen. Maar de tegenhanger van dit feit is dat het ook wrijving kan veroorzaken in een langere lengte van de bicepspees omgeven door langere wanden waardoor ontsteking kan ontstaan onder nauwe omstandigheden van BG. Naarmate de lengte van de mediale en laterale wanden afneemt, neemt de instabiliteit toe en is de kans groot dat de pees beschadigd raakt. De getrokken gevolgtrekking is gebaseerd op reconstructie van het anatomisch model van dit deel van het menselijk lichaam, voortbouwend op de kennis en ervaring van de anatomie en klinische studies die in de literatuur zijn opgetekend, ondersteund door logische kracht, aangezien de studie op droge botten is uitgevoerd. Het bereik geeft een idee van de lengte van deze wanden bij de Noord-Indiase bevolking, terwijl het gemiddelde ± SD de gemiddelde grootte van BG laat zien. De mediaan kan zeer nuttig zijn bij het plannen van chirurgische ingrepen in dit deel van het lichaam. De modus is representatief voor de meest frequente incidentie van lengtes van deze wanden in de onderzochte populatie. Indien de instabiliteit van de bicepspees wordt bestudeerd in relatie tot de lengte van de BG, kan de meest frequente waarde van de lengte van de wanden een belangrijke rol spelen in de diagnostiek van peesinstabiliteit of attitiële schade.

Cone et al. vonden dat een groef van 3 mm diep of minder en meer dan 17 mm breed predisponerend kan zijn voor peessubluxatie of dislocatie op röntgenfoto’s van patiënten. De vlakke groef van Pfahler et al. bleek op sonografie in 62% van de gevallen een significante accumulatie van pathologische veranderingen in de bicepspees weer te geven. De supratuberculaire kam van Meyer en een voortijdig ondiepe bicipitale of intertuberculaire sulcus zijn verondersteld het gevolg te zijn van een verscheidenheid van laesies na repetitief gebruik of acuut trauma. Deze omvatten acute of chronische peritendonitis, variërende graden van slijtage of beschadiging van de pees, en subluxatie of volledige dislocatie.

Aangezien de bicepspees in de BG ligt, kan de breedte van invloed zijn op de pathologie die in deze pees optreedt. In een bredere groef is de pees vrijer om te bewegen en is er minder kans op beschadiging van de pees.

6. Conclusies

(i)De morfometrie van de bicipitale groef in termen van lengte van de mediaanwand, laterale wand, lengte van BG, breedte, diepte mediale wandhoek, en openingshoek is opgehelderd met verwijzing naar de Noord-Indiase populatie.(ii)De gegevens over de morfometrie van BG zullen van groot nut zijn voor anatoom, radiologen, orthopedisch chirurgen en artsen.(iii)De nieuwe definitie van smalle/ondiepe BG is gegeven.

Erkenningen

De auteurs zijn het hoofd en het personeel van de afdeling anatomie dankbaar voor het verstrekken van het materiaal. Er is geen sprake van belangenverstrengeling.