Het modelleren van artrose door middel van biomechanica en beeldvorming

Verwacht wordt dat artrose in 2040 de meest voorkomende ziekte in Nederland zal
zijn.
De knie is het meest voorkomende gewricht dat door artrose wordt getroffen, en
knieartrose is verantwoordelijk voor meer lichamelijke beperkingen dan welke
andere ziekte dan ook onder oudere volwassenen. Er wordt aangenomen dat
knieartrose voornamelijk wordt veroorzaakt door pathomechanica: biomechanische
factoren die leiden tot een toename van de belasting van het kraakbeen,
waardoor de degeneratie ervan wordt bevorderd.

De huidige methoden die worden gebruikt om de biomechanica van de knie te
evalueren, bevatten aanzienlijke fouten, waardoor nauwkeurige schattingen van
de kraakbeenbelasting niet mogelijk zijn. Een nauwkeurigere en nauwkeurigere
meting van de krachtgsverdeling door het kraakbeenweefsel (in plaats van de
gemiddelde belasting door het gewricht) zou ons vermogen verbeteren om de
relaties tussen gewrichts-/kraakbeenpathomechanica en OA te detecteren en te
kwantificeren.

Dit zou een substantiële impact hebben op het onderzoek en beheer van artrose,
doordat het mogelijk wordt gemaakt om relevante biomechanische factoren op te
nemen in gepersonaliseerde voorspellingsmodellen. Bovendien zou het hypothesen
kunnen opleveren over welke interventies de biomechanica gunstig zouden kunnen
veranderen, wat mogelijk zou kunnen leiden tot betere resultaten, waaronder het
vertragen van de progressie van artrose, het verminderen van pijn en het
verbeteren van het functioneren en de kwaliteit van leven.

We streven ernaar een gepersonaliseerd, meerschalig biomechanisch model van de
knie te ontwikkelen dat gewrichtsbewegingen (op markers gebaseerde
bewegingsregistratie, fluoroscopie), EMG- en krachtgegevens integreert met
kwantitatieve kraakbeenparameters afgeleid van geavanceerde
beeldvormingstechnieken, om nauwkeurige metingen van intra-articulaire
-gewrichtskrachten en krachtsverdeling op weefselniveau.

Vervolgens zullen we de associaties evalueren tussen deze metingen en
pathofysiologische metingen (bijv. subchondraal botmetabolisme en structurele
artrosekenmerken) afgeleid van positronemissietomografie - magnetische
resonantiebeeldvorming (PET/MRI) over een periode van 2 jaar.

We zullen de test-hertestbetrouwbaarheid van ons biomechanische
gegevensverzamelingsprotocol en verwerkingspijplijnen evalueren en de
gevoeligheid van onze modellen voor veranderingen in invoerparameters
beoordelen. We zullen een op MRI gebaseerde methode van beeldregistratie
valideren ten opzichte van een op CT gebaseerde methode. We zullen de
correlatie tussen het subchondrale botmetabolisme en de structurele progressie
van artrose beoordelen.

Ten slotte willen we verbanden onderzoeken tussen onze biomechanische
parameters en andere relevante variabelen, waaronder demografische gegevens van
patiënten, lichamelijk onderzoek en zelfgerapporteerde uitkomsten zoals pijn.
Het doel van deze analyses zal een hypothese-genererend karakter hebben.

Deze studie omvat een technische ontwikkelingsfase en een 2 jaar durende
prospectieve observationele studie.

Deelnemers die betrokken zijn bij de technische ontwikkeling zullen één bezoek
bijwonen, waarbij biomechanische beoordeling, CT met fotonentelling (PCCT) en
MR-beeldverwerving betrokken zijn.

Zij worden blootgesteld aan een maximale totale straling van 0,07 mSv.

Degenen in de prospectieve studie zullen fysiek worden beoordeeld bij aanvang
en na twee jaar follow-up, en vragenlijsten invullen na één jaar follow-up.

De fysieke bezoeken omvatten biomechanische beoordeling (uitvoeren van loop- en
hurktaken), PET/MR-beeldverwerving, lichamelijk onderzoek, invullen van
vragenlijsten en bloedafname.

De totale blootstelling aan straling zal niet hoger zijn dan 2,47 mSv. De tijd
voor het verzamelen van gegevens zal ongeveer 4-6 uur bedragen bij baseline en
na 2 jaar follow-up, verdeeld over twee bezoeken van 2-3 uur.

Bij de follow-up van een jaar zullen de vragenlijsten ongeveer 30 minuten duren
om in te vullen, deze zullen op afstand worden afgenomen. In totaal bedraagt **
de tijdsbesteding voor 4 bezoeken plus het invullen van vragenlijsten aan huis
8-13 uur.