MRI kości i szpiku kostnego w chorobie zwyrodnieniowej stawów

Kora i beleczki kostne zawierają niewiele protonów wodoru i dużo wapnia, co znacznie zmniejsza TR, a zatem nie dają żadnego specyficznego sygnału MR. Na tomogramach MR mają obraz zakrzywionych linii bez sygnału, tj. ciemnych pasów. Tworzą one sylwetkę tkanek o średniej i wysokiej intensywności, obrysowując je, na przykład szpik kostny i tkankę tłuszczową.

Patologia kości związana z chorobą zwyrodnieniową stawów obejmuje tworzenie się osteofitów, podchrzęstne stwardnienie kości, podchrzęstne tworzenie się torbieli i obrzęk szpiku kostnego. MRI, ze względu na swoje wielopłaszczyznowe możliwości tomograficzne, jest bardziej czułe niż radiografia lub tomografia komputerowa w wizualizacji większości tego typu zmian. Osteofity są również lepiej widoczne w MRI niż na zwykłej radiografii, zwłaszcza centralne osteofity, które są szczególnie trudne do wykrycia radiograficznie. Przyczyny centralnych osteofitów są nieco inne niż osteofitów brzeżnych i dlatego mają inne znaczenie. Stwardnienie kości jest również dobrze widoczne w MRI i ma niską intensywność sygnału we wszystkich sekwencjach impulsów z powodu zwapnienia i włóknienia. Zapalenie przyczepów ścięgnistych i zapalenie okostnej można również wykryć w MRI. Wysokiej rozdzielczości MRI jest również podstawową technologią MR do badania mikroarchitektury beleczkowej. Może być to przydatne do monitorowania zmian beleczkowych w kości podchrzęstnej w celu określenia ich znaczenia w rozwoju i postępie choroby zwyrodnieniowej stawów.

MRI to unikalna zdolność obrazowania szpiku kostnego i jest zazwyczaj bardzo czułą, choć nie bardzo specyficzną, technologią wykrywania martwicy kości, zapalenia kości i szpiku, pierwotnego nacieku i urazu, zwłaszcza stłuczenia kości i złamań bez przemieszczenia. Dowody tych chorób nie są widoczne na zdjęciach rentgenowskich, chyba że zaangażowana jest kość korowa i/lub beleczkowa. Każdy z tych stanów powoduje zwiększoną ilość wolnej wody, która pojawia się jako niska intensywność sygnału na obrazach T1-ważonych i wysoka intensywność sygnału na obrazach T2-ważonych, wykazując wysoki kontrast z normalnym tłuszczem kostnym, który ma wysoką intensywność sygnału na obrazach T1-ważonych i niską intensywność sygnału na obrazach T2-ważonych. Wyjątkiem są obrazy tłuszczu i wody FSE (szybkie echo spinowe) ważone T2, które wymagają tłumienia tłuszczu w celu uzyskania kontrastu między tymi składnikami. Sekwencje GE, przynajmniej przy wysokich natężeniach pola, są w dużej mierze niewrażliwe na patologię szpiku kostnego, ponieważ efekty magnetyczne są tłumione przez kość. Obszary obrzęku podchrzęstnego szpiku kostnego są często widoczne w stawach z zaawansowaną chorobą zwyrodnieniową stawów. Zazwyczaj te obszary ogniskowego obrzęku szpiku kostnego w chorobie zwyrodnieniowej stawów rozwijają się w miejscach utraty chrząstki stawowej lub chondromalacji. Histologicznie obszary te są typowym naciekiem włóknisto-naczyniowym. Mogą być spowodowane mechanicznym uszkodzeniem kości podchrzęstnej spowodowanym przez zmiany w punktach styku stawów w miejscach biomechanicznie słabej chrząstki i/lub utraty stabilności stawu, lub być może z powodu wycieku płynu stawowego przez defekt w odsłoniętej kości podchrzęstnej. Czasami obrzęk szpiku kostnego nasadowego jest widoczny w pewnej odległości od powierzchni stawowej lub entezy. Nadal nie jest jasne, jaka wielkość i zakres tych zmian szpiku przyczynia się do miejscowej tkliwości i osłabienia stawów oraz kiedy są one prekursorem postępu choroby.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

MRI błony maziowej i płynu stawowego

Normalna błona maziowa jest zazwyczaj zbyt cienka, aby można ją było uwidocznić za pomocą konwencjonalnych sekwencji MRI i trudno ją odróżnić od sąsiadującego płynu maziowego lub chrząstki. W większości przypadków choroby zwyrodnieniowej stawów można zaobserwować niewielkie pogrubienie w celu monitorowania odpowiedzi na leczenie u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów lub w celu zbadania normalnej funkcji fizjologicznej płynu maziowego w stawie in vivo, ta technika jest bardzo przydatna.

Sygnał MP płynu stawowego niekrwotocznego jest niski na obrazach T1-zależnych i wysoki na obrazach T2-zależnych z powodu obecności wolnej wody. Krwotoczny płyn stawowy może zawierać methemoglobinę, która ma krótki T1 i daje sygnał o wysokiej intensywności na obrazach T1-zależnych i/lub deoksyhemoglobinę, która pojawia się jako sygnał o niskiej intensywności na obrazach T2-zależnych. W przewlekłym nawracającym krwawieniu do stawów hemosyderyna odkłada się w błonie maziowej, co daje sygnał o niskiej intensywności na obrazach T1-zależnych i T2-zależnych. Krwotoki często rozwijają się w torbielach podkolanowych, są one zlokalizowane między mięśniem brzuchatym łydki a mięśniem płaszczkowatym wzdłuż tylnej powierzchni nogi. Wyciek płynu stawowego z pękniętej torbieli Bakera może przypominać kształt pióra po wzmocnieniu środkami kontrastowymi zawierającymi gadolin. Podawany dożylnie KA jest wstrzykiwany wzdłuż powierzchni powięzi między mięśniami za torebką stawową stawu kolanowego.

Zapalona, obrzęknięta błona maziowa ma zwykle wolny T2, co odzwierciedla wysoką zawartość płynu śródmiąższowego (ma wysoką intensywność sygnału MR na obrazach T2-zależnych). Na obrazach T1-zależnych pogrubiona tkanka maziowa ma niską do średniej intensywność sygnału MR. Jednak pogrubioną tkankę maziową trudno odróżnić od sąsiadującego płynu maziowego lub chrząstki. Odkładanie się hemosyderyny lub przewlekłe włóknienie może zmniejszyć intensywność sygnału hiperplastycznej tkanki maziowej na obrazach długofalowych (obrazy T2-zależnych), a czasami nawet na obrazach krótkofalowych (obrazy T1-zależnych; obrazy ważone gęstością protonów; wszystkie sekwencje GE).

Jak wspomniano wcześniej, CA wywiera paramagnetyczny wpływ na pobliskie protony wody, powodując ich szybszy relaks w T1. Tkanki zawierające wodę, w których zgromadził się CA (zawierający chelat Gd), wykazują wzrost intensywności sygnału na obrazach T1-zależnych proporcjonalnie do stężenia tkankowego zgromadzonego CA. Po podaniu dożylnym CA jest szybko rozprowadzany w tkankach hipernaczyniowych, takich jak zapalona błona maziowa. Kompleks chelatu gadolinu jest stosunkowo małą cząsteczką, która szybko dyfunduje do wewnątrz, nawet przez normalne naczynia włosowate, a jako wadę, z czasem do sąsiedniego płynu maziowego. Bezpośrednio po bolusie CA dożylnie błona maziowa stawu może być widoczna oddzielnie od innych struktur, ponieważ jest intensywnie wzmocniona. Kontrastowy wygląd błony maziowej o wysokiej intensywności i sąsiedniej tkanki tłuszczowej można zwiększyć za pomocą technik tłumienia tłuszczu. Szybkość, z jaką następuje wzmocnienie kontrastowe błony maziowej, zależy od wielu czynników, w tym: szybkości przepływu krwi przez błonę maziową, objętości przerośniętej tkanki maziowej i wskazuje na aktywność procesu.

Ponadto określenie ilości i rozmieszczenia zapalonej błony maziowej i płynu stawowego w zapaleniu stawów (i chorobie zwyrodnieniowej stawów) daje możliwość ustalenia ciężkości zapalenia błony maziowej poprzez monitorowanie szybkości wzmocnienia błony maziowej przy użyciu CA zawierającego Gd w okresie obserwacji pacjenta. Wysokie tempo wzmocnienia błony maziowej i szybkie szczytowe wzmocnienie po podaniu bolusa CA są zgodne z aktywnym zapaleniem lub hiperplazją, podczas gdy powolne wzmocnienie odpowiada przewlekłemu zwłóknieniu błony maziowej. Chociaż trudno jest monitorować subtelne różnice w farmakokinetyce CA zawierającego Gd w badaniach MRI na różnych etapach choroby u tego samego pacjenta, szybkość i szczyt wzmocnienia błony maziowej mogą służyć jako kryteria rozpoczęcia lub wycofania odpowiedniej terapii przeciwzapalnej. Wysokie wartości tych parametrów są charakterystyczne dla histologicznie aktywnego zapalenia błony maziowej.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]