Luun ja luuytimen magneettikuvaus nivelrikossa

Luun kuori ja trabekulat sisältävät vähän vetyprotoneja ja paljon kalsiumia, mikä vähentää merkittävästi TR:ää, eivätkä siksi anna mitään spesifistä magneettikuvausta. Magneettikuvauksissa niissä on kuva kaarevista viivoista ilman signaalia eli tummista raidoista. Ne luovat siluetin keski- ja korkeavärisistä kudoksista ja hahmottelevat niitä, esimerkiksi luuydintä ja rasvakudosta.

Nivelrikon yhteydessä esiintyviin luupatologioihin kuuluvat osteofyyttien muodostuminen, subkondraalinen luukovettuminen, subkondraalinen kystan muodostuminen ja luuytimen turvotus. Magneettikuvaus on monitasotomografisten ominaisuuksiensa ansiosta herkempi kuin röntgen- tai tietokonetomografiakuvaus useimpien näiden muutosten visualisoinnissa. Osteofyytit näkyvät myös paremmin magneettikuvauksessa kuin tavallisessa röntgenkuvauksessa, erityisesti sentraaliset osteofyytit, joita on erityisen vaikea havaita röntgenkuvista. Keskusosteofyyttien syyt eroavat jonkin verran marginaalisten osteofyyttien syistä, ja niillä on siksi erilainen merkitys. Luuskokleroosi näkyy myös hyvin magneettikuvauksessa, ja sen signaali-intensiteetti on alhainen kaikissa pulssisekvensseissä kalkkeutumisen ja fibroosin vuoksi. Myös entesiitti ja luukalvontulehdus voidaan havaita magneettikuvauksessa. Korkean resoluution magneettikuvaus on myös ensisijainen magneettikuvaustekniikka trabekulaarisen mikroarkkitehtuurin tutkimiseen. Tämä voi olla hyödyllinen subkondraalisen luun trabekulaaristen muutosten seurannassa ja niiden merkityksen määrittämisessä nivelrikon kehittymisessä ja etenemisessä.

Magneettikuvaus (MRI) on ainutlaatuinen luuytimen kuvantamismenetelmä ja yleensä erittäin herkkä, vaikkakaan ei kovin spesifinen, tekniikka osteonekroosin, osteomyeliitin, primaarisen infiltraation ja traumojen, erityisesti luuvammojen ja paikoilleen siirtymättömien murtumien, havaitsemiseen. Näiden sairauksien esiintyminen ei näy röntgenkuvissa, ellei kyseessä ole kortikaalinen ja/tai trabekulaarinen luu. Jokainen näistä tiloista johtaa lisääntyneeseen vapaaseen veteen, mikä näkyy matalana signaalin intensiteettinä T1-painotetuissa kuvissa ja korkeana signaalin intensiteettinä T2-painotetuissa kuvissa, ja se on erittäin kontrastinen normaaliin luurasvaan nähden, jolla on korkea signaalin intensiteetti T1-painotetuissa kuvissa ja matala signaalin intensiteetti T2-painotetuissa kuvissa. Poikkeuksena ovat T2-painotetut FSE (fast spin echo) -kuvat rasvasta ja vedestä, jotka vaativat rasvan suppressiota kontrastin saavuttamiseksi näiden komponenttien välille. GE-sekvenssit, ainakin suurilla kentänvoimakkuuksilla, ovat suurelta osin epäherkkiä luuytimen patologialle, koska luu vaimentaa magneettisia vaikutuksia. Subkondraalista luuytimen turvotusta esiintyy usein nivelissä, joissa on pitkälle edennyt nivelrikko. Tyypillisesti nämä nivelrikossa esiintyvät fokaaliset luuytimen turvotusalueet kehittyvät nivelruston menetyksen tai ruston rasituksen kohdille. Histologisesti nämä alueet ovat tyypillistä fibrovaskulaarista infiltraatiota. Ne voivat johtua subkondraalisen luun mekaanisista vaurioista, jotka johtuvat nivelten kosketuspisteiden muutoksista biomekaanisesti heikon ruston kohdissa ja/tai nivelen vakauden menetyksestä, tai kenties nivelnesteen vuotamisesta paljaan subkondraalisen luun vaurion läpi. Joskus epifyseaalista luuytimen turvotusta havaitaan jonkin matkan päässä nivelpinnasta tai enteesistä. On edelleen epäselvää, mikä näiden luuytimen muutosten suuruus ja laajuus vaikuttaa paikalliseen nivelten arkuuteen ja heikkouteen ja milloin ne ovat taudin etenemisen edeltäjä.

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

Nivelkalvon ja nivelnesteen MRI

Normaali nivelkalvo on yleensä liian ohut visualisoitavaksi tavanomaisilla magneettikuvauksilla, ja sitä on vaikea erottaa viereisestä nivelnesteestä tai rustosta. Useimmissa nivelrikon tapauksissa voidaan havaita lievää paksuuntumista nivelrikon hoitovasteen seurannassa tai nivelnesteen normaalin fysiologisen toiminnan tutkimisessa nivelessä in vivo, ja tämä tekniikka on erittäin hyödyllinen.

Ei-verenvuotoisen nivelnesteen MP-signaali on matala T1-painotetuissa kuvissa ja korkea T2-painotetuissa kuvissa vapaan veden läsnäolon vuoksi. Verenvuotoinen nivelneste voi sisältää methemoglobiinia, jolla on lyhyt T1 ja joka antaa korkean signaalin T1-painotetuissa kuvissa, ja/tai deoksihemoglobiinia, joka näkyy matalana signaalina T2-painotetuissa kuvissa. Kroonisessa toistuvassa hemartroosissa hemosideriiniä kertyy nivelkalvoon, mikä antaa matalan signaalin T1- ja T2-painotetuissa kuvissa. Verenvuotoa kehittyy usein polvitaipeen kystoissa, jotka sijaitsevat gastrocnemius- ja soleus-lihasten välissä jalan takapinnalla. Puhjenneen Bakerin kystan vuoto nivelnesteestä voi muistuttaa höyhenen muotoa, kun sitä tehostetaan gadoliniumia sisältävillä varjoaineilla. Laskimonsisäisesti annettuna KA sijaitsee polvinivelen nivelkapselin takana olevien lihasten välisen faskian pinnalla.

Tulehtuneella, turvotetulla nivelkalvolla on yleensä hidas T2-vaihe, mikä heijastaa korkeaa kudosnesteen määrää (korkea MR-signaalin intensiteetti T2-painotetuissa kuvissa). T1-painotetuissa kuvissa paksuuntuneen nivelkalvon MR-signaalin intensiteetti on matala tai keskitasoa. Paksuuntunutta nivelkalvoa on kuitenkin vaikea erottaa viereisestä nivelnesteestä tai rustosta. Hemosideriinin kertymä tai krooninen fibroosi voivat heikentää hyperplastisen nivelkalvon kudoksen signaalin intensiteettiä pitkäaaltoisissa kuvissa (T2-painotetut kuvat) ja joskus jopa lyhytaaltoisissa kuvissa (T1-painotetut kuvat; protonitiheyspainotetut kuvat; kaikki GE-sekvenssit).

Kuten aiemmin todettiin, CA vaikuttaa paramagneettisesti lähellä oleviin vesiprotoneihin, jolloin ne relaksoituvat nopeammin T1:n vaikutuksesta. Vettä sisältävät kudokset, joihin on kertynyt CA:ta (joka sisältää Gd-kelaattia), osoittavat signaalin intensiteetin kasvua T1-painotetuissa kuvissa suhteessa kertyneen CA:n kudospitoisuuteen. Laskimonsisäisesti annettuna CA jakautuu nopeasti hypervaskulaarisiin kudoksiin, kuten tulehtuneeseen nivelkalvoon. Gadoliniumkelaattikompleksi on suhteellisen pieni molekyyli, joka diffundoituu nopeasti sisäänpäin jopa normaaleissa kapillaareissa ja haittapuolena ajan myötä viereiseen nivelnesteeseen. Heti suonensisäisen CA-boluksen jälkeen nivelen nivelkalvo voidaan nähdä erillään muista rakenteista, koska se on voimakkaasti kontrastoitunut. Voimakkaan nivelkalvon ja viereisen rasvakudoksen kontrastia voidaan lisätä rasvansuppressiotekniikoilla. Nivelkalvon kontrastin tehostumisen nopeus riippuu useista tekijöistä, mukaan lukien veren virtausnopeus nivelkalvossa, hyperplastisen nivelkalvokudoksen tilavuus ja prosessin aktiivisuus.

Lisäksi tulehtuneen nivelkalvon ja nivelnesteen määrän ja jakauman määrittäminen niveltulehduksessa (ja nivelniveltulehduksessa) tarjoaa mahdollisuuden selvittää nivelkalvon tulehduksen vakavuusasteen seuraamalla Gd:tä sisältävän kontrastiaineen (CA) aiheuttaman nivelkalvon tehostumisen nopeutta potilaan tarkkailujakson aikana. Korkea nivelkalvon tehostumisen nopeus ja nopea tehostumisen huippu CA-boluksen jälkeen viittaavat aktiiviseen tulehdukseen tai hyperplasiaan, kun taas hidas tehostuminen vastaa kroonista nivelkalvon fibroosia. Vaikka Gd:tä sisältävän kontrastiaineen farmakokinetiikan hienovaraisten erojen seuraaminen on vaikeaa magneettikuvauksissa taudin eri vaiheissa samalla potilaalla, nivelkalvon tehostumisen nopeus ja huippu voivat toimia kriteereinä sopivan tulehdusta estävän hoidon aloittamiselle tai lopettamiselle. Näiden parametrien korkeat arvot ovat tyypillisiä histologisesti aktiiviselle nivelkalvolle.

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