ЯМР на костите и костния мозък при остеоартрит

Кората и трабекулите на костта съдържат малко водородни протони и много калций, което значително намалява обривната честота (TR) и следователно не дават специфичен MR сигнал. На MR томограмите те имат изображение на извити линии без сигнал, т.е. тъмни ивици. Те създават силует на тъкани със средна и висока интензивност, очертавайки ги, например костен мозък и мастна тъкан.

Костната патология, свързана с остеоартрит, включва образуване на остеофити, субхондрална костна склероза, образуване на субхондрални кисти и оток на костния мозък. Ядрено-магнитният резонанс (ЯМР), поради своите мултипланарни томографски възможности, е по-чувствителен от рентгенографското или компютърно-томографското сканиране за визуализиране на повечето от тези видове промени. Остеофитите също се визуализират по-добре на ЯМР, отколкото на обикновена рентгенография, особено централните остеофити, които са особено трудни за откриване рентгенографски. Причините за централните остеофити са донякъде различни от тези на маргиналните остеофити и следователно имат различно значение. Костната склероза също се визуализира добре на ЯМР и има нисък интензитет на сигнала във всички импулсни последователности поради калцификация и фиброза. Ентезит и периостит също могат да бъдат открити на ЯМР. ЯМР с висока резолюция е и основната ЯМР технология за изучаване на трабекуларната микроархитектура. Това може да бъде полезно за наблюдение на трабекуларните промени в субхондралната кост, за да се определи тяхното значение за развитието и прогресията на остеоартрита.

Ядрено-магнитният резонанс (ЯМР) е уникална образна способност на костния мозък и обикновено е много чувствителна, макар и не много специфична, технология за откриване на остеонекроза, остеомиелит, първична инфилтрация и травма, особено костна контузия и неразместени фрактури. Доказателства за тези заболявания не са видими на рентгенографиите, освен ако не е засегната кортикалната и/или трабекуларната кост. Всяко от тези състояния води до повишена свободна вода, която се проявява като нисък интензитет на сигнала на Т1-претеглени изображения и висок интензитет на сигнала на Т2-претеглени изображения, показвайки висок контраст с нормалната костна мазнина, която има висок интензитет на сигнала на Т1-претеглени изображения и нисък интензитет на сигнала на Т2-претеглени изображения. Изключение правят Т2-претеглените FSE (бързо спиново ехо) изображения на мазнини и вода, които изискват потискане на мазнините, за да се получи контраст между тези компоненти. GE последователностите, поне при висока сила на полето, са до голяма степен нечувствителни към патологията на костния мозък, тъй като магнитните ефекти се отслабват от костта. Области на субхондрален оток на костния мозък често се наблюдават в стави с напреднал остеоартрит. Обикновено тези области на фокален оток на костния мозък при остеоартрит се развиват на места на загуба на ставен хрущял или хондромалация. Хистологично тези области са типична фиброваскуларна инфилтрация. Те могат да се дължат на механично увреждане на субхондралната кост, причинено от промени в точките на контакт на ставите на места с биомеханично слаб хрущял и/или загуба на стабилност на ставата, или може би поради изтичане на синовиална течност през дефект в открита субхондрална кост. Понякога се наблюдава оток на епифизния костен мозък на известно разстояние от ставната повърхност или ентезата. Остава неясно каква величина и обхват на тези промени в костния мозък допринасят за локалната ставна чувствителност и слабост и кога те са предвестник на прогресията на заболяването.

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

ЯМР на синовиалната мембрана и синовиалната течност

Нормалната синовиална мембрана обикновено е твърде тънка, за да се визуализира с конвенционални ЯМР секвенции и е трудно да се различи от съседната синовиална течност или хрущял. В повечето случаи на остеоартрит може да се наблюдава леко удебеляване за наблюдение на отговора на лечението при пациенти с остеоартрит или за изучаване на нормалната физиологична функция на синовиалната течност в ставата in vivo, като тази техника е много полезна.

МП сигналът на нехеморагичната синовиална течност е нисък на Т1-претеглени изображения и висок на Т2-претеглени изображения поради наличието на свободна вода. Хеморагичната синовиална течност може да съдържа метхемоглобин, който има кратко Т1 време и дава сигнал с висока интензивност на Т1-претеглени изображения, и/или дезоксихемоглобин, който се появява като сигнал с ниска интензивност на Т2-претеглени изображения. При хронична рецидивираща хемартроза, хемосидеринът се отлага в синовиалната обвивка, което дава сигнал с ниска интензивност на Т1- и Т2-претеглени изображения. Кръвоизливите често се развиват в подколянните кисти, те са разположени между мускулите гастрокнемиус и солеус по задната повърхност на крака. Изтичането на синовиална течност от руптурирана киста на Бейкър може да наподобява форма на перо, когато се усилва с контрастни вещества, съдържащи гадолиний. При интравенозно приложение, КА се локализира по повърхността на фасцията между мускулите зад ставната капсула на колянната става.

Възпалената, оточна синовиална мембрана обикновено има бавен Т2 сигнал, което отразява високо съдържание на интерстициална течност (има висок интензитет на ЯМР сигнала на Т2-претеглени изображения). На Т1-претеглени изображения, удебелената синовиална тъкан има нисък до среден интензитет на ЯМР сигнала. Удебелената синовиална тъкан обаче е трудно да се различи от съседната синовиална течност или хрущял. Отлагането на хемосидерин или хроничната фиброза могат да намалят интензитета на сигнала на хиперпластичната синовиална тъкан на изображения с дълга дължина на вълната (Т2-претеглени изображения) и понякога дори на изображения с къса дължина на вълната (Т1-претеглени изображения; изображения, претеглени по протонна плътност; всички ГЕ последователности).

Както беше отбелязано по-рано, КА упражнява парамагнитен ефект върху близките водни протони, карайки ги да се релаксират по-бързо на Т1. Тъкани, съдържащи вода, които са натрупали КА (съдържащи Gd хелат), показват увеличение на интензитета на сигнала на Т1-претеглени изображения, пропорционално на тъканната концентрация на натрупаната КА. Когато се прилага интравенозно, КА бързо се разпределя в хиперваскуларните тъкани, като например възпалена синовиална мембрана. Гадолиниевият хелатен комплекс е относително малка молекула, която бързо дифундира навътре дори през нормалните капиляри и, като недостатък, с течение на времето в съседната синовиална течност. Веднага след болус от IV КА, синовиалната мембрана на ставата може да се види отделно от другите структури, тъй като е силно усилена. Контрастният вид на синовиалната мембрана с висока интензивност и съседната мастна тъкан може да се увеличи чрез техники за потискане на мазнините. Скоростта, с която се получава усилване на контраста на синовиалната мембрана, зависи от редица фактори, включително: скоростта на кръвния поток в синовиалната мембрана, обема на хиперпластичната синовиална тъкан и показва активността на процеса.

Освен това, определянето на количеството и разпределението на възпалената синовиална и ставна течност при артрит (и остеоартроза) предоставя възможност за установяване на тежестта на синовита чрез наблюдение на скоростта на синовиално усилване с Gd-съдържаща КА по време на периода на наблюдение на пациента. Високата скорост на синовиално усилване и бързото пиково усилване след болус КА са съвместими с активно възпаление или хиперплазия, докато бавното усилване съответства на хронична синовиална фиброза. Въпреки че е трудно да се наблюдават фините разлики във фармакокинетиката на Gd-съдържащата КА при ЯМР изследвания на различни стадии на заболяването при един и същ пациент, скоростта и пикът на синовиалното усилване могат да служат като критерии за започване или спиране на подходяща противовъзпалителна терапия. Високите стойности на тези параметри са характерни за хистологично активен синовит.

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