ЯМР на костния и костния мозък при остеоартрит

Кортикалният слой и трабекулите на костта съдържат малко протони на водород и много калций, което значително намалява TR и следователно не произвежда специфичен MP сигнал. На MP томограмите, те имат изображение на извити линии без сигнал, т.е. Тъмни ивици. Те създават силует на тъкани със средна интензивност и висока интензивност, очертавайки ги, като костния мозък и мастната тъкан.

Патология на костите поради Остеоартритът включва образуването на остеофити, субхондрална костна склероза, образуването на субхондрални кисти и подуване на костния мозък. МРТ поради неговите мултипланарни томографски способности е по-чувствителна от радиографската или компютърната томография за визуализиране на повечето от тези видове промени. Остеофитите са по-добре представени с ЯМР, отколкото с конвенционалната рентгенография - особено централните остеофити, които са особено трудни за откриване рентгенологично. Причините за образуването на централни остеофити са малко по-различни от регионалните и следователно имат различно значение. Костната склероза също е добре открита с ЯМР и има ниска интензивност на сигнала във всички импулсни последователности, поради калцификация и фиброза. ЯМР също може да открие възпаление на ентезата и периостит. MRI с висока резолюция е и основната MP технология за изучаване на трабекуларната микроархитектура. Това може да бъде полезно за проследяване на трабекуларни промени в субхондралната кост, за да се определи тяхната значимост в развитието и прогресията на остеоартрит.

MRI е уникална възможност да се получи изображение на костен мозък и обикновено е много чувствителна, макар и не много специфична технология за откриване на остеонекроза, остеомиелит, първична инфилтрация и наранявания, особено контузия на костите и фрактури без изместване. Признаци на тези заболявания върху рентгенография не се откриват, докато не се засегнат кортикалните и / или трабекуларните участъци на костта. Във всеки от тези случаи, съдържанието на свободна вода се увеличава, което е под формата на сигнал с нисък интензитет на Т1-VI и сигнал с висок интензитет на Т2-VI, показващ висок контраст с нормална костна мазнина, имащ сигнал с висок интензитет на Т1-VI и слаб сигнал на Т2 -VI. Изключение е T2-VI FSE (бърз ехо), при който изображенията на мазнини и вода имат сигнал с висока интензивност и изискват потискане на мазнините, за да се получи контраст между тези компоненти. Последователностите на GE, поне с голяма сила на полето, са най-вече нечувствителни към патология на костния мозък, тъй като магнитните ефекти се гасят от костите. Оток на субхондралния костен мозък често се вижда в ставите с прогресиращ остеоартрит. Обикновено тези области на локален оток на костния мозък при остеоартроза се развиват в местата на загуба на ставния хрущял или хондромалацията. Хистологично, тези области са типична фиброваскуларна инфилтрация. Те могат да се дължат на механично увреждане на субхондралната кост, причинено от промяна в точките на контакт на ставата на места с биомеханично слаб хрущял и / или загуба на стабилност на ставата, или евентуално поради изтичане на синовиална течност чрез дефект в откритата субхондрална кост. Понякога епифизният оток на костния мозък се вижда на известно разстояние от ставата или вдлъбнатината. Остава неясно до каква степен и честота на тези промени в костния мозък допринасят за появата на локална болка и слабост на ставата и когато те са предшественици 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 изобразяване с конвенционални MRI последователности и е трудно да се разграничи от съседната ставна течност или хрущял. В повечето случаи, при остеоартрит, може да има леко увеличение на симонизиращия отговор на лечението при пациенти с остеоартрит или за изследване на нормалното физиологично функциониране на синовиалната течност в ставата in vivo, тази техника е много полезна.

Не-хеморагичният MP сигнал на синовиалната течност има ниска интензивност на Т1-претеглени изображения и високо на Т2-претеглени изображения, поради наличието на свободна вода. Хеморагичната синовиална течност може да съдържа метхемоглобин, който има кратък Т1 и дава сигнал с висока интензивност на Т1-VI и / или дезоксигемоглобин, който има формата на сигнал с нисък интензитет на Т2-VI. При хронична рекурентна хемартроза хемосидеринът се отлага в синовиалната мембрана, която дава сигнал с ниска интензивност на Т1 и Т2-VI. Кръвоизливите често се развиват в подколенните кисти, те се намират между стомашните и холестните мускули на задната част на крака. Изтичането на синовиалната течност от повредена киста на Бейкър може да прилича на формата на писалка, когато се усилва от контрастните средства, съдържащи гадолиний. Когато се инжектира интравенозно СА, тя се намира по протежение на повърхността на фасцията между задните мускули на капсулата на колянната става.

Възпалената, едематозна синовиална мембрана обикновено има бавен Т2, отразяващ високото съдържание на интерстициална течност (има МП сигнал с висока интензивност при Т2-VI). На Т1-VI сгъстяването на синовиалната тъкан има ниско- или средно-интензивен MR сигнал. Въпреки това, сгъстената синовиална тъкан е трудно да се различи от близката синовиална течност или хрущял. Отлагането на хемосидерин или хронична фиброза може да намали интензивността на сигнала на хиперпластичната синовиална тъкан в образи с дълъг ТЕ (Т2-VI), а понякога дори и в изображения с кратко ТЕ (Т1-VI; изображения, измерени в протонната плътност; във всички GE последователности).

Както беше отбелязано по-рано, космическият кораб проявява парамагнитно въздействие върху съседните протони на водата, което води до по-бърза релаксация на Т1. Водни съдържащи тъкани, които са натрупали космически кораб (съдържащ Gd хелат), показват увеличаване на интензивността на сигнала при T1-VI пропорционално на концентрацията на натрупания космически апарат в тъканта. Когато се прилага интравенозно, СА се разпространява бързо чрез хиперваскуларизирани тъкани, такива като възпалена синовиална мембрана. Гадолиниевият хелатен комплекс има относително малки молекули, които бързо дифузират навътре дори през нормални капиляри и, като недостатък, с течение на времето преминават в близката синовиална течност. Веднага след болусното инжектиране на космическия апарат, синовиалната мембрана на ставата може да се види отделно от другите структури, тъй като тя се усилва интензивно. Контрастното изобразяване на синовиалната мембрана с висока интензивност и съседната мастна тъкан може да бъде увеличено чрез метода на потискане на мазнините. Скоростта, с която настъпва контрастното усилване на синовиалната мембрана, зависи от редица фактори, включително: скоростта на кръвния поток в синовията, обема на хиперпластичната синовиална тъкан и показва активността на процеса.

В допълнение, определянето на броя и разпределението на възпалителната синовиална мембрана и течност в ставите при артрит (и остеоартроза) дава възможност да се установи тежестта на синовит чрез наблюдение на скоростта на синовиалното усилване с Gd-съдържаща КА по време на периода на наблюдение на пациента. Високата степен на синовиално усилване и бързото постигане на пиковия коефициент на усилване след болус инжекция от СА принадлежат на активното възпаление или хиперплазия, докато по-бавното нарастване съответства на хроничната фиброза на синовиалната мембрана. Въпреки че е трудно да се контролират фините различия във фармакокинетиката на Gd-съдържащи СА по време на изследванията на ЯМР в различни периоди на заболяването на един и същ пациент, скоростта и пикът на синовиалната амплификация могат да служат като критерии за предписване или отмяна на съответната противовъзпалителна терапия. Високите стойности на тези параметри са характерни за хистологично активен синовит.

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