Osteoartrito diagnozė: sąnarių kremzlių MRT

MRT sąnario kremzlės vaizdas atspindi jo histologinę struktūrą ir biocheminę sudėtį. Sąnariniai kremzliai yra haliinalas, kurio kraujo nepakanka, limfodrena ir inervacija. Jį sudaro vanduo ir jonai, II tipo kolageno skaidulos, chondrocytai, agreguoti proteoglikanai ir kiti glikoproteinai. Kolageno skaidulos subkontraktiniame kaulo sluoksnyje sustiprinamas kaip inkaras ir eina statmenai jungties paviršiui, kai jie skiriasi horizontaliai. Tarp kolageno skaidulų yra didelės proteoglikano molekulės, turinčios didelį neigiamą krūvį, kuris intensyviai pritraukia vandens molekules. Kremzlės chondrocytai išdėstyti lygiose stulpeliuose. Jie sintezuoja kolageną ir proteoglikanus, taip pat fermentų degradatorius neaktyvioje formoje ir fermentų inhibitorius.

Histologiškai buvo nustatyta, kremzlės sluoksnį 3 dideliais sąnarių, pavyzdžiui, kelio ir klubo. Giliausia sluoksnis yra kremzlės ir kaulo subchondral junginys ir tarnauja kaip nusileidimo sluoksnio plataus tinklo kolageno skaidulų, einančių nuo jo į tankus ryšulius tarpusavyje daugybė skaidulų skersiniams paviršiaus. Jis vadinamas radialiniu sluoksniu. Link sąnario paviršiaus atskiras kolageno skaidulos tampa plonesni ir susijungusios kartu su taisyklingu lygiagrečiai masyvo kompaktiškas ir su mažiau kryžminių nuorodų. Vidurinis sluoksnis - pereinamasis, arba tarpinis yra daugiau atsitiktinai organizavo kolageno skaidulas, kurių dauguma yra orientuotas įžambiai siekiant priešintis vertikalias apkrovas, slėgį ir šoką. Labiausiai paviršinį sluoksnį iš sąnario kremzlės, žinomas kaip tangentinis, - plonu sluoksniu tankiai išdėstyti liestine, orientuotus kolageno skaidulas, priešingos tempimo jėgos, veikiančios pagal apkrovos suspaudimo, ir formavimo vandeniui barjerą intersticinės skysčio, kuris neleidžia savo nuostolius suspaudimo proceso metu. Labiausiai paviršinį sluoksnį iš kolageninių plaušai yra išdėstyti horizontaliai, kad sudaro tankų horizontalią plokštelė bendrą paviršiaus, o liestinės paviršiaus plotas yra fibrilės pasirinktinai sujungtos su tomis gilesnius sluoksnius.

Buvo pažymėta, kad per šį sudėtingą sąlajos tinklui pluoštų išdėstyti suvestinius hidrofilinių proteoglikanų molekulės. Šie dideli molekulės turi savo daugelio šakų neigiamo krūvio fragmentai SQ ir COO ", kad intensyviai pritraukti priešingu imami jonus (paprastai Na galus ⁺ ), kuris savo ruožtu prisideda prie osmosinio vandens skverbčiai į kremzlę. Neviršydamas kolageno tinklo spaudimas yra didžiulis, ir kremzlės veikia kaip labai veiksmingas hidrodinaminis pagalvėlės. Suspaudimo sąnarių paviršiaus sukelia horizontalią poslinkiui esančiam vandeniui kremzlės, nes kolageno skaidulų tinklas yra suspaustas. Vandens perskirstymas elyaetsya endochondral taip, kad jo bendras tūris nepasikeitė. Kai suspaudimo sumažėja arba išnyksta po bendros apkrovos, vanduo juda atgal pritraukia neigiamą krūvį proteoglycans. Tai yra mechanizmas, kuris palaiko aukštą vandens kiekį ir taip aukštą protonų kremzlės tankį. Didžiausias vandens kiekis ji pažymi, arčiausiai bendrą paviršiaus ir sumažina link subchondral kaulo .. Iš proteoglikanų koncentracija padidėjo gilių sluoksnių kremzlės.

Į šio MRI - tai yra pagrindinė gavimo būdas vaizdus iš hialino kremzlės, iš esmės įgyvendinta naudojant gradientą - echo (Ge) sekų. MRT atspindi vandens kiekį kremzlėje. Tačiau svarbu, kiek protonų yra kremzlės. Turinys ir paskirstymo hidrofilinių molekulių proteoglikanų ir anizotropine organizacijos kolageno skaidulų įtakos turi ne tik bendro vandens kiekio, t.y., protonų tankis kremzlės, bet taip pat ir atsipalaidavimo savybių, ty T2 vandens būklę, suteikiant kremzlės tipiškas "zoninės" arba Grandomoji vaizdus MRT, kuris, kaip kai kurie mokslininkai mano, nuoseklių histologinių skyriuose kremzlės.

Per labai trumpą nuotraukos echo laikas (TE) (mažiau nei 5 ms), didesnė raiška kremzlės vaizdas paprastai rodo dviejų sluoksnių vaizdas: gili sluoksnis yra išdėstyti arčiau kaulų išankstinio kalcifikacija srityje ir turi mažą signalą, nes kalcio buvimas labai sumažina TR ir pateikia vaizdus; Paviršinis sluoksnis suteikia vidutinio intensyvumo arba didelio intensyvumo MP signalą.

Tarpinių TE vaizdų (5-40 ms) kremzlės trijų sluoksnių išvaizda: paviršinis sluoksnis su mažu signalu; perėjimo sluoksnis su vidutinio intensyvumo signalu; gilus sluoksnis, turintis mažą MP signalą. T2 svėrimo metu signalas neapima tarpinio sluoksnio, o kremzlės vaizdas tampa vienalytis mažo intensyvumo. Kai mažas erdvinė raiška, trumpi TE vaizdai kartais papildomas sluoksnis, kuris yra dėl to, kad įstrižai griežinėliai artefaktai ir didelio kontrasto tuo kremzlės / skysto sąsaja, tai galima išvengti didinant matricos dydis.

Be to, tam tikros zonos (sluoksniai) gali nebūti matomos tam tikromis sąlygomis. Pavyzdžiui, keičiant kampą tarp kremzlės ašies ir pagrindinio magnetinio lauko, kremzlių sluoksnių forma gali pasikeisti, o kremzlės gali būti vienodos. Šis reiškinys yra paaiškinamas anizotropine kolageno skaidulų savybe ir jų skirtinga orientacija kiekviename sluoksnyje.

Kiti autoriai mano, kad gauti sluoksniuotą kremzlės vaizdą nėra patikima ir yra artefaktas. Mokslininkų nuomonės taip pat skiriasi nuo gautų trijų sluoksnių kremzlės vaizdų signalų intensyvumo. Šie tyrimai yra labai įdomūs ir, žinoma, reikalauja tolesnio tyrimo.

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

Konstrukciniai kremzlių pokyčiai su osteoartritu

Ankstyvosiose osteoartrito stadijose kolageno tinklas susilpnėja kremzlės paviršiaus sluoksniuose, dėl to paviršius suskaidomas ir padidėja pralaidumas vandeniui. Kadangi daugiau proteoglikanų suskaido, atsiranda daugiau neigiamai įkrautų glikozaminoglikanų, kurie pritraukia katijonus ir vandens molekules, o likę proteoglikanai praranda gebėjimą pritraukti ir išlaikyti vandenį. Be to, proteoglikanų praradimas sumažina jų slopinamąjį poveikį intersticinio vandens srovei. Dėl to kremzlės išsivysto, skysčio suspaudimo mechanizmas neveikia ir kremzlės atsparumas slėgiui mažėja. Didžioji apkrova perkeliama į jau pažeistą kietą matricą, ir tai lemia tai, kad patinusios kremzlės tampa labiau jautrūs mechaniniams pažeidimams. Dėl to kremzlės atsigauna arba išnyko.

Be proteoglikanų sugadinimo, kolagenas-naujas tinklas yra iš dalies sunaikintas, kuris nebevartojamas, ir kremzlėje atsiranda vertikalių plyšių ir opų. Šie pažeidimai gali paskleisti kremzlę į subchondrinį kaulą. Skilimo produktai ir sąnarių skystis plinta į bazinį sluoksnį, dėl kurio atsiranda mažų osteonekrozės ir subchroninių cistų sričių.

Kartu su šiais procesais, kremzlės patiria daugybę reparatyvių pokyčių, bandant atstatyti sugadintą sąnarių paviršių, įskaitant chondrofitų susidarymą. Pastarasis endokondrinis osifikavimas tampa osteofitu.

Ūminė mechaninė trauma ir suspaudimo apkrova gali paskatinti horizontalių plyšių atsiradimą giliai kalciuotos kremzlės sluoksnyje ir kremzlės atsiskyrimą iš subchondrinio kaulo. Basal padalijimas arba atsilupimas kremzlės tokiu būdu gali tarnauti kaip degeneracija ne tik normalios kremzlės pagal mechaninio perkrovos mechanizmą, bet ir osteoartrito, kai yra nestabilumas sąnario. Jei hialininis kremzlis yra visiškai sunaikintas ir susidaręs sąnarinis paviršius, galima atlikti du procesus: pirmoji yra tankio sklerozės susidarymo ant kaulo paviršiaus, vadinamo eburnese; antrasis - trabekulių, kurios dėl rentgeno spindulių atrodo kaip subchondrinė sklerozė, sugadinimas ir suspaudimas. Todėl pirmasis procesas gali būti laikomas kompensuojamuoju, antrasis yra aiškiai jungtinio sunaikinimo fazė.

Didinant vandens kiekis didėja kremzlės kremzlės protonų tankio ir pašalina T2 sutrumpėjimas poveikis proteoglikanų-kolageno matricą, kuri turi aukštą signalo intensyvumas porcijos matricos žalos įprastiniais MRI sekų. Ši ankstyvoji chondromalacija, kuri yra pirmasis kraujagyslių pažeidimo požymis, gali būti pastebima net ir šiek tiek retinimo metu. Šiame etape taip pat gali būti nedidelis kremzlės susiliejimas arba "patinimas". Sąnarių kremzlės struktūriniai ir biomechaniniai pokyčiai nuolat didėja, atsiranda pagrindinės medžiagos praradimas. Šie procesai gali būti lokalūs arba difuziniai, riboti paviršiaus nudegimas ir defibriavimas, arba visiškai išnyksta kremzlės. Kai kuriais atvejais gali pasireikšti vietinis kremzlės sustorėjimas ar "patinimas" be plyšimo ant jungties paviršiaus. Osteoartritas yra dažnai galima stebėti vietinį padidėjimas kremzlės signalo intensyvumą ant T2 vaizdų, kaip matyti iš paviršiaus akivaizdoje arthroscopically ir giliųjų transmuralinis linijinius pokyčius. Pastarasis gali atspindėti didelius degeneracinius pokyčius, pradedant daugiausia kaip kremzlės atsiskyrimas nuo kaledo sluoksnio ar potvynio linijos. Ankstyvi pokyčiai tik giliai sluoksnių hryasha, tokiu atveju jie nerodo tuo artroskopinės išnagrinėjus bendrą paviršiaus, o vietos razvodoknenie gilesnius sluoksnius kremzlės gali sukelti gretimų sluoksnių pralaimėjimo, dažnai su subchondral kaulų augimo centrinės kaulinių forma.

Užsienio literatūroje yra duomenų apie galimybę gauti kiekybinę informaciją apie sąnarių kremzlių sudėtį, pavyzdžiui, vandens frakcijos kiekį ir vandens difuzijos koeficientą kremzlėje. Tai pasiekiama naudojant specialias programas MP tomografe arba MR spektroskopijoje. Abu šie parametrai padidėja, kai proteoglikano ir kolageno matrica yra pažeista kremzlių pažeidime. Mobiliųjų protonų (vandens kiekis) koncentracija kremzlėje mažėja kryptimi nuo sąnarinio paviršiaus iki subchondrinės kaulo.

Galima atlikti kiekybinį pokyčių įvertinimą T2 svorio vaizdais. Apibendrinti vaizdo duomenis tos pačios kremzlės, gautu su kitu TE, autoriai įvertintas T2 vaizdus (VI) su tinkamu kremzlės eksponentinę kreivės iš signalo intensyvumo verčių, gautų kiekvienai pikselių. T2 vertinamas konkrečioje kremzlės srityje arba rodomas viso kremzlės žemėlapyje, kuriame kiekvieno taško signalo stiprumas atitinka T2 šioje vietovėje. Tačiau, nepaisant gana didelių galimybių ir palyginti paprasto pirmiau aprašyto metodo, T2 vaidmuo yra nepakankamai įvertintas, iš dalies dėl padidėjusio difuzijos poveikio, didėjant TE. Iš esmės T2 yra nepakankamai vertinamas kremzlėje su chondromalacija, kai padidėja vandens difuzija. Jei nenaudojamos specialios technologijos, potencialus T2 padidėjimas, matuojamas naudojant šias technologijas chondromaliacinėse kremzlėse, šiek tiek sumažins su difuzija susijusį poveikį.

Taigi, MRT yra labai perspektyvus būdas nustatyti ir stebėti ankstyvius struktūrinius pokyčius, būdingus sąnarių kremzlių degeneracijai.

Morfologiniai kremzlės pokyčiai osteoartritu

Morfologinių kremzlių pokyčių įvertinimas priklauso nuo didelės erdvinės skiriamosios gebos ir didelio kontrasto nuo jungties paviršiaus iki subchondrinės kaulų. Tai geriausiai pasiekiama naudojant zhirpodavlyaemoy T1-svertinis 3D GE-sekas, kurios tiksliai atspindi vietos nustatytus defektus, ir patikrinti kaip artroskopijos ir autopsijos medžiagos. Kremzlės vaizdas taip pat gali būti gaunami atimant įmagnetinimo perdavimo vaizdavimo, tada sąnarių kremzlės turi atskirą juostelės su aukšto intensyvumo signalo formą, aiškiai kontrastuojančių su kito pagrindinio mažai intensyvus sąnario skysčio, intraartikuliniam riebalinis audinys ir subchondral kaulų čiulpų. Tačiau, naudojant šį metodą, vaizdas gaunamas 2 kartus lėčiau nei riebalų slopinamas T1-VI, todėl jis yra mažiau naudojamas. Be to, vietinių defektų, paviršiaus šiurkštumo ir apibendrinto sąnarinio kremzlės dilgčiojimo vaizdus galima gauti naudojant įprastas MP sekas. Pasak kai kurių autorių, morfologiniai parametrai - storis, tai, geometrija ir topografija kremzlės paviršiaus - gali būti kiekybiškai apskaičiuojamas naudojant 3D MRT vaizdus. Apibendrinant vokslius, sudarančius 3D rekonstruotą kremzlės vaizdą, galima nustatyti tikslią šių kompleksiškai susietų struktūrų vertę. Be to, bendro tūrio kremzlės, gautos iš atskirų sekcijų matavimas, yra paprastesnis būdas dėl mažesnių pasikeitimų gabaliuką plokštumoje ir patikimesnis erdvinis. Kai mokytis visą amputuotus kelio ir girnelės mėginius, gautus esant Arthroplasty šių sąnarių buvo nustatomas pagal sąnario kremzlės šlaunikaulio, blauzdikaulio kaulų ir girnelės iš viso ir nustatė, koreliacijos tūris, gautas MRI, ir atitinkami kiekiai, gautų kremzlės atskirta nuo kaulų ir matuojant jo histologiškai . Dėl šios priežasties ši technologija gali būti naudinga dinaminiam osteoartrito turinčių pacientų krešėjimo apimties pokyčiams įvertinti. Gauti reikiamą ir tikslią gabaliuką sąnarinės kremzlės, ypač pacientams, sergantiems osteoartritu, reikia pakankamai įgūdžių ir patirties gydytoją atliekančios tyrimą, taip pat į atitinkamą programinę įrangą MR prieinamumą.

Bendruos apimties matavimuose pateikiama mažai informacijos apie bendrus pokyčius ir atitinkamai jautrūs vietiniam kremzlių praradimui. Teoriškai, kremzlės slinkimas ar plonėjimas vienoje vietoje gali subalansuoti lygiavertį padidinimą kremzlės tūrio kitur Jungtiniame ir matavimo bendrą kremzlės apimtis nebūtų parodyti bet kokį neįprastą, kad tokie pakeitimai nebūtų atpažįstami pagal šį metodą. Dalijant sąnarių kremzles, naudojant 3D remonto individualių mažų regionų tapo įmanoma įvertinti kremzlės garsą tam tikrose srityse, ypač ant paviršių patiria maitinimo apkrovą. Tačiau matavimų tikslumas mažėja, nes atliekamas labai mažas atskyrimas. Galiausiai, norint patvirtinti matavimų tikslumą, būtina labai didelė erdvinė raiška. Jei gali būti pasiekta pakankamai erdvės, gali pasireikšti krešumo storis in vivo. Kremzlės storio žemėlapiai gali atgaivinti vietos pažeidimus osteoartrito progresavimui.