Diagnose der Arthrose: Ultraschall (Ultraschall) der Gelenke

Der Einsatz von Ultraschall (Sonographie) in der Rheumatologie ist eine relativ neue und vielversprechende Richtung. In den letzten zehn Jahren hat sich Ultraschall (US) als Visualisierungstechnik zur Untersuchung von Patienten mit rheumatischen Gelenkerkrankungen sowie zur Therapieüberwachung weit verbreitet. Möglich wurde dies durch die Verbesserung der Computertechnologie und die Entwicklung hochfrequenter Sensoren. Die Sonographie wird üblicherweise zur Beurteilung von Weichteilerkrankungen und zum Nachweis von Flüssigkeit eingesetzt, ermöglicht aber auch die Visualisierung von Knorpel- und Knochenoberflächen.

Eine Reihe unbestrittener Vorteile – Nicht-Invasivität (im Gegensatz zur Arthroskopie), Verfügbarkeit, Einfachheit, Kosteneffizienz (im Vergleich zur CT und MRT) – haben der Ultraschalluntersuchung des Bewegungsapparats gegenüber anderen instrumentellen Methoden zur Untersuchung von Gelenken und Weichteilen den Vorrang verschafft. Ultraschall ist sehr aufschlussreich bei der Wiedergabe kleiner Details der Knochenoberfläche und des Bänder-Sehnen-Apparates und ermöglicht auch die Erkennung und Überwachung entzündlicher Gewebeveränderungen. Ein weiterer Vorteil des Ultraschalls gegenüber der Röntgenmethode besteht darin, dass die Position des Sensors ausschließlich durch die vom Forscher gesetzten Ziele bestimmt wird. Daher ist im Gegensatz zur Röntgenuntersuchung keine strikte Positionierung des Patienten erforderlich, um Standardprojektionen zu erhalten, d. h. der Sensor kann multipositioniert werden. Bei der Durchführung einer Röntgenuntersuchung zur Visualisierung bestimmter Strukturen in Standardprojektionen müssen häufig mehrere Bilder aufgenommen werden, was zu einer Verlängerung der Untersuchungszeit, zusätzlichem Materialverbrauch (Film) und Bestrahlung des Patienten und des Laborpersonals führt. Zu den Hauptnachteilen des Ultraschalls zählen die Unfähigkeit, die Struktur des Knochengewebes zu visualisieren, und die Subjektivität der Auswertung der erhaltenen Daten.

In diesem Zusammenhang ist es sehr wichtig, die Möglichkeiten des Ultraschalls richtig zu nutzen, um pathologische Veränderungen in verschiedenen Gelenken und Weichteilen zu erkennen. Dazu ist es notwendig, nicht nur die Möglichkeiten moderner Diagnosegeräte zu kennen, sondern auch die Ultraschallanatomie des untersuchten Bereichs und die typischsten Erscheinungsformen der Krankheit.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Geräte und Methoden zur Durchführung von Ultraschall

Ultraschalluntersuchungen von Weichteilen und Gelenken sollten mit einem linearen Hochfrequenzwandler im Frequenzbereich von 7–12 MHz durchgeführt werden. Die Verwendung eines Wandlers mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz (3,5–5 MHz) beschränkt sich auf die Untersuchung des Hüftgelenks und der Gelenke bei adipösen Patienten. Wichtig ist auch die Auswahl der richtigen Untersuchungsprogramme für die verschiedenen Gelenke. Viele Ultraschallgeräte verfügen bereits heute über eine Reihe von Standardprogrammen zur Untersuchung verschiedener Bereiche des Bewegungsapparates. Moderne Ultraschallgeräte verfügen zudem über eine Vielzahl zusätzlicher Scanmodi, die die diagnostischen Möglichkeiten der konventionellen Graustufenuntersuchung deutlich erweitern, wie z. B. den nativen oder Gewebeharmonischen Modus, den Panorama-Scanmodus und den dreidimensionalen Rekonstruktionsmodus. So ermöglicht die Untersuchung im nativen Harmonischen Modus ein kontrastreicheres Bild empfindlicher hypoechogener Strukturen, die Bänder- oder Meniskusrupturen widerspiegeln, als die konventionelle Graustufenuntersuchung. Der Panorama-Scanmodus ermöglicht die gleichzeitige Aufnahme eines erweiterten Bildes mehrerer Strukturen, beispielsweise der Strukturen, die ein Gelenk bilden, und die Darstellung ihrer räumlichen Anordnung und Zuordnung. Die dreidimensionale Rekonstruktion liefert nicht nur volumetrische Informationen, sondern ermöglicht auch die Erstellung multiplanarer Schnitte der untersuchten Strukturen, einschließlich frontaler. Der Einsatz von Hochfrequenz-Ultraschallsensoren, die die Visualisierung von Strukturen unterschiedlicher Echogenität und Tiefe ermöglichen, ist grundlegend neu. Diese Sensoren haben die Auflösung in sensornahen Bereichen deutlich erhöht und gleichzeitig die Durchdringungskraft des Ultraschallstrahls gesteigert. Sie verwenden einen schmalen, im Hochfrequenzbereich arbeitenden Ultraschallstrahl, der zu einer deutlichen Verbesserung der lateralen Auflösung im Ultraschallfokusbereich beiträgt. Auch die Möglichkeiten der Ultraschalluntersuchung haben sich durch die Einführung neuer, auf dem Doppler-Effekt basierender Ultraschalltechnologien in die Praxis deutlich erweitert. Neue Techniken der Ultraschallangiographie ermöglichen die Visualisierung pathologischer Blutflüsse im Bereich entzündlicher Veränderungen in Organen und Geweben (z. B. bei Synovitis).

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Artefakte bei der Ultraschalluntersuchung des Bewegungsapparates

Alle Artefakte, die bei der Ultraschalluntersuchung des Bewegungsapparates auftreten, werden in Standardartefakte unterteilt, die bei allen Ultraschalluntersuchungen auftreten, und spezifische Artefakte, die für die Ultraschalluntersuchung von Bändern und Sehnen charakteristisch sind.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Artefakte, die durch die Brechung des Ultraschallstrahls entstehen

An den Kanten abgerundeter Strukturen an der Schnittstelle zweier unterschiedlicher akustischer Umgebungen kann ein distaler Schatten entstehen. Normalerweise ist dieser Effekt bei der transversalen Abtastung der Achillessehne zu beobachten. Auch intramuskuläre Septen können dahinter einen Schatten erzeugen. Hinter Flüssigkeitsstrukturen tritt ein Verstärkungseffekt des Ultraschallsignals auf. Daher können Strukturen hinter flüssigkeitshaltigen Objekten echogener erscheinen als normal. Beispielsweise erhöht ein kleiner Erguss in der Synovialscheide der Sehne deren Echogenität.

[ 18 ]

Nachhall

Dieser Effekt kann hinter stark reflektierenden Objekten wie Knochen oder Zwerchfell auftreten und zu Spiegel- oder Phantombildern führen. Bei Untersuchungen des Bewegungsapparates kann dieser Effekt hinter dem Wadenbein beobachtet werden. Metall- und Glasobjekte verursachen einen Nachhalleffekt, der als „Kometenschweif“ bezeichnet wird. Bei der Untersuchung von Organen des Bewegungsapparates kann er in der Regel bei Metallprothesen oder metallischen (Glas-)Fremdkörpern beobachtet werden.

Brechung

An der Grenze reflektierender Medien mit unterschiedlicher Schallleitfähigkeit (z. B. Fettgewebe und Muskeln) entsteht durch die Brechung des Ultraschallstrahls eine Brechung, die zur Verschiebung der abgebildeten Strukturen führt. Um die Brechung zu reduzieren, halten Sie den Sensor senkrecht zu den zu untersuchenden Strukturen.

Anisotropie

Anisotropie ist ein für die Ultraschalluntersuchung des Bewegungsapparats spezifisches Artefakt, das bei der Ultraschalluntersuchung von Sehnen mit einem linearen Schallkopf auftritt, wenn der Ultraschallstrahl nicht streng senkrecht auf die Sehnen trifft. Im Bereich der Sehne, in dem der Ultraschallstrahl nicht exakt senkrecht reflektiert wird, treten Zonen verringerter Echogenität auf, die pathologische Veränderungen vortäuschen können. Auch Muskeln, Bänder und Nerven haben einen schwachen Anisotropieeffekt. Eine Verringerung der Echogenität der Sehne führt zu einer Verschlechterung der Visualisierungsqualität ihrer fibrillären Struktur. In einigen Fällen jedoch, wenn es notwendig ist, die Sehne vor dem Hintergrund echogenen Gewebes darzustellen, erscheint die Sehne durch Änderung des Scanwinkels vor dem Hintergrund echogenen Fettgewebes kontrastreich (hypoechoisch).

Degenerativ-dystrophische Veränderungen bei Osteoarthrose anderer Gelenke äußern sich echografisch ebenfalls in einer Verengung der Gelenkspalte, einer Verringerung der Knorpelhöhe, Veränderungen der periartikulären Weichteile und der Gelenkflächen des Knochens mit Bildung von Osteophyten im Langzeitverlauf, wie dies bei Gonarthrose oder Coxarthrose der Fall ist, so dass wir hier nicht näher darauf eingehen.

Somit bietet Ultraschall gegenüber der herkömmlichen Radiographie Vorteile bei der Früherkennung lokaler Veränderungen in den Gelenken und periartikulären Weichteilen von Patienten mit Osteoarthritis.

Ein Beispiel für ein Ultraschallprotokoll für einen Patienten mit Gonarthrose:

Die Gelenkbeziehungen sind erhalten (beeinträchtigt, verloren gegangen), ohne Deformation (abgeflacht, deformiert). Randständige Knochenwucherungen an Femur und Tibia sind nicht erkennbar (bis zu... mm, Lokalisation). Der Recessus superior ist unverändert (erweitert, mit überschüssiger homogener oder heterogener Flüssigkeit, die Synovialmembran ist nicht sichtbar oder verdickt). Die Dicke des hyalinen Knorpels im Bereich des Patellofemoralgelenks, des lateralen und medialen Condylus liegt im Normbereich bis 3 mm (vermindert, erhöht), ist gleichmäßig (ungleichmäßig), die Struktur ist homogen (mit Einschlüssen, Beschreibung). Die Konturen des subchondralen Knochens sind unverändert (ungleichmäßig, mit Zysten, oberflächlichen Defekten, Erosionen). Die Integrität des Quadrizepsmuskels des Oberschenkels und des Patellarsehnenbandes ist nicht beschädigt, die ligg. collaterales sind nicht verändert, die Integrität der Fasern ist erhalten (Ultraschallzeichen einer teilweisen Schädigung oder vollständigen Ruptur). Das vordere Kreuzband ist nicht verändert (es gibt Anzeichen einer Verkalkung). Menisken (äußere, innere) – die Struktur ist gleichmäßig, die Konturen sind klar, gleichmäßig (Ultraschall-Schädigungszeichen – Fragmentierung, Verkalkung usw.).

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ]