MRT der Gelenkkomponenten bei Arthrose

Der akzessorische Gelenkapparat, d. h. Bänder, Menisken, Sehnen und Labrum, ist wichtig für die Aufrechterhaltung der statischen und dynamischen Stabilität, der mechanischen Lastverteilung und der funktionellen Integrität der Gelenke. Der Verlust dieser Funktionen erhöht den biomechanischen Verschleiß und ist eine Ursache für Gelenkschäden, offenbar aufgrund des stark verringerten Arthroserisikos nach Meniskektomie, Kreuzbandriss oder Rotatorenmanschettenriss. Diese Strukturen bestehen überwiegend aus Kollagen, das für Zugkraft sorgt und auch Wasserprotonen speichert. Das T2 von Kollagen ist üblicherweise so schnell (< 1 ms), dass es in den meisten Fällen als Signal mit geringer Intensität in allen Pulssequenzen erscheint, abgegrenzt von Strukturen mit hoher Intensität wie Fettgewebe oder Synovialflüssigkeit.

Intakte Bänder erscheinen als dunkle Bänder. Ihre Unterbrechung ist ein direktes Zeichen für einen Bänderriss. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass bei einer schrägen Schnittebene durch ein intaktes Band ein Bänderriss vorgetäuscht werden kann. Zur Darstellung mancher Bänder kann eine spezielle Auswahl der Ebene erforderlich sein. Das vordere Kreuzband des Kniegelenks ist am besten auf schrägen sagittalen Bildern des Knies in Neutralstellung oder auf direkten sagittalen Bildern mit leichter Abduktion der Tibia zu sehen, während das untere Ligamentum glenohumerale des Schultergelenks bei Schulterabduktion grundsätzlich statisch stabil und ohne die Stellung der Schulter bei Abduktion und Außenrotation schwer darzustellen ist. Die multiplanare 3D-Rekonstruktion analysiert die Integrität der Bänder relativ vollständig, stellt jedoch nicht das erhaltene Originalbild dar.

Die Menisken bestehen aus Faserknorpel und enthalten eine große Zahl räumlich angeordneter Kollagenfasern, um Zugkräften unter Gewichtsbelastung standzuhalten. Die Fasern sind vor allem im peripheren Abschnitt des Meniskus kreisförmig angeordnet, was die Tendenz zu Längsrissen erklärt, sodass lineare Risse zwischen den Kollagenfasern häufiger sind als quer zu den Fasern. Bei fokalem Kollagenverlust, wie bei myxoider oder eosinophiler Degeneration, die üblicherweise auch mit fokaler Wasseransammlung einhergeht, ist der Effekt der T2-Verkürzung reduziert und das Wassersignal wird nicht maskiert. Es erscheint als abgerundeter oder linearer Bereich mittlerer Signalintensität innerhalb des Meniskus auf Kurz-TE-Bildern (T1-gewichtete Protonendichte SE oder GE), der bei Lang-TE tendenziell verblasst. Diese abnormalen Signale sind keine Risse, wie dies bei einer Meniskusintegrität der Fall wäre. Ein Meniskusriss kann auf eine starke Deformation seiner Oberfläche zurückzuführen sein. Manchmal umreißt eine große Menge Synovialflüssigkeit den Meniskusriss und wird auf T2-gewichteten Bildern visualisiert. In den meisten Fällen sind unentdeckte Meniskusrisse jedoch auf langen TE-Bildern nicht sichtbar. Kurze TE-Bilder sind daher hochsensitiv (> 90 %), aber eher unspezifisch für Meniskusrisse, während lange TE-Bilder unempfindlich, aber hochspezifisch sind, wenn sie sichtbar sind.

Die MRT erfasst das gesamte Spektrum von Sehnenerkrankungen und erkennt Sehnenentzündungen und Rupturen in den meisten Fällen genauer als eine klinische Untersuchung. Normale Sehnen haben glatte Ränder und eine homogene niedrige Signalintensität auf langen T2w Aufnahmen (T2w). Eine Sehnenruptur kann partiell oder komplett sein und äußert sich in unterschiedlich starker Sehnenunterbrechung mit hoher Signalintensität innerhalb der Sehne auf T2w Aufnahmen. Bei einer Sehnenscheidenentzündung kann Flüssigkeit unter der Sehnenscheide sichtbar sein, die Sehne selbst erscheint jedoch normal. Eine Sehnenentzündung ist meist die Folge einer Verbreiterung und Unregelmäßigkeit der Sehne, ein zuverlässigerer Befund ist jedoch eine erhöhte Signalintensität innerhalb der Sehne auf T2w Aufnahmen. Eine Sehnenruptur kann durch mechanischen Verschleiß aufgrund von Reibung über gezackten Osteophyten und scharfen Erosionskanten oder durch eine primäre Entzündung in der Sehne selbst entstehen. Die Sehne kann akut von ihrer Ansatzstelle reißen. Die am häufigsten gerissenen Sehnen sind die Strecksehnen des Handgelenks oder der Hand, die Rotatorenmanschette der Schulter und die Sehne des hinteren Schienbeinmuskels im Sprunggelenk. Sehnenentzündungen und -rupturen der Rotatorenmanschette der Schulter sowie der Sehne des langen Bizepskopfes äußern sich meist in Schmerzen und Instabilität des Schultergelenks. Eine vollständige Ruptur der Rotatorenmanschette der Schulter ist die Folge einer vorderen Subluxation des Oberarmkopfes und häufig die führende Ursache bei Arthrose.

Muskeln enthalten weniger Kollagen und weisen daher auf T1- und T2-gewichteten Bildern eine mittlere Signalintensität auf. Muskelentzündungen gehen manchmal mit Arthritis einher und weisen auf T2-gewichteten Bildern eine hohe Signalintensität auf, da in beiden Fällen mit der Entwicklung eines interstitiellen Ödems der Wassergehalt ansteigt und die Verlängerung von T2 mit dem Verlust von Kollagen einhergeht. Umgekehrt weist eine postinflammatorische Fibrose tendenziell eine niedrige Signalintensität auf T2-gewichteten Bildern auf, während die marmorierte Fettatrophie der Muskeln eine hohe Signalintensität des Fetts auf T1-gewichteten Bildern aufweist. Für Muskeln ist die Lokalisation des Prozesses typisch.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die MRT eine hochwirksame, nicht-invasive diagnostische Methode ist, die gleichzeitig Informationen über alle Gelenkkomponenten liefert und die Untersuchung struktureller und funktioneller Parameter bei Gelenkerkrankungen erleichtert. Die MRT kann sehr frühe Veränderungen im Zusammenhang mit Knorpeldegeneration erkennen, wenn klinische Symptome minimal oder gar nicht vorhanden sind. Die Früherkennung von Patienten mit einem durch die MRT festgestellten Risiko einer Krankheitsprogression ermöglicht eine deutlich frühere, angemessene Behandlung als mit klinischen, laborchemischen und radiologischen Methoden. Der Einsatz von MR-Kontrastmitteln erhöht die Aussagekraft der Methode bei rheumatischen Gelenkerkrankungen deutlich. Darüber hinaus liefert die MRT objektive und quantitative Messungen subtiler, kaum wahrnehmbarer morphologischer und struktureller Veränderungen in verschiedenen Gelenkgeweben im Zeitverlauf und ist daher eine zuverlässigere und leichter reproduzierbare Methode zur Verlaufsbeobachtung von Arthrose. Die MRT erleichtert zudem die Beurteilung der Wirksamkeit neuer Medikamente zur Behandlung von Arthrosepatienten und ermöglicht eine schnelle Forschung. Eine weitere Optimierung dieser Messungen ist erforderlich, da sie als aussagekräftige objektive Methoden zur Erforschung der Pathophysiologie von Arthrose eingesetzt werden können.

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