Praktisches zur präoperativen Knorpelbildgebung

Zusammenfassung

Knorpelverletzungen stellen eine präarthrotische Deformität dar. Tiefe und flächenhafte Ausdehnung der Läsion, Stabilität (Anbindung) und Qualität des Knorpels sind entscheidende Kriterien für das therapeutische Vorgehen zusammen mit der biomechanischen „Umgebung” im Gelenk (Menisci, Bänder, Stabilität, andere Kompartimente). Die MRT mit hochaufgelösten und moderat T2w FS TSE-Sequenzen (TSE = „turbo spin echo”) ist die klinische Basis der Knorpelbildgebung, ihre Zuverlässigkeit fußt zu einem guten Teil auf der Konsistenz des Untersuchungsprotokolls. Anzustreben ist eine gute Kontrastierung zwischen Knorpel und Gelenkflüssigkeit bzw. subchondralem Knochen sowie zwischen intaktem Knorpel und Knorpeldefekten. Gradingschemata lehnen sich an die arthroskopisch fassbaren Befunde an. Knochenmarködemähnliche Signalveränderungen im subchondralen Knochen, Erguss und Meniskusläsionen sind wertvolle sekundäre Zeichen für die Detektion einer Knorpelläsion.

Abstract

Cartilage lesions are predisposing to osteoarthritis. The therapeutic approach is chosen according to depth and size of the lesions as well as to stability and quality of the cartilage fragment. Another important factor is the biomechanical environment in the affected joint (menisci, ligaments, joint stability, other compartments). MRI using high resolution and moderately T2w FS TSE sequences is the modality of choice for clinical routine imaging of cartilage. It is important to use a consistent protocol in order to achieve reliable results. Sequence parameters should be adapted to optimize contrast between intact cartilage, joint fluid, the subchondral bone and cartilage lesions. Grading scales mainly are derived from arthroscopy. Subchondral bone marrow edema like signal alterations, effusion and meniscal lesions are very useful secondary signs helping to detect cartilage lesions.

Cartilage - MRI - BMEP - OD

Kernaussagen

Anatomie, Pathologie

• Oberflächenparallele Fasern im Knorpel leiten lokale Kraftspitzen nach seitwärts ab und schützen so die Integrität des Knorpels, radiär verlaufende Fasern verankern den nicht kalzifizierten im kalzifizierten Knorpel. Die Tidemark ist die Übergangszone zwischen diesen beiden Knorpelarten.

• Proteoglykane in den Poren des Kollagenfasernetzes binden Wasser und tragen so als „Gel” dazu bei, Druckkräfte aufzunehmen.

• Knorpelschädigungen sind durch einmalige maximale Kraftspitzen oder durch repetitive inadäquat hohe, aber submaximale Krafteinwirkungen möglich. Starke Scherkräfte können letztlich zu einer Ablösung des nicht kalzifizierten Knorpels vom kalzifizierten Knorpel und dem darunterliegenden Knochen führen (Carpeting-Phänomen). Besteht eine Knorpelschädigung über längere Zeit, ist eine Reaktion auch des spongiösen subchondralen Knochens (Sklerosierung) zu erwarten.

Therapiestrategien

• Ziel der Therapie ist eine mechanisch stabile Gelenkkongruenz und eine physiologische Lastübertragung im Gelenk.

• Ein konservativer Ansatz ist bei intakt erscheinendem Knorpel, kleineren, oberflächlichen Fissuren und fehlender (geringer) Gelenkflächendepression gerechtfertigt.

• Bei umschriebenen Defekten hängt die Therapie u. a. von Alter und Aktivitätsniveau ab. Osteochondrale (und mit weniger Erfolg auch rein chondrale) Elemente können innerhalb der ersten Tage nach dem Trauma mit Fibrinkleber oder resorbierbaren Pins refixiert werden. Dies ist bei guter Knorpelqualität sinnvoll, andernfalls ist ein Débridement indiziert. Bei kleinen Defekten (ca. 2 cm²) kann versucht werden, die Bildung von Regeneratgewebe anzuregen. Bei Defekten von bis zu 4 cm² kann eine OATS-Plastik durchgeführt werden, bei Defekten bis zu 12 cm² eine ACT.

• Bei weiter fortgeschrittenen, nicht mehr umschriebenen und evtl. multifokalen Schäden muss u. U. der Gelenkflächen(teil)ersatz herangezogen werden.

Bildgebende Diagnostik

• Die MRT ist die bildgebende Methode der Wahl zur Beurteilung des Knorpels. An kleinen, stark gekrümmten Gelenkflächen und dünnem Knorpelüberzug kann auch die direkte CT-Arthrografie zum Einsatz kommen. Die Projektionsradiografie hat ihren Stellenwert bei der Beurteilung von Achsfehlstellungen.

• Hauptsächlich eingesetzte Sequenz zur Knorpeldiagnostik ist die moderat T2w FS-TSE-Sequenz. Ein guter Kontrast zeichnet sich für Echozeiten zwischen 30 und 40 ms ab. Für eine hohe Detailerkennbarkeit sollten Feldstärken von bis zu 3 Tesla eingesetzt werden, die effiziente Spulensysteme erfordern. Läsionen über 0,9 mm Ausdehnung und in der Größenordnung von einem Œ bis ⅓ der Gesamtknorpeldicke bzw. des Doppelten der gegebenen Auflösung sollten zuverlässig nachweisbar sein.

• Die Knorpelschäden werden nach der Noyes-Klassifikation eingeteilt. Morphologisch sind verschiedene Läsionen möglich, u. a. isolierte Knorpelschäden, Knorpel-Knochen-Schäden, Impaktierungen, Osteochondrosis dissecans oder Arthrose. Neben dem Nachweis des Knorpelschadens an sich sind auch indirekte Zeichen wie knochenmarködemähnliche Veränderungen im subchondralen Knochen, Ergussbildung oder Meniskusläsionen mögliche Hinweise auf einen Knorpelschaden.

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