Eine MR-basierte Technik zur Bestimmung der Weite des subakromialen Raumes am Lebenden mit und ohne Aktivität der Schultermuskulatur

Zusammenfassung

Fragestellung: Das Impingement Syndrom der Schulter tritt stellungs- und kraftabhängig auf. Bislang beschränkte sich jedoch die bildgebende Diagnostik auf konventionelle Röntgenaufnahmen, CT oder MR Untersuchungen in 0° Abduktion, bei muskulärer Entspannung. Ziel der vorliegenden Studie war die Entwicklung einer Technik zur Darstellung von Humerus, Skapula, Klavikula und deren Beziehung zum M. supraspinatus - in verschiedenen Abduktionsstellungen mit und ohne Muskelaktivität - sowie die Bestimmung der minimalen akromio-humeralen Distanz.

Methode: Die Schultergelenke von 8 Probanden wurden an einem offenen MRT-System in 60°, 90° und 120° Abduktion mittels einer T1 gewichteten 3D Gradienten Echosequenz untersucht. Am distalen Humerus wurden Kräfte von 10 N eingeleitet. Nach 3D Rekonstruktion wurde die akromio-humerale Distanz mittels Euklidischer Distanztransformation berechnet.

Ergebnisse: Bei zunehmender Abduktion kam es zur Reduktion der akromiohumeralen Distanz (p < 0,05), der Minimaldistanzvektor lag jedoch bei 120° lateral des M. supraspinatus. Unter Muskelaktivität wurde bei 60° Abduktion eine Reduktion des Subakromialraumes um 29% (p < 0,05) und bei 120° eine Zunahme um 51% (p < 0,05) beobachtet. Bei 90° ergab sich keine signifikante Veränderung.

Schlußfolgerung: Mit Hilfe der vorgestellten Technik läßt sich die Weite des Subakromialraumes, unabhängig von der Schichtebene, in verschiedenen Armstellungen mit und ohne Muskelaktivität untersuchen. Die Methode kann als Grundlage für biomechanische Analysen sowie für die klinische Diagnostik des Impingement Syndroms dienen.

Abstract

Introduction: The occurence of the impingement Syndrome of the Shoulder is dependent on muscle activity and arm position. However, the current radiological workup is based on conventional radiographs, CT or MRI obtained at 0° of abduction and at muscular relaxation. The objective of this study was the development of a technique for simultaneous visulization of the humerus, scapula, clavicle and their relationship to the M. supraspinatus - in different arm abduction positions with and without muscle activity - as well as the determination of the minimal acromio-humeral distance.

Method: The Shoulder joints of 8 volunteers were examined in an open MRI System at 60°, 90° and 120° of abduction, using a T1 weighted 3D gradient echosequence. Forces of 10 N were applied at the distal humerus. After 3D reconstruction, the acromio-humeral distance was computed with Euclidian distance transformation.

Results: With increasing abduction, the acromio-humeral distance decreased significantly (p<0.05), but the distance vector was localised laterally to the M. supraspinatus at 120°. With muscle activity a reduction of the subacromial Space of 29% (p<0.05) occured at 60° whereas at 120° a 51% (p<0.05) increase was noted. At 90°, no significant difference was observed.

Conclusion: With the technique presehted it is possible to determine the subacromial Space width in different arm positions independant of the specific section orientation, with and without muscle activity. The method can be used as a basis for biomechanical investigations and for the chinical diagnosis of impingement Syndrome.

Schlüsselwörter

Subakromialraum - Impingement Syndrom - Schultergelenk - Magnetresonanztomographie - 3D Rekonstruktion

Key words

subacromial space - impingement Syndrome - Shoulder Joint - magnetic resonance imaging - 3D reconstruction