Возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике микроструктурных изменений суставного хряща при остеоартрите

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Оценить возможности взвешенных по протонной плотности магнитно-резонансных томограм (PDFS) в диагностике микроструктурных изменений в суставном хряще (СХ) при остеоартрите (ОА) на основании анализа вариабельности плотности протонов (PD).

Материалы и методы. Обследовано 62 больных ОА и 8 добровольцев без ОА. Всем пациентам выполнена МРТ коленных суставов на высокопольном томографе с напряженностью магнитного поля 1,5 Тесла. Для оценки МР-изображений использовали полуколичественные измерения тканей суставов на основании протокола WORMS. Для оценки PD ручным способом производили сегментацию PDFS-взвешенных изображений области медиального мыщелка коленного сустава. Плотность протонов оценивали по 3-D гистограмме по шкале от 0 до 255.

Результаты. При I стадии ОА наблюдалось уменьшение плотности H+ в периферийной зоне СХ, но сохранялось в контактной части, испытывающей максимальные статодинамические нагрузки. На II стадии ОА наблюдали значимое прогрессирующее снижение пиков H+-плотности в участках СХ, подвергающихся меньшим нагрузкам, с сохранением высоких спектральных пиков в области повышенного трения.  III стадия гонартроза характеризовалась снижением всего плана H+-спектров, особенно выраженно в нагрузочных участках СХ. При  IV стадии ОА наблюдалось глобальное снижение интенсивности PD по всей поверхности хрящевой пластинки.

Выводы. Выявленная закономерность изменения спектра плотности протонов отражает известный дегенеративной процесс в СХ при ОА. Данное свойство протонно-взвешенных МР-изображений может быть использовано в оценке микроструктурных изменений суставного хряща при ОА.

Об авторах

Максим Александрович Кабалык

Тихоокеанский государственный медицинский университет (Владивосток)

Автор, ответственный за переписку.
Email: maxi_maxim@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0054-0202
SPIN-код: 7254-7004

кандидат медицинских наук, ассистент института терапии и инструментальной диагностики ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Россия, 690002, Россия, Приморский край, г. Владивосток, пр-т. Острякова, дом 2

Список литературы

  1. Кабалык М.А., Гнеденков С.В., Коваленко Т.С., Синенко А.А., Молдованова Л.М. Молекулярные подтипы остеоартрита. Тихоокеанский медицинский журнал 2017; 4: 40-44.
  2. Кабалык М.А. Роль сосудистых факторов в патогенезе остеоартрита. Современные проблемы науки и образования 2017; 2: 50-55.
  3. Кабалык М.А., Коваленко Т.С., Осипов А.Л., Фадеев М.Ф. Морфологические обоснования применения методов текстурного анализа изображений субхондральной кости при остеоартрите. Современные проблемы науки и образования 2017; 5: 98-107.
  4. Apprich S., Welsch G.H., Mamisch T.C., Szomolanyi P., Mayerhoefer M., Pinker K., Trattnig S. Detection of degenerative cartilage disease: comparison of high-resolution morphological MR and quantitative T2 mapping at 3.0 Tesla. Osteoarthritis Cartilage 2010; 18(9): 1211-1217.
  5. Dijkstra A.J., Anbeek P., Yang K.G., Vincken K.L., Viergever M.A., Castelein R.M., Saris D.B. Validation of a Novel Semiautomated Segmentation Method for MRI Detection of Cartilage-Related Bone Marrow Lesions. Cartilage 2010; 1(4): 328-334.
  6. Eckstein F., Burstein D., Link T.M. Quantitative MRI of cartilage and bone: degenerative changes in osteoarthritis. NMR Biomed. 2006; 19: 822–854.
  7. Gadjanski I. Recent advances on gradient hydrogels in biomimetic cartilage tissue engineering. F1000Res 2017; 6: 2158.
  8. Gray M.L., Burstein D., Xia Y. Biochemical (and functional) imaging of articular cartilage. Semin. Musculoskelet. Radiol. 2001; 5: 329–343.
  9. Kester B.S., Carpenter P.M., Yu H.J., Nozaki T., Kaneko Y., Yoshioka H., Schwarzkopf R. T1ρ/T2 mapping and histopathology of degenerative cartilage in advanced knee osteoarthritis. World J Orthop 2017; 8(4): 350-356.
  10. Link T.M., Stahl R., Woertler K. Cartilage imaging: motivation, techniques, current and future significance. Eur. Radiol. 2007; 17(5): 1135-1146.
  11. McAlindon T.E., Watt I., McCrae F., Goddard P., Dieppe P.A. Magnetic resonance imaging in osteoarthritis of the knee: correlation with radiographic and scintigraphic findings. Ann. Rheum. Dis. 1991; 50(1):14-9.
  12. Peterfy C.G., Guermazi A., Zaim S., Tirman P.F., Miaux Y., White D. Whole-organ magnetic resonance imaging score (WORMS) of the knee in osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage 2004; 12: 177–190.
  13. Pritzker K.P., Gay S., Jimenez S.A., Ostergaard K., Pelletier J.P., Revell P.A., Salter D., van den Berg W.B. Osteoarthritis cartilage histopathology: grading and staging. Osteoarthritis Cartilage 2006; 14(1): 13-29.
  14. Steinbeck M.J., Eisenhauer P.T., Maltenfort M.G., Parvizi J., Freeman T.A. Identifying Patient-Specific Pathology in Osteoarthritis Development Based on MicroCT Analysis of Subchondral Trabecular Bone. J. Arthroplasty 2016; 31(1): 269-277.
  15. van Eck C.F., Kingston R.S., Crues J.V., Kharrazi F.D. Magnetic Resonance Imaging for Patellofemoral Chondromalacia: Is There a Role for T2 Mapping? Orthop. J. Sports Med. 2017; 5(11): 2325967117740554.
  16. Xu L., Hayashi D., Roemer F.W., Felson D.T., Guermazi A. Magnetic resonance imaging of subchondral bone marrow lesions in association with osteoarthritis. Semin Arthritis Rheum. 2012; 42(2): 105-118.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Кабалык М.А., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ЭЛ № ФС 77 - 75489 от 05.04.2019 г.