Radiologische diagnose van artrose

Ondanks de snelle ontwikkeling in de afgelopen jaren van moderne medische beeldvormingsmethoden zoals MRI, röntgencomputertomografie en de uitbreiding van echografische diagnostische mogelijkheden, blijft röntgendiagnostiek bij artrose de meest gebruikte objectieve methode voor het diagnosticeren en monitoren van de effectiviteit van de behandeling van artrose. Dit komt door de beschikbaarheid van deze methode, de eenvoud van onderzoek, de kosteneffectiviteit en de ruime informatievoorziening.

In het algemeen is de radiologische diagnostiek van artrose gebaseerd op het aantonen van vernauwing van de gewrichtsspleet, subchondrale osteosclerose en osteofyten (OF), waarbij de mate van vernauwing van de radiografische gewrichtsspleet van primair diagnostisch belang is. Gewrichtsröntgenfoto's kunnen gebieden van ossificatie van het gewrichtskapsel laten zien (late artrose). Bij de nodulaire vorm van artrose is het aantonen van osteofyten, soms gepaard gaande met ernstige destructie van de gewrichtsvlakken (de zogenaamde erosieve artrose), van het grootste diagnostische belang.

De gewrichtsruimte, gevuld met kraakbeen en een laagje synoviaalvocht (wat op röntgenfoto's geen beeld oplevert), heeft het uiterlijk van een transparante strook tussen de gewrichtsoppervlakken.

De totale dikte van het gewrichtskraakbeen op röntgenfoto's wordt bepaald door de breedte van de radiografische gewrichtsruimte tussen de gewrichtsvlakken van de botepifyses te meten. Opgemerkt dient te worden dat de breedte van de radiografische gewrichtsruimte nog steeds wordt gebruikt als de belangrijkste indicator bij de diagnose van artrose, en dat standaard radiografie van de kniegewrichten in directe en laterale projecties door de WHO en ILAR wordt aanbevolen als de voorkeursmethode voor het beoordelen van de dynamiek van veranderingen in het gewrichtskraakbeen tijdens klinische studies met geneesmiddelen. Vernauwing van de radiografische gewrichtsruimte komt overeen met een afname van het volume van het gewrichtskraakbeen, en subchondrale osteosclerose en osteofyten aan de randen van de gewrichtsvlakken worden door de meeste onderzoekers beschouwd als een reactie van botweefsel op een toename van de mechanische belasting van het gewricht, wat op zijn beurt het gevolg is van degeneratieve veranderingen en een afname van het volume van het gewrichtskraakbeen. Bovenstaande is niet alleen belangrijk voor de diagnose van artrose, maar ook voor het beoordelen van de progressie van de ziekte en de behandeling.

De aangegeven radiologische symptomen worden beschouwd als specifiek voor artrose en zijn, samen met de klinische symptomen, opgenomen in de lijst met radiologische criteria voor de diagnose van deze ziekte.

Methoden voor het optimaliseren van radiologische diagnostiek van artrose

Zoals reeds vermeld, zijn de methoden voor het beoordelen van de progressie van artrose gebaseerd op het identificeren van de radiografische dynamiek in de gewrichten. Er moet rekening mee worden gehouden dat de dynamiek van radiografische veranderingen bij artrose wordt gekenmerkt door een trage snelheid: de snelheid van vernauwing van de radiografische gewrichtsruimte bij patiënten met gonartrose bedraagt ongeveer 0,3 mm per jaar. De resultaten van langetermijnstudies naar radiografische veranderingen bij patiënten met artrose in de kniegewrichten die een niet-hormonale anti-inflammatoire behandeling kregen, toonden de afwezigheid van radiografische progressie van de ziekte na 2 jaar observatie en minimale verschillen tussen de patiëntengroepen die behandeld werden en de controlegroep. De afwezigheid van betrouwbare veranderingen in langetermijnstudies geeft reden om aan te nemen dat de radiografische symptomen van artrose op standaardradiografie van gewrichten gedurende lange tijd relatief stabiel blijven. Om de dynamiek van veranderingen te beoordelen, is het daarom beter om gevoeligere röntgentechnologieën te gebruiken, waaronder microfocusradiografie van gewrichten.

Microfocusröntgenapparaten gebruiken speciale röntgenbuizen met een puntvormige stralingsbron. Kwantitatieve microfocusradiografie met directe vergroting van het beeld toont voldoende gevoeligheid voor het detecteren van kleine veranderingen in de botstructuur. Met deze methode kunnen de progressie van artrose en het effect van de behandeling in relatief korte tijd tussen onderzoeken worden vastgelegd en nauwkeurig worden gemeten. Dit wordt bereikt door het onderzoek te standaardiseren en een radiografische meetprocedure te gebruiken, waardoor de kwaliteit van de verkregen röntgenfoto's van gewrichten met directe vergroting van het beeld wordt verbeterd, waardoor structurele botdetails die op standaardröntgenfoto's onzichtbaar zijn, kunnen worden vastgelegd. WHO/ILAR raden aan om de breedte van de radiografische gewrichtsruimte handmatig te meten met behulp van de Lequesne-methode met behulp van een vergrootglas en de breedte van de radiografische gewrichtsruimte op verschillende punten te berekenen. Dergelijke metingen tonen aan dat de variatiecoëfficiënt bij herhaalde metingen 3,8% bedraagt. De ontwikkeling van microcomputer- en beeldanalysetechnologie biedt een nauwkeurigere beoordeling van veranderingen in de gewrichtsanatomie dan handmatige methoden. Digitale verwerking van de röntgenfoto van het gewricht maakt automatische meting van de breedte van de gewrichtsruimte met behulp van een computer mogelijk. Een fout van de onderzoeker is vrijwel uitgesloten, omdat de nauwkeurigheid van herhaalde metingen door het systeem zelf wordt ingesteld.

Vanuit het oogpunt van diagnostische efficiëntie, eenvoud en gebruiksgemak zijn mobiele röntgendiagnostische apparaten met een multi-positie C-boogstandaard, die wereldwijd veel worden gebruikt, bijzonder interessant. Apparaten van deze klasse maken het mogelijk om de patiënt in elke gewenste positie te onderzoeken zonder zijn positie te veranderen.

De aandacht verdient de methode van functionele radiografie van kniegewrichten, bestaande uit het maken van 2 opeenvolgende röntgenfoto's van het kniegewricht waarbij de patiënt staat in een directe anterieure projectie met overwegend steun op het onderzochte been (de 1e afbeelding - met een volledig gestrekt kniegewricht, de 2e - met flexie in een hoek van 30 °). De contouren van de botelementen die de röntgen-gewrichtsspleet vormen van de 1e en 2e röntgenfoto werden overgebracht naar papier en sequentieel ingevoerd in een computer met behulp van een scanner, waarna de mate van schade aan het hyaliene kraakbeen van het kniegewricht werd bepaald door het verschil in de verhouding van laterale en mediale gebieden tussen de 1e en 2e röntgenfoto (het stadium van osteoartrose werd beoordeeld volgens Hellgen). Normaal was dit 0,05 ± 0,007; voor stadium I - 0,13 ± 0,006; voor stadium II - 0,18 ± 0,011; voor stadium III - 0,3 ± 0,03. Er is een significant verschil tussen de normale waarden en die in stadium I (p < 0,001): tussen stadium I en II is het verschil betrouwbaar (p < 0,05), tussen stadium II en III van artrose is er een significant verschil (p < 0,001).

De verkregen gegevens geven aan dat röntgenplanimetrie van het kniegewricht tijdens functionele radiografie het stadium van artrose van het kniegewricht objectief weergeeft.

De methode van functionele radiografie met belasting maakte het mogelijk om bij 8 patiënten, bij wie de pathologische veranderingen niet werden waargenomen met traditionele radiografie, een initiële afname van de hoogte van de radiografische gewrichtsruimte vast te stellen. Bij 7 patiënten werd een ernstigere mate van schade vastgesteld. Daarom werd de diagnose bij 15 (12,9 + 3,1%) patiënten gewijzigd.

Naast de traditionele methode van röntgenonderzoek van het kniegewricht - onderzoek van het kniegewricht in standaardprojecties met de patiënt in horizontale positie - bestaat er een methode om dit gewricht in verticale positie te onderzoeken. Volgens V.A. Popov (1986) geeft een foto van het kniegewricht in horizontale positie de werkelijke mechanische toestand van het gewricht onder lichaamsgewicht niet weer. Hij stelde voor om het kniegewricht te onderzoeken in een orthostatische positie met overwegend steun op het te onderzoeken been. SS Messich et al. (1990) suggereerden dat de beste positie voor het diagnosticeren van artrose een flexie van de knie van 28° is, met de patiënt rechtop, ook met overwegend steun op het te onderzoeken ledemaat. Biomechanische studies hebben namelijk aangetoond dat de initiële laesie van het hyaliene kraakbeen van het kniegewricht wordt opgemerkt in de achterste delen van de femorale condylen, gelegen onder een hoek van 28° in het sagittale vlak. Dit komt doordat in deze positie de belangrijkste mechanische belasting op het kraakbeen wordt uitgeoefend (de fysiologische positie van het kniegewricht). H. Petterson et al. (1995) stelden een techniek voor radiografie van het kniegewricht met een belasting voor, waarbij het onderbeen een hoek van 5-10° maakt ten opzichte van het vlak van de film en het gewricht bovendien een hoek van 10-15° maakt. Volgens de auteurs is de centrale straal in deze positie rakend aan het vlak van de tibiacondylus gericht en wordt de gewrichtsruimte correct in de afbeelding weergegeven.

Door de gerichte inzet van de mogelijkheden van de klassieke radiografie, rekening houdend met klinische verschijnselen, kan in veel gevallen de aanwezigheid van een beschadiging van een bepaalde structuur van het ligament-meniscuscomplex van het kniegewricht worden bevestigd of op zijn minst worden vermoed. Op basis hiervan kan worden besloten of aanvullend onderzoek van de patiënt met behulp van andere vormen van medische beeldvorming noodzakelijk is.

Radiografische symptomen die nodig zijn om de diagnose primaire artrose te stellen

Vernauwing van de radiografische gewrichtsruimte is een van de belangrijkste radiografische symptomen, die direct verband houdt met pathologische veranderingen in het gewrichtskraakbeen. De radiografische gewrichtsruimte heeft in verschillende delen van het gewricht verschillende breedtes, wat te wijten is aan de ongelijkmatige afname van het volume van het gewrichtskraakbeen in verschillende delen van het gewrichtsoppervlak. Volgens de aanbevelingen van de WHO/ILAR moet de breedte van de radiografische gewrichtsruimte worden gemeten in het smalste gebied. Aangenomen wordt dat in een pathologisch veranderd gewricht dit gebied de maximale mechanische belasting ondervindt (voor het kniegewricht zijn dit meestal de mediale delen, voor het heupgewricht de superomediale delen, minder vaak de superolaterale delen). De anatomische herkenningspunten die worden gebruikt om de gewrichtsruimte te meten op röntgenfoto's van grote gewrichten zijn onder andere:

• voor convexe oppervlakken (kop en condylen van het dijbeen) - de corticale laag van de eindplaat van het gewrichtsoppervlak van het bot;
• voor concave oppervlakken (rand van het acetabulum, proximale condylen van de tibia) - de rand van het gewrichtsoppervlak aan de basis van de glenoïdholte.

Subchondrale osteosclerose is een verdichting van botweefsel direct onder het gewrichtskraakbeen. Dit radiologische symptoom is meestal het gevolg van wrijving van blootliggende, ongelijkmatige gewrichtsbotoppervlakken tegen elkaar. Het wordt gedetecteerd in de late stadia van osteoartrose, wanneer de gewrichtsspleet sterk vernauwd is. Dit symptoom wijst op een diepgaand degeneratief-destructief proces in het gewrichtskraakbeen, of zelfs het verdwijnen ervan. Aantasting van de integriteit van het gewrichtskraakbeen, voorafgaand aan de kwantitatieve afname, kan het gevolg zijn van verdichting van het corticale en trabeculaire botweefsel direct onder het kraakbeen. Verdichting van het subchondrale botweefsel in het gebied van de gewrichtsoppervlakken wordt gemeten op drie gelijkmatig verdeelde punten langs de gewrichtsrand; de meetresultaten kunnen worden gemiddeld.

Osteofyten zijn beperkte pathologische botgroeisels van verschillende vormen en maten die ontstaan door een productieve ontsteking van het periost aan de randen van de gewrichtsvlakken – een karakteristiek radiografisch symptoom van artrose. In de beginfase van artrose zien ze eruit als verscherpingen of kleine (tot 1-2 mm) botformaties aan de randen van de gewrichtsvlakken en op de aanhechtingspunten van de eigen ligamenten van de gewrichten (in de kniegewrichten - langs de randen van de intercondylaire tubercula van de tibia, bij de aanhechtingspunten van de kruisbanden; in de heupgewrichten - langs de randen van de fossa van de femurkop, op het mediale oppervlak, bij de aanhechting van het eigen ligament van de femurkop).

Naarmate de ernst van artrose toeneemt en de vernauwing van de gewrichtsruimte vordert, nemen de osteofyten in omvang toe en nemen ze verschillende vormen aan in de vorm van "lippen" of "richels", rechtlijnige of "weelderige" botgroei op een brede of smalle basis. In dit geval kunnen de gewrichtskop en -kom aanzienlijk in diameter toenemen, massiever worden en "afgeplatter". Het aantal osteofyten kan afzonderlijk of in totaal in beide gewrichten worden geteld, en hun omvang kan worden bepaald aan de hand van de breedte aan de basis en de lengte. Veranderingen in het aantal osteofyten en hun omvang zijn een gevoelige indicator voor de progressie van artrose en het monitoren van de effectiviteit van de behandeling.

Radiografische bevindingen niet vereist voor diagnose van primaire artrose

Periarticulaire marginale botdefect. Hoewel deze radiografische bevinding, die kan worden gezien bij artrose, door RD Altman et al. (1990) werd gedefinieerd als "erosie van het gewrichtsoppervlak", verdient de term "periarticulaire marginale botdefect" de voorkeur, omdat er geen precieze histologische karakterisering is van deze radiografisch detecteerbare veranderingen. Marginale botdefecten kunnen ook worden gezien in de vroege stadia van artrose en hun verschijning kan worden veroorzaakt door ontstekingsveranderingen in het synoviaal membraan. Soortgelijke veranderingen zijn beschreven in grote gewrichten en in de gewrichten van de handen. Bij artrose zijn deze defecten doorgaans klein van omvang, met een gebied van osteosclerose aan de basis. In tegenstelling tot echte erosies die worden waargenomen bij reumatoïde artritis, die geen sclerotische veranderingen aan de basis hebben en vaak worden vastgesteld tegen de achtergrond van periarticulaire osteoporose, is het botweefsel rondom het periarticulaire marginale defect niet verdund bij artrose.

Subchondrale cysten ontstaan als gevolg van botweefselresorptie in gebieden met een hoge intra-articulaire druk (op de plaats van de grootste belasting van het gewrichtsoppervlak). Op röntgenfoto's zien ze eruit als ringvormige defecten van trabeculair botweefsel in het subchondrale bot met een duidelijk gedefinieerde sclerotische rand. Subchondrale cysten bevinden zich meestal in het smalste deel van de gewrichtsspleet en ontstaan tijdens een exacerbatie van de ziekte. Ze zijn kenmerkend voor artrose van de heupgewrichten en kunnen zowel in de femurkop als in het acetabulumdak voorkomen. De dynamiek van veranderingen in subchondrale cysten wordt beoordeeld aan de hand van hun aantal en grootte.

Intra-articulaire verkalkte chondromen ontstaan uit gebieden met necrotisch gewrichtskraakbeen en kunnen ook een fragment van botweefsel (osteofyten) zijn of door het synoviaal membraan worden geproduceerd. Ze zijn meestal klein van formaat, bevinden zich tussen de gewrichtsoppervlakken van botten of aan de zijkant van de botepifyses, hebben verschillende vormen (rond, ovaal, langwerpig) en een onregelmatige gespikkelde structuur, die te wijten is aan de afzetting van calciumhoudende stoffen in het kraakbeenweefsel. Meestal worden er niet meer dan 1-2 chondromen in een gewricht aangetroffen.

In het kniegewricht kan het sesambeen (fabella) in de knieholte worden aangezien voor een verkalkt chondroom, dat ook van vorm, positie en grootte verandert bij knieartrose. Een fabella-deformiteit is een van de symptomen van knieartrose.