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Biochemische Knorpelbildgebung zur Früherkennung von Knorpelschäden: Vergleich hochauflösende morphologische MRT-Bildgebung mit quantitativen T2mapping bei 3Tesla
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Authors
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S. Apprich
- Medizinische Universität Wien, MR Center, Wien, Austria
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T.C. Mamisch
- Universität Bern, Inselspital, Orthopädische Chirurgie, Bern, Switzerland
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G. Welsch
- Universitätsklinik Erlangen, Unfallchirurgie, Erlangen, Germany
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D. Stelzeneder
- Medizinische Universität Wien, Univ.Klinik f. Orthopädie, Wien, Austria
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S. Trattnig
- Medizinische Universität Wien, MR Center, Wien, Austria
| Published: | October 21, 2010 |
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Fragestellung: Frühe Knorpelveränderungen sind assoziiert mit einem Verlust an Proteoglykanen, einem gesteigerten Wassergehalt und einer Disorganisation des kollagenen Fasergerüstes. Frühere Studien beschreiben quantitatives T2mapping als eine Technik, die kollagene Knorpelstruktur und den Wassergehalt des Knorpels darzustellen. Ziel dieser Studie war es die Beziehung zwischen morphologischen Veränderungen im Patellaknorpel und den T2-Relaxationszeiten in unterschiedlichen Stadien der frühen Knorpelveränderungen nachzuweisen. Weiters wurde der Einfluss der physiologischen Entlastung des Kniegelenks auf T2 Relaxationszeiten während der Magnetresonanztomographie-Untersuchung (MRT) untersucht.
Methodik: In dieser retrospektiven Studie wurden die MRT-Untersuchungen von 72 Patienten (32 Frauen, 41 Männer, Durchschnittsalter 30,7 Jahre) mit einer maximalen Knorpelschädigung ICRS-Grad 2 an der Patella untersucht.
Das MRT-Protokoll beinhaltete sowohl zwei Multi-Echo Spin-Echo Sequenzen (eine zu Beginn, eine am Ende (40 min Zeitintervall)) zur quantitativen Bestimmung der T2 Zeiten, als auch eine hochauflösende PD TSE Sequenz (Voxelgröße 0,2x0,2x2 mm) und eine isotrope 3 dimensionalen (3D) TrueFISP Sequenz für die morphologische Beurteilung des Patella-Knorpels.
Basierend auf der ICRS-Klassifikation wurde der Patella-Knorpel für seine schwerste Schädigung graduiert. Die Defekte wurden auf der T2map rekonstruiert. Abhängig von der Defektgröße, wurden 1–3 ROIs manuell auf der T2map eingezeichnet.
Eine statistische Varianzanalyse und ein gepaarter T-Test wurden für die gemittelten T2-Werte durchgeführt.
(Abbildung 1 [Abb. 1])
Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Es zeigte sich ein signifikanter Anstieg der gemittelten globalen T2 Relaxationszeiten mit ansteigender Knorpelgradschädigung sowohl für die erste (ICRS0 34.6ms, ICRS1 37,5ms, ICRS2 42,1ms; p<0,01), als auch für die zweite T2-Messung (ICRS0 36,5ms, ICRS1 42,1ms, ICRS2 44,8ms; p<0,01). Zusätzlich konnte eine statistisch signifikante Zunahme der globalen T2-Werte für alle Knorpelgrade (ICRS 0-2) von der ersten zur zweiten Messung nachgewiesen werden (p<0,045).
Die zonale Variierung der T2-Werte von der tiefen, knochennahen Schicht zur oberflächlichen Schicht war unbeeinflusst von den unterschiedlichen Knorpelgraden für beide Messungen (p>0,05).
Die vorliegende Studie zeigt, dass die T2-Relaxationzeiten des Patellaknorpels mit zunehmendem Schädigungsgrad ansteigen. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass die Entlastung und damit der Zeitpunkt der T2-Messung innerhalb einer MRT-Untersuchung einen signifikanten Einfluss auf die T2-Werte des Knorpels besitzt. Die zonale Variierung der T2-Zeiten schein ein unbrauchbarer Parameter für die Untersuchung von Knorpeldefekten zu sein.
