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Biomechanische Eigenschaften von Meniskusgewebe: biochemisches 7 T MRT (T2* mapping) und Histologie im Schafmodell
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Veröffentlicht: | 10. Oktober 2016 |
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Fragestellung: Frühzeitiges Erkennen von Gewebedegeneration in Gelenken und die postoperative Evaluation nach Reparations-Operationen spielen eine immer größere Rolle. Die Zahl der Meniskus-erhaltenden Operationen steigt kontinuierlich, wobei insbesondere hier die post-operative bildgebende Beurteilung noch schwierig ist. Ziel der Studie war es, in einem Schafmodell biochemische MRT-Methoden zur Quantifizierung der Meniskusqualität im gesunden und degenerierten Meniskus histologisch zu validieren.
Methodik: In einer prospektiven Studie wurden 2 Gruppen von Menisci in Schaf-Knien untersucht: Nativer Schaf-Meniskus und Meniskusgewebe nach Meniskusteilresektion als Modell eines degenerierten Meniskus. Die Knie wurden in einem 7T-MR-Scanner (Siemens-Magnetom, Germany) mit einer 28-Kanal-Kniespule untersucht. Um die Integrität des Kollagengerüstes darzustellen und die Qualität des Meniskusgewebes zu quantifizieren erfolgte die Analyse der vTE Sequenzen unter Verwendung von monoexponentialem T2* mapping, eine statistische Varianz-Analyse und der Vergleich mit der histologischen Auswertung (Abbildung 1 [Abb. 1]).
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die nativen Menisci zeigten einen statistisch signifikanten Unterschied zwischen weißer und roter Zone des Meniskus (8.37±1.09 vs. 9.41±2.13, p< 0.05). Im teilresezierten, degenerierten Meniskus konnte kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen weißer und roter Zone gemessen werden (9.45±1.58 vs. 9.82±1.55 p >0.05). Die roten Zonen der posterioren Meniskushörner (nativ vs. degeneriert) zeigten keinen statistisch signifikanten Unterschied. Die weiße Zone des degenerierten Meniskus wies einen statistisch signifikant höheren Durchschnittswert auf als im nativen Meniskus (p<0.01). Diese in den MR Untersuchungen gezeigten Unterschiede konnten histologisch bestätigt werden.
Der vorliegende Vergleich der Ultra-Hochfeld MR T2*-Zeiten zwischen nativem Schaf-Meniskus und degeneriertem Meniskusgewebe unterstreicht die Erkenntnis, dass der Anstieg der T2* Werte insbesondere in der weißen Zone auf degeneriertes Meniskusgewebe hinweist und deckt sich mit früheren Untersuchungen auf geringeren Feldstärken. Im verwendeten Modell werden Unterschiede zwischen gesundem und degeneriertem Meniskusgewebe detektiert und histologisch bestätigt. Die Methode scheint somit z. B. für follow-up-Untersuchungen nach Meniskusoperationen oder Meniskustransplantation geeignet zu sein. Die neue Herangehensweise der 7T-Bildgebung dient der Validierung der quantitativen MR-Bildgebung um in Zukunft das T2* mapping als Biomarker für Gewebeveränderungen im Meniskus zu etablieren.