Chondromalacja stawu rzepkowo - udowego.

Bóle w tzw. przednim przedziale stawu kolanowego (okolica rzepki) są bardzo częstą przyczyną poszukiwania pomocy u fizjoterapeutów i ortopedów. Przyczyna tych dolegliwości jest złożona, ale zazwyczaj końcowym efektem zaburzeń w stawie rzepkowo – udowym (SRU) jest tzw. chondromalacja, czyli uszkodzenie chrząstki stawowej. W tym artykule przedstawię, jak wygląda chondromalacja w badaniach obrazowych – RTG, USG i RM. Skupię się głównie na powierzchni stawowej rzepki, ale podobne zasady uszkodzenia dotyczą wszystkich powierzchni stawowych w naszym organizmie.

Anatomia i fizjologia

Chrząstka stawowa (szklista) zbudowana jest przede wszystkim z substancji pozakomórkowej zawierająca wodę (65-85%) kolagen typ. II (15-20%) i proteoglikany (3-10%). Niewielką część stanowa chondrocyty (4%) – komórki odpowiedzialne za produkcję substancji pozakomórkowej. Chrząstka stawowa ma zróżnicowaną strukturę w swoim przekroju – bardziej „luźna” jest w warstwie powierzchownej, a „zbita” w miejscu przyczepu do kości.

Szczególną warstwą w strukturze chrząstki jest tzw. warstwa podchrzęstna kości, odpowiedzialna za połącznie podatnej na odkształcenia chrząstki i „sztywnej” kości.

Warstwy chrząstki.
Źródło obrazka - link publikacji na dole strony.

Chrząstka na rzepce jest najgrubszą chrząstką szklistą w naszym ciele, jej grubość może dochodzić nawet do 4-7mm grubości. Dla porównania np. w stawie biodrowym chrząstka panewki stawu jest grubości około 1,5mm.

Chondrocyty odżywiane są przez związki przenikające z płynu stawowego i z warstwy pochrzęsntej (z kości). Ostatnie badania wskazują na to, że to jednak płyn stawowy jest głównym źródłem substancji odżywczych.

Uszkodzenia powierzchni stawowej oceniane są wg czterostopniowej skali wg. Outerbridg’a – wywodzący się ze stopniowania uszkodzeń artroskopowo.

Stopień I uszkodzenia, to obrzęk. Uszkodzenie II stopnia uszkodzenie powierzchni chrząstki sięgające 50% jej grubości, III to uszkodzenia ponad 50% grubości, ale nie osłaniające powierzchni podchrzęstnej, uszkodzenia IV stopnia to uszkodzenia pełnej grubości z pełnym odsłonięciem powierzchni podchrzęstnej (czyli de facto powierzchni kości) czemu często towarzyszą wtórne zmiany w kości – jak torbiele podchrzęstne.

RTG

W badaniach RTG nie widzimy chrząstki, a jedynie tzw. szparę stawową – czyli przestrzeń między kośćmi, wypełnioną niewidoczna w tym badaniu chrząstką. Na podstawie badania RTG nie jesteśmy w stanie stwierdzić precyzyjnie z jakimi uszkodzeniami chrząstki mamy do czynienia. Gdy dochodzi do zwężenia szpary stawowej możemy domyślić się, że chrząstka uległa „wytarciu” – ale czy dotyczy symetrycznie obu powierzchni stawowych (np. rzepki i k. udowej w przypadku stawu rzepkowo- udowego) które się stykają czy tylko jednej? Czy jest to równomierne uszkodzenie czy są miejsca bardzie j i mniej uszkodzone?

Obraz RTG prawidłowej szpary stawowej stawu rzepkowo - udowego (<>) w tzw. projekcji osiowej rzepki wg. Merchanta.
- - - - powierzchnia stawowa rzepki, ……… - powierzchnia stawowa kości udowej, tzw. bruzdy międzykłykciowej.

Staw rzepkowo - udowego w projekcji bocznej stawu kolanowego.

Jednoznaczne informacje na temat nasilenia uszkodzeń powierzchni stawowej mamy dopiero gdy mamy do czynienia z uszkodzeniami IV stopnia z towarzyszącymi zmianami wtórnymi warstwy podchrzęstnej – czyli np. torbiele. Niestety jest już to etap zaawansowanych zmian zwyrodnieniowych, u uszkodzenia powierzchni stawowej chcemy wykrywać znacznie wcześniej.

Obraz RTG nasilonych zmian zwyrodnieniowych ze zniesieniem / zwężeniem szpary stawowej. Dodatkowo widoczne osteofity krawędzi stawowych

Badanie RTG spełnia też jednak bardzo istotną rolę w ocenie anatomii kostnej stawów – na jego podstawie możemy określić tzw. dysplazję stawu rzepkowo - udowego – czyli nieprawidłowe uformowanie w trakcie rozwoju, co sprzyja uszkodzeniom powierzchni stawowej i zwichnięciom rzepki.

Obraz RTG rzepek z dysplazją stawów rzepkowo - udowych. Obie rzepki ustawione w niewielkim bocznym podwichnięciu. Po stronie prawej szpara stawowa (zielone <>) z bardziej nasilonymi zmianami zwyrodnieniowymi.

USG

Badanie USG ma bardzo ograniczoną rolę w ocenie powierzchni stawowych stawu kolanowego, a w przypadku stawu rzepkowo – udowego można wręcz powiedzieć, że badanie USG się do tego nie nadaje, ponieważ nie jest w stanie nam pokazać chrząstki na rzepce. W literaturze i w codziennej praktyce stosowane są różne metody mające na celu „odchylenie rzepki” w celu zwiększenia dostępności powierzchni na rzepce, ale widoczność przy takich manipulacjach zwiększa się jedynie w niewielkim stopniu.

Schemat przedstawiający ograniczenia USG w ocenie powierzchni stawowych.
…….. (czerwone) - niedostępna chrząstka stawu rzepkowo - udowego.

Obraz USG przedstawiający rzeczywisty obraz z przyłożenia głowicy, widoczny na sąsiednim schemacie (głowica położona poniżej rzepki).
Słabo widoczna chrząstka oznaczona <> i …….

Nieco lepiej wygląda sytuacja oceny powierzchni stawowej kości udowej stawu rzepkowo - udowego – jest ona fragmentarycznie widoczna, ale jest to zależne od zakresu ruchy stawie kolanowym. Przy dużym zapaleniu lub bezpośrednio po urazie (np. zwichnięcie rzepki) zgięcie w kolanowym jest bardzo ograniczone co powoduje znacznego stopnia przesłonięcie powierzchni stawowej przez rzepkę.

Zróżnicowanie dostępności powierzchni stawowej w zależności od kąta zgięcia w stawie kolanowym .
zielone (….) oznaczają dostępną badaniu USG chrząstkę

Obraz USG prawidłowej chrząstki powierzchni rządowej k. udowej.

Obraz USG prawidłowej chrząstki.

Obraz USG uszkodzeń IV stopnia.
* - widoczne nierówności warstwy podchrzęstnej powstające w wyniku zmian zwyrodnieniowych.
<> - prawidłowa chrząstka.

TK

Rzadko stosowaną metodą do oceny powierzchni stawowej rzepki jest tzw. artro-TK, czyli badanie tomografii komputerowej z podaniem kontrastu (środka cieniującego) do jamy stawu. Umożliwia to bardzo precyzyjne uwidocznione wielkości i lokalizacji uszkodzeń powierzchni stawowej.

Minusem tej metody jest to, że wiąże się ona z dodatkową dawką promieniowania i koniecznością wykonania iniekcji dostawowej.

Zazwyczaj artro – TK stosowane jest w przypadku przeciwskazań do badania RM.

Obraz artro - TK uwidaczniający uszkodzenia chrząstki III/ IV stopnia.

 RM

Złotym standardem w ocenie chrząstki jest badanie rezonansem magnetycznym (RM). Jest to najbardziej precyzyjna metoda i umożliwia ona ocenę uszkodzeń powierzchni stawowej, uszkodzenia struktury chrząstki i to co bardzo ważne, ocenia również zmiany warstwy podchrzęstnej. Badanie RM jest na tyle precyzyjne, że uwidacznia drobne ogniska obrzęku kości, wskazujące na obecność pełnej grubości uszkodzeń chrząstki, co wynika z nieprawidłowej penetracji płynu stawowego do kości.  

Obraz RM prawidłowej chrząstki przedstawiony w różnych sekwencjach. <> - chrząstka na rzepce.

Obraz RM przedstawiający chonodromalację II stopnia. Ogniska uszkodzeń zaznaczono >.

Obraz RM przedstawiający chonodromalację III / IV stopnia. Ogniska uszkodzeń zaznaczono >.

Obraz RM przedstawiający uszkodzenie IV stopnia z towarzyszącymi ogniskami obrzęku (>) podchrzęstnego. Prawidłowa chrząstka oznaczono jest W.

Badanie RM dodatkowo, poza oceną struktury chrząstki, umożliwia ocenę stopnia jej uwodnienia, co jest możliwe przy użyciu tzw. T2mapy (nazywanego również chrząstkogramem). Pojawiaj się również możliwości bardziej zawansowane metody oceny składu chemicznego chrząstki.

Dodatkowe możliwości RM przedstawiające skład chrząstki szklistej - T2 mapa ocenia uwodnienie, dGemric i T1rho m.in. zawartość glikozaminoglikanów.
Źródło obrazka - link publikacji na dole strony.

Warto wspomnieć, że również RM ma swoje ograniczenia w obrazowaniu chrząstki, a te ograniczenia wynikają z dokładności badania, bo na tym samym aparacie można zrobić bardziej i mniej precyzyjne badanie. Można przyjąć, że im dłuższe badanie tym ta dokładność jest większa.

Wpływ jakości badania RM na diagnozę.
Porównanie badań tego samego pacjenta wykonanych na dwóch różnych aparatach. Badanie a. było interpretowane jako uszkodzenia II/III stopnia, w badaniu b. widać, że są uszkodzenia IV stopnia z drobnymi ogniskami obrzęku.

Podsumowanie

Gdy podejrzewamy uszkodzenia chrząstki w stawie rzepkowo – udowym konieczne jest wykonanie dwóch badań – badanie RTG i RM. Jedno i drugie w bardzo istotny sposób się uzupełniają. Natomiast badanie USG w przypadku oceny chonodromalacji stawu rzepkowo - udowego wnosi na tyle mało, że można je spokojnie pominąć i po wykonaniu badania RTG warto wykonać od razu RM.

Linki:

1. Choi, Jung-Ah, and Garry E Gold. “MR imaging of articular cartilage physiology.” Magnetic resonance imaging clinics of North America vol. 19,2 (2011): 249-82. doi:10.1016/j.mric.2011.02.010

2. Wang, Yuze et al. “Nutrition and degeneration of articular cartilage.” Knee surgery, sports traumatology, arthroscopy : official journal of the ESSKA vol. 21,8 (2013): 1751-62. doi:10.1007/s00167-012-1977-7

3. Draper CE, Besier TF, Gold GE, Fredericson M, Fiene A, Beaupre GS, Delp SL. Is cartilage thickness different in young subjects with and without patellofemoral pain? Osteoarthritis Cartilage. 2006 Sep;14(9):931-7. doi: 10.1016/j.joca.2006.03.006. Epub 2006 Apr 27. PMID: 16647278.

4. Coleman CM, Flug JA, Major N. Imaging of Cartilage in the Athlete. Clin Sports Med. 2017 Jul;36(3):427-445. doi: 10.1016/j.csm.2017.02.002. Epub 2017 Apr 2. PMID: 28577704.