LE LESIONI CARTILAGINEE: INQUADRAMENTO DIAGNOSTICO E TERAPEUTICO

A cura di F. Priano e D. Rosa 2002 Springer ed.

IMAGING

NELLA PATOLOGIA CARTILAGINEA

Guelfi M., Gambaro A., Priano F.

INTRODUZIONE

La cartilagine articolare è cartilagine ialina che, grazie al suo elevato

contenuto idrico e alla sua struttura macromolecolare, permette uno

scorrimento delle superfici articolari quasi senza attrito ed è capace di

sopportare carichi enormi (1-2).

Le cause più comuni di danno alla cartilagine articolare sono : l’artrosi,

primitiva o secondaria, e le fratture osteocondrali, entrambe esitano in un

danno permanente della cartilagine che ne annulla le sue caratteristiche di

scorrevolezza e resistenza (3).

Allo studio delle lesioni cartilaginee si è sempre dedicata con grande

interesse la radiologia, le tecniche di imaging storicamente impiegate nello

studio della cartilagine articolare sono: la radiografia convenzionale,

l’artrografia, la tomografia computerizzata e la risonanza magnetica.

L’avvento della RMN ha fatto tramontare tutte le tecniche, anche di largo

impiego ma invasive (artrografia, artroTC) mentre altre si mantengono

ancora utili (Rx); quindi parlando di imaging nello studio della patologia

articolare è utile ricordare tutte le tecniche storicamente utilizzate

esaminandone le caratteristiche, i pregi, i difetti e le cause che sono state

alla base del loro tramonto.

TECNICHE DI INDAGINE

La radiologia convenzionale è il primo esame da eseguire nelle lesioni

acute e croniche della cartilagine articolare, anche se è incapace a

visualizzare direttamente la cartilagine è sempre attuale e non deve essere

trascurata per le preziose informazioni indirette che ci può fornire; inoltre è

una indagine a basso costo, di semplice esecuzione e con bassa esposizione

a sorgenti ionizzanti, non è assolutamente un’indagine obsoleta ma il primo

approccio nell’iter diagnostico di una lesione osteocondrale o artrosica.

La radiografia dopo iniezione intra-articolare di mezzo di contrasto, o

artrografia, consente una visione diretta della cartilagine e di suoi danni, si

può eseguire con un solo mezzo di contrasto idrosolubile o con lo stesso

mezzo di contrasto e aria per distendere l’ambiente articolare e creare una

immagine più precisa della superficie articolare e di eventuali lesioni

cartilaginee, questa seconda metodica è preferita a quella ad un solo mezzo

di contrasto perché più precisa e definita; i limiti maggiori dell’artrografia

sono rappresentati dalla limitatezza della area visualizzata, dall’invasività e

dal rischio di reazioni secondarie alla somministrazione del mezzo di

contrasto, l’avvento di tecniche non invasive, di più rapida esecuzione e di

miglior visualizzazione topografica dell’area indagata ha, da tempo,

pensionato questa metodica.

La tomografia computerizzata non consente una diretta visualizzazione

della cartilagine se non dopo iniezione di mezzo di contrasto, in questo

caso è possibile uno studio approfondito anche di articolazioni complesse

quali quelle del ginocchio, della caviglia e del gomito; presenta gli stessi

problemi di invasività e di tollerabilità della artrografia, anch’essa è

scarsamente impiegata al giorno d’oggi.

L’avvento della risonanza magnetica computerizzata, con il suo superiore

contrasto nello studio delle parti molli e le capacità di studio multiplanare,

è stato la risoluzione di molti problemi nell’imging della cartilagine

articolare, infatti la RMN può fornire, in modo non invasivo, informazioni

sia morfologiche che biochimiche sullo stato della cartilagine. Le

informazioni morfologiche fornite dalla RMN includono sia le lesioni

focali o diffuse della cartilagine che possono anche essere evidenziate da

altre tecniche, ma invasive, quali l’artroscopia e comunque la RMN ci

fornisce informazioni quali lo spessore, il volume e la morfologia

tridimensionale della cartilagine; le informazioni biochimiche sono

rappresentate dalla possibilità di conoscere il contenuto di acqua, di

proteoglicani, di collageno e di sodio; la conoscenza di queste ulteriori

informazioni è di grande utilità nella comprensione della affezione e quindi

nella scelta del trattamento. Fig. 1 a , b ( a:1070az – b:1070ba)

ASPETTO DELLA CARTILAGINE NORMALE IN RMN

La conoscenza dell’aspetto della cartilagine normale è di fondamentale

importanza per comprendere l’aspetto delle lesioni; nei primi studi sulla

cartilagine furono trovati diversi tipi di intensità di segnale da investigatori

diversi, questi aspetti differenti erano dovuti a differenti parametri di

acquisizione che modificano il tipo di intensità di segnale della cartilagine,

in particolare la risoluzione, il peso in T1 e T2 e l’orientamento della

cartilagine Fig.2 ( 1,4 ). In studi più recenti è stato osservato che la

cartilagine articolare ha una intensità di segnale uniforme, simile al

muscolo, quando viene usato un tempo di eco breve (<10 msec.) per le

sequenze pesate in T1 ( 1,4,5,6 ) Quando si utilizza una RMN ad alta

risoluzione spaziale con sequenze T2 pesate si ottiene una sottile lamina di

bassa intensità di segnale che corrisponde alla zona superficiale di

scorrimento, questa zona è costituita da un sottilissimo strato di collageno

ad alta densità con un basso contenuto d’acqua sulla superficie cartilaginea,

subito sotto a questa zona si ha una regione ad alta intensità di segnale che

corrisponde alla rimanente zona tangenziale e alla zona di transizione, la

successiva sottostante lamina a bassa intensità di segnale corrisponde alla

zona radiale, qualche volta si osserva una sottile banda di segnale ad

intensità intermedia nella zona radiale profonda; la banda di segnale a bassa

intensità che si osserva più profondamente corrisponde alla cartilagine

calcifica (1,4).

DANNI CARTILAGINEI E RMN

Sia le sequenze pesate in T1 che in T2 sono utili per lo studio di lesioni che

interessino la morfologia della superficie cartilaginea perché la cartilagine

ha una alta intensità di segnale rispetto al liquido articolare nelle immagini

in T1-pesate e bassa intensità di segnale relativamente al liquido sinoviale

nelle sequenze in T2-pesate; danni alla cartilagine articolare della rotula

sono stati diagnosticati, con sequenze in T2-pesate, con sensitività del

48%-100%, specificità del 50%-96% e accuratezza del 52%-81%.

(7,8,9,10)

Le sequenze in T2-pesate con tecnica fast Spin- Echo, di più recente

introduzione, consentono l’acqusizione di immagini con un notevole

incremento di efficienza dovuto ad un più rapido tempo di acquisizione

dell’immagine e ad un incremento del rapporto segnale/disturbo. (11,12)Le

sequenze pesate in T1 e T2 con soppressione del grasso hanno dimostrato

di incrementare l’accuratezza della valutazione della cartilagine, la

soppressione del grasso incrementa la possibilità di poter apprezzare le più

piccole variazioni di intensità del segnale stesso anche negli stadi iniziali di

condropatia. (1-8-11-13-14) Le sequenze con soppressione del grasso

eseguite nei piani coronali e assiali sono attualmente considerate il metodo

non invasivo più accurato e più rapido per la diagnosi di lesioni cartilaginee

traumatiche o degenerative e per la loro stadiazione, lo studio nei piani

coronale e assiale offre una visualizzazione della cartilagine

sufficientemente ampia da fornire una sensitività e una specificità elevata

per i danni cartilaginei; in particolare l’uso di sequenze tridimensionali con

soppressione del grasso gradient-echo hanno dimostrato accuratezza del

91%, sensitività del 86% e specificità del 97% nella diagnosi delle lesioni

cartilaginee. (1-15). Fig. 4-5-6-7

L’artro-RMN Fig.3 con mezzo di contrasto paramagnetico iniettato in sede

intra-articolare viene usata per aumentare la sensibilità della metodica nella

detezione dei danni cartilaginei, in particolare di grado iniziale,

l’accuratezza diagnostica di questa metodica è dell’88% (1,16) , la sua

diffusione è limitata per l’invasività, le possibili reazioni allergiche al

mezzo di contrasto e per lo scarso vantaggio in accuratezza diagnostica

rispetto la tecnica senza mezzo di contrasto.

IMAGING NELL’ARTROSI

La malattia artrosica è una patologia di larga diffusione, interessa fino al

10%-15% della popolazione di età compresa tra i 25 aa. e i 74aa. (3, 17),

può colpire una o più articolazioni, la degenerazione articolare avviene con

alterazioni metaboliche che determinano assottigliamento della cartilagine

articolare e alterazioni ossee e periarticolari quali osteofiti, sclerosi

dell’osso subcondrale, cisti subcondrali, corpi liberi intraarticolari.

L’esame elettivo è quello radiografico che facilmente mette in evidenza le

alterazioni sopra descritte, va eseguito nelle proiezioni standard per

l’articolazione da esaminare e in particolari proiezioni specifiche per

singoli distretti articolari; sotto carico per gli arti inferiori, specie ginocchio

e caviglia finalizzate a valutare l’asse dell’arto in stazione eretta; proiezione

postero-anteriore in ortostasi del ginocchio in flessione di 45° o proiezione

di Rosemberg (3, 18). Le proiezioni specifiche sono finalizzate ad una

migliore valutazione dell’interlinea articolare, per quanto riguarda il

ginocchio deve essere valutata nel punto di carico massimo come appunto i

condili femorali nella zona di contatto quando il piede appoggia a terra e

questo avviene quando il ginocchio è flesso di circa 45°.

L’impiego della RMN può avere una sua utilità nelle forme iniziali di

artrosi specie per evidenziare eventuali sofferenze biologiche dell’osso

subcondrale quali l’osteonecrosi.

IMAGING NELLE LESIONI TRAUMATICHE

Dobbiamo innanzi tutto dire che esistono due differenti tipi di lesioni

traumatiche della cartilagine articolare: un tipo è rappresentato dalle

fratture delle epifisi che si estendono anche all’articolazione (fratture

articolari) il secondo tipo è rappresentato da lesioni della cartilagine

prodotte da forze di taglio capaci di provocare lesioni superficiali della

cartilagine, che possono interessarne tutto lo spessore o solo una sua parte

(fratture condrali), oppure lesioni della cartilagine e di una porzione

superficiale dell’osso subcondrale (fratture osteocondrali) Fig. 8-9.

Fratture articolari

Sono fratture che solitamente interessano l’osso spongioso delle epifisi e

che si estendono fino all’ambiente articolare coinvolgendone la cartilagine.

I segmenti maggiormente interessati sono le dita, il polso,il capitello

radiale, l’epifisi distale dell’omero, il piatto tibiale e il calcagno, l’esame

Rx mette in evidenza solo la frattura dell’ossso sottostante la cartilagine

articolare il cui danno è presunto solo in base all’interessamento della linea

subcondrale, solitamente l’esame Rx sottostima il danno cartilagineo

perché non può evidenziare le fratture condrali che sempre si associano in

questo tipo di lesione; la RMN evidenzia invece sia le fratture dell’osso che

quelle della cartilagine articolare.

Fratture condrali e osteocondrali

Questo tipo di lesione è dovuto a forze di taglio che sollecitano la

cartilagine articolare durante un trauma con movimento di rotazione o di

lussazione , la cartilagine può essere danneggiata solo nel suo spessore,

allora avremo una frattura condrale, mentre nelle fratture osteocondrali si

assiste ad un interessamento anche dell’osso sub condrale. I migliori

esempi di questo tipo di patologia sono rappresentati dalla lussazione della

rotula o scapolo-omerali, durante la quale si può verificare un distacco

condrale o osteocondrale della faccetta rotulea mediale o della porzione

laterale del condilo femorale esterno Fig.8-9 o della cartilagine glenoidea

Fig.10 per le lussazioni scapolo-omerali, e le gravi distorsioni della tibio-

tarsica Fig. 12 a-b con frattura condrale dell’angolo supero-mediale del

domo astragalico. Nei casi con interessamento dell’osso sub-condrale il

quadro Rx può essere già dimostrativo Fig. 11 in quanto si evidenzia la

lesione ossea, nel caso di distacchi osteocondrali della rotula la radiografia

in proiezione assiale di Merchant è quella che meglio evidenzia questo tipo

di lesione. La RMN è ovviamente indispensabile per evidenziare e

quantificare anche le lesioni delle parti molli, capsula e legamenti, che si

associano sempre in questi traumi, consente inoltre di visualizzare

eventuali distacchi cartilaginei semplici che non sono visibili con il

semplice esame Rx.

CONCLUSIONI

L’esame radiografico continua ad essere la metodica di primo approccio

nell’imaging delle lesioni cartilaginee, ci può fornire importanti notizie sia

dirette che indirette, viene utilizzato anche per seguire l’evoluzione della

lesione nel tempo. La l’artroTC è una buona metodica, specie in

articolazioni complesse, consente di evidenziare bene lesioni condrali

compresi corpi liberi articolari, i limiti sono rappresentati dalla invasività e

dal rischio di reazioni allergiche al mezzo di contrasto.

La RMN è sicuramente la metodica più completa nell’imaging della

cartilagine, Fig. 13–14 l’evoluzione tecnologica che consente tempi più

rapidi di acquisizione delle immagini, i software di nuova generazione,

insieme ad elaboratori più potenti con sentono di eseguire sequenze sempre

più sofisticate e più adeguate allo studio della cartilagine (19) che

consentono di evidenziare lesioni di piccole dimensioni della superficie

cartilaginea (grado 1 ICRS) che erano fino a poco tempo fa di esclusivo

(14) appannaggio della artroscopia.

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