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MR-arthrography in superior instability of the shoulder: correlation with arthroscopy

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Radiol medDOI 10.1007/s11547-013-0942-y

AbstractPurpose. This study was undertaken to evaluate magnetic resonance (MR) arthrography in the detection and classification of lesions that may cause superior instability.Materials and methods. Forty-two consecutive patients with clinical signs of chronic superior instability of the shoulder underwent MR arthrography followed by arthroscopic surgery. For each patient we retrospectively reviewed the MR arthrography and surgical findings.Results. We detected 31 superior labral anterior posterior (SLAP) lesions, all confirmed on arthroscopy with three cases of underestimation: in the detection of SLAP lesions, the sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value (PPV) and negative predictive value (NPV) of MR arthrography were 100%; in the evaluation of the type of SLAP lesion, sensitivity was 100%, specificity was 78.5%, accuracy was 92.8%, PPV was 71.7% and NPV was 100%. All cases of capsular laxity (13/42) and biceps tendon lesions (3/42) were confirmed on arthroscopy with sensitivity, specificity, accuracy, PPV and NPV of 100%. Eleven cuff lesions were detected on MR arthrography, 10 of which confirmed at arthroscopy: sensitivity was 100%, specificity was 96.8%, accuracy was 97.6%, PPV was 90.9% and NPV was 100%. Associated lesions were found in 38/42 patients.Conclusions. Superior instability is frequently associated with different anatomical variants or pathological conditions, such as SLAP lesions. The role of MR arthrography is to describe the key features of lesions affecting the superior portion of the shoulder, including location, morphology, extent, and associated injuries and

RiassuntoObiettivo. Scopo del presente lavoro è stato valutare il ruolo dell’artro-risonanza magnetica (RM) nell’identificazione e nella classificazione delle lesioni che possono essere alla base dell’instabilità superiore di spalla.Materiali e metodi. Quarantadue pazienti consecutivi con segni clinici di instabilità superiore cronica di spalla sono stati sottoposti ad artro-RM e successiva artroscopia chirurgica. Per ogni paziente abbiamo retrospettivamente considerato i reperti artro-RM e i reperti artroscopici.Risultati. Abbiamo riscontrato 31 lesioni del labbro glenoideo superiore da anteriore a posteriore (SLAP lesions), tutte confermate all’esame artroscopico con 3 casi di sottostima del grado di lesione: nella individuazione delle SLAP lesions la sensibilità, specificità, accuratezza, valore predittivo positivo (VPP) e valore predittivo negativo (VPN) dell’artro-RM sono risultati del 100%; nella valutazione del tipo di SLAP lesion la sensibilità è stata del 100%, la specificità del 78,5%, l’accuratezza del 92,8%, il VPP del 71,7% e il VPN del 100%. Tutti i casi di lassità capsulo-legamentosa (13/42) e di lesione del tendine del capo lungo del bicipite (3/42) sono stati confermati all’artroscopia con sensibilità, specificità, accuratezza, VPP e VPN del 100%. Delle 11 lesioni dei tendini della cuffia dei rotatori diagnosticate con artro-RM, 10 sono state confermate artroscopicamente con sensibilità del 100%, specificità del 96,8%, accuratezza del 97,6%, VPP del 90,9% e VPN del 100%. Lesioni associate sono state diagnosticate in 38/42 pazienti.

MUSCULOSKELETAL RADIOLOGYRADIOLOGIA MUSCOLO-SCHELETRICA

MR-arthrography in superior instability of the shoulder: correlation with arthroscopy

Artro-RM di spalla nella instabilità superiore: correlazione con artroscopia

Eugenio Genovese1 • Emanuela Spanò1 • Alessandro Castagna2 • Anna Leonardi1 Maria Gloria Angeretti1 • Leonardo Callegari1 • Carlo Fugazzola1

1Department of Radiology, Insubria University, Via Guicciardini, 21100 Varese, Italy2Unit of Shoulder Surgery, IRCCS Instituto Clinico Humanitas, Milan, ItalyCorrespondence to: E. Genovese, Tel.: +39-0332-393465, Fax: +39-0332-278510, e-mail: [email protected]

Received: 15 May 2012 / Accepted: 24 July 2012© Springer-Verlag 2013

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Conclusioni. L’instabilità superiore di spalla è frequentemente associata a condizioni patologiche, come le SLAP lesions o a varianti anatomiche. Il ruolo dell’artro-RM è quello di valutare le caratteristiche delle lesioni della porzione sovraequatoriale della spalla, descrivendone la sede, la morfologia e l’estensione e di identificare e descrivere la presenza di lesioni e varianti anatomiche associate.

Parole chiave Spalla · Artrografia-RM · Instabilità · Instabilità superiore · SLAP lesion

Introduzione

L’instabilità gleno-omerale è una causa comune di dolore e perdita della funzionalità della spalla ed è responsabile di sublussazioni sintomatiche o lussazioni della testa omerale rispetto alla fossa glenoidea [1]. Esistono molte classifica-zioni delle instabilità di spalla, tra queste la più adottata dai chirurghi ortopedici è quella di Matsen-Snyder-Castagna che include le traumatic unidirectional Bankart lesions, re-sponds to surgery (TUBS), che vanno incontro a trattamento chirurgico, le atraumatic multidirectional bilateral responds to rehabilitation inferior capsular shift, and interval closure (AMBRII), che giovano solitamente di un trattamento con-servativo riabilitativo e le acquired instability overstress surgery (AIOS) caratterizzate da microinstabilità acquisita secondaria ad eventi microtraumatici ripetuti [2–4].

La regione sovra-equatoriale, o superiore, di spalla è un’area anatomica dell’articolazione gleno-omerale che si può definire come la regione della glenoide che va da ore 9 ad ore 3, considerando il quadrante di un orologio sulla superficie della glena, dove ore 12 è il nord, ore 6 il sud, ore 3 la porzione anteriore e ore 9 la porzione posteriore [5]. La regione sovra-equatoriale include alcune strutture anatomiche che hanno un ruolo fondamentale nella stabiliz-zazione statica e dinamica dell’articolazione gleno-omerale (intervallo libero dei rotatori, tendine del capo lungo del bicipite brachiale, cercine glenoideo superiore, legamenti gleno-omerali superiore e medio e i tendini della cuffia dei rotatori). Lesioni o varianti anatomiche di queste strutture sono correlate con l’insorgenza di instabilità superiore di spalla [6–10].

La valutazione della regione superiore (sovra-equatoria-le) della spalla è difficoltosa sia a causa del numero elevato di varianti anatomiche presenti in questa zona, sia a causa della difficoltà nella precisa stima delle lesioni labrali su-periori. L’artro-risonanza magnetica (RM) sembra essere la tecnica di imaging migliore attualmente disponibile per la valutazione della regione gleno-omerale superiore [11–13]. Lo scopo del nostro studio è quello di valutare il ruolo dell’artro-RM nell’identificazione e classificazione delle le-

anatomical variants and to correlate these features with clinical symptoms.

Keywords Shoulder · MR arthrography · Instability · Superior instability · SLAP lesion

Introduction

Glenohumeral instability is a common cause of shoulder pain and loss of shoulder function and refers to the symp-tomatic subluxation or dislocation of the humeral head in relation to the glenoid fossa [1]. Many classifications of shoulder instability exist. Among them, the most common-ly adopted by orthopaedic surgeons is the Matsen-Snyder-Castagna classification which includes traumatic unidirec-tional instability with Bankart lesion and requiring surgery (TUBS), atraumatic multidirectional bilateral instability responsive to rehabilitation, inferior capsular shift and in-terval closure (AMBRII), and a group of subtle conditions of minor instability secondary to repeated microtraumas and known as acquired instability from overstress usually treated with surgery (AIOS) [2–4].

Labral position is located by superimposing the face of a clock onto the surface of the glenoid, and by convention 12 o’clock is superior and 6 o’clock is inferior; the 9 to 3 o’clock position of the glenoid fossa corresponds to the su-perior zone of the glenoid labrum or supraequatorial area, 3 o’clock is the anterior portion and 9 o’clock the posterior portion [5]. The supraequatorial region includes structures that have an important role in static and dynamic stabilisa-tion of the glenohumeral joint (rotator interval, long head of the biceps brachii, superior glenoid labrum, superior and middle glenohumeral ligaments and tendons of rotator cuff). Lesions or anatomical variants of these structures are related to shoulder instability [6–10].

Evaluation of the superior zone is diagnostically chal-lenging from an imaging standpoint because of the large number of normal variations which occur in this location and the difficulty in accurately assessing superior labral in-juries. Magnetic resonance (MR) arthrography appears to be the best imaging technique currently available for the evaluation of the glenohumeral joint [11–13]. The purpose of this study was to evaluate the role of the MR arthrogra-phy in the identification and classification of lesions that support superior instability, comparing imaging findings with the data from arthroscopic surgery.

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sioni che sono alla base dell’instabilità superiore di spalla, correlando i dati di imaging con i dati artroscopici.

Materiali e metodi

Nel periodo compreso tra Gennaio 2007 e Gennaio 2010, abbiamo valutato retrospettivamente 42 pazienti (30 maschi e 12 femmine) con età media di 36 anni (range: 19–62 anni, mediana: 33 anni) sottoposti ad artro-RM di spalla e succes-siva chirurgia artroscopica.

Tutti i pazienti presentavano clinicamente segni di insta-bilità sovra-equatoriale cronica di spalla con dolore aspe-cifico, irradiato all’arto omolaterale, spesso esacerbato dall’extrarotazione e associato a deficit di forza. La mag-gior parte dei pazienti riferiva una sensazione di “schiocco, scatto” articolare durante i movimenti, associato a pareste-sie dell’arto, sublussazione sintomatica o blocco articolare transitorio. All’esame obiettivo la gamma di test di movi-mento rivelava una maggiore rotazione esterna in abduzione combinata con una ridotta rotazione interna. I sintomi erano presenti da un periodo di 3–6 mesi e tutti i pazienti erano stati trattati conservativamente, senza beneficio, con farmaci antiinfiammatori non steroidei (FANS) e fisiochinesiterapia (FKT).

Sono stati esclusi dallo studio i pazienti con anamnesi positiva per eventi traumatici recenti (nell’ultimo anno), i pazienti con quadro clinico riconducibile alla presenza di patologia della cuffia dei rotatori ed i pazienti con pregresso intervento chirurgico alla spalla.

L’intervallo medio tra l’esame artro-RM e l’artroscopia di spalla è stato di 3 mesi (1–5 mesi).

Tutti gli esami sono stati eseguiti utilizzando una bobi-na dedicata flessibile per la spalla con magnete da 1,5 T: Eclipse, Picker-Marconi (Unit 1) and Avanto, Siemens (Unit 2). Tutti i pazienti avevano firmato il consenso prima dell’e-secuzione dell’esame. L’iniezione dell’articolazione è sta-ta eseguita senza guida scopica, con ago spinale 19,5 G e successiva iniezione intra-articolare di 20 ml di contrasto paramagnetico (Magnevist 2 mmol/l; Bayer-Schering Ber-lino, Germania; Dotarem 2,5 mmol/l, Guerbet, Francia). L’esame è stato eseguito immediatamente dopo l’iniezione intra-articolare.

I pazienti sono stati posizionati con l’omero in posizione neutra.

Lo studio artro-RM è stato eseguito utilizzando due pro-tocolli in base al tomografo utilizzato (Unità 1 e Unità 2). Nel protocollo dell’Unità 1 venivano utilizzate sequenze spin echo (SE) T1 pesate [tempo di ripetizione (TR) 500 ms, tem-po di eco (TE) 12 ms, matrice 256×512, number of signal averages (NSA) 1, thickness 3,5–4 mm] per ottenere imma-gini nei piani sagittale, coronale ed assiale. Sono state usate sequenze fast spin echo (FSE) pesate in densità protonica e

Materials and methods

From January 2007 to January 2010, we retrospectively reviewed 42 patients (30 men and 12 women; mean age, 36 years; age range, 19–62 years; median age, 33) who underwent MR arthrography of the shoulder followed by arthroscopic surgery.

All patients had clinical signs of chronic supraequato-rial instability of the shoulder, with diffuse, difficult to pinpoint, shoulder pain radiating to the arm, exacerbated by external rotation and arm extension and associated with weakness. Symptoms were present for a period of 3-6 months. All patients were treated with conservative treat-ment with nonsteroid anti-inflammatory drugs (NSAIDs) and physiotherapy (FT) before undergoing MR arthrog-raphy. The majority of patients described “snapping and popping” feelings during movements, “dead arm” sensa-tion, painful subluxation, or transient locking. On physical examination, range of motion testing commonly revealed increased external rotation in abduction combined with re-duced internal rotation. Exclusion criteria were: a history of recent traumatic events (within the last year) or surgical procedures on the shoulder and clinical signs of primary rotator cuff disease.

The mean interval between MR arthrography and ar-throscopy was 3 months (1–5 months).

All MR studies were performed with a dedicated shoul-der coil using a 1.5-T scanner [Eclipse, Picker-Marconi (Unit 1) and Avanto, Siemens (Unit 2)]. All patients gave written informed consent before the procedure. The intra-articular injection was done without fluoroscopic guidance using a 19.5-gauge spinal needle and with the administra-tion of 20 ml of paramagnetic contrast agent (Magnevist 2 mmol/l, Bayer-Schering, Berlin, Germany; Dotarem 2.5 mmol/l, Guerbet, France). The examination was performed immediately after the intra-articular injection of contrast agent.

Patients were positioned with the humerus in a neutral position.

The MR study of the shoulder was performed using two protocols named Unit 1 and Unit 2. The Unit 1 protocol involved the use of sagittal, coronal or axial T1-weighted spin echo (SE) sequences [time to repetition (TR), 500 ms; time to echo (TE), 12 ms; matrix, 256×512; number of signal averages (NSA), 1; thickness, 3.5–4 mm]; sagittal or coronal fat-saturated T2- and/or proton density (PD)-weighted fast spin echo (FSE) sequences [TR, 4000 ms; TE, 19/96 ms; flip angle (FA), 90°; matrix, 256×256; NSA, 2; thickness, 4 mm]; and 3D FSE fat-saturated T1 sequenc-es (TR, 31 ms; TE, 7 ms; FA, 90°; matrix, 256×256; NSA, 2; thickness, 0.50 mm) in axial or coronal planes.

The Unit 2 protocol involved 3D isotropic T1 sequenc-es (TR, 16,20 ms; TE, 3,72 ms; FA, 8°; matrix, 320×307;

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in T2 con saturazione del segnale del grasso [DP/T2 FAT-SAT, TR 4000 ms, TE 19/96 ms, flip angle (FA) 90°, ma-trice 256×256, NSA 2; thickness 4 mm] sul piano coronale e sequenze 3D FSE con soppressione del grasso pesate in T1 (TR 31 ms, TE 7 ms, FA 90°, matrice 256×256, NSA 2, thickness 0,50 mm) per ottenere immagini assiali.

Nel protocollo dell’Unità 2 abbiamo utilizzato sequenze 3D con voxel isotropico e soppressione del grasso (TR 16,20 ms, TE 3,72 ms, FA 8°, matrice 320×307, NSA 1, thickness 0,54 mm) sul piano assiale; sequenze turbo spin echo (TSE) pesate in T1 (TR 667 ms, TE 8,8 ms, FA 143°, matrice 384×307, NSA 1, thickness 3,5–4 mm) sul piano coronale obliquo (parallelo all’asse lungo del tendine del sovraspi-nato) e sul piano sagittale obliquo (perpendicolare all’asse lungo del tendine del sovraspinato) e infine sequenze FSE DP/T2 FAT SAT (TR 3700, TE 21/125 ms, FA 150°, matrice 230×256, NSA 1, thickness 3,5–4 mm) sul piano coronale. Il campo di vista (FOV) era variabile da 16 a 20 cm.

Gli esami artro-RM sono stati revisionati retrospettiva-mente, sono stati ricercati tre parametri: la presenza di le-sioni del labbro glenoideo superiore da anteriore a posterio-re (SLAP lesions), di lassità capsulare dell’intervallo libero e di lesioni del capo lungo del bicipite. Sono state valutate eventuali patologie associate. I dati sono stati confrontati con i risultati dell’artroscopia chirurgica.

Risultati

I risultati sono riportati nella Tabella 1. I dati riportati dai due radiologi mostravano concordanza di opinione in tutti i casi. Non abbiamo notato differenze significative tra gli studi artro-RM eseguiti con il protocollo dell’Unità 1 e quelli ese-guiti con il protocollo dell’Unità 2. Le lesioni associate de-scritte sono state: gleno labral articular disruption (GLAD) lesions, anterior labroligamentous periosteal sleeve avul-sion (ALPSA) lesions, lesioni dei legamenti gleno-omerali, lesione di Bankart o Bankart ossea, lesione parziale o com-pleta dei tendini della cuffia dei rotatori (tendine del sovra-spinato) e varianti anatomiche della porzione superiore di spalla (complesso di Buford, foramen sublabrale, legamento gleno-omerale medio bifido, ipotrofico o ipertrofico e lega-mento gleno-omerale accessorio).

L’indagine artro-RM ha dimostrato 31 (73,8%) SLAP lesions: delle quali 10 erano di tipo 1 (32,2%), 11 di tipo II (35,5%), 4 di tipo III (13%) e 6 di tipoIV (19,3%) (Fig. 1). In 4 casi (13%) la SLAP lesion era associata con lassità capsulo-legamentosa (Fig. 2).

La lassità delle strutture capsulo-legamentose sovra-equatoriali è stata documentata in 13 casi (31%), in nessuno di questi casi era presente una SLAP lesion associata.

Alterazioni documentabili del capo lungo del bicipite (CLB) sono state evidenziate solo in 3 casi (7,1%): 1 pazien-

NSA, 1; thickness, 0.54 mm) in the axial plane; T1 turbo spin echo (TSE) sequences (TR, 667 ms; TE, 8,8 ms; FA, 143°; matrix, 384×307; NSA, 1; thickness, 3.5–4 mm) in the coronal oblique (parallel to the long axis of the su-praspinatus tendon) and sagittal oblique (perpendiocular to the long axis of the supraspinatus); and coronal PD/T2 fat-saturated FSE (TR, 3700; TE, 21/125 ms; FA, 150°; matrix, 230×256; NSA, 1; thickness, 3.5–4 mm). Field of view (FOV) varied from 16 to 20 cm.

The MR arthrograms were retrospectively assessed for the presence of three parameters: SLAP lesions, capsular laxity of the rotator interval, and abnormalities of the long head of the biceps tendon. Any associated conditions were evaluated. The data were compared with the findings of surgical arthroscopy.

Results

The results are reported in Table 1. The reports of the two radiologists showed concordance of opinion in all cases. There were no important differences between the MR arthrography studies performed using the two protocols (Unit 1 and Unit 2) as the sequences employed were simi-lar. Identified associated lesions were gleno-labral articular disruption (GLAD); anterior labroligamentous periosteal sleeve avulsion (ALPSA); glenohumeral ligament lesions; Bankart or bony Bankart lesions; partial or complete ro-tator cuff tears (supraspinatus tendon); AMBRII and ana-tomical variations [Buford complex; foramen sublabralis; hypotrophic or hypertrophic bifid middle glenohumeral lig-ament (MGH); accessory glenohumeral ligament (GHL)].

MR arthrography showed 31 (73.8%) SLAP lesions: 10 cases were classified as SLAP type I (32.2%), 11 as type II (35.5%), four as type III (13%) and 6 six as type IV (19.3%) (Fig. 1). In four cases (13%) the SLAP lesion was associated with capsular-ligament laxity (Fig. 2).

Capsule-ligament laxity was documented in 13 cases (31%), but none of them had an associated SLAP lesion.

Abnormalities of the long head of the biceps tendon were found in three cases (7.1%): one patient had degen-erative tendinopathy, one had a partial tear and one had a medial dislocation.

In 12 patients (28.5%) the primary lesions causing su-pra-equatorial instability were associated with anterior or antero-inferior glenoid labral lesions. In 11 (91.6%) of these the primary defect was a SLAP lesion.

In 11 cases (26.2%) shoulder instability was associated with supraspinatus tendinopathy. Three of these patients had degenerative tendinopathy and the remaining eight pa-tients had a tendon tear (Fig. 3). All cases of abnormality of the long head of the biceps tendon were associated with rotator cuff lesions.

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Table 1 Comparison between MR arthrography and arthroscopy

Pt. Gender/age Slap lesions Capsular LHBT pathology Associated lesions Arthroscopy (type) laxity of RI

1 M 25 I Absent No GLAD Correlation 2 M 20 I Absent No ALPSA Correlation MGHL lesion 3 F 34 I Absent No Bankart Bankart SLAP II 4 M 40 I Absent No Partial tear of supraspinatus Correlation 5 F 24 I Present No Partial tear of supraspinatus Correlation 6 M 45 I Absent No Partial tear of supraspinatus Correlation 7 M 53 I Absent No Complete tear of supraspinatus Correlation 8 F 58 I Absent No Foramen sublabrale Correlation 9 M 19 I Present No Buford complex Correlation 10 M 34 I Absent No Buford complex Buford complex SLAP II 11 M 33 II Absent No ALPSA Correlation 12 M 33 II Absent No Bankart capsule-labral release SLAP II 13 M 55 II Absent No Partial tear of supraspinatus Correlation 14 F 33 II Present No Complete tear of supraspinatus Correlation 15 M 51 II Absent No Partial tear of supraspinatus Correlation 16 M 50 II Absent No ALPSA Correlation 17 M 19 II Absent No double MGHL Correlation 18 M 45 II Absent No hypertrophic Correlation 19 M 34 II Absent No accessory GHL Correlation 20 M 38 II Absent No hypotrophic MGHL Correlation 21 F 53 II Present No None SLAP III RI laxity 22 M 19 III Absent No Bankart Correlation 23 M 36 III Absent No Bankart Correlation 24 F 28 III Absent No None Correlation 25 M 33 III Absent No None Correlation 26 M 25 IV Absent No IGHL lesion Correlation GLAD 27 M 25 IV Absent No Bankart Correlation 28 M 20 IV Absent No Bankart Correlation 29 M 58 IV Absent No Tendinosis of supraspinatus Correlation 30 M 56 IV Absent Tendinosis Tendinosis of supraspinatus SLAP IV Tendinosis LHBT31 M 20 IV Absent No None Correlation 32 F 19 Absent Present No Bankart Correlation Bifid SGHL 33 F 20 Absent Present No AMBRII Correlation 34 M 34 Absent Present No AMBRII Correlation 35 F 28 Absent Present No AMBRII Correlation 36 M 23 Absent Present No AMBRII Correlation 37 F 27 Absent Present No AMBRII Correlation 38 M 19 Absent Present No AMBRII Correlation 39 F 45 Absent Present No AMBRII Correlation 40 F 21 Absent Present No Buford complex Correlation 41 M 58 Absent Absent Medial dislocation Partial tear of supraspinatus Correlation 42 M 62 Absent Absent Partial tear Partial tear of supraspinatus Correlation

M, male; F, female; ALPSA, anterior labroligamentous periosteal sleeve avulsion; AMBRII, atraumatic multidirectional bilateral rehabilitation interval shift; RI, rotator interval; LHBT, long head of biceps tendon; GLAD, glenolabral articular disruption; IGHL, inferior glenohumeral ligament; MGHL, medial glenohumeral ligament; GHL, glenohumeral ligament; SGHL, superior glenohumeral ligament; SLAP, superior labrum anterior to posterior

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Tabella 1 Risultati, confronto artro-RM/artroscopia

Pz. Genere/età Lesioni SLAP Lassità Patologie CLB Patologie associate Artroscopia (tipo) capsulare dell’ILR

1 M 25 I Assente No GLAD Concordanza 2 M 20 I Assente No ALPSA Concordanza Lesione LGOM 3 F 34 I Assente No Bankart Bankart SLAP II 4 M 40 I Assente No Rottura parziale sovraspinato Concordanza 5 F 24 I Presente No Rottura parziale sovraspinato Concordanza 6 M 45 I Assente No Rottura parziale sovraspinato Concordanza 7 M 53 I Assente No Rottura completa sovraspinato Concordanza 8 F 58 I Assente No Foramen sublabrale Concordanza 9 M 19 I Presente No Complesso di Buford Concordanza 10 M 34 I Assente No Complesso di Buford Complesso di Buford SLAP II 11 M 33 II Assente No ALPSA Concordanza 12 M 33 II Assente No Bankart osteocartilaginea distacco capsulo-labrale SLAP II 13 M 55 II Assente No Rottura parziale sovraspinato Concordanza 14 F 33 II Presente No Rottura completa sovraspinato Concordanza 15 M 51 II Assente No Rottura parziale sovraspinato Concordanza 16 M 50 II Assente No ALPSA Concordanza 17 M 19 II Assente No doppio LGOM Concordanza 18 M 45 II Assente No LGOM ipertrofico Concordanza 19 M 34 II Assente No LGO accessorio Concordanza 20 M 38 II Assente No LGOM ipotrofico Concordanza 21 F 53 II Presente No Nessuna SLAP III Lassità ILR 22 M 19 III Assente No Bankart Concordanza 23 M 36 III Assente No Bankart Concordanza 24 F 28 III Assente No Nessuna Concordanza 25 M 33 III Assente No Nessuna Concordanza 26 M 25 IV Assente No Lesione LGOI Concordanza GLAD 27 M 25 IV Assente No Bankart Concordanza 28 M 20 IV Assente No Bankart Concordanza 29 M 58 IV Assente No Tendinosi sovraspinato Concordanza 30 M 56 IV Assente Tendinosi Tendinosi sovraspinato SLAP IV Tendinosi CLB 31 M 20 IV Assente No Nessuna Concordanza 32 F 19 Assente Presente No Bankart Concordanza LGOS bifido 33 F 20 Assente Presente No AMBRII Concordanza 34 M 34 Assente Presente No AMBRII Concordanza 35 F 28 Assente Presente No AMBRII Concordanza 36 M 23 Assente Presente No AMBRII Concordanza 37 F 27 Assente Presente No AMBRII Concordanza 38 M 19 Assente Presente No AMBRII Concordanza 39 F 45 Assente Presente No AMBRII Concordanza 40 F 21 Assente Presente No Complesso di Buford Concordanza 41 M 58 Assente Assente Sublussazione Rottura parziale sovraspinato Concordanza mediale 42 M 62 Assente Assente Lesione parziale Rottura parziale sovraspinato Concordanza

M, maschio; F, femmina; ALPSA, anterior labroligamentous periosteal sleeve avulsion; AMBRII, atraumatic multidirectional bilateral rehabilitation interval shift; ILR, intervallo libero dei rotatori; CLB, capo lungo del bicipite; GLAD, glenolabral articular disruption; LGOI, legamento gleno-omerale inferiore; LGOM, legamento gleno-omerale medio; LGOS, legamento gleno-omerale superiore; LGO, legamento gleno omerale; SLAP, superior labrum anterior to posterior

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te con tendinopatia degenerativa, 1 caso di lesione parziale e 1 caso di lussazione mediale.

In 12 pazienti (28,5%) le lesioni elementari caratteristi-che dell’instabilità sovra-equatoriale erano associate a le-sioni anteriori o antero-inferiori del labbro glenoideo; in 11 (91,6%) di questi la lesione del cercine era rappresentata da una SLAP lesion.

In 11 casi (26,2%) la patologia sovra-equatoriale si ac-compagnava a patologie del tendine del sovraspinato, in 3 casi si trattava di tendinopatia degenerativa ed in 8 di lesio-ne dello stesso tendine (Fig. 3). In tutti i casi in cui si è iden-tificata una lesione del CLB si associava patologia di cuffia.

In 8 casi (19%) i quadri che configuravano una patolo-gia sovra-equatoriale si accompagnavano alla presenza di varianti anatomiche, la più frequente delle quali era il com-plesso di Buford (3/8 casi).

Solo in 3 casi (7,1%) la patologia sovra-equatoriale si manifestava isolata all’artro-RM, in tutti i casi si trattava di una SLAP lesion in uno dei casi associata a lassità dell’in-tervallo libero dei rotatori.

Una specifica combinazione tra SLAP lesions e lesione parziale del tendine del sovraspinato, descritta come supe-rior labrum anterior cuff (SLAC) lesion, è stata diagnostica-ta in 5 pazienti (12%) (Fig. 4).

Nella nostra casistica la discordanza tra l’artro-RM e l’artroscopia per quanto riguarda la patologia sovra-equa-toriale, si è avuta solo in 3/31 (9,6%) casi: in 2 dei quali una SLAP lesion considerata di tipo I all’indagine artro-RM è risultata di tipo II all’indagine artroscopica e in 1 caso di questi una SLAP lesion diagnosticata di tipo II all’artro-RM si presentava di tipo III all’artroscopia.

Sensibilità, specificità, accuratezza, valo predittivo posi-tivo (VPP) e valore predittivo negativo (VPN) dell’artro-RM comparata all’artroscopia per l’identificazione della pre-senza di SLAP lesions erano del 100%; nella valutazione del tipo di SLAP lesions, considerando la sottostima come un valore falso positivo [28 veri positivi (VP), 3 falsi positivi (FP), 11 veri negativi (VN), 0 falsi negativi (FN)], la sensibi-lità è stata del 90,3%, la specificità del 78,5%, l’accuratezza del 92,8%, VPP del 71,7% e VPN del 100%.

La lassità capsulo-legamentosa è stata diagnosticata in 13 pazienti all’artro-RM, tutte le lesioni sono state confer-mate in artroscopia (13 VP, 0 FP, 29 VN, 0 FN) con sensibi-lità, specificità, accuratezza, VPP e VPN del 100%.

Le lesioni del CLB descritte in 3 pazienti all’indagine in RM sono state tutte confermate all’artroscopia (3 VP, 0 FP, 39 VN, 0 FN) con sensibilità, specificità, accuratezza, VPP e VPN del 100%.

Delle 11 lesioni della cuffia dei rotatori individuate in ar-tro-RM, 10 sono state confermate chirurgicamente (10 VP, 1 FP, 31 VN, 0 FN) con sensibilità del 100%, specificità del 96,8%, accuratezza del 97,6%, VPP del 90,9% e VPN del 100%.

In eight cases (19%) supra-equatorial disease was as-sociated with an anatomical variant, most frequently the Buford complex (3/8 cases).

In three (7.1%) cases only was the supra-equatorial in-stability isolated and due to a SLAP lesion associated, in one case, with laxity of the rotator interval.

A specific combination of SLAP lesion and partial tear of the supraspinatus tendon, described as a SLAC lesion (superior labrum anterior cuff), was detected in five pa-tients (12%) (Fig. 4).

For SLAP lesions, the discrepancy between MR arthrog-raphy and arthroscopy occurred only in 3/31 (9.6%) cases: in two of these cases a SLAP lesion classified as type I at MR arthrography was found to be type II at arthroscopy and in one case a type II SLAP lesion at MR arthrogrpahy was upgraded to type III at arthroscopy.

The sensitivity, specificity, accuracy, positive predic-tive value (PPV) and negative predictive value (NPV) of MR arthrography compared to arthroscopy in detecting the presence of SLAP lesions were 100%; in the evaluation of the type of SLAP lesion, considering underestimation as false positive [28 true positive (TP), three false positive (FP), 11 true negative (TN), 0 false negative (FN)], sen-sitivity was 90.3%, specificity was 78.5%, accuracy was 92.8%, PPV was 71.7% and NPV was 100%.

Capsular laxity was detected in 13 patients on MR ar-

Fig. 1. A type IV SLAP lesion. MR arthrography, coronal T1-weighted SE sequence. Linear infiltration of gadolinium (arrow) in the superior labrum, consistent with a tear that extends to involve the long head of the biceps tendon (short arrow).

Fig. 1. SLAP lesion tipo IV. Artro-RM, immagine SE T1 sul piano corona-le. Infiltrazione lineare di MdC nel cercine glenoideo superiore (freccia) che interessa longitudinalmente l’ancora del capo lungo del bicipite (frec-cia corta).

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In 2/42 (4,7%) casi si è osservata discordanza tra i re-perti artroscopici ed i reperti artrografici per quanto riguar-da le lesioni associate; in 1 paziente l’indagine artro-RM aveva permesso di evidenziare una lesione osteocartilaginea

thrography, and all lesions were confirmed at arthroscopy (13 TP, 0 FP, 29 TN, 0 FN), resulting in 100% sensitivity, specificity, accuracy, PPV and NPV.

The biceps tendon lesions detected in three patients on MR arthrography were all confirmed at arthroscopy (3 TP, 0 FP, 39 TN, 0 FN) resulting in 100% sensitivity, specific-ity, accuracy, PPV and NPV.

Of the 11 cuff lesions detected on MR arthrography, 10 lesions were confirmed at arthroscopy (10 TP, 1 FP, 31 TN, 0 FN), resulting in 100% sensitivity, 96.8% specificity, 97.6% accuracy, 90.9% PPV and 100% NPV.

In 2/42 (4.7%) cases the detection of associated le-sions resulting in a discrepancy between arthroscopic and MR arthrographic findings: in one patient MR arthrogra-phy revealed a Bankart lesion that arthroscopy classified as a capsular release of superior labrum; in another case arthroscopy did not confirm the supraspinatus degenera-tive tendinopathy and the associated subacromion deltoid bursitis detected with MR arthrography. The sensitivity of MR arthrography in the detection of associated lesions was 93.5%.

Discussion

Superior instability is an important cause of chronic pain and is difficult to diagnose with physical examination only, so that the support of imaging is fundamental [14, 15]. The

Fig. 2a,b Type II SLAP lesion. a MR arthrography, coronal fat-saturated PD/T2 FSE sequences. A superior labral tear with linear enhancement extending into the biceps anchor (arrow). b Sagittal T1 SE arthrogram of the same patient. Rotator interval laxity (empty white arrows).

Fig 2a,b SLAP lesion tipo II. a Artro-RM, immagine FSE PD/T2 fat-sat sul piano coronale. Banda lineare di iperintensità di segnale nel cercine glenoideo superiore che raggiunge l’ancora bicipitale (freccia). b Nello stesso paziente. Artro-RM, immagine SE T1 sul piano sagittale. Lassità capsulare dell’inter-vallo libero (freccia bianca vuota).

Fig. 3 Partial tear of the supraspinatus tendon. MR arthrography, T1 coro-nal SE sequence. The contrast agent has opacified the tear of the tendon (arrow).

Fig. 3 Rottura parziale del tendine del sovraspinato. Artro-RM, immagine SE T1 sul piano coronale. Il MdC opacizza l’area di lesione del tendine (freccia).

a b

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di Bankart che la revisione artroscopica classificava come semplice distacco capsulo-labrale fibrocartilagineo; in un altro caso non è stata dimostrata con l’artroscopia la tendi-nopatia degenerativa del tendine del sovraspinato e la bor-site sub-acromion deltoidea. La sensibilità dell’artro-RM nell’identificazione di lesioni associate è stata del 93,5%.

Discussione

L’instabilità superiore è un’importante causa di dolore cronico, questa condizione è molto difficile da diagnostica-re solo sulla base del solo esame obiettivo e quindi risulta fondamentale il supporto dell’imaging [14, 15]. Le patolo-gie che interessano la porzione sovra-equatoriale di spalla sono responsabili di instabilità e comprendono le lesioni dell’intervallo libero dei rotatori (ILR), le lesioni del CLB e le SLAP lesions [5, 16, 17]. Le lesioni dell’ILR sono state soprannominate da Walch et al. [18] “hidden injuries”, tale termine indica la difficoltà di identificazione artroscopica delle anomalie della porzione superiore dell’articolazione. La difficoltà di identificazione può essere spiegata con il tipo di approccio scelto per l’artroscopia, il portale ante-riore, in presenza di aspetto lasso della capsula anteriore, non ha la profondità necessaria a esplorare l’ILR [18, 19]. In uno studio su cadaveri Chung et al. [20] hanno studiato la complessa anatomia e l’importante ruolo svolto dall’ILR nella stabilizzazione dell’articolazione gleno-omerale; l’a-natomia normale dell’ILR è stata correttamente dimostrata con l’artro-RM, metodica che si è rivelata superiore all’i-maging RM non artrografico nella identificazione delle strutture che compongono l’ILR, in particolare utilizzando piani di studio orientati in base all’anatomia della struttura da esaminare [20].

In una serie di pazienti valutati da Le Heuc et al. [17], l’i-maging RM pre-operatorio senza mezzo di contrasto (MdC) intra-articolare non è riuscito a dimostrare le lesioni capsu-lari dell’ILR rilevate chirurgicamente. Il mancato riconosci-mento delle alterazioni dell’ILR si spiega con l’assenza di distensione capsulare che maschera le strutture anatomiche, rendendone impossibile il riconoscimento. Tali considera-zioni confermano il ruolo fondamentale dell’artro-RM, in quanto la mancata dimostrazione delle lesioni dell’ILR por-ta ad una incompleta riparazione chirurgica. Si deve infatti tenere in considerazione che la patologia sovra-equatoriale di spalla e quindi dell’ILR raramente si manifesta isolata, come dimostrato anche nella nostra serie, e quindi il solo esame basale indurrebbe alla riparazione chirurgica delle sole alterazioni diagnosticate [17, 21, 22].

Un’accurata diagnosi e descrizione di queste anomalie può aiutare l’ortopedico [23], infatti è descritto in letteratu-ra che le lesioni dell’ILR e l’instabilità bicipitale con o senza danno strutturale del tendine, non riparate durante l’artro-

commonest causes of shoulder pain are abnormalities of the rotator interval or long head of the biceps tendon, and SLAP lesions [5, 16, 17]. Rotator interval abnormalities have been dubbed “hidden injuries” by Walch et al. [18, 19]. The term refers to the awkward identification at arthro-scopic investigation, probably explainable by the anterior arthroscopic approach that makes it difficult to explore the free interval [18, 19]. In a cadaver study, Chung et al. [20] revised the complex anatomical and functional relation-ship of the rotator interval to establish its importance in glenohumeral joint stability and the importance of optimal imaging analysis. They suggest that the rotator cuff interval can be best outlined by MR arthrography using both con-ventional and dedicated imaging planes [20].

In a series of patients studied by Le Heuc et al. [17], pre-operative MR without intra-articular contrast agent failed to demonstrate the rotator interval capsular lesion which was later revealed surgically. The failed recognition is ex-plained by the need for capsule distension (achievable with intra-articular contrast agent injection) that makes possible a better visualisation of all the anatomical structures. These considerations confirm the important role of MR arthrogra-phy, in that the failure to recognise rotator interval abnor-malities leads to incomplete surgical repair. It is, in fact,

Fig. 4 SLAC lesion. MR arthrography, coronal T1 SE sequence. Type III SLAP lesion: bucket-handle tear of the superior labrum with the central portion of the tear displaced into the joint, and no involvement of the biceps anchor (white arrow). Partial tear of the supraspinatus tendon: contrast en-hancement of the tendon (empty black arrow).

Fig. 4 SLAC lesion. Artro-RM, immagine SE T1 sul piano coronale. SLAP lesion tipo III: rottura con ribaltamento del frammento del cercine glenoi-deo superiore, senza coinvolgimento dell’ancora bicipitale (freccia bian-ca). Rottura parziale del tendine del sovra spinato. Il MdC imbibisce l’area di lesione del tendine (freccia nera vuota).

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scopia per patologia della cuffia dei rotatori, possono essere causa della persistenza della sintomatologia dolorosa dopo chirurgia [17, 24–26].

L’impatto di accurate indagini di imaging nella diagnosi dell’instabilità gleno-omerale è di fondamentale importan-za, i risultati della RM possono indirizzare il chirurgo verso il trattamento artroscopico o quello aperto in caso di insta-bilità recidivante [8, 10, 12, 27]. La RM senza MdC è soli-tamente utilizzata nella diagnosi di lesioni della cuffia dei rotatori e nell’impingement acromion-omerale, mentre nella valutazione dell’instabilità gleno-omerale l’esame RM dopo somministrazione intra-articolare di gadolinio con acido dietilenetriamine-pentaacetico (Gd-DTPA) assicura l’ade-guata distensione articolare che consente un ottimo detta-glio anatomico e quindi potenzia il valore diagnostico della metodica [10, 28–30]. Il contrasto intra-articolare inoltre si è dimostrato particolarmente utile per differenziare una SLAP lesion dalle varianti anatomiche quali il recesso su-blabrale o il foramen sublabrale [5].

Magee et al. [31] hanno condotto uno studio per valutare la sensibilità e la specificità della RM 3T versus artro-RM in 150 spalle. I valori di sensibilità e specificità della RM convenzionale sono stati i seguenti: per le lesioni del cercine glenoideo anteriore 83% di sensibilità e 100% di specifici-tà; per le SLAP lesions rispettivamente 85% e 100%; per le lesioni del tendine del sovra spinato rispettivamente 92% e 100%. Con l’artro-RM i valori di sensibilità e specificità comparati con l’artroscopia sono risultati i seguenti: 98% e 100% per le lesioni del cercine anteriore, 98% e 99% per le SLAP lesions; 100% sia di sensibilità che di specificità per le lesioni di cuffia [31].

Nella nostra casistica la lesione elementare più frequen-temente rappresentata è stata quella che riguarda il cercine glenoideo superiore e l’ancora bicipitale (74%), descritto da Snyder et al. [16] come SLAP lesion. I nostri risultati sulle SLAP lesions sono simili a quelli comparsi in lettera-tura, anche nella nostra serie la lesione più frequente è sta-ta quella di tipo II [30–34]. Molti studi hanno confermato la validità dell’artro-RM nell’identificazione delle SLAP le-sions, riportando un range di sensibilità dall’82% al 100%, di specificità tra il 71% e il 98% e di accuratezza tra l’83% e il 94% [5, 32–35]. Lee et al. [29] hanno riportato una sensibilità dell’artro-RM nella diagnosi di SLAP lesion del 92% in 25 pazienti, nel nostro studio sensibilità, specificità, accuratezza, VPP e VPN nella identificazione delle SLAP lesions è stata dal 100%, mentre nella definizione del tipo di SLAP lesion la sensibilità è stata del 90,3%, la specificità del 78,5%, l’accuratezza del 92,8%, il VPP del 71,7% e il VPN del 100%.

Le SLAP lesions di basso grado (tipo I e II) sono più difficili da diagnosticare quando la distensione capsulare ottenuta dall’iniezione del MdC non è sufficiente a dimo-strare la profondità della lesione [31, 32]. Recenti studi

important to underline that shoulder conditions causing superior instability rarely occur in isolation, as suggested in our study, and that a baseline examination alone would result in incomplete surgical repair [17, 21, 22].

Accurate diagnosis of these anomalies can further aid the surgeon [23], as there is evidence that rotator interval lesions, with or without biceps tendon damage, not repaired during rotator cuff arthroscopy may cause persisting pain after surgery [17, 24–26].

The impact of accurate imaging investigation on the diagnosis of glenohumeral instability is highly important; the results of MR imaging can guide the surgeon towards arthroscopic or open treatment for recurrent instability [8, 10, 12, 27].

MR images without intra-articular contrast are usually adequate for the investigation of rotator cuff abnormalities. However, for evaluating glenohumeral instability, an MR arthrography with the intra-articular injection of gadolin-ium with diethylenetriamine-pentaacetic acid (Gd-DPTA) can ensure joint distension and therefore a comprehensive visualisation of all major anatomical structures as well as subtle labral abnormalities, thereby heightening diagnos-tic accuracy [10, 28–30]. Intra-articular contrast has been shown to be particularly useful for differentiating SLAP le-sions and anatomical variants such as sublabral recess and foramen [5].

In his study, Magee et al. [31] reported the diagnostic sensitivity and specificity of 3T conventional MR versus MR arthrography of the shoulder in 150 patients. Con-ventional MR sensitivity and specificity compared with arthroscopy were as follows: anterior labral tear, 83% sen-sitivity and 100% specificity; SLAP tear 84% and 100%, supraspinatus tendon tear 92% and 100%. At MR arthrog-raphy, sensitivity and specificity compared with arthrosco-py changed as follows: anterior labral tear, 98% sensitivity and 100% specificity; SLAP tear 98% and 99%, supraspi-natus tendon tear 100% and 100% [31].

In our series, the most frequent abnormality was the superior glenoid labrum lesion (74%), described by Sny-der et al. [16] as a SLAP lesion, most frequently type II, according to the literature classification [30–34]. Several studies have confirmed the value of MR arthrography in detecting SLAP lesions, reporting sensitivity ranging from 82% to 100%, specificity between 71% and 98% and ac-curacy between 83% and 94% [5, 32–35]. Lee et al. [29], reported a sensitivity of MR arthrography in recognising SLAP lesions of 92% in 25 patients; in our study, the sensi-tivity, specificity, accuracy, PPV and NPV in the detection of SLAP lesions were 100%; in the evaluation of the real type of SLAP lesions, the sensitivity was 90.3%, specific-ity was 78.5%, accuracy was 92.8%, PPV was 71.7% and NPV was 100%.

Low-grade SLAP lesions (type I and II) are more dif-

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hanno dimostrato che la più comune causa di falso positivo nei casi di sospetta SLAP lesions è rappresentata dall’infil-trazione del MdC nel recesso o solco sublabrale o nei casi di foramen sublabrale, queste normali varianti anatomiche possono mimare una SLAP lesion [5, 28]. Nella nostra serie in nessun caso si è osservato aspetto profondo del recesso sublabrale e quindi non ci sono stati problemi di diagnosi differenziale.

In conclusione, il managment clinico dell’instabilità so-vra-equatoriale di spalla è molto difficile e l’imaging gioca un ruolo fondamentale nella diagnosi. L’instabilità sovra-equatoriale è isolata in pochi casi, più frequentemente si as-socia a differenti anomalie delle strutture sovra-equatoriali, incluse patologie capsulo-labrali, SLAP lesions, lesioni del-la cuffia dei rotatori, patologie del ILR e dell’ancora bicipi-tale e varianti anatomiche o lesioni del complesso capsulo-legamentoso.

Il ruolo dell’artro-RM è quello di descrivere le caratte-ristiche morfologiche delle lesioni della porzione superiore del cercine glenoideo, indicando sede ed estensione ed è inoltre fondamentale nella diagnosi di patologie e varianti anatomiche associate che possono essere responsabili della sintomatologia clinica.

ficult to diagnose since the capsular distension obtained by the contrast agent injection may not be sufficient to demon-strate the depth of the lesion [31, 32]. Recent studies have shown that the commonest cause of false positive results in suspected SLAP lesion is the infiltration of contrast agent within the sublabral recess or sulcus, and sublabral fora-men, as these anatomical variants can mimic a SLAP lesion [5, 28]. In our series, no case of anatomical variant was observed and therefore there were no differential diagnosis issues.

In conclusion, clinical assessment of supra-equatorial shoulder instability is difficult and imaging plays a key role in the diagnosis. Supra-equatorial instability is isolated in only a few cases, and more frequently different abnormali-ties are associated including labrocapsular abnormality, subequatorial labral disease, SLAP lesions, disorders of the rotator interval and long head of the biceps tendon or complex anatomical variants of the capsular ligaments.

The role of MR arthrography is to describe the key fea-tures of the supra-equatorial labral lesion, including the location, morphology, and extent of the abnormality and associated injuries, and to correlate these features with the clinical symptoms.

Conflict of interest The authors declare that they have no conflict of interest related to the publication of this article.

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