Bestimmung der Knorpeldicke am oberen Sprunggelenk. Eine MRT (1,5 T)-anatomische Vergleichsstudie

Abstract

Ziel: Die Frage, ob die MRT die Dicke des Knorpels exakt bestimmen kann, wird kontrovers diskutiert. Ziel der Studie war die Bestimmung der Knorpeldicke am oberen Sprunggelenk mit der MRT im Vergleich zum anatomischen Präparat. Material und Methode: Sprunggelenke von 4 Leichen wurden auf einem 1,5 Tesla MR-Gerät mittels T₁-betonter Spin-Echo (SE)- und fettunterdrückter 3D-Gradienten-Echo (GE)-Sequenz untersucht. Die MRT-Messungen der Knorpeldicke des Talus erfolgten ohne und mit einer Zone von intermediärem Signalverhalten zwischen dem hyperintensen Knorpelbelag und dem hypointensen kortikalen Knochen und wurden mit dem anatomischen Präparat als Goldstandard verglichen. Histologisch wurde die Dicke der tiefen kalzifizierten Knorpelschicht bestimmt. Ergebnisse: Die MRT-Messungen der Knorpeldicke zeigten eine mittlere Unterschätzung von 46,8 % für die T₁-gewichtete SE- und 47,5 % für die fettunterdrückte 3D-GE-Sequenz. Unter Berücksichtigung der hypointensen Übergangszone betrugen die mittleren Werte 25,0 % und 14,1 %. Die histologischen Präparate zeigten eine Zunahme der Dicke der kalzifizierten Knorpelschicht auf etwa das Dreifache. Schlußfolgerung: Messungen der Knorpeldicke in der MRT sind nur verläßlich unter Berücksichtigung der Übergangszone (kalzifizierte Knorpelschicht) und Anwendung der optimalen Pulssequenz (fettunterdrückte 3D-GE-Sequenz). Purpose: The aim of this study was to evaluate the accuracy of MRI in the measurement of cartilage thickness of the ankle joint in comparison to pathologic and histologic specimens. Patients and methods: The ankle joints of four fresh cadaver feet were imaged on a 1.5 T MR-unit in the coronal plane. Standard T_1- weighted spin echo (SE) and a T₁-weighted 3D-CE (FLASH-3D) sequence with fat saturation were applied. Following MR imaging, the talus was explanted and cut parallel to the MR images for macroscopic evaluation and histologic specimens were prepared. MRI measurements of the cartilage thickness of the talus were carried out in two ways: without and with consideration of a transition zone of intermediate signal intensity between hyperintense cartilage and hypointense cortical bone. The data were compared with the anatomic specimens as the gold standard expressing the difference as a percentage value. On histologic specimens thickness of deep calcified cartilage layer was measured. Results: Measurements without the transition zone showed a mean underestimation of talus cartilage thickness of 46.8 % (41.3-52.1) for T₁-SE and 47.5 % (43.1 -52.1) for fat saturated FLASH-3D images. Considering the transition zone the mean values were 25.0 % (23.1-26.2) and 14.1 % (6.7-21.5). The histologic specimens showed a three-fold increase of thickness of deep calcified cartilage layer. Conclusions: Measurements of the cartilage layer of the ankle joint on MR images are only accurate if the transition zone (calcified cartilage layer) is considered and the optimal pulse sequence (FLASH-3D-fat-sat) is applied.