sachver 241..246 - Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie eV

3 Magnetresonanztomographie
bei rheumatoider Arthritis
B. Ostendorf, A. Scherer, M. Backhaus, E. Edelmann,
H. Kellner, J. Schalm, R. Rau
z Einleitung
Die konventionelle Röntgenaufnahme gilt bisher als „Goldstandard“ für die
Diagnosesicherung und die Prognosebeurteilung der rheumatoiden Arthritis
(RA) [7]. Für die klinisch relevante und prognostisch wichtige Frühdiagnostik der RA sind Röntgenaufnahmen aber, neben klinischen und laborchemischen Untersuchungen – obwohl Klassifikationskriterium [8] – nur unterstützend [9], da direkte und indirekte röntgenologische Zeichen erst bis zu
einem halben Jahr nach Beginn der Erstsymptomatik auftreten [9–11]. Die
Magnetresonanztomographie (MRT) mit ihrem hohen Weichteilkontrast
und multiplanarer Darstellungsmöglichkeit [12] stellt hingegen Weichteilveränderungen als Frühzeichen der RA zu einem Zeitpunkt dar, an dem
das konventionelle Röntgenbild allenfalls indirekte Hinweise auf die Erkrankung geben kann [9, 13–16]. Hierbei stellt die adäquate Abbildung und Beurteilung komplexer und eng benachbarter anatomischen Strukturen, wie z. B.
der Hand bei Patienten mit RA, hohe Anforderungen an die Bildqualität der
MRT. Sie ermöglicht aufgrund der physiko-chemischen Eigenschaften von
Gewebestrukturen eine kontrastreiche Differenzierung typischer Gelenkpathologien der RA, und dies sowohl für die Frühdiagnostik als auch im
Krankheitsverlauf [17–22].
Anhand von Scoringmethoden bzw. Klassifikationssystemen, wie es vom
konventionellen Röntgen her bekannt ist [23–25], können MRT-Untersuchungen nach Vorschlägen der OMERACT-Gruppe („Outcome MEasures
in Rheumatoid Arthritis Clinical Trials“) bei Patienten mit RA eingeteilt
und graduiert werden [26]. Die MRT könnte somit als diagnostisches Instrumentarium sowohl für prognostisch wichtige Frühdiagnostik, Krankheitsstaging als auch Therapiemonitoring eingesetzt werden. Bisher liegen
jedoch keine validierten Ergebnisse zur Handuntersuchung bei der RA vor,
sodass weitere systematische Langzeituntersuchungen gefordert sind [27,
28]. Die bisher einzige gesicherte Indikation der MRT bei der RA stellt die
Untersuchung des Halswirbelsäulenbefalls dar.
Die Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie (DGRh) trägt der Bedeutung der MRT und ihrer aktuellen Entwicklung für die Rheumatologie mit
der Gründung der „Kommission bildgebende Verfahren“ Rechnung [29].
Die Verfassung von Empfehlungen und Standards für die Durchführung
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der MRT und deren Beurteilung und Auswertung bei RA durch die Kommission sind ein Beitrag zur Qualitätssicherung, Fort- und Weiterbildung
für die Rheumatologie. Da die MRT bei RA für viele Anwender in der
Rheumatologie „neu“ ist, sind Trainings- und Schulungsseminare zur Verbesserung der Compliance, Kalibrierung und Befundinterpretation notwendig, um so eine minimale Intra- und Interobservervarianz – wie für das
konventionelle Röntgenbild erreicht – anzustreben [30].
Die Vorteile der MRT in der Erfassung weichteiliger und knöcherner Veränderungen, die technische Weiterentwicklung (z. B. bei Niederfeldgeräten)
[1, 2] sowie die mittlerweile vereinfachte und standardisierte Befundinterpretation (Scoring: OMERACT) [3] haben seit der Publikation der „Kommission
bildgebende Verfahren“ zur MRT [4] in den letzten Jahren zu einer breiteren
Anwendung der MRT bei RA-Patienten in Klinik und Praxis und auch bei
Therapiestudien geführt [5, 6].
z Prinzip der Magnetresonanztomographie
Die MRT beruht auf der Wirkung, die ein externes Magnetfeld und die
Einstrahlung von Hochfrequenzimpulsen auf die Atomkerne des Körpergewebes besitzen. Beim Abschalten des Hochfrequenzimpulses senden die
Atome elektromagnetische Strahlung aus, die als Resonanzsignal registriert
werden kann und von gewebeabhängiger unterschiedlicher Signalintensität
und Kontraststärke sein kann. Die beiden wichtigsten Faktoren, die den
Bildkontrast bestimmen, sind:
z die Zeiten, in denen das Resonanzsignal auftritt, die so genannten T1bzw. T2-Relaxationszeiten des Gewebes und
z die jeweilige angewendete Pulssequenz und deren Zeitparameter.
Auf T1-gewichteten Aufnahmen werden Gewebe mit langer T1-Relaxationszeit – wie z. B. Flüssigkeiten, Wasser, pathologische Gewebe – signalarm (hypointens) und Gewebe mit einer kurzen T1-Relaxationszeit – wie z. B. Fett,
kontrastmittelanreichernde Gewebe – signalreich (hyperintens) abgebildet.
Auf T2-gewichteten Aufnahmen werden Gewebe mit langer T2-Relaxationszeit – wie z. B. Flüssigkeiten, Wasser, pathologische (häufig Tumorgewebe) Gewebe – signalreich (hyperintens) und Gewebe mit einer kurzen
T2-Relaxationszeit – wie z. B. Muskulatur, Blut, Kortikalis – signalarm (hypointens) abgebildet [31].
Eine Sonderform normaler Pulssequenzen stellt die Inversion-recovery
(IR)-Technik dar, welche die Grundlage der Short-time-inversion-recovery
(STIR)-Sequenz ist. Diese Technik ermöglicht eine Unterdrückung des hyperintensen Fettsignals durch Wahl der Hochfrequenzanregung zu einem Zeitpunkt, während Fettprotonen kein Signal erzeugen können.
In der MRT wird zur Beurteilung der Weichteilperfusion häufig Kontrastmittel intravenös appliziert. Hierbei handelt es sich in der Regel um so
genannte T1-Kontrastmittel, die derzeit meist auf dem Element Gadolinium
Magnetresonanztomographie bei rheumatoider Arthritis
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(Gd3+) basieren. Gadolinium beeinflusst die Signalgebung durch seine starken paramagnetischen Eigenschaften, die zu einer Verkürzung der T1-Relaxationszeit und so zu einer Signalanhebung von Gewebe auf T1-gewichteten Bildern führen [32].
z Technische Voraussetzungen und Durchführung
der MRT-Untersuchung bei der RA
Gemäß des Beschlusses des Vorstandes der Bundesärztekammer [33] wurden
Leitlinien zur Durchführung und Qualitätssicherung der Magnetresonanztomographie für die wichtigsten Indikationen aufgestellt.
Im folgenden Kapitel werden, ausgehend von diesen Standardrichtlinien,
die speziellen Anforderungen für rheumatologische Fragestellungen formuliert:
Magnetresonanztomografen
Zu rheumatologischen Fragestellungen liegen Studien über Untersuchungen
der betroffenen Gelenke sowohl an dedizierten, offenen und geschlossenen
Niederfeldgeräten [34–36] als auch an Hochfeldtomografen [37–39] vor.
Aufgrund des besseren Signal-zu-Rausch-Verhältnisses ist grundsätzlich
ein Hochfeld-MR-Tomograf dem Niederfeldgerät vorzuziehen, wobei die
Untersuchungskosten und das Patientenaufkommen die Untersuchung an
Hochfeld-MR-Tomografen begrenzt. Eine Lösung könnte der verstärkte
Einsatz von modernen dedizierten Niederfeldgeräten sein, deren Leistungsfähigkeit zugenommen hat und für die wichtigsten Fragestellungen im Bereich der Knie-, Fuß- und Handgelenke ausreichend zu sein scheint. Beim
dedizierten Niederfeld-MRT liegt der Patient während der Untersuchung
außerhalb des Hauptmagneten und nur die zu untersuchende Gelenkregion
befindet sich im Magneten. In Abhängigkeit der zu untersuchenden
Körperregion können bestimmte Fragestellungen, wie z. B. einer entzündlichen Densarosion an der HWS, jedoch nicht an einem für periphere Gelenke dedizierten Niederfeldgeräten untersucht werden.
Spule
Die Wahl der Spule richtet sich nach der zu untersuchenden Gelenkregion.
Es sollten ausschließlich dedizierte, anatomisch angepasste Spulen mit zirkulärer Polarisation verwendet werden, die für die jeweilige Region eine
optimale Bildqualität liefern (z. B. Kniegelenk mit der Kniespule, Handgelenk mit der Oberflächenspule etc.). Die konsekutive Einschränkung des
Abbildungsfeldes („field-of-view“) bei der Anwendung kleiner Ring- und
Rechteckspulen erlaubt z. B. an der Hand nur die Untersuchung des Handgelenks und der Handwurzel oder der Metakarpophalangealgelenke einschließlich proximaler Interphalangealgelenke.
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Soll ein kompletter Gelenkstatus der gesamten Hand oder beider Hände
erfolgen, ist dies zwar möglich (Untersuchung der Hände z. B. in der Kniespule), aber die Ortsauflösung nimmt mit größerem Abbildungsfeld ab.
Sequenzprotokoll
Die MRT erlaubt eine wesentlich stärkere Beeinflussung des Bildkontrastes
durch die Wahl der Untersuchungssequenzen, als dies bei anderen bildgebenden Verfahren der Fall ist. Da jede der Einzelsequenzen zwischen 3 und 8 Minuten Messzeit beansprucht, sollte aus Gründen der Praktikabilität ein Untersuchungsprotokoll aus maximal 5 Einzelsequenzen bestehen, wobei mindestens zwei unterschiedliche Schichtrichtungen, mindestens eine Sequenz nach
Kontrastmittelapplikation sowie eine fettunterdrückte Sequenz angefertigt
werden sollten (Tabelle 3.1). Ein standardisiertes Untersuchungsprotokoll
für die Hand bei RA existiert bis dato nicht, aus dem Spektrum der Pulssequenzen haben sich jedoch einige Sequenzen herauskristallisiert, die obligat zur Anwendung kommen sollten [21, 22, 40].
Sequenzen (Handuntersuchung)
Native und kontrastmittelverstärkte T1-gewichtete Spinechosequenz in koronarer Schichtführung, koronare STIR-Sequenz, axiale fettgesättigte
T1-Wichtung nach Kontrastmittelgabe.
Optional können anstelle der Spinechosequenzen auch Gradientenechosequenzen eingesetzt werden sowie zusätzlich eine axiale T2-gewichtete Turbospinecho-(TSE)-Sequenz. Bei sämtlichen Sequenzen sollte die Schichtdicke
nicht größer als 3 mm sein (ohne Schichtzwischenraum).
Spezialverfahren
Bei der direkten MR-Arthrographie erfolgt die Bildakquisition nach intraartikulärer Injektion von Gd-DTPA. Sie hat sich insbesondere für die Untersuchung des Handgelenkes zur exakten Diagnose von z. B. Diskusläsionen bewährt. Alternativ steht die indirekte MR-Arthrographie zur Verfügung: Nach
intravenöser Injektion von Gd-DTPA kommt es zu einer protrahierten AnreiTabelle 3.1. OMERACT-Empfehlungen für die MRT-Untersuchung der Hand und des Handgelenkes bei RA [26]
z Sequenzen:
z
z
z
z
Schichtdicke (Thk):
Projektionen:
„field-of-view“ (FoV):
Matrix:
T1-Wichtung, vor und nach Gd-DTPA-Applikation,
T2-Wichtung mit Fettunterdrückung
oder STIR-Sequenz
Maximal 3 mm ohne Schichtzwischenraum
koronar und axial
10 cm oder kleiner (für das Handgelenk)
256 ´ 192 Bildpunkte
Magnetresonanztomographie bei rheumatoider Arthritis
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cherung in der synovialen Flüssigkeit. Anders als bei der direkten MR-Arthrographie ist allerdings keine Distension des Gelenks zu erreichen.
z Vor- und Nachteile der MRT
Vorteile
1. Die MRT ist ein Schnittbildverfahren und erlaubt die dreidimensionale
Darstellung von Gelenkstrukturen.
2. Die MRT bedarf keiner ionisierenden Strahlung.
3. Es besteht nur eine geringe Untersucherabhängigkeit des Verfahrens.
4. Die MRT ermöglicht die Abbildung von Weichteilstrukturen (Muskulatur,
Bänder, Sehnen, Kapsel, Gelenkschleimhaut) in hochauflösender Qualität.
5. Die MRT ist sensitiv in der Früherkennung knöcherner Defekte (Zysten,
Erosionen) und ist dadurch dem konventionellen Röntgenbild überlegen.
6. Durch Applikation von Kontrastmittel (Gadolinium-DTPA) kann eine
Aktivitätsbeurteilung der entzündlichen Veränderungen bei RA erfolgen.
7. Die Untersuchungsbefunde sind stabil reproduzierbar.
8. Alle wesentliche Befunde einer MRT-Untersuchung können dokumentiert und archiviert werden. Dies ermöglicht auch im Intervall eine Beurteilung aller diagnostisch relevanten Ergebnisse.
Nachteile
1. Die MRT ist relativ kosten- und zeitaufwändig.
2. Die geschlossenen MR-Tomografen sind ungeeignet für Patienten mit
Platzangst, offene Niederfeldgeräte schaffen hier Abhilfe.
3. In einer vertretbaren Untersuchungszeit kann nur eine Gelenkregion in
der MRT abgebildet werden. Die Erhebung eines kompletten Gelenkstatus ist in einer Sitzung nicht möglich.
4. Verglichen mit anderen bildgebenden Verfahren sind kinematische Untersuchungen und interventionelle Eingriffe relativ aufwändig.
5. Für bestimmte MRT-Untersuchungen (z. B. periphere Gelenke bei RA)
fehlen noch standardisierte Untersuchungs- und Auswertungsprotokolle.
6. Absolute Kontraindikationen (z. B. Herzschrittmacher).
7. Bisher existiert keine valide und wiederholt reproduzierbare Auswertungsmethode der MRT z. B. bei der Handuntersuchung bei RA.
8. Die Datenlage zur Intra- und Interobservervarianz beim Scoring der
MRT bei RA ist derzeit noch unbefriedigend.
9. Es fehlen noch systematische Langzeitbeobachtungen zur prognostischen
Aussagekraft der MRT bei der RA.
z Potenzieller Stellenwert der MRT bei RA
Im folgenden Abschnitt werden die wichtigsten MRT-Parameter für die
Frühdiagnostik, Verlaufskontrolle und Prognoseabschätzung entzündlichrheumatischer Erkrankungen vorgestellt:
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z Knochenmarködem. Die MRT ist das einzige bildgebende Verfahren, welches eine zuverlässige und sensitive Erfassung eines Knochenmarködems
erlaubt [41]. Die Ödemzone ist besonders gut auf fettunterdrückten Sequenzen als hyperintenses, fleckiges Signal im Markraum abgrenzbar.
z Kapselödem/periartikuläre Schwellung/Kapsulitis. Eine artikuläre oder periartikuläre Ödembildung ist ein unspezifisches, jedoch mit der MRT sehr sensitiv nachweisbares Zeichen einer entzündlichen Veränderung [13, 37, 42].
Mittels MRT können Verdickungen der Kapsel dargestellt (periartikuläre
Schwellung/Ödem) und durch Kontrastmittelgabe (Gd-DTPA) nach dessen
Anflutung (nach 4–10 min) entzündliche Anteile markiert (Kapsulitis) werden (Tabelle 3.2). Da die peripheren Gelenke der klinischen Inspektion
und Palpation gut zugänglich sind, kann die MRT vor allem in den tiefer gelegenen Gelenkabschnitten, wie z. B. beim Hüftgelenk, einen Informationsgewinn bieten.
z Ergussbildung. Intraartikuläre Flüssigkeitsansammlungen sind an den
meisten Gelenken klinisch und sonographisch eindeutig diagnostizierbar.
In der MRT sind Ergussbildungen besonders leicht in der STIR-Sequenz
oder T2-Wichtung durch die hohe Signalintensität erkennbar. Durch diesen
sog. „arthrographischen Effekt“ des Ergusses sind auch kleinste, klinisch
und sonographisch nicht feststellbare Ergussbildungen, z. B. am Hüft- und
Schultergelenk und in Sehnenscheiden, sicher nachweisbar.
z Knorpel. An den großen Gelenken kann mit hochauflösenden MRT-Sequenzen eine relativ genaue Darstellung des Gelenkknorpels erfolgen. Während zirkumskripte Knorpelläsionen einfach zu diagnostizieren sind, ist
bei einer diffusen Knorpelverdünnung die Möglichkeit einer subjektiven
Fehleinschätzung gegeben. Diese Fehlerquelle kann durch einen Vergleich
mit nichtbetroffenen Gelenken reduziert werden. Bei kleinen Gelenken, wie
z. B. den Fingergelenken bei RA, ist die direkte Erfassung des Knorpels und
seiner Pathologien in 3D-Gradienten-Echotechnik unzuverlässig und kann
daher nicht empfohlen werden [43]. Das Scoring der Knorpeldestruktion
wurde daher für kleine Gelenke von der OMERACT-Gruppe nicht berücksichtigt [26].
z Synovialitis/Pannus. Die normale Synovialmembran ist in der MRT nicht
von der Gelenkkapsel differenzierbar. Die „hypertrophierte“ Synovialmembran ist jedoch auch in kleineren Gelenken gut mit der MRT nach GdDTPA-Gabe visualisierbar [21, 44]. Wichtig ist die Beurteilung der Topographie und Ausdehnung der Synovialitis im Gelenk, welche durch die
freie Wahl der Schichtebene mit der MRT besonders gut möglich ist. An
den „bare areas“ des Gelenkes ist rheumatoides Pannusgewebes Ausgangspunkt für aggressive und invasive Knorpel- und Knochendestruktion
(Abb. 3.1). Die Ursache einer marginalen Gelenkerosion kann somit direkt
z Gelenkspaltverschmälerung/
Ankylose
z
z
z
z
z
T1-Wichtung
Symmetrische Höhenminderung bis zur
völligen Aufbrauchung des Gelenkspalts
mit fibröser oder knöcherner Überbrückung
(hypointens)
Fleckförmig, hypointense Areale
im Markraum
Verdickung des periartikulären
Gewebes (hypointens)
Vermehrung der Gelenkflüssigkeit
(homogen hypointenses Signal),
Erweiterung des Gelenkspaltes
Tendovaginitis
Hypointense, oft gleichmäßige
Verdickung der Sehnenscheide
Synovialmembran- Volumenzunahme der hypointensen
hypertrophie/
Synovialmembran
Synovialitis
Knorpelschaden
Nur beurteilbar an großen Gelenken
(Kniegelenk) mit hochauflösenden
3D-Techniken
Subchondrale
Hypointenser, scharf demarkierter Defekt
Zyste, Geode
(< 1 cm) ohne sichtbare Unterbrechung
der kortikalen Grenzlamelle
Knöcherne
Hypointenser, scharf markierter Defekt
Erosion
mit Unterbrechung der kortikalen
Begrenzung
z Knochenmarködem
z Kapselödem/
Schwellung
z Gelenkerguss
Erscheinungsbild
Pathologie
Hyperintense Verdickung der Sehnenscheide, bei seröser Form stark hyperintens
Gering hyperintenses Signal der Synovialmembran bei Synovialitis
KM-Enhancement der verdickten Sehnenscheide bei proliferativer Tendovaginitis
Deutliches KM-Enhancement der
Synovialmembran bei Synovialitis
Iso- bis leicht hyperintense Signalgebung
der knöchernen Erosionszone
In der Regel massives KM-Enhancement des Pannus, evtl. nur geringes
Enhancement bei älteren oder schweren
Mutilationen
KM-Enhancement unterschiedlich
ausgeprägt
Höhenminderung bzw. Aufbrauchung
der Gelenkspaltweite mit fibröser oder
knöcherner Überbrückung (hypointens)
Stark hyperintense Signalgebung
Nicht obligat KM-Enhancement
Nicht direkt beurteilbar, Verschmälerung Nicht direkt beurteilbar, Verschmälerung
des Gelenkspaltes als indirektes Zeichen des Gelenkspaltes als indirektes Zeichen
Fleckförmige, teils flächige hyperintense
Läsionen im Markraum
Stark hyperintense Signalgebung
der periartikulären Strukturen
Vermehrung der Gelenkflüssigkeit
(homogen hyperintenses Signal)
STIR-Sequenz
Angleichung des Markraumsignals
durch KM-Anreicherung
In der Regel kein relevantes
KM-Enhancement
Kein abgrenzbares KM-Enhancement
T1-Wichtung nach Kontrastmittelgabe (KM)
Tabelle 3.2. Typische Gelenkpathologien der Rheumatoiden Arthritis und deren Signalmuster/Morphologie in verschiedenen MRT-Sequenzen für Handund Fingergelenke (Hochfeld-MRT)
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z
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sichtbar gemacht werden. Das Ausmaß der Synovialitis ist quantitativ und
semiquantitativ messbar [22] (s. Empfehlungen, S. 59).
z Tendinitis/Tendovaginitis. Bänder und Sehnen stellen sich in sämtlichen
MRT-Sequenzen mit niedriger Signalintensität dar und können sowohl an
kleinen als auch großen Gelenkstrukturen sicher beurteilt werden [45, 46].
Bei rheumatologischen Erkrankungen kann es durch eine entzündliche
Mitbeteiligung in der T1-Wichtung nach KM-Gabe zu einer umschriebenen
oder diffusen Signalintensitätszunahme und Verdickung der Sehnenscheiden kommen (Abb. 3.2). Hierbei kann eine exsudative von einer proliferativen Entzündung unterschieden werden. Rupturen der Sehnen, Meniskusläsionen oder Fragmentierungen werden an der Hand seltener beobachtet.
z Knochenzysten (subchondral)/knöcherne Erosionen. Die Kompakta des
Knochens ist – ebenso wie Verkalkungen – in der MRT signalfrei. Bei Erosionen wird das Kompakta- und Markraumsignal durch Fremdgewebe ersetzt, welches im Signalverhalten z. B. Pannus und/oder Gelenkerguss entspricht (Abb. 3.2). Diskrete periostale Reaktionen ohne Weichteilveränderungen können im konventionellen Röntgen mit höherer Sicherheit
nachgewiesen werden als mit der MRT. Im Gegensatz dazu werden subchondrale Knochenzysten und Erosionen durch die MRT sensitiver erfasst
[40, 48–50].
Abb. 3.1. MRT der Metakarpophalangealgelenke 2–5 der rechten Hand bei einem Patienten
mit früher RA (Krankheitsdauer: 4 Monate). In der koronaren T1-Wichtung vor (a) und nach GdDTPA-Gabe (b) und STIR-Sequenz (vor KM-Gabe) (c) erkennt man eine infiltrative Pannusbildung am MCP-3-Köpfchen (Pfeil) sowie KM-anreichernde periartikuläre Weichteilschwellungen
(Pfeilspitzen)
Magnetresonanztomographie bei rheumatoider Arthritis
z
a
Abb. 3.2. MRT der Metakarpophalangealgelenke 2–5 der rechten Hand bei einem RA-Patienten
(Krankheitsdauer: 14 Jahre). In der koronaren T1-Wichtung vor (a) und nach Gd-DTPA-Gabe (b)
und STIR-Sequenz (vor KM-Gabe) (c) erkennt man eine massive Synovialmembranhypertrophie
(Pfeile) sowie fortgeschrittene Knochenerosionen (Pfeilspitzen). Ein deutliches KM-Enhancement
als Ausdruck einer aktiven Synovialitis ist vor allem im fünften MCP-Gelenk nachweisbar. Dieser
Befund ist ebenso wie das geringe Enhancement in den übrigen Gelenken besonders gut in
der axialen fettunterdrückten T1-Wichtung nach Gd-DTPA-Gabe (d) nachweisbar. In dieser Sequenz lässt sich auch eine unterschiedlich stark KM-anreichernde proliferative Tendovaginitis abgrenzen (e)
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z Gelenkspaltweite. In der MRT können wie beim konventionellen Röntgen
Änderungen der Gelenkspaltweite erfasst werden. Die MRT ermöglicht zusätzlich die direkte Visualisierung der Ursachen hierfür wie z. B. Gelenkerguss etc.
z Osteoporose. Eine Osteoporose, die bei der Frühdiagnose der RA im konventionellen Röntgen als indirektes Arthritiszeichen gewertet wird, ist in der
MRT nicht nachweisbar. Grund hierfür ist, dass nur der relative Anteil von
verkalkter, nicht signalgebender Knochensubstanz reduziert wird und das
Knochenmarksignal somit unverändert bleibt.
Frühdiagnostik und Verlaufskontrolle
Aufgrund sensitiver Darstellung knöcherner Veränderungen und Abbildung
von entzündlichen Weichteilveränderungen gewinnt die MRT für die
Frühdiagnostik bei der RA zunehmend an Bedeutung [21, 44, 48]. Erste
longitudinale MRT-Untersuchungen bei Therapiestudien mit langwirksamen Basistherapeutika (DMARD) konnten den medikamentösen Einfluss
auf die synoviale Aktivität anhand der Änderung des Kontrastmittelenhancements zeigen [50]. Derzeitige Daten zur Intra- und Interobservervarianz
bei RA sind aber beim Scoring (s. Empfehlungen, S. 59) noch unbefriedigend.
Inzwischen wurden weitere MRT-Studien bei Patienten mit früher RA
durchgeführt, die den Stellenwert der MRT in der Erfassung frühester
struktureller Veränderungen (Ödem, Synovitis) belegen konnten [51, 52].
Aktivitätsbeurteilung
Die Synovialmembranhypertrophie korreliert mit dem Schweregrad der
Entzündungsreaktion [21] und kann als Prädiktor für das Auftreten
knöcherner Erosionen im weiteren Krankheitsverlauf angesehen werden
[15, 49, 54].
Eine Kontrastmittelapplikation sollte obligat erfolgen, da sie zum einen
die Abgrenzbarkeit der entzündlich veränderten Synovialitis zu den umgebenden Strukturen erheblich verbessert und zum anderen Aussagen zur lokalen Entzündungsaktivität der Synovialitis ermöglicht (Abb. 3.3). Eine
noch exaktere und detailliertere Bestimmung des Kontrastmittelenhancements realisiert die aufwändige dynamische MRT (s. Empfehlungen, S. 59).
Magnetresonanztomographie bei rheumatoider Arthritis
z
Abb. 3.3. Signalintensitätszeitkurven nach Bolusinjektion von Gd-DTPA bei einer 53-jährigen
RA-Patientin vor (oben) und unter Therapie (unten) mit hochdosierten oralen Kortikosteroiden:
Man erkennt eine deutliche Reduktion des maximalen Kontrastmittelenhancements im Therapieverlauf
Prognosebeurteilung
Neuere Studienergebnisse deuten darauf hin, dass die MRT der Hände bei
frühen RA-Stadien helfen kann, den Verlauf der weiteren Destruktionen an
der betroffenen Stelle vorherzusagen [49, 50]. Die Empfindlichkeit eines
solchen MRT-Scorings für spätere radiologisch erkennbare Defekte wurde
mit 80% angegeben, die Spezifität betrug 76%, positiver bzw. negativer
prognostischer Wert 67 bzw. 86% [55]. Der hohe negative prädiktive Wert
könnte dabei erlauben, Patienten mit niedrigem Risiko für erosive Schäden
zu identifizieren, was auch die Therapieentscheidung mit beeinflussen
könnte.
Als wichtiger MRT-Parameter, der bei der RA frühzeitig erfasst werden
kann, sei das Knochenmarködem erwähnt, dem eine hohe prognostische
Bedeutung zukommt. MRT-Studien aus neuerer Zeit konnten zeigen, dass
Patienten, die Knochenmarködeme im Bereich von Finger- und Handgelenken zu Beginn der Erkrankung aufwiesen, im Verlauf dort entsprechend
Erosionen entwickeln [56, 57]. Knochenmarködeme werden auch zunehmend als Prädiktoren für das funktionelle Outcome gedeutet [58, 59].
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Beurteilung der Halswirbelsäule und des kraniozervikalen Übergangs
Knöcherne Erosionen der Dornfortsätze und der kleinen Wirbelgelenke
können mit der MRT suffizient abgebildet werden. Bei der Diagnostik
entzündlicher Veränderungen am kraniozervikalen Übergang bei der RA
liefert die MRT wichtige Informationen über die knöchernen Verhältnisse,
wie die atlantodentale Distanz, die Position der Densspitze in Relation zum
Foramen magnum sowie über Arrosionen des Dens [60]. Insbesondere sind
pannöse Proliferationen sowie Impressionen der Medula oblongata direkt
sichtbar und es können Aussagen über druckbedingte Schädigungen des
Rückenmarks im Sinne der Myelopathie erfolgen (Abb. 3.4). Durch Funktionsaufnahmen in In- und Reklination kann eine atlantodentale Instabilität
beurteilt bzw. die verschiedenen Formen einer Subluxation (anteriore, vertikale, laterale und dorsale Fehlstellung des Dens axis) differenziert werden
[61].
z Kontraindikationen der MRT
z Absolute Kontraindikationen für eine MRT-Untersuchung sind [62]: metallische Fremdkörper (v. a. Fremdkörper direkt im Magnetfeld und an gefährlichen Lokalisationen, z. B. hinter dem Auge), Herzschrittmacher, inter-
a
b
Abb. 3.4. MRT (offenes 0,2 Tesla-MRT) der Halswirbelsäule bei einer RA-Patientin (Krankheitsdauer: 19 Jahre). In der sagittalen T1-Wichtung vor (a) und nach Gd-DTPA-Gabe (b) erkennt
man stark kontrastmittelanreichernden Pannus (Pfeile), der den Dens axis destruiert hat und zu
einer zangenförmigen Einengung des oberen Halsmarks führt (Pfeilspitze). Die atlantodentale
Distanz ist mit 1,4 cm stark pathologisch erweitert
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ne Defibrillatoren, epikardiale Drähte, Neurostimulatoren, bestimmte Cochlear-, Okularimplantate und Herzklappen (z. B. Starr-Edwards-Prothesen),
Crutchfiled-Extensoren, Halokragen, Swan-Ganz-Katheter, implantierte Infusionspumpen (Insulin-, Schmerzpumpen), magnetisch aktivierte Gewebsexpander, ferromagnetische Gefäßclips, Stents und Filter, die vor weniger
als 1 Monat implantiert wurden (individuell ahängig vom OP-Zeitpunkt.
CAVE: Verdacht auf Lockerung, Wanderung), Applikation von Kontrastmittel (Gd-DTPA) bei Schwangerschaft, große Tätowierungen (CAVE: Verbrennungen).
z Relative Kontraindikationen. Erstes Trimenon der Schwangerschaft, nicht
ferromagnetisches Osteosynthesematerial (Gefahr der Erwärmung), nichtferromagnetische Gefäßclips im ersten Monat nach der Operation (da sie
ferromagnetische Eigenschaften zeigen können), Klaustrophobie (Untersuchung in Sedierung oder Narkose möglich).
z Empfehlungen für die MRT-Auswertung der Handund Fingergelenke bei Rheumatoider Arthritis
In der Literatur sind bisher nur wenige Stadieneinteilungen für die MRT
bei RA zur Erfassung und Graduierung entzündlicher Weichteil- und Gelenkveränderungen bekannt [63–65]. Auch fehlt es bis auf wenige Ausnahmen [21, 66] an systematischen, validen MRT-Klassifikationen für Handund Fingergelenke. Die MRT-Gruppe der OMERACT-Vereinigung [26] hat
Richtlinien bzw. semiquantitative Scoringmethoden für die Auswertung
von MRT-Bildern der RA entwickelt. Bei der Auswertung der MRT werden
hierbei quantitative und semiquantitative Methoden unterschieden [22, 26]:
Quantitative Methoden
Quantitative MRT-Untersuchungen dienen der Erfassung entzündlicher Veränderungen im Gelenk und basieren auf zwei Methoden:
1. Quantifizierung des Volumens des entzündeten Synovialgewebes.
– Die Berechnung des Synovialvolumens kann entweder manuell (zeitaufwändig: 3/4 bis 1 1/2 Stunden pro Handgelenk) oder mittels schnelleren,
computergestützen Verfahren (ungenauer als manuell) erfolgen
(Abb. 3.5). Beide Verfahren haben sich in seriellen Studien am Knieund Handgelenk als sensitiv und reproduzierbar erwiesen [67, 68].
2. Bestimmung des relativen Signalanstiegs nach Applikation von GdDTPA.
– Die Bestimmung des relativen Signalanstiegs erfolgt in einer Serie von
dynamischen T1-gewichteten Bildern nach Applikation von Gd-DTPA
innerhalb eines Zeitfensters von wenigen Minuten. Erste Ergebnisse
dieser Methode deuten auf eine enge Korrelation der Signalintensitätszeitkurven mit dem klinischen Aktivitätsgrad und dem histologischen
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Abb. 3.5. Beispiel der Quantifizierung des Synovialmembranvolumens an der MCP-Gelenkreihe. Die
Synovialmembran wurde manuell
in jeder Schicht markiert und computergestützt das Volumen berechnet
Entzündungsscore hin [20, 69, 70] (Abb. 3.3). Obwohl arthroskopische
und histopathologische Studien diese Abhängigkeit belegen konnten
[20, 69, 71] ist dieses aufwändige Verfahren für die Routineuntersuchung nicht geeignet.
Semiquantitative Methoden („Scoring“)
Im folgenden Abschnitt werden die Scoringparameter der OMERACTGruppe für Hand- und Fingergelenke vorgestellt [26]:
z Definitionen der Scoringparameter nach OMERACT
Erosion: Knochendefekt mit scharfen Rändern, sichtbar in 2 Schichtorientierungen mit einer Kortikalisunterbrechung nachweisbar in einer Schichtebene.
Defekt: Eine scharf berandete Zone pathologischen Signals ohne sichtbare
Kortikalisunterbrechung.
Knochenödem: Läsionen mit hoher Signalintensität in der T2-Wichtung
und STIR-Sequenz und niedriger Signalintensität in T1-Wichtung, die alleine oder um eine Usur oder Erosion auftreten und eine unscharfe Randbegrenzung aufweisen. Die ödematösen oder ödemähnlichen Läsionen
können dem Signalverhalten nach auch Entzündungsreaktionen entsprechen.
Synovialitis: Der Bereich im synovialen Kompartment, der Kontrastmittel
anreichert, breiter als die Gelenkkapsel ist und eine hohe Signalintensität
in der T1-Wichtung nach Applikation von Gd-DTPA zeigt.
Knorpel: Wird nicht in die Auswertung mit einbezogen, weil die Abgrenzung in kleinen Gelenken – wie Hand- und Fingergelenk – nicht genau
möglich ist.
z Scoringsystem nach OMERACT
Erosion: Es werden von 0 bis 10 Punkte vergeben. Die Höhe der Punktzahl
richtet sich nach der Ausdehnung des Defektes (in 10%-Schritten) im Ver-
Magnetresonanztomographie bei rheumatoider Arthritis
z
hältnis zum beurteilten Knochenvolumen. Bei den Karpalia ist der gesamte
Knochen das zu beurteilende Knochenvolumen. Bei Röhrenknochen ist das
zu beurteilende Knochenvolumen der Abschnitt von der Gelenkoberfläche
bis 1 cm in die Tiefe.
Defekt: Es werden von 0 bis 10 Punkte vergeben, wobei in gleicher Weise
wie bei den Erosionen vorgegangen wird.
Knochenödem: Es werden von 0 bis 10 Punkte vergeben, wobei in gleicher
Weise wie bei den Erosionen und Defekten vorgegangen wird.
Synovialitis: Das Karpometakarpalgelenk 1 und Metakarpophalangealgelenk
(MCP) 1 werden nicht bewertet. MCP 2–5 werden nach den beiden folgenden Methoden beurteilt:
Methode 1: Es werden 0 bis 3 Punkte vergeben; Score 0 ist normal (kein
Enhancement oder Enhancement einer nicht verdickten/normalen Synovialis); Score 1–3 sind pathologisch, wobei ansteigend in Drittelabstufungen
der Grad des Enhancements im Verhältnis zur maximal möglichen Anreicherung gewertet wird.
Methode 2: Die Messung (in Millimetern) der maximalen Dicke der anreichernden Synovialitis in einer axialen Schicht, die so gewählt ist, dass sie
den Hauptbefund darstellt.
Das Handgelenk wird ebenso nach zwei Methoden im Scoring beurteilt:
Methode 1: Es werden 0 bis 3 Punkte vergeben; Score 0 ist normal (kein
Enhancement oder Enhancement einer nicht verdickten/normalen Synovialis); Score 1–3 sind pathologisch, wobei ansteigend in Drittelabstufungen
der Grad des Enhancements im Verhältnis zur maximal möglichen Anreicherung gewertet wird. Dies erfolgt in 3 Regionen: dem Radioulnargelenk,
dem Radiokarpalgelenk, und den Interkarpal- und Metakarpalgelenken.
Methode 2: Die Messung (in Millimetern) der maximalen Dicke der anreichernden Synovialitis erfolgt perpendikular zur kortikalen Oberfläche wie
folgt: In der koronaren Schicht: vom Scaphoid; vom Triquetrum. In der
axialen Schicht: am Radioulnar-Gelenk; entlang der dorsalen Oberfläche
der ersten und zweiten karpalen Knochenreihe.
Die 2001 und 2003 von der OMERACT-Gruppe eingeführte semiquantitative Scoringmethode der Hand- und Fingergelenke bei RA wurde 2005 aktualisiert [3]. Die wichtigsten Änderungen sind im Folgenden aufgeführt:
Der „Knochendefekt“ ist kein Bewertungskriterium mehr. Für das Knochenödem werden jetzt 0–3 Punkte (vorher 0–10 Punkte) entsprechend der
betroffenen Fläche (0: kein Ödem, 1: 1–33%, 2: 34–66%, 3: 67–100%) vergeben. Die Synovialitis wird nicht mehr nach 2 Methoden (Dicke in Millimetern und Grad des Enhancements) bewertet, sondern jetzt nur noch
nach dem Grad der KM-Anreicherung mit 0–3 Punkten (leicht, mittel,
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B. Ostendorf et al.
stark). Darüber hinaus sind in der aktualisierten Fassung alle Graduierungen der Pathologien in Bildform dargestellt („EULAR-OMERACT rheumatoid arthritis MRI reference image atlas“) [72] und ein standardisierter
Auswertebogen publiziert.
Probleme der Quantifizierung der MRT-Befunde
und der Eignung für die Verlaufsbeobachtung
Durch Veröffentlichung von Analysescores (RAMRIS) und eines MRT-Bildatlanten [72] hat sich die Datenlage zur Reliabilität respektive Vergleichbarkeit von MRT-Untersuchungen und Befunden gebessert [73, 74], obwohl sie
noch nicht als optimal einzustufen ist und Trainingskurse zur Befundinterpretation immer noch notwendig sind. Weitere longitudinale Studien zur
Validierung und Verlaufsbeobachtung, insbesondere unter Therapie, sind
in Planung [75] und aktueller Auswertung [76].
Multizentrische Studien in der Interpretation von MRT-Bildern von
Hand- und Fingergelenken bei RA-Patienten haben gezeigt, dass die Scoringergebnisse von verschiedenen Untersuchern aus unterschiedlichen
Zentren zwar als relativ konstant anzusehen sind [30], aber noch keine befriedigenden Ergebnisse zur Intra- und Interobservervarianz liefern konnten. Im Unterschied zum konventionellen Röntgenbild lassen sich mit der
MRT sehr viel mehr verschiedene Strukturen und deren pathologische Zustände erfassen (natürlich auch in Abhängigkeit von der absolut korrekten
technischen Durchführung). Dementsprechend ist eine sinnvolle Quantifizierung der Befunde sehr viel schwieriger und zeitaufwändiger als beim
konventionellen Röntgenbild. Hierbei muss deutlich gesagt werden, dass
das OMERACT-Komitee das von dieser Gruppe vorgeschlagene und in
mehreren Studien geprüfte Scoringsystem noch nicht als optimal und endgültig betrachtet, sondern sozusagen als Durchgangsstadium bei der Entwicklung eines derartigen Systems. Dieses und andere Quantifizierungsmethoden müssen sich einer weiteren rigorosen Prüfung in longitudinalen
Studien zwecks Validierung unterziehen und sind noch nicht geeignet, als
entscheidender Messparameter in klinischen Studien eingesetzt zu werden.
Ebenso muss vor der unkritischen breiten Anwendung dieser Methode
zwecks Diagnosesicherung und Verlaufsbeurteilung in der Praxis durch
„untrainierte“ Untersucher gewarnt werden, die natürlich nicht den Standard der OMERACT-Zentren besitzen können.
z Dokumentation der Befunde
Folgende Anforderungen sind bei der Dokumentation zu erfüllen:
z Dokumentation von demographischen Patientendaten, gerätespezifischen
und untersuchungsbezogenen Daten;
z richtige Bezeichnung der Lage des Patienten und der Schichtebenen;
z anatomisch richtige Reihenfolge aller relevanten Bildserien;
Magnetresonanztomographie bei rheumatoider Arthritis
z
Tabelle 3.3. Standardabrechnungsmodus von MRT-Untersuchungen 1
Leistungskatalog Nummer Untersuchung
Punkte bzw. 1
z EBM
MRT-Untersuchung an einem
Extremitäten- oder Gelenkbereich,
je Untersuchungssequenz
i.v.-Applikation des KM mittels
Injektion oder Infusion,
oder i. a.-Applikation des KM
1150 Pkt.
Magnetresonanztomographie eines
oder mehrerer Gelenke oder von
Abschnitten von Gelenken
Ergänzende Serie(n) zu den
Leistungen nach den Nummern 5700
bis 5730 (z. B. nach KM-Applikation)
Intravenöse KM-Applikation
Sachkosten: 110,40 1
Vollkosten: 206,20 1
5520
6000
z DKG-NT
5729
5731
344
z GOÄ
5729
5731
344
1
Magnetresonanztomographie eines
oder mehrerer Gelenke oder von
Abschnitten von Gelenken
Ergänzende Serie(n) zu den
Leistungen nach den Nummern 5700
bis 5730 (z. B. nach KM-Applikation)
Intravenöse KM-Applikation
130 Pkt.
Sachkosten: 46,00 1
Vollkosten: 85,90 1
Sachkosten:
Vollkosten:
2,70 1
8,60 1
1,8facher Satz:
251,80 1
1,8facher
Satz: 104,92 1
1,8facher
Satz: 10,49 1
Stand August 2002
z vollständige Abbildung eines pathologischen Prozesses und seiner Auswirkungen auf die umgebenden Strukturen;
z diagnoserelevante Befunde müssen in entsprechendem Format und
Größe abgebildet werden.
z Kosten/Zeitbedarf
Für die Magnetresonanztomographie einer Gelenkregion (z. B. Hand, Fuß,
Knie, Hüfte) kalkuliert man inklusive Patientenlagerung, Befunddokumentation und Befunderstellung zwischen 30 bis 60 Minuten.
Die Kosten bzw. Vergütung der MRT-Untersuchung sind in Tabelle 3.3
zusammengefasst worden.
63
64
z
B. Ostendorf et al.
z Erforderliche Qualifikation
Die Ausführung und Abrechnung von Leistungen der MRT im Rahmen einer vertragsärztlichen Versorgung durch die an der vertragsärztlichen Versorgung teilnehmenden Ärzte ist erst nach Erteilung der Genehmigung
durch die Kassenärztliche Vereinigung zulässig. Die Genehmigung ist zu
erteilen, wenn der Arzt die Anforderung entsprechender fachlicher Befähigungen erfüllt (Facharzt: diagnostische Radiologie) (Rechtsquellensammlung der KBV, Stand 12. 5. 2001).
Verschiedene Landesärztekammern haben aktuell die Fachkunde Magnetresonanztomographie eingeführt. Diese Fachkunde kann während eines
2-jährigen Zeitraumes nach den allgemeinen Übergangsbestimmungen des
§ 22 Abs. 4 i. V. m. Abs. 3 WBO erworben werden (nähere Informationen
bei der jeweiligen Ärztekammer).
Internistisch tätige Rheumatologen sollten, zwecks Erwerb von Kenntnissen, Erfahrungen und Fertigkeiten, daneben die Möglichkeit der allgemeinen und internen Fortbildung nutzen („Imaging-Workshop Düsseldorf“)
[29] weitere Schulungs- und Trainingsseminare der DGRh sind in Planung.
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