duminică, 21 octombrie 2012

Imagistica in ortopedie



                   IMAGISTICA ÎN ORTOPEDIE

1. Examenul radiografic standard
Examenul radiologic standard datează de aproape 100 ani. Deşi nu se ridică la
nivelul de spectaculozitate şi performanţă al tehnicilor avansate din ultimele decenii,
explorarea radiologică rămâne una dintre cele mai utile şi la îndemână metode de
diagnostic imagistic. În timp ce, alte metode pot defini cu acurateţe o structură
anatomică greu accesibilă, sau pot releva modificări tisulare localizate, radiografia
simplă oferă informaţii simultane asupra mărimii, formei, „densităţii” tisulare şi
arhitecturii osoase, caracteristici care, interpretate în contextul clinic specific, pot
sugera, de regulă, un diagnostic sau cel puţin un grup posibil de diagnostice.
Citirea şi interpretarea radiografiei
Procesul interpretării clişeelor radiografice trebuie efectuat la fel de metodic ca şi
examenul clinic, studiul sistematic fiind unica modalitate de prevenţie şi evitare a
greşelilor de interpretare.
Secvenţa logică a examinării este: ţesuturi moi – os – articulaţie – asociere
diagnostică. Ne vom asigura mai întâi de faptul că numele de pe film este cel al
pacientului în cauză; erorile de identificare constituie o sursă potenţială de confuzie
privind diagnosticul final şi indicaţia terapeutică.
Ţesuturile moi
Exceptând situaţiile în care sunt examinate precoce, examinarea lor este adesea
omisă. Examenul va observa modificările de formă şi variaţiile de densitate.
Forma – planurile musculare pot fi adesea vizibile şi pot releva hipotrofii sau
hipertrofii. Contururile pomelate, neregulate în jurul şoldului sugerează un revărsat
articular. O tumefacţie a părţilor moi din jurul articulaţiilor interfalangiene ale mâinii
poate fi primul semn radiologic al unei poliartrite reumatoide.
Densitatea – creşterea densităţii în ţesuturile moi poate fi consecutivă proceselor
de calcificare dintr-un tendon, un vas sanguin şi sugerează un hematom sau un
abces. Adesea, forma şi sediul acestora indică elementul implicat. De exemplu,
densitatea radiologică a unui corp străin metalic în părţile moi este evidentă, iar
lemnul sau sticla pot fi evidenţiate pe clişeele de calitate. Localizarea precisă a
corpilor străini necesită incidenţe multiple. Scăderea densităţii ţesuturilor moi se
datorează fie grăsimii (cel mai radiotransparent ţesut), fie gazului. Recunoaşterea
bulelor de gaz poate fi asociată cu diagnosticul precoce al gangrenei gazoase.
Oasele
În studiul oaselor şi articulaţiilor se va stabili un model de investigaţie bazat pe
anatomia locală. Prin urmare, pentru coloana vertebrală, se va evalua aliniamentul
general al vertebrelor, apoi spaţiile discale şi fiecare vertebră separat, pornind de la
cap către pediculi, articulaţii interapofizare şi apofizele spinoase. Pentru bazin, spre
exemplu, se va verifica: dacă forma oaselor este simetrică şi poziţia lor este normală,
aspectul şi poziţia ramurilor pubiene şi a tuberozităţilor ischiatice, iar în final, se va
evalua aspectul capului femural, bilateral, şi a extremităţilor superioare ale femurului,
comparând, întotdeauna, bilateral.
Pe parcursul acestei evaluări se vor nota: anomaliile de formă, densitate şi
arhitectură. Osul, ca întreg, poate fi angulat, deformat, cu canalul medular lărgit, ca
în boala Paget; o deformaţie localizată a osului sau îngroşare se poate datora unui
proces de osteoformare excesiv de tip neoosteogenetic, posibil tumoral. O atenţie
deosebită trebuie acordată examinării periostului, deoarece, apoziţia periostală este
caracteristică în procesele infecţioase, în fracturi în curs de consolidare sau în tumori
maligne, când au un caracter particular. Se va examina, de asemenea, corticala
osului, pentru a evidenţia distrucţiile şi întreruperile în continuitatea sa ca în cazul
tumorilor maligne, şi se va nota creşterea de densitate osoasă (osteoscleroza) sau
diminuarea densităţii osului (osteoporoza).
Articulaţiile
Din punct de vedere radiologic, articulaţia se compune din oasele care se
articulează şi „spaţiile” dintre ele. „Spaţiul articular” este o noţiune care nu este
conformă strict cu realitatea, deoarece ea este corespunzătoare unui spaţiu virtual
ocupat de un film de lichid sinovial şi cartilajul articular radiotransparent, care variază
în grosime de la 1mm la 6-8mm.
Se va evalua orientarea generală a articulaţiei şi congruenţa extremităţilor
osoase, iar dacă este necesar, se va face un examen comparativ între partea
afectată şi cea controlaterală, normală. Se vor identifica îngustările sau asimetriile de
spaţiu articular, care semnifică diminuarea de grosime a cartilajului articular, semn
clasic de artroză. Stadiile evolutive ulterioare ale distrucţiei articulare se evidenţiază
prin întreruperea corticalelor osoase subjacente şi apariţia în os a unor zone chistice
radiotransparente, eroziuni periarticulare, osteoscleroză „în oglindă”, osteofitoză
marginală. Liniile cu densitate crescută prezente în interiorul spaţiului articular se pot
datora calcificărilor cartilajului (condrocalcinoză) sau meniscurilor. Corpii liberi
intraarticulari, în cazul în care sunt radioopaci, apar ca nişte pete rotunde sau
neregulate care se suprapun peste structurile normale.
2. Imagistică specială
Explorarea radiologică folosind substanţe de contrast
Substanţele de contrast folosite în ortopedie sunt lichide pe bază de iod care pot
fi injectate în sinusuri, cavităţi articulare sau intrarahidian. De asemenea, în articulaţii
se poate injecta aer sau gaz pentru a produce o „imagine negativă” care să
sublinieze şi să delimiteze suprafaţa articulară şi cavitatea articulară.
Derivaţii lipiodolici nu sunt absorbiţi şi îşi menţin concentraţia maximă după
injectare. Totuşi, datorită lipsei lor de miscibilitate, aceştia nu pot penetra eficient
toate lacunele şi iregularităţile. De asemenea, aceştia sunt iritanţi tisulari, îndeosebi
dacă sunt utilizaţi intratecal.
Compuşii ioduraţi hidrosolubili permit o evaluare imagistică mult mai detaliată şi,
deşi sunt în oarecare măsură iritanţi şi neurotoxici, ei sunt totuşi rapid absorbiţi şi
excretaţi. Dintre aceşti compuşi, metrizamida, un compus iodurat anionic, este cel
mai puţin toxic şi iritant.
Sinografia
Sinografia reprezintă cea mai simplă formă de radiografie de contrast. Substanţa
de contrast (de obicei un compus ionic hidrosolubil) este injectată într-un sinus
deschis, filmul relevă urmele acestei substanţe chiar dacă aceasta conduce sau nu
la osul sau articulaţia subjacentă.
Artrografia
Reprezintă o formă particulară şi foarte utilă de radiografie cu substanţă de
contrast. Corpii liberi intraarticulari produc defecte de umplere cu substanţă de
contrast opacă. La nivelul genunchiului, leziunile meniscale, fisurile ligamentare şi
rupturile capsulare se pot astfel evidenţia cu uşurinţă. La copii, artrografia şoldului
poate fi o metodă eficientă de evidenţiere a capului femural, cartilaginos,
radiotransparent.
La adulţi cu necroză aseptică de cap femural, artrografia poate evidenţia zone
detaşate sau torsionate din cartilajul articular. În artroplastia protetică de şold,
decimentarea aseptică a protezei se poate evidenţia prin insinuarea substanţei de
contrast la nivelul interfeţei os-ciment. La nivelul gleznei, pumnului sau umărului,
extruzia substanţei de contrast injectate relevă rupturi ale structurilor capsulare.
Discografia, adică radiografia cu substanţă de contrast la nivelul măduvei spinării,
poate decela degenerarea discului intervertebral sau diagnosticarea anomaliilor de la
nivelul articulaţiilor mici (faţeto-grafia).
Mielografia
Această metodă a fost folosită în trecut pe scară largă pentru diagnosticarea
prolapsului discal şi a altor leziuni ale canalului medular. Mielografia a fost înlocuită,
în mare măsură, de computertomografie (CT) şi rezonanţa magnetică nucleară
(RMN). Totuşi, această tehnică este indicată în investigarea leziunilor care
interesează rădăcinile nervilor spinali cervicali sau ca şi metodă auxiliară pentru
pacienţii cu dureri la nivelul coloanei.
Substanţele liposolubile nu mai sunt indicate şi chiar substanţele ionice iodurate
hidrosolubile produc efecte sau chiar complicaţii secundare, precum cefalee (datorită
hipopresiunii medulare postpuncţie), spasm muscular sau convulsii (datorită
neurotoxicităţii, în special dacă produsul este vehiculat deasupra regiunii mediodorsale)
şi arahnoidită (atribuită osmolarităţii crescute în raport cu lichidul cefalorahidian).
Prin această metodă pot fi, totuşi, evidenţiate foarte bine, rădăcinile nervoase
(radiculografie). Un disc modificat, voluminos, o tumoră intratecală sau o îngustare a
canalului osos medular, pot produce distorsiuni caracteristice ale coloanei opace
care se evidenţiază pe mielogramă.
Xeroradiografia (serigrafia)
Această metodă utilizează expunerea radiologică clasică, dar placa de
înregistrare evidenţiază activitatea sub forma unui model electric al densităţii care
este transferat pe o hârtie plasticată ca şi „imagine pozitivă”.
Avantajele sale faţă de negativele radiografiilor convenţionale sunt legate de faptul
că procesul fotoelectric este, în principal, sensibil la modificările densităţii tisulare
(„efectul de graniţă”); de asemenea, contururile fluu, scămoşate, pot fi mai uşor
evidenţiate, cum ar fi, spre exemplu, eroziunile subperiostale sau calcificările în
părţile moi. În unele cazuri, se pot evidenţia stadii iniţiale ale calcificărilor
cartilaginoase, precum în condrocalcinoză, care apar înainte ca acestea să fie
vizibile pe radiografiile standard.
Tomografia
Este un examen care oferă o imagine „concentrată” asupra unui anumit plan,
selectat. Prin manevrarea şi mişcarea tubului şi filmului radiologic în direcţii opuse
faţă de un pivot imaginar, în timpul expunerii, imaginile din acelaşi plan cu cel
pivotant sunt intenţionat voalate. Când se studiază „secţiunile” succesive, pot fi
relevate leziuni care, în mod normal, scapă sau sunt obscure, pe radiografiile
standard.
Metoda este utilă în diagnosticul necrozei osoase segmentare şi a fracturilor cu
tasare ale osului spongios (fracturile corpurilor vertebrale sau ale platourilor tibiale).
De asemenea, leziuni mici, radiotransparente, cum ar fi, osteoamele osteoide şi
abcesele osoase, se pot evidenţia cu uşurinţă.
Foarte reputată în trecut, tomografia convenţională a fost, actualmente, înlocuită
cu succes de tomografia computerizată.
Tomografia computerizată (CT, scanner)
La fel ca şi tomografia simplă, computertomografia produce imagini „secţionate”
prin anumite planuri tisulare selectate, dar cu o putere rezolutivă mult crescută.
Avantajele asupra tomografiei convenţionale sunt reprezentate de faptul că imaginile
sunt transaxiale (similare secţiunilor anatomice transverse), expunând, astfel,
planurile anatomice, niciodată vizualizate pe radiografia standard. Se obţine, astfel, o
imagine generală sau „localizată”. Secţiunile efectuate pe articulaţiile mari sau pe
ţesuturile moi sunt spaţiate la intervale de 5-10mm. La articulaţiile mici sau discurile
intervertebrale aceste intervale sunt mai mici. Datorită excelentei rezoluţii de
contrast, tomografia computerizată este în măsură să evidenţieze mărimea şi
aspectul osului şi a ţesuturilor moi, în planuri transverse succesive. Aceasta o face
deosebit de utilă în evaluarea dimensiunilor tumorale precum şi în vizualizarea
diseminărilor tumorale, chiar dacă nu poate preciza tipul tumoral. Ea este, de
asemenea, utilă în diagnosticarea afecţiunilor vertebrale (prolaps discal
intervertebral, tumori), a modificărilor articulare şi a leziunilor zonei pelvine. Este
indispensabilă în evaluarea fracturilor complexe sau a unor fracturi cu localizare,
adesea, dificil accesibilă radiografiilor standard (corpi vertebrali, condili tibiali, oasele
tarsiene sau carpiene, articulaţiile sacroiliace), precum şi în reperarea corpilor liberi
intraarticulari sau a fragmentelor osoase intraarticulare.
Fiabilitatea computertomografiei poate fi extinsă în diferite moduri. Spre exemplu,
substanţele de contrast intravasculare, intraarticulare sau intratecale se pot utiliza
pentru a pune în evidenţă vasele sanguine, sau pentru a delimita cavităţi. Cu ajutorul
unor tehnici adecvate, imaginile transaxiale pot fi convertite în imagini sagitale sau
frontale, sau, chiar şi în imagini tridimensionale, de aspect complicat, ca în cazul
vertebrelor. Computertomografia este, de asemenea, utilizată în evaluarea densităţii
şi structurii osoase în localizări specifice, deşi acest lucru poate fi obţinut,
actualmente, cu rezultate superioare, prin alte tehnici.
Rezonanţa magnetică nucleară (RMN)
Spre deosebire de explorarea imagistică convenţională, RMN se bazează pe
emisiile de radiofrecvenţă ale atomilor şi moleculelor din ţesuturile expuse acţiunii
unui câmp magnetic static. Imaginile produse de aceste semnale sunt similare celor
ale scanărilor CT, dar prezintă o calitate rezolutivă superioară şi o diferenţiere
tisulară mai rafinată. Mai mult, imaginile selecţionate pot fi obţinute în aproape orice
plan şi pot fi reconstituite pentru a da o imagine tridimensională, care să completeze
informaţiile deja existente.
Toţi nucleii atomici cu număr variabil de protoni posedă proprietăţi de rezonanţă
magnetică, dar, datorită abundenţei nucleului de hidrogen în organismul uman şi
posibilităţii de a fi detectat uşor, acesta se utilizează cel mai frecvent în tehnica
RMN.
Intensitatea semnalului de rezonanţă magnetică depinde, pe de o parte de
densitatea tisulară a nucleilor de hidrogen din regiunea scanată, iar, pe de altă parte,
de caracteristicile de spin şi perioadele de relaxare, consecutive excitării protonice.
Acest fenomen de relaxare este definit de două constante de timp independente, T1
şi T2, dând, astfel, naştere la două semnale simultane.
Ţesuturile bogate în hidrogen (grăsime, os spongios şi măduvă osoasă) emit
semnale de intensitate crescută şi produc imaginile cele mai luminoase. Ţesuturile
cu un conţinut redus în hidrogen (os cortical, ligamente, tendoane, aer) apar
întunecate. Diferitele nuanţe de gri sunt date de structura cartilajului, canalul medular
şi muşchi.
În producerea imaginilor, ambele caracteristici tisulare, T1 şi T2, pot fi amplificate
sau „cântărite”, pentru a oferi informaţii suplimentare. Imaginile T1 conferă o definiţie
superioară şi produc aspecte aproape „anatomice”. Aceleaşi imagini T2 relevă
aspecte suplimentare privind caracteristicile fiziologice ale ţesuturilor.
Alte explorări emitive pulsatile sunt reprezentate de densitatea protonică şi STIR
(short tau inversion recovery), care inhibă semnalul din ţesuturile adipoase şi
amplifică contrastul din ţesuturile bogat lichidiene.
Prin selectarea optimă a: planului anatomic, grosimii secţiunilor, magnitudinii şi
secvenţei pulsatorii, pot fi relevate, cu o claritate extraordinară, organele şi ţesuturile
explorate. De exemplu, tumorile osoase se pot evidenţia în extensia lor completă în
plan transversal sau longitudinal, iar diseminarea extraosoasă poate fi evaluată cu
acurateţe. Mai mult, această explorare prezintă potenţialul examinării tisulare,
permiţând evaluarea diagnostică histologică la fel de bine ca şi cea anatomică.
Principalele indicaţii ale acestei investigaţii imagistice sunt în: diagnosticul precoce
al ischemiei şi necrozei osoase, diagnosticul durerilor la nivelul coloanei şi a
patologiei spinale precum şi în evidenţierea mecanismelor traumatice care produc
leziuni în ţesuturile moi şi cartilagii.
Datorită fiabilităţii sale, a caracterului său neinvaziv şi ecologic (absenţa riscului
de iradiere), asistăm în prezent la o tendinţă de utilizare excesivă sau abuzivă a
acestei metode. De aceea, este bine de reamintit că, deşi este o metodă de
investigaţie imagistică performantă, ea nu este, totuşi, decât una din numeroasele
metode de investigaţie şi diagnostic, pe care le are, în prezent, la dispoziţie medicul.
Ecografia
Ultrasunetele generate de un traductor pot penetra o porţiune de câţiva centimetri
în profunzimea ţesuturilor moi; pe măsura traversării interfeţelor tisulare, unele dintre
aceste unde sunt reflectate retrograd (similar ecoului), către traductor unde sunt
înregistrate ca şi semnale electrice şi afişate ca şi imagini pe un ecran sau pe o
placă.
Cu ajutorul echipamentelor moderne, ţesuturile având densităţi variabile pot fi
reprezentate sub formă de imagini în diferite nuanţe de gri, permiţând o definire
anatomică rezonabilă. Afişarea simultană pe ecran oferă o imagine dinamică, mult
mai utilă decât cea obişnuită, statică, de pe plăcile transparente. Marele avantaj al
acestei tehnici este că echipamentul din care este compus este simplu şi uşor de
transportat, chiar portabil, putând fi folosit aproape oriunde, neinvaziv şi fără efecte
secundare nocive.
În funcţie de structură, diferitele ţesuturi sunt caracterizate ca fiind: hiperecogene,
medioecogene, hipoecogene sau non-ecogene. Chisturile lichidiene sunt nonecogene
sau hipoecogene; organele semisolide prezintă grade diferite de
ecogenitate, fapt care permite identificarea lor spaţială.
Datorită contrastului marcant ecogenic dintre formaţiunile chistice şi cele solide,
ultrasonografia este folosită în special pentru identificarea leziunilor profunde,
„chistice”, cum ar fi: hematoamele, abcesele, chisturile poplitee şi anevrismele
arteriale.
Pot fi detectate şi fluide intraarticulare, efuziuni sinoviale sau pot fi monitorizate
aspectele evolutive ale „şoldului iritabil”. Recent, ultrasonografia a fost introdusă ca
metodă curentă, de screening, în evaluarea nou-născuţilor pentru depistarea
precoce a displaziei congenitale a şoldului. Examenul ecografic este, de asemenea,
curent utilizat actualmente în diagnosticarea rupturilor de muşchi ai coifului rotatorilor
la umăr.
Scintigrafia
Emisia fotonică de către radionuclizi, captată de ţesuturile specifice, poate fi
înregistrată atât de către un scanner liniar simplu, cât şi de către o cameră gamma,
pentru a produce o imagine care reflectă activitatea curentă în acel ţesut sau organ.
În aceste sens, izotopul ideal este 99Te, care prezintă caracteristicile energetice
optime pentru imaginile cu camera gamma. Timpul său de înjumătăţire este relativ
scurt (6 ore), iar eliminarea sa din organism este rapidă. Un nivel de activitate scăzut
evidenţiază rapid zonele de captare intensă din respectivul ţesut. Dacă 99Te este
combinat cu un complex fosfat cu tropism osos, substanţa se concentrează selectiv.
În practica curentă se utilizează hidroximetil-difosfonat marcat cu tecneţiu radioactiv
(99Te-HDP), iar activitatea sa este înregistrată în două etape:
- imediat după injectare, când substanţa se află încă în torentul circulator sau în
spaţiile perivasculare, interstiţiale (faza de perfuzie);
- faza osoasă, care survine trei ore mai târziu, când izotopul a fost captat de os.
În mod normal, în faza precoce, de perfuzie, ţesuturile moi, vascularizate,
periarticulare, produc cea mai întunecată (adică cea mai activă) imagine; trei ore mai
târziu, această activitate se estompează şi contururile osoase devin mai clare, cea
mai intensă activitate fiind prezentă în ţesutul spongios din epifizele oaselor lungi.
Modificările de radioactivitate sunt semnificative când sunt distinct localizate sau
asimetrice. Se descriu următoarele patru tipuri de modificări:
- activitatea crescută în timpul fazei de perfuzie, datorată perfuzării intense a
ţesuturilor moi, este unul din semnele cardinale ale inflamaţiei (sinovita acută sau
cronică);
- activitatea scăzută în faza de perfuzie, mai puţin întâlnită, semnifică
insuficienţă vasculară locală;
- activitatea crescută în faza osoasă se poate datora, fie captării izotopice
excesive în fluidul osos extracelular sau încorporării avide din ţesuturile neoosteogenice,
fie existenţei unei fracturi, infecţii, tumoră locală sau necroză aseptică
în curs de vindecare;
- activitatea scăzută în fază osoasă se datorează absenţei de aport sanguin,
cum este cazul capului femural după fractură de col femural, sau prin înlocuirea
ţesutului osos cu ţesut patologic.
Indicaţiile acestei metode de investigaţie imagistică sunt numeroase şi diverse:
- în diagnosticarea fracturilor de oboseală sau a altor fracturi fără deplasare,
care nu sunt evidenţiate de radiografiile simple;
- în detectarea unui mic abces osos sau a unui osteom osteoid;
- în investigarea şi diagnosticarea decimentării aseptice şi septice a protezelor
implantate;
- în diagnosticarea ischemiei capului femural din boala Legg Calvé Perthes la
copil sau necroza aseptică a capului femural la adult;
- detectarea precoce a metastazelor osoase.