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.