IRM des os et de la moelle osseuse dans l'arthrose

Le cortex et les travées osseuses contiennent peu de protons d'hydrogène et beaucoup de calcium, ce qui réduit considérablement la TR et ne produit donc aucun signal IRM spécifique. Sur les tomographies par IRM, ils présentent une image de lignes courbes sans signal, c'est-à-dire des bandes sombres. Elles créent une silhouette des tissus d'intensité moyenne et élevée, les délimitant, par exemple, la moelle osseuse et le tissu adipeux.

Les pathologies osseuses associées à l'arthrose comprennent la formation d'ostéophytes, la sclérose osseuse sous-chondrale, la formation de kystes sous-chondraux et l'œdème médullaire. Grâce à ses capacités tomographiques multiplanaires, l'IRM est plus sensible que la radiographie ou le scanner pour visualiser la plupart de ces types de modifications. Les ostéophytes sont également mieux visualisés en IRM qu'en radiographie standard, en particulier les ostéophytes centraux, particulièrement difficiles à détecter radiographiquement. Les causes des ostéophytes centraux diffèrent quelque peu de celles des ostéophytes marginaux et ont donc une signification différente. La sclérose osseuse est également bien visualisée en IRM et présente une faible intensité de signal dans toutes les séquences d'impulsions en raison de la calcification et de la fibrose. L'enthésite et la périostite peuvent également être détectées en IRM. L'IRM haute résolution est également la principale technologie d'IRM pour l'étude de la microarchitecture trabéculaire. Elle peut être utile pour surveiller les modifications trabéculaires de l'os sous-chondral afin de déterminer leur importance dans le développement et la progression de l'arthrose.

L'IRM est une technique d'imagerie unique de la moelle osseuse. Il s'agit généralement d'une technologie très sensible, bien que peu spécifique, pour la détection de l'ostéonécrose, de l'ostéomyélite, de l'infiltration primaire et des traumatismes, en particulier des contusions osseuses et des fractures non déplacées. Ces pathologies ne sont visibles sur les radiographies que si l'os cortical et/ou trabéculaire est atteint. Chacune de ces pathologies entraîne une augmentation de l'eau libre, qui se traduit par un signal faible sur les images pondérées en T1 et élevé sur les images pondérées en T2, contrastant fortement avec la graisse osseuse normale, laquelle présente un signal élevé sur les images pondérées en T1 et faible sur les images pondérées en T2. Les images FSE (écho de spin rapide) pondérées en T2 de la graisse et de l'eau constituent une exception, car elles nécessitent une suppression de la graisse pour obtenir un contraste entre ces composantes. Les séquences GE, du moins à des intensités de champ élevées, sont largement insensibles aux pathologies de la moelle osseuse, car les effets magnétiques sont atténués par l'os. Des zones de gonflement de la moelle osseuse sous-chondrale sont fréquemment observées dans les articulations atteintes d'arthrose avancée. Typiquement, ces zones de gonflement focal de la moelle osseuse dans l'arthrose se développent aux sites de perte de cartilage articulaire ou de chondromalacie. Histologiquement, ces zones constituent une infiltration fibrovasculaire typique. Elles peuvent être dues à une lésion mécanique de l'os sous-chondral causée par des modifications des points de contact articulaires au niveau de sites de cartilage biomécaniquement faible et/ou une perte de stabilité articulaire, ou encore à une fuite de liquide synovial à travers un défaut de l'os sous-chondral exposé. Parfois, un gonflement épiphysaire de la moelle osseuse est observé à distance de la surface articulaire ou de l'enthèse. On ignore encore dans quelle mesure ces modifications médullaires contribuent à la sensibilité et à la faiblesse articulaires locales, et quand elles sont un signe avant-coureur de la progression de la maladie.

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IRM de la membrane synoviale et du liquide synovial

La membrane synoviale normale est généralement trop fine pour être visualisée par IRM conventionnelle et difficile à distinguer du liquide synovial ou du cartilage adjacent. Dans la plupart des cas d'arthrose, un léger épaississement peut être observé pour surveiller la réponse au traitement chez les patients atteints d'arthrose ou pour étudier in vivo la fonction physiologique normale du liquide synovial dans l'articulation. Cette technique est très utile.

Le signal MP du liquide synovial non hémorragique est faible sur les images pondérées en T1 et élevé sur les images pondérées en T2 en raison de la présence d'eau libre. Le liquide synovial hémorragique peut contenir de la méthémoglobine, dont le T1 est court et produit un signal de forte intensité sur les images pondérées en T1, et/ou de la désoxyhémoglobine, dont le signal est de faible intensité sur les images pondérées en T2. Dans l'hémarthrose chronique récidivante, l'hémosidérine se dépose dans la synovie, ce qui produit un signal de faible intensité sur les images pondérées en T1 et T2. Les hémorragies se développent souvent dans les kystes poplités, situés entre les muscles gastrocnémien et soléaire, le long de la face postérieure de la jambe. La fuite de liquide synovial d'un kyste de Baker rompu peut ressembler à une plume lorsqu'elle est rehaussée par des agents de contraste contenant du gadolinium. Lorsqu'il est administré par voie intraveineuse, le KA se situe le long de la surface du fascia entre les muscles situés derrière la capsule articulaire de l'articulation du genou.

La synovie œdémateuse et enflammée présente généralement un T2 lent, reflétant une forte teneur en liquide interstitiel (signal IRM élevé sur les images pondérées en T2). Sur les images pondérées en T1, le tissu synovial épaissi présente un signal IRM faible à intermédiaire. Cependant, il est difficile de distinguer le tissu synovial épaissi du liquide synovial ou du cartilage adjacent. Un dépôt d'hémosidérine ou une fibrose chronique peuvent diminuer l'intensité du signal du tissu synovial hyperplasique sur les images à grande longueur d'onde (images pondérées en T2) et parfois même sur les images à courte longueur d'onde (images pondérées en T1; images pondérées en densité de protons; toutes les séquences GE).

Comme indiqué précédemment, l'AC exerce un effet paramagnétique sur les protons d'eau proches, provoquant leur relaxation plus rapide en T1. Les tissus aqueux ayant accumulé de l'AC (contenant le chélate de Gd) présentent une augmentation de l'intensité du signal sur les images pondérées en T1 proportionnelle à la concentration tissulaire de l'AC accumulée. Administré par voie intraveineuse, l'AC se distribue rapidement dans les tissus hypervasculaires, comme la synovie enflammée. Le complexe chélaté de gadolinium est une molécule relativement petite qui diffuse rapidement vers l'intérieur, même à travers les capillaires normaux, et, par inconvénient, dans le liquide synovial adjacent. Immédiatement après un bolus d'AC IV, la synovie de l'articulation peut être visualisée séparément des autres structures car elle est intensément rehaussée. L'aspect contrasté de la synovie à haute intensité et du tissu adipeux adjacent peut être amélioré par des techniques de suppression de graisse. La vitesse à laquelle le contraste de la membrane synoviale se produit dépend de plusieurs facteurs, notamment: le débit sanguin dans la synovie, le volume de tissu synovial hyperplasique et l'activité du processus.

De plus, la détermination de la quantité et de la distribution de la synovie et du liquide articulaire enflammés dans l'arthrite (et l'arthrose) permet d'établir la gravité de la synovite en surveillant le taux de rehaussement synovial avec l'AC contenant du Gd pendant la période d'observation du patient. Un taux élevé de rehaussement synovial et un pic de rehaussement rapide après un bolus d'AC sont compatibles avec une inflammation active ou une hyperplasie, tandis qu'un rehaussement lent correspond à une fibrose synoviale chronique. Bien qu'il soit difficile de surveiller les différences subtiles de pharmacocinétique de l'AC contenant du Gd dans les études d'IRM à différents stades de la maladie chez un même patient, le taux et le pic de rehaussement synovial peuvent servir de critères pour l'instauration ou l'arrêt d'un traitement anti-inflammatoire approprié. Des valeurs élevées de ces paramètres sont caractéristiques d'une synovite histologiquement active.

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