Was kann man beim Morbus Bechterew aus Magnetresonanzbildern herauslesen?

Von Privatdozent Dr. Kay-Geert Hermann, Charité Universitätsmedizin Berlin

Entzündliche und nicht-entzündliche Befunde im MRT-Bild

Einleitung

Die frühe Diagnose der Spondyloarthritiden einschließlich der ankylosierenden Spondylitis (Morbus Bechterew) hängt wie bei kaum einer anderen Erkrankung vom Einsatz der Magnetresonanztomographie (MRT) ab. Viele wissenschaftliche Studien zahlreicher Forschergruppen weltweit haben dazu Ende der 1990er Jahre und in den ersten Jahren des neuen Jahrtausends ihren Beitrag geleistet. Mit der Entwicklung neuer Kriterien für die Spondyloarthritiden durch die Assessment of SpondyloArthritis international Society (ASAS)  und deren Veröffentlichung im Jahr 2009 wurde die Bedeutung des Einsatzes der MRT weiter unterstrichen.

Schwerpunkt, insbesondere bei den Klassifikationskriterien, ist dabei die MRT der Kreuzdarmbeingelenke. Dies ist nicht verwunderlich, weisen doch über 90% der Spondyloarthritis-Patienten an diesen Gelenken krankhafte Veränderungen auf. Patienten mit Kreuzschmerzen suchen jedoch selten direkt einen Rheumatologen auf, sondern stellen sich zunächst beim Hausarzt oder Orthopäden vor. Je nach der Krankengeschichte und dem ärztlichen Befund können dann Labortests, Röntgenaufnahmen oder Magnetresonanzbilder veranlasst werden, wobei letztere oft auf die Lendenwirbelsäule beschränkt werden.

Ziel dieses Artikels ist es, eine Hilfestellung zum Verständnis der Magnetresonanz-Aufnahmen der Lendenwirbelsäule zu geben und typische Schäden im Bild zu erkennen. Dabei handelt es sich um eine Zusammenfassung eines wissenschaftlichen Artikels, der 2012 von einer internationalen Forschergruppe in den Annals of the Rheumatic Diseases veröffentlicht wurde.

MRT-Sequenzen

Ein Magnetresonanzbild der Lendenwirbelsäule zur Unterscheidung entzündlicher und degenerativer (nicht entzündlicher) Veränderungen sollte sowohl die Form der knöchernen Strukturen und der Bandscheiben in hoher Auflösung darstellen als auch Veränderungen in der Zusammensetzung des Knochenmarks und dessen Durchblutung (Vaskularisation) sichtbar machen. Unter Umständen kann dieses Ziel  nicht mit jeder MRT der Lendenwirbelsäule erreicht werden, insbesondere wenn als Überweisungsgrund die ausschließliche Frage nach einem Bandscheibenvorfall formuliert wurde.

Tabelle 1: Bildebenen bei der Magnetresonanztomographie der Wirbelsäule
EbeneZiel der Untersuchung
Seitliche Ansicht („sagittal“) 
  • Beurteilung von Vorder- und Hinterkanten der Wirbelkörper und der Bandscheiben
  • Beurteilung der Dornfortsätze
 
Querschnitt der Wirbelsäule („transversal“) 
  • Beurteilung der Bandscheiben, Nervenwurzeln und kleinen Wirbelgelenke (seitlich hinter dem Rückenmarkkanal), der Quer- und Dornfortsätze
 
Frontalansicht („koronar“) 
  • Beurteilung der seitlichen Kanten der Wirbelkörper
  • Beurteilung der kleinen Wirbelgelenke
  • Teilweise auch Mitbeurteilung der Kreuzdarmbeingelenke
 

Anders als bei konventionellen Röntgenbildern gibt es keinen allgemeinverbindlichen Standard zur Durchführung einer MRT der Lendenwirbelsäule, sondern die Methode wird jeweils an die Situation des Patienten und die Möglichkeiten des MRT-Geräts angepasst. Deshalb kann bei einem Teil der Patienten eine Wiederholungsuntersuchung erforderlich sein.

Bei MRT-Untersuchungen werden Atomkerne im Gewebe durch Folgen („Sequenzen“) von Hochfrequenz-Impulsen zur Resonanz im Magnetfeld angeregt. Ein Computer errechnet Schnittbilder aus den Resonanz-Signalen. Eine gute MRT-Untersuchung besteht aus mindestens drei Sequenzen in mindestens zwei Körperebenen. Eine Übersicht über die MRT-Sequenzen und Untersuchungsebenen findet sich in den Tabellen 1 und 2.

Die in Tabelle 2 an dritter, vierter und fünfter Stelle genannten Sequenzen sind gleichermaßen geeignet, aktive Entzündungen darzustellen (Entzündungssequenzen). Es besteht keine Notwendigkeit zur Injektion eines Gadoliniumhaltigem Kontrastmittels.

Tabelle 2: Eigenschaften unterschiedlicher Sequenzen bei der Magnetresonanztomographie der Wirbelsäule (siehe auch MBJ Nr. 109 S. 17)

Sequenz

Sichtbare Gewebestrukturen

T1 
  • Flüssigkeiten werden dunkel, Fett wird hell dargestellt.
  • Geeignet zur Darstellung von Knochenveränderungen wie Erosionen (Knochenauflösung) oder Syndesmophyten (Knochenneubildung).
  • Aktive Entzündungen werden nicht dargestellt.
 
T2 
  • Flüssigkeiten und Fett werden hell dargestellt.
  • Geeignet zur übersichtlichen Darstellung der Nervenwurzeln und Bestandteile der Bandscheiben.
  • Aktive Entzündungen werden nicht gut dargestellt.
 
T2 fat sat 
  • Ein spezieller Impuls unterdrückt das Signal von Fett.
  • Flüssigkeiten werden hell, Fett wird dunkel dargestellt.
  • Geeignet zur übersichtlichen Darstellung der Nervenwurzeln und Bestandteile der Bandscheiben.
  • Aktive Entzündungen werden sehr gut dargestellt (hell).
  • Bei manchen MRT-Geräten können Bildfehler (Artefakte) auftreten.
 
STIR 
  • Spezialsequenz mit integrierter Unterdrückung des Fett-Signals.
  • Flüssigkeiten werden hell, Fett wird dunkel dargestellt.
  • Aktive Entzündungen werden sehr gut hell dargestellt.
  • Auch bei älteren MRT-Geräten treten nur selten Artefakte auf.
 

T1 fat sat nach Gd-Injektion

 
  • Injektion eines Gadolinium-haltigen Kontrastmittels erforderlich.
  • Ein spezieller Impuls unterdrückt das Signal von Fett.
  • Flüssigkeiten und Fett werden dunkel dargestellt.
  • Aktive Entzündungen werden sehr gut hell dargestellt.
  • Entzündungen in komplizierten Regionen werden unter Umständen besser dargestellt als mit allen anderen Sequenzen.
 

MRT-Befunde bei Spondyloarthritiden

Die Anatomie der Wirbelsäule ist komplex, mit zahlreichen gelenkigen Verbindungen zwischen den Wirbeln, welche in Abhängigkeit von ihrem Ort (Halswirbelsäule, Brustwirbelsäule, Lendenwirbelsäule) geringe Formabweichungen aufweisen. Diese Wirbelverbindungen können alle in den Entzündungsprozess einbezogen sein. Im Folgenden wird auf drei der Läsionen (Schäden) genauer eingegangen. Die vollständige Beschreibung aller Läsionen ist in Tabelle 3 zusammengefasst.

Tabelle 3: Entzündliche Wirbelsäulenveränderungen

BefundErläuterung

Anteriore (vordere) und posteriore (hintere) Spondylitis

Entzündung an der Wirbelkörperkante, am Ansatz des Anulus fibrosus. Häufig ist der vordere (anteriore) Ansatz betroffen, aber auch der hintere (posteriore) Ansatz wird beobachtet. Typisch sind dreieckförmige Knochenmarködeme der Wirbelkörperecken (Bild 1).

Spondylodiszitis

Entzündung der Bandscheibe nicht durch Beteiligung von Bakterien, sondern aufgrund immunvermittelter Entzündungsprozesse. Typisch ist ein halbmondförmiges Knochenmarködem im benachbarten Knochenmark des Wirbelkörpers (Bild 2).

Entzündung der Rippen-Wirbel-Gelenke

In sagittalen Schichten sehr schwierig detektierbar, jedoch in transversalen MRT-Schichten sehr gut zu erkennen. Signalreiche Veränderungen innerhalb des Rippenköpfchens und auch in den seitlichen Wirbelkörperanteilen sind typisch.

Entzündung der kleinen Wirbelgelenke

Oft mit Knochenmarködemen der beteiligten Knochenfortsätze und Entzündung der umliegenden Weichteile vergesellschaftet (Bild 3).

Entzündung (Enthesitis) von Bändern, die die Wirbelsäule stabilisieren

Zahlreiche Bänder stabilisieren die Wirbelsäule, darunter das „Zwischendornfortsatzband“ (Ligamentum interspinale). Entzündungen dieser Bänder stellen sich  im MRT signalreich dar (Weichteile und benachbartes Knochenmark).

Die Spondylitis anterior und Spondylitis posterior (Entzündung vorne bzw. hinten an der Wirbelsäule) sind die am häufigsten anzutreffenden Befunde an der Wirbelsäule bei einer Spondyloarthritis. Sie zeichnen sich durch signalreiche Veränderungen in Entzündungssequenzen an den Wirbelkörperkanten aus, also an der Vorder- oder Hinterkante der Deckplatte oder Grundplatte eines Wirbelkörpers (Bild 1). Gelegentlich werden diese Läsionen auch noch als Romanus-Läsionen bezeichnet, doch dieser Begriff beschreibt eigentlich eine Veränderung im Röntgenbild.

Die Wirbelkörperkanten sind deshalb so häufig betroffen, weil dort die Fasern des Anulus fibrosus (der festen Hülle der Bandscheiben) am Knochen befestigt sind und diese Regionen sehr empfindlich auf entzündliche Reize reagieren.  Internationale Studien haben gezeigt, dass beim Vorliegen einer Entzündung an drei oder mehr Wirbelkörperkanten die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen einer axialen Spondyloarthritis sehr hoch ist.

Die rheumatische Spondylodiszitis ist eine Entzündung der Bandscheiben, jedoch nicht auf Grund von Bakterien wie bei der septischen Spondylodiszitis, sondern auf Grund immunvermittelter Entzündungsprozesse. Im Magnetresonanzbild erkennt man die rheumatische Spondylodiszitis an signalreichen, oft halbkreisförmig geformten Zonen im Knochenmark in Nachbarschaft der Bandscheiben, idealerweise bei einer sonst intakten Bandscheibe (Bild 2). Bestehen zusätzlich auch degenerative Veränderungen, z.B. Höhenminderung des Bandscheibenfachs, so ist die Abgrenzung gegenüber einer erosiven Osteochondrose (Knochen-Knorpel-Krankheit, Bild 5) schwierig.

Entzündungen in den Gelenken zwischen den Brustwirbeln und den Rippenköpfchen führen zu Rückenschmerzen beim Ein- und Ausatmen. Die Rippen-Wirbel-Gelenke stellen sich am besten in transversalen oder koronaren MRT-Bildern dar. Da die Wirbelsäule jedoch besonders gut mit sagittalen MRT-Bildern zu untersuchen ist, stellt die Entdeckung dieser Entzündungen eine Herausforderung dar, da man alle sagittalen Bilder bis zum Rand genau analysieren muss.

Auch die kleinen Wirbelgelenke (sogenannte Fazettengelenke) der Wirbelsäule können vom Entzündungsprozess betroffen sein (Bild 3).

Merkmale degenerativer Wirbelsäulenveränderungen

Degenerative (verschleißbedingte, nicht entzündliche) Wirbelsäulenbeschwerden kommen in der Bevölkerung viel häufiger vor als entzündlich-rheumatische Beschwerden. Dazu gehören der Bandscheibenvorfall, die Spondylosis deformans, die Osteochondrosis intervertebralis, die Fazettengelenksarthrose, die Unkovertebralarthrose (Erkrankung des „Halbgelenks“ zwischen zwei Halswirbelkörpern) und das Baastrup-Syndrom (Tabelle 4). Viele dieser Veränderungen lassen sich durch mechanische Ursachen erklären.

Beim Bandscheibenvorfall wölben sich die äußeren Anteile des Anulus fibrosus, der die Bandscheibe umgibt, in den Spinalkanal oder in eine Öffnung, durch die Nerven aus der Wirbelsäule austreten, und berühren oder komprimieren so die Nervenwurzeln (Bild 4). Ursache dafür sind Einrisse im Anulus fibrosus, die Aufgrund des Alterns und der mechanischen Belastung entstehen. In diese Risse drückt sich der Nucleus pulposus (der knorpelige Bandscheibenkern) hindurch. Durch diesen Prozess nimmt auch die Höhe der Bandscheibe ab, was im Röntgenbild oder Magnetresonanzbild erkennbar ist.
Die Osteochondrosis intervertebralis ist die Spätfolge des Bandscheibenvorfalls, denn wenn dieser länger besteht, so entsteht eine Instabilität im betroffenen Wirbelsegment, es bilden sich reaktive Entzündungen im benachbarten Knochenmark (Knochenmarködem) und Erosionen, also Zerstörungen des Knochens (Bild 5).

Das Baastrup-Syndrom ist ebenfalls eine Spätfolge der Bandscheibendegeneration und beinhaltet den knöchernen Kontakt zwischen den Dornfortsätzen der Wirbelkörper („kissing spine disease“). Diese Veränderung tritt erst bei deutlicher Minderung der Höhe des Zwischenwirbelraums auf, jedoch stellen sich erste Veränderungen schon früh im Magnetresonanzbild als Entzündung zwischen den Dornfortsätzen dar, welche einer Enthesitis (Sehnenansatzentzündung) täuschend ähnlich sehen (Bild 6).

Tabelle 4: Degenerative (nicht entzündliche) Wirbelsäulenveränderungen
BefundErläuterung

Bandscheibenvorfall

Einrisse des Faserrings (Anulus fibrosus) der Bandscheiben führen zur Verlagerung von Anteilen des Gallertkerns (Nucleus pulposus) in den Riss und wölben so die Bandscheibe über das Knochenniveau hinaus. Dadurch können Nerven eingeengt werden.

Osteochondrosis intervertebralis

Fortgeschrittener Bandscheibenverschleiß führt zur Mitreaktion des Knochens, welcher sich verdichtet („Sklerose“) und auch Zerstörungen in Form von Erosionen aufweisen kann.

Spondylosis deformans

Knöcherne Ausziehungen am Vorderrand der Wirbelkörper oder seitlich (selten auch am Hinterrand)

Fazettengelenkarthrose

Die „kleinen Wirbelgelenke“ verbinden seitlich jeweils zwei Wirbelkörper und dienen der Führung der Bewegung der Wirbelsäule im jeweiligen Segment. Degeneration (Verschleiß) solcher Gelenke wird als Fazettengelenk-Arthrose bezeichnet.

Baastrup-Syndrom

 
  • knöcherner Kontakt der Dornfortsätze
  • signalreiche Veränderungen in Nachbarschaft der Dornfortsätze
 

Unkovertebralgelenksarthrose

An der Halswirbelsäule existieren besondere knöcherne Vorsprünge am seitlichen Rand der Wirbelkörperdeckplatten in gelenkiger Verbindung zum darüber liegenden Wirbelkörper. Die Degeneration dieser Gelenke wird als Unkovertebralgelenk-Arthrose bezeichnet.

Notwendige Zusammenarbeit von Ärzten unterschiedlicher Disziplinen

Die höchste diagnostische Sicherheit kann jedoch nur in Kombination mit der Information über die Befunde im Sprechzimmer erzielt werden. Deshalb ist es wichtig, dass Rheumatologen und Radiologen Hand in Hand arbeiten und sich Informationen zum Patienten austauschen und voneinander lernen.

Anschrift des Verfassers:

Charité, Campus Mitte, Institut für Radiologie
10098 Berlin

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