Stichworte zur Arthrosonographie V.Weiler II.Medizinische Abteilung, Krankenhaus Lainz Zentrum für Diagnostik und Therapie Rheumatischer Erkrankungen Technische Voraussetzungen Linear-Schallkopf: Frequenz 5-7,5 MHz für große Gelenke (Schulter, Knie, Hüfte), 10-15 MHz für kleine Gelenke (z.B. Fingergelenk) inverse Beziehung zwischen Schallfrequenz und Eindringtiefe, bei 5 MHz 10cm, bei 10 MHz etwa 5cm (Faustregel: Produkt aus beiden Größen etwa 50) Fokuszone bei 5 MHz 3-6 cm, bei 10 MHz 1-4cm Je höher Frequenz, desto höher auch die axiale Auflösung (A.in Schallausbreitungsrichtung) Allgemeine Charakteristika zur Darstellung der Gelenke und des Bewegungsapparates Knochen: Totalreflexion des eintreffenden Schalls erlaubt keine Darstellung der dahinter gelegenen Strukturen Hyaline Knorpelsicht: darüber gelegen, fast echofrei Gelenkkapsel: echoreicher Reflex an der Kapsel, Dicke des Reflexes ist nicht identisch mit der Dicke der Kapsel, sondern entspricht vielmehr dem Impedanzunterschied zwischen benachbarten Strukturen Muskeln: im Längsschnitt blattaderähnlich gezeichnet, im Querschnitte getüpfelt 1 Sehnen: orthograd getroffene Sehnenanteile (Schalleinfallswinkel normal zum Verlauf der Sehnenfibrillen) bewirken reflexreiches Muster, tangentiales Auftreffen des Schalls führt hingegen zu echoarmer Darstellung der Sehnen. Schultergelenk Indikationen zur sonographischen Untersuchung: Omarthralgie, Funktionsstörung, Trauma, entzündliche Gelenkerkrankung, degenerative Gelenkerkrankung Untersuchungsgang: dorsaler Horizontalschnitt: Humeruskopf auf Scapula mit Glenoid als Leitstrukturen, M. intraspinatus, darüber M. deltoideus dorsaler Längsschnitt: Humeruskopf mit Collum und Schaft lateraler Längsschnitt: Acromion, Humeruskopf, Collum; Sehne des M. supraspinatus kommt zwischen Acromion und Humerus vogelschnabelartig zum Vorschein (Abb. 1), darüber M. deltoideus ventraler Horizontalschnitt: Humeruskopf mit Tuberculum maius und Tuberculum minus sowie zwischen beiden quergetroffenen langen Bicepssehne Längsschnitte über dem Tub.maius, Minus und der langen Bicepssehne Fornixparalleler Schnitt. Acromion-Coracoid, etwas distal davon kommt Rotatorenmanschette (RM) zum Vorschein, erscheint als typisches Reifenmuster (Abb. 2), darüber M. deltoideus Längsschnitt über der Fossa axillaris: Humeruskopf, Collum, Schaft; u.a. in der Frühdiagnostik von Gelenkergüssen von Bedeutung (Abb.3) Aufbau der Rotatorenmanschette: Außenrotatoren (M.teres minor, M. infraspinatus, M. supraspinatus) setzen am Tub.maius an; Innenrotatoren (M.subscapularis) setzen am Tub. minus an, dazw. lange Bicepssehne im Sulcus bicipitalis 2 Abb 1: Normales Schulteregelenk, lateraler Längsschnitt Supraspinatussehnen-Ansatz: schwarzer Pfeil M.deltoideus: weißer Pfeil Reflex an der Corticalis (Humeruskopf): schwarze Pfeilspitze Abb. 2 Normales Schultergelenk, fornixparalleller Schnitt Rotatorenmanschette (Reifenmuster) M.deltoideus Abb.3 Normales Schultergelenk mit Recessus axillaris (Pfeil), rechts Humeruskopf, links davon Humerusschaft Wichtige Pathologien: Rotatorenmanschettenläsion: unsichere und sichere Rupturkriterien sichere R.: - sog. Humeruskopfglatze (Zwischenraum zw. M. deltoideus und Humeruskopf hochgradig reduziert oder aufgehoben) - Nachweis einer Diskontinuität - Spindelförmige Ausdünnung des Reifenmusters unsichere R.: Inhomogenitäten, echoarme bzw. echoreiche Strukturen eine leichte Inhomogenität ist normal, fast immer zeigt sich eine echoarme Zentralzone in der RM (Abb. 4 und 5) Kalkherde: echoreiche Reflexe mit Schallabschwächung dahinter, diese kann aber bei kleinen oder auch sehr zentral gelegenen Verkalkungen auch fehlen (Abb. 6) 3 Bursitiden: normaler Bursaspalt meist nicht zu erkennen, bei Bursitis echofreie Struktur zwischen M.delt. und RM sichtbar; in den meisten Fällen besteht Kommunikation zw. Bursa subdelt. und Bursa subacromialis (Abb. 7) Bicepssehnen-Tendovaginitis: echofreier Halo um die lange Bicepssehne, konzentrisch oder exzentrisch (Abb. 8 und 9) Omarthritis: sonogr. prinzipiell keine Zuordnung zu einer definierten Diagnose möglich; Nachweis eines Gelenkergusses v.a. in axillären Schnitten (tropfenförmige Erweiterung des Recessus), erst bei Zunahme des Ergusses dieser auch im dors. Horizontalschnitt zu sehen; Reflex an der Knochenoberfläche dahinter oft verstärkt („dorsale Schallverstärkung“); als Begleitphänomen fast immer Bursitis, RM-Ruptur, in fortgeschrittenen Fällen ggf. erosive Knochenveränderungen mit Unterbrechung der Corticalislamelle (Abb. 10) Traumen: Hill-Sachs-Delle nach Schulterluxation; Impression des dors.Humeruskopfes, bei Unklarheit hilft Seitenvergleich Bankhart-Läsion: am vorderen Labrum glenoidale; im dorsomedialen Horizontalschnitt gelingt nicht Darstellung des Labrums Omarthrose: rel.selten isoliert auftretend; Konturunebenheietn des Humeruskopfes, reduzierter Knorpelüberzug, ggf. Begleitbursitis Abb.4 Inkomplette Ruptur der Rotatorenmanschette mit Kaliberschwankung (s.schwarze Pfeile) und echoarmen Areal (weißer Blockpfeil) Beschriftung neg. Abb. 5 Totalruptur Humeruskopfglatze, Pfeil weiß Abb. 6 der Rotatorenmanschette mit sog. Kalkherde in der Supraspinatussehne (s.Markierung) 4 Abb. 7 Kalkherd in der Supraspinatussehne. Pfeil Abb. 8 Bursitis subacromialis (echofreie Struktur mit Markierung) bei Totalruptur der Rotatorenmanschette, Pfeil Abb. 9 Bicepssehnentendovaginitis (s.Markierung, x:lange Bicepssehne) mit echofreier Flüssigkeit Abb. 10 Querschnitt zu Abb. 9 (Pfeil: exzentrischer Halo siehbar, Tendovaginitis) Abb. 11 Usur des Humeruskopfes mit Konturunterbrechung der Corticalis (s.Markung Pfleil ) 5 Ellbogengelenk Indikationen: Funktionsstörung, Arthralgie, Traumen, Entzündungen Untersuchungsgang: dorsaler Längsschnitt bei gebeugtem Ellbogengelenk: Humerus, Fossa olecrani, Trochlea humeri, Olecranon, M. triceps brachii dorsaler Längsschnitt bei gestrecktem Gelenk: Humerusschaft, Fossa olecr. Dorsaler Querschnitt: Fossa olecrani, Trochlea, M. triceps br. (quer) ventraler Längsschnitt: Humerusschaft, Fossa radii, Capitulum numeri, Radiusköpfchen (bzw. Fossa coronoidea, Trochlea, Proc. Coronoideus, Ulnaschaft bei ulnarer Schnittführung) Querschnitt über der Trochlea: Trochlea mit w-förmigem Knorpelüberzug Wichtige Pathologien: Cubitalarthritis: tropf. Erweiterung der Fosssa radii, F. olecrani, F. coronoidea Arthrose: Osteophyten, Verschmälerung des Gelenkspaltes Rheumaknoten: v.a. an dorsaler Ulnakante; sind homogen echoarm, indolent, derb, liegen subcutan Gichttophi: echoreich mit multiplen Einzelreflexen und ggf. dorsaler Schallverstärkung Bursitiden: v.a. Bursitis olecrani, je nach Zusammensetzung echofrei oder echorreichere Areale vorhanden. 6 Hüftgelenk des Erwachsenen Indikationen: Funktionseinschränkung, Arthralgien, entz. Gelenkerkrankung Untersuchungsgang: liegender Patient: Schrägschnitt von kranial-medial nach kaudal-lateral bis Caput-Collu-Achse des Femurs erscheint Pat. in Seitenlage bei max. Hüftgelenksbeugung: Darstellung der Achse Trochanter-Collum-Caput, hier v.a. dorsale Pfannenteile darstellbar Patholog. Befunde: Coxitis: Flüssigkeitsansammlung im ventralen Recessus (wichtig Seitenvergleich), DD erweiterter Recessus beinhaltet allerdings auch aktivierte Arthrose, Hüftkopfnekrose; daher Befund nicht spezifisch Coxarthrose: Konturveränderungen des Humeruskopfes, vergleiche Röntgenebfund! Bursitis: am häufigsten B.trochanterica, echoarme, meist schmerzhafte Struktur bzw. Subcutis u. Troch. maior, kompressibel. 7 Kniegelenk Indikationen: Arthralgien, Funktionseinschränkungen, Arthritiden, Indikationsstellung zur Punktion bei susp. Ergüssen, susp. Bakerzyste; bei Kreuzband- und Meniskusläsionen einer MRI-Untersuchung unterlegen. Untersuchungsgang: suprapatellärer Längsschnitt; Paetlla, Condylen, darüber Lig.patellae als Leistrukturen bei etwa 20-30 Grad Beugung geringster Druck auf Kniegelenkscavum, daher kleine Ergussmengen in dieser Position am verlässlichsten zu entdecken. Suprapat. Querschnitt: bei max.Beugung, Beurteilung des Knorpelüberzuges der Condylen sowie des Rec.med. und lat. (Abb. 11 und 12) infrapat. Längsschnitt: Tibiaplateau, Hoffascher Fettkörper (dieser allerdings auch normalerweise sonographisch je nach Fettanteil sehr heterogen strukturiert. dorsaler Längsschnitt in Bauchlage: Reihenfolge der Strukturen von lateral nach medial : lat. Condylus-Gefäßband-hinteres-Kreuzbandmed.Condylus ad Kreuzbänder: hinteres: lateral des Cond.med.; etwa tropfenförmig, echoarm vorderes: Untersuchung bei max. gebeugtem Knie in Rückenlage, Schallkopf um 15 Grad nach medial schwenken („Hosentaschengriff“); echoarme, häufig V-förmige Struktur am Cond.lat. ad Menisken: Untersuchung in Bauchlage, Beugung um etwa 30 Grad, drei Schichten: Kapselbandstruktur-echoarme parameniskale Randzone-zuunterst eigentlicher Meniskus (dieser echoreich); ad Gefäße: sog.Augmentation normalerweise möglich: durch Kompression der Wade Dilatation der V.popl.; ebenso Kompression durch Schallkopf möglich; bei Fehlen Verdacht auf Abflusshindernis. 8 Abb. 12 Normales Kniegelenk im suprapatellären Längsschnitt. Schwarzer Pfeil: Lig. Patellae Weiße Pfeile: Reflexe an der Patellaoberfläche (oben) bzw. am Femurschaft (unten) X: minimale Flüssigkeitsansammlung im Rec. Suprapatellaris (physiologisch) Abb. 13 Normale Knorpelschicht bei max. Beugung im suprapat. Längsschnitt (s. Markierung), li. Condylus lat.; re. Condylus med. femoris Pathologien: Arthrose: Unebenheiten der Condylenoberfläche, z.B. Stufenbildung; Reduktion der Dicke der Knorpelschicht, ggf. Chondrocalcinose (echoreiche Reflexe innerh.der Knorpelschicht) oder Meniskusverkalkung Arthritis: Leitstrukturen sind einerseits Gelenkergüsse (echofrei oder inhomogen je nach Organisation) (Abb.13), andererseits Nachweis einer synovialen Proliferation; echoreichere festsitzende Strukturen an der Basis des Exsudates, diffus oder umschrieben, Oberfläche eben oder villös (Abb. 14), weiters Bakerzysten: sind kommaförmig, liegen zw. M.m.gastrocnemius und semimembranosus, in der Mehrzahl der Fälle Kommunikation mit dem Gelenkscavom gegeben, echofrei oder organisiert, nach Ruptur isoliert und nach distal ausweichend (Abb. 15-16) Wichtig: sowohl Bakerzysten als auch Verbreiterung der Synovia können sich auch bei nicht entzündlicher Ursache (etwa aktivierter Arthrose) finden 9 Abb. 14 Chondrokalzinose des Kniegelenkknorpels (s.Markierung) mit reflexreichen Kalkeinlagerungen Abb. 15 Suprapatellärer Erguß ohne Zeichen einer Synovitis Abb. 16 Suprapatellärer Erguß mit ausgeprägter Synovitis (Pfeil), darüber Lig.patellae Abb. 17 Längsschnitt durch eine Bakerzyste (Pfeile) mit geringen Organisationstendenzen (echoreiches Band im oberen Flüssigkeitskompartment) Abb. 18 Struktur Wie oben, Querschnitt, Bakerzyste mit typisch kommaförmiger Abb. 19 Querschnitt durch eine organisierte Bakerzyste, freie Flüssigkeit ist kaum mehr zu erkennen 10 Finger- und Handgelenke Allgemeines: Verwendung hochauflösender Schallköpfe mit Frequenz von mindestens 10 MHz erforderlich, aufgrund der Kleinheit der Strukturen außerdem Vorlaufstrecke (etwa Gelkissen) notwendig Indikationen: Schwellungen, entz.Gelenkerkrankungen, v.a. Frühformen mit Weichteilbefall von Eintreten radiolog. Veränderungen, hier auch als Verlaufskontrolle Schnittführungen: Längsschnitt über Carpaltunnel Querschnitt über Carpaltunnel Längs- und Querschnitt über jedem Fingergelenk und dem Handgelenk dorsalseitig sowie volar (Abb. 17) ggf. Schrägschnitte über der Thenarmuskulatur Abb. 20 Dorsaler Längsschnitt durch ein normales MCP-Gelenk X: Streckersehne Y: Gelenkspalt Pfeil: Metacarpalköpfchen Strukturen: Streckersehne, Gelenkspalt, Metacaraplköpfchen (re.), Grundphalanx (links), echoarmer Knorpelüberzug Patholog. Befunde: Tenosynovitis: echoarme Verbreiterung der Sehne und Sehnenscheide, v.a. im Frühstadium entz. Gelenkerkrankungen, Sehnenfibrillen häufiger schlechter voneinander abgrenzbar als normal Sehnenrupturen: Konturausdünnung bzw. –unterbrechung der Sehne, klin. Funktionseinschränkung Ganglion: echoarme, gut abgrenzbare Raumforderung, die sich nicht mit der Sehne mitbewegt, teilweise oder nicht mit Schallkopf kompressible, selten Kommunikation mit Gelenk Fingereglenkarthrosen: Osteophyten, Weichteilschwellung nur bei aktivierter Arthrose 11 Arthritis: Frühformen durch Weichteilveränderungen erkennbar: Tenosynovitis (s.o.), Gelenkerguß (echofreie Struktur im Gelenkscavum, cave Trennung von der ebenfalls echofreien, weniger als 1 mm dicken Schicht hyalinen Knorpels), ggf. Darstellung verbreiterter Synovia (unterschiedlich echogene Verbreiterung des Gelenkinnenraumes) erosive Veränderungen durch Unterbrechung der Corticalislamelle mit ossärem Defekt erkennbar, Darstellung in zwei Ebenen!, Zyste sonogr. nur bei sehr oberflächennahen Lage erkennbar; Wert des Ultraschalls in der Frage des Nachweises früher erosiver Veränderungen allerdings dzt. noch fraglich (Abb. 18 und 19) Carpaltunnelsyndrom. Im fortgeschrittnen Stadium Atrophie der Thenarmuskulatur, Kaliberschwankungen des N.medianus; N.medianus liegt zwischen Subcutis und Sehnen der oberflächen Beuger, kommt als max. 3mm dicke echoarme, im Querschnitt längsovale Sruktur zur Darstellung. Rheumaknoten, Gichttophi: s.o. Abb. 21 Gelenkerguß in einem MCP-Gelenk (Pfeil) sowie Zyste im Metacarpalköpfchen (s.Markierung) Pfeil Abb. 22 Strecksehnenentenosynovitis bei Pat. mit RA, echoarme Auflockerung der Sehne 12 Sprunggelenk und Achillessehne Untersuchungsgang: Längschnitt und Querschnitt über dem Talonaviculargelenk Längsschnitt und Querschnitt über der Achillessehne mit Darstellung auch des Calcaneus und des M.tibialis post. Pathologien (ausgewählt): Arthritis: Gelenkerguß mit Verbreiterung des Gelenkscavums, sst. Synovialverbreiterung Achillessehne: - Tendopathien: Inhomogenität der A., umschriebene Verbreiterung - Ruptur: bereits Verbreiterung mit echoarmen Arealen kann Zeichen einer teilweisen Ruptur sein, bei kompletter R.Konturunterbrechung, u.U. Hämatom; Seitenvergleich! - Bursitis: häufig als Begleitphänomen bei seronegativen Spondarthritiden, Darstellung einer echofreien Struktur ventral der Sehne (Bursitis subachillea) 13 Weitere ausgewählte Pathologien: Hämatome: im frischen Stadium echofrei, mit zunehmender Organisation echoreicher, inhomogen, alte H. nur bei bindegewebiger Organisation als echoreiche Areale nachweisbar Lipome: scharf begrenzt, subcutan gelegen, schmerzlos, meist echoreich und homogen, je nach bindegewebigem Anteil auch echoärmer oder läppchenförmig strukturiert Zysten: echofrei, je nach Organisation evtl. septiert, u. U. mit echoreicheren Areal durchsetzt, Hilfestellung durch Sonographie in der Frage der Punktionswürdigkeit Tumoren: Dignität i.d. Regel sonographisch nur in Einzelfällen zu beurteilen, Echogenität und Begrenzung unterschiedlich, in den meisten Fällen weitere Diagnostik (MRI, gezielte Punktion) erforderlich. Metallimplantate: charakeristischer Reflex mit sog. Komentenschweifartefakten (Wiederholungsechos) dahinter. Ganglion: siehe Finger- und Handgelenke Ich danke OA Dr.Zimmermann für die Hilfe beim Einbau der Abbildungen in den Text. 14