変形性関節症における関節構成要素のMRI検査

関節補助器官、すなわち靭帯、半月板、腱、関節唇は、関節の静的および動的安定性、機械的負荷分散、そして機能的完全性を維持する上で重要です。これらの機能が失われると、生体力学的摩耗が増加し、関節損傷の原因となります。これは、半月板切除術、十字靭帯断裂、および回旋腱板断裂後の変形性関節症のリスクが大幅に減少することに起因すると考えられます。これらの構造は主にコラーゲンで構成されており、コラーゲンは張力を提供し、また水プロトンを保持します。コラーゲンのT2は通常非常に速い（1ミリ秒未満）ため、ほとんどの場合、すべてのパルスシーケンスにおいて低強度信号として現れ、脂肪組織や滑液などの高強度構造によって区別されます。

損傷のない靭帯は暗い帯として表示されます。その断裂は靭帯断裂の直接的な兆候です。ただし、損傷のない靭帯の斜断面を撮影する際に、靭帯断裂の模倣が発生する可能性があることに留意する必要があります。一部の靭帯を描写するには、特別な断面の選択が必要になる場合があります。膝関節の前十字靭帯は、中立位での膝の斜矢状面画像、または脛骨をわずかに外転させた直接矢状面画像で最もよく見えますが、肩関節の肩甲上腕骨下靭帯は、原則として肩を外転させた状態で静的に安定しており、外転および外旋した肩の位置でなければ視覚化が困難です。多断面 3D 再構成では、靭帯の完全性をかなり完全に分析しますが、取得した元の画像とは異なります。

半月板は線維軟骨で構成され、体重負荷時の引張力に抵抗できるよう空間的に配列した多数のコラーゲン線維を含んでいます。特に半月板の周辺部では、線維は主に円形に配向しているため、断裂は縦方向に発生しやすく、線維間よりも線維間の線状亀裂のほうが多く見られます。粘液変性や好酸球性変性などの局所的なコラーゲン損失が起こると（通常は局所的な水分増加も伴いますが）、T2短縮の影響は減少し、水分信号はマスクされず、短時間TE画像（T1強調プロトン密度SEまたはGE）上で半月板内に中間信号強度の丸みを帯びたまたは線状の領域として現れます。この領域は長時間TE画像では薄れていく傾向があります。これらの異常な信号は、半月板の完全性の場合のように断裂ではありません。半月板断裂は、表面の著しい変形が原因である可能性があります。時には、多量の滑液が半月板断裂の輪郭を覆い、T2強調画像で描出されますが、ほとんどの場合、検出されない半月板断裂は長TE画像では描出されません。したがって、短TE画像は半月板断裂に対する感度は高い（90%以上）ものの、特異度はやや低いのに対し、長TE画像は感度は低いものの、描出可能な場合は特異度は高いという特徴があります。

MRI は腱病変の全範囲に感度があり、ほとんどの場合、臨床検査よりも正確に腱炎や断裂を検出します。正常な腱は、長時間の T2 強調画像 (T2WI) で滑らかな縁と均一な低信号強度を示します。腱断裂は部分的または完全な場合があり、T2WI で腱内に高信号強度を伴う、さまざまな程度の腱中断で表されます。腱鞘炎では、腱鞘の下に体液が見える場合がありますが、腱自体は正常に見えます。腱炎は通常、腱の拡張と不規則性の結果ですが、より信頼性の高い所見は、T2WI で腱内の信号強度の増加です。腱断裂は、ギザギザの骨棘や侵食の鋭い縁との摩擦による機械的磨耗、または腱自体の内部での一次性炎症が原因である可能性があります。腱が付着部から急性に断裂することもあります。最も断裂しやすい腱は、手首または手の伸筋腱、肩の回旋筋腱板、そして足首の後脛骨筋腱です。肩の回旋筋腱板や上腕二頭筋長頭腱の腱炎や断裂は、ほとんどの場合、肩関節の痛みと不安定性として現れます。肩の回旋筋腱板の完全断裂は、上腕骨頭の前方亜脱臼の結果であり、変形性関節症の主な原因となることがよくあります。

筋肉はコラーゲン含有量が少ないため、T1強調画像およびT2強調画像で中程度の信号強度を示します。筋肉の炎症は関節炎を伴うこともあり、T2強調画像では高い信号強度を示します。これは、どちらの場合も間質性浮腫の発生に伴い水分量が増加し、T2強調画像の延長がコラーゲンの喪失と関連しているためです。一方、炎症後線維症はT2強調画像で低い信号強度を示す傾向がありますが、筋肉の大理石状脂肪萎縮はT1強調画像で高い脂肪信号強度を示します。筋肉の場合、プロセスの局在は典型的です。

MRIは、関節のあらゆる構成要素に関する情報を同時に提供し、関節疾患における構造的および機能的パラメータの研究を容易にする、非常に効果的な非侵襲的診断法であると結論付けることができます。MRIは、臨床症状が軽微であるか全くない場合であっても、軟骨変性に伴う変化を極めて早期に検出することができます。MRIによって疾患進行リスクのある患者が早期に発見されれば、臨床、検査、放射線学的検査よりもはるかに早期に適切な治療が可能になります。MR造影剤の使用により、リウマチ性関節疾患におけるこの方法の情報価値は大幅に向上します。さらに、MRIは、様々な関節組織における、経時的に生じる微細でほとんど知覚できない形態学的および構造的変化を客観的かつ定量的に測定できるため、変形性関節症の経過観察に役立つ、より信頼性が高く再現性の高い方法となります。また、MRIは、変形性関節症患者の治療における新薬の有効性評価を容易にし、迅速な研究を可能にします。これらの測定は、変形性関節症の病態生理を研究するための強力な客観的方法として用いられる可能性があるため、さらなる最適化が必要です。

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