Article

Magnetic Resonance Imaging of the Hip at 3 Tesla: Clinical Value in Femoroacetabular Impingement of the Hip and Current Concepts

Department of Orthopedic Surgery, University of Berne, Berne, Switzerland.
Seminars in musculoskeletal radiology (Impact Factor: 1.09). 10/2008; 12(3):212-22. DOI: 10.1055/s-0028-1083105
Source: PubMed

ABSTRACT

Magnetic resonance imaging (MRI) is the most promising noninvasive modality for hip joint evaluation, but it has limitations in diagnosing cartilage lesion and acetabular labrum changes, especially in early stages. This is significant due to superior outcome results of surgery intervention in hip dysplasia or femoroacetabular impingement in patients not exceeding early degeneration. This emphasizes the need for accurate and reproducible methods in evaluating cartilage structure. In this article, we discuss the impact of the most recent technological advance in MRI, namely the advantage of 3-T imaging, on diagnostic imaging of the hip. Limitations of standard imaging techniques are shown with emphasis on femoroacetabular impingement. Clinical imaging examples and biochemical techniques are presented that need to be further evaluated.

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    ABSTRACT: Beim femoroazetabulären Impingement (FAI) bewirkt ein anatomisches Missverhältnis zwischen proximalem Femur und Azetabulum eine frühzeitige Abnützung der Gelenkflächen. Um Symptome wie eingeschränkte Beweglichkeit und Schmerzen zu beheben, aber auch um dem degenerativen Prozess vorzubeugen oder ihn zu verlangsamen, ist häufig eine Operation notwendig. Dabei hängt das Resultat vom präoperativen Gelenkstatus ab – mit schlechten Ergebnissen bei bereits fortgeschrittener Hüftgelenkarthrose. Dies erklärt die Notwendigkeit einer akkuraten Diagnostik, um Frühstadien der Gelenkschädigung erkennen zu können. Die Diagnostik des FAI beinhaltet klinische Untersuchung, Röntgendiagnostik und Magnetresonanztomographie (MRT). Die Standardröntgen-radiologische Untersuchung beim FAI wird anhand von 2 Röntgenaufnahmen durchgeführt, der a.p.-Beckenaufnahme sowie einer seitlichen Aufnahme des proximalen Femurs wie z.B. der“lateralen cross-table”- oder der Lauenstein-Aufnahme. Hierbei müssen Positionskriterien eingehalten werden, um Verzerrungsartefakte auszuschließen. Die MRT-Bildgebung ermöglicht eine Untersuchung der Hüfte in 3 Ebenen und sollte zudem radial geplante Sequenzen für eine verbesserte Darstellung der randnahen Strukturen wie Labrum und peripherem Knorpel beinhalten. Die Verwendung von Kontrastmittel für ein direktes MR-Arthrogramm (MRA) hat sich insbesondere für die Darstellung von Labrumschäden als vorteilhaft erwiesen. Die Datenlage in Hinblick auf die Knorpelbildgebung ist noch unklar. Weiterentwicklungen der Techniken werden in naher Zukunft die Diagnostik der Hüfte verbessern können. Hierzu zählen u.a. biochemisch sensitive MRT-Anwendungen. Femoroacetabular impingements (FAI) are due to an anatomical disproportion between the proximal femur and the acetabulum which causes premature wear of the joint surfaces. An operation is often necessary in order to relieve symptoms such as limited movement and pain as well as to prevent or slow down the degenerative process. The result is dependent on the preoperative status of the joint with poor results for advanced arthritis of the hip joint. This explains the necessity for an accurate diagnosis in order to recognize early stages of damage to the joint. The diagnosis of FAI includes clinical examination, X-ray examination and magnetic resonance imaging (MRI). The standard X-radiological examination for FAI is carried out using two X-ray images, an anterior-posterior view of the pelvis and a lateral view of the proximal femur, such as the cross-table lateral or Lauenstein projections. It is necessary that positioning criteria are adhered to in order to avoid distortion artifacts. MRI permits an examination of the pelvis on three levels and should also include radial planned sequences for improved representation of peripheral structures, such as the labrum and peripheral cartilage. The use of contrast medium for a direct MR arthrogram has proved to be advantageous particularly for representation of labrum damage. The data with respect to cartilage imaging are still unclear. Further developments in technology, such as biochemical-sensitive MRI applications, will be able to improve the diagnosis of the pelvis in the near future.
    No preview · Article · May 2009 · Der Radiologe
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    ABSTRACT: Einleitung: Seit der Einführung der Magnetresonanztomografie (MRT) in die Diagnostik der kongenitalen Hüftgelenkluxation in den 1980er Jahren wird dieses Verfahren aufgrund seiner hohen Sensitivität in der Weichteil- und Knorpeldarstellung mit als das bildgebende Verfahren der Wahl bei der Stellungskontrolle nach der Reposition der kindlichen Hüftgelenkluxation angesehen. Das Ziel der vorliegenden Studie war mit Hilfe von neu entwickelten Klassifikationen für die coronare und transversale MRT-Bildgebung aufzuzeigen, ob sich die Nachuntersuchungen der Therapiekontrollen mit Röntgen oder MRT signifikant unterscheiden und ob sich eine der beiden Bildgebungen hinsichtlich der Diagnostik und Darstellung eines Reluxationsereignisses als vorteilhaft erweist. Material und Methoden: (1)Das Gesamtkollektiv dieser retrospektiven Studie setzt sich aus 109 Fällen zusammen. Betrachtet wurden neben Geschlecht und Alter bei Initialbehandlung vor allem der Luxationsgrad nach Graf die betroffene Hüftseite, Nebendiagnosen, konservative und operative Behandlungsformen, angewendete Bildgebungen, Gipsart und -tragedauer, evtl. Reluxationsereignisse und deren Therapie und im Rahmen der Nachuntersuchungen: aufgetretene Hüftkopfnekrosen, Restdysplasien und Operationen im Sinne einer Osteotomie. (2) Zur Entwicklung der neuen Klassifikationen wurden 117 MRT-Laserfilme des Kollektivs von drei voneinander unabhängigen Untersuchern ausgewertet und bezüglich der intra- und inter-observer Reliabilität, auch unter Berücksichtigung der Bildqualität, mittels der alpha-Reliabilitätsanalyse untersucht (reliabel: α> 0,7). (3) Innerhalb eines 50 Fälle umfassenden Subkollektivs wurden die Bildgebungen (Röntgen und MRT) mit den untersuchten Punkten der Therapie und Nachuntersuchung in Beziehung gesetzt und die neu entwickelten Klassifikationen gezielt in Verbindung mit dem Auftreten eines Reluxationsereignisses angewendet und ausgewertet. Ergebnisse: (1) Innerhalb des Gesamtkollektivs zeigte sich im Hinblick auf das Auftreten eines Reluxationsereignisses ein signifikanter Zusammenhang mit der Durchführung einer Arthrografie (p = 0,002) und der Ausführung einer Osteotomie (p = 0,000). Eine Reluxation konnte mit keinem weiteren Aspekt, weder während der Therapie, noch während der Nachuntersuchungen in Verbindung gebracht werden. (2) Die Auswertung der Klassifikationen ergab eine intra-observer Reliabilität von 63,3 – 83,3% für alle MRT-Bilder coronarer Schnittführung und 64,7% - 82,4% für die coronaren Bilder guter Bildqualität. Bei der transversalen Schnittführung waren dies 57,9 – 75,4% für alle Bilder und 68,8 – 87,5% für die Bilder guter Qualität. Die inter-observer Reliabilität der Bilder coronarer Schnittführung zeigte α = 0,7002 für alle Bilder und α = 0,7878 für die Bilder guter Qualität. Die inter-observer Reliabilität für alle transversalen MRT-Bilder ergab α = 0,5662 und bei Bildern guter Qualität α = 0,7307. (3) Die Auswertung der Röntgen- und MRT-Bilder ergab keinen signifikanten Unterschied zwischen Röntgen und MRT in coronarer Schnittführung hinsichtlich therapeutischen Gesichtspunkten, dem Auftreten einer Reluxation und Aspekten der Nachuntersuchung. Die Anwendung der transversalen Klassifikation hingegen konnte bis dahin nicht diagnostizierte Reluxationen darstellen. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse der vorliegenden Studie können keinen Vorteil der MRT-Bildgebung in coronarer Schnittführung gegenüber der a.p.-Röntgenaufnahme zeigen. Doch visualisiert die transversale Schnittebene anteroposteriore Reluxationen, die durch Röntgen nicht dargestellt werden können. Die Risiken, die eine Anästhesie bzw. ionisierende Strahlen bergen, abwägend, ergibt sich aus den Ergebnissen dieser Arbeit der Vorschlag eines Algorithmus zur Anwendung einer MRT bei der kongenitalen Hüftgelenkluxation: Die Anästhesie der Reposition sollte ausgenutzt werden, um mittels MRT die sicherer Reposition in coronarer und transversaler Ebene zu sichern. Zeigt sich hierbei ein blandes Bild, können weitere Bildgebungen mittels Röntgen durchgeführt werden. Zeigt sich eine pathologische Hüftsituation, so ist zuerst die Reposition und im Anschluss die MRT-Bildgebung zu wiederholen. Erst nach blander Bildgebung in beiden Ebenen sollen weitere Kontrollen, beispielsweise nach Gipswechsel, durch Röntgen angefertigt werden. Background: Since magnetic resonance imaging (MRI) has been introduced as diagnostic parameter for congenital dislocation of the hip (CDH) in the 1980ies, it is considered to be the preferred method of imaging to control hip repositioning. The aim of this study was to investigate the advantage of using MRI in comparison to X-rays after reposition of CDH with special attention to the incidence of redislocation in the course of treatment. With no special classifications to evaluate hips on MR images existing, we developed one for each plane. Methods: To develop the new classifications, 117 MR images were evaluated. Three independent investigators applied the classifications twice. Intra- and inter-observer reliability and alpha reliability coefficient were calculated for both classifications. Within the observed group different imaging (radiography or MRI) was correlated with items of therapy and follow-up, with special regard to redislocation. Pearsons coefficient was calculated and considered significant when α > 0.7 and p < 0.05. Results: The evaluation of the newly developed classifications showed an intra-observer reliability up to 82.4% accordance for coronal MR images and up to 87.5% for transversal images. Inter-observer reliabilitiy revealed for coronal images α = 0.7878 and for transversal images α = 0.7307. The evaluation of correlations between imaging and aspects of therapy and follow-up did not show any significance. With regard to the diagnosis of redislocation pelvigraphy and coronal MRI showed no advantage, but transversal imaging, using the new classification, could reveal by then undiagnosed anteroposterior redislocation. Conclusions: We propose an algorithm for the use of MRI within CDH repositioning control: Balancing the risks of sedation and ionizing radiation, the sedation used for reposition should be used for subsequent MR imaging. If no pathological findings are found in either plane subsequent imaging controls should be performed by radiography. If pathologies are identified, reposition has to be repeated as well as MRI. In case of no pathological findings, imaging should be performed by radiography.
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    ABSTRACT: Femoroacetabular impingements (FAI) are due to an anatomical disproportion between the proximal femur and the acetabulum which causes premature wear of the joint surfaces. An operation is often necessary in order to relieve symptoms such as limited movement and pain as well as to prevent or slow down the degenerative process. The result is dependent on the preoperative status of the joint with poor results for advanced arthritis of the hip joint. This explains the necessity for an accurate diagnosis in order to recognize early stages of damage to the joint. The diagnosis of FAI includes clinical examination, X-ray examination and magnetic resonance imaging (MRI). The standard X-radiological examination for FAI is carried out using two X-ray images, an anterior-posterior view of the pelvis and a lateral view of the proximal femur, such as the cross-table lateral or Lauenstein projections. It is necessary that positioning criteria are adhered to in order to avoid distortion artifacts. MRI permits an examination of the pelvis on three levels and should also include radial planned sequences for improved representation of peripheral structures, such as the labrum and peripheral cartilage. The use of contrast medium for a direct MR arthrogram has proved to be advantageous particularly for representation of labrum damage. The data with respect to cartilage imaging are still unclear. Further developments in technology, such as biochemical-sensitive MRI applications, will be able to improve the diagnosis of the pelvis in the near future.
    No preview · Article · Jun 2009 · Der Radiologe
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