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Arthrose (Radiologie)

1 Definition

Eine Arthrose ist eine primär nicht-entzündliche, degenerative Gelenkerkrankung, die durch eine progredienten Verlust des Gelenkknorpels mit anschließenden hypertrophen Knochenveränderungen gekennzeichnet ist. Sie wird in erster Linie klinisch diagnostiziert, wobei häufig eine Bildgebung durchgeführt wird.

2 Hintergrund

Im Gegensatz zur rheumatoiden Arthritis ist die Arthrose keine erosive, sondern eine produktive Gelenkerkrankung. Erosionen können in seltenen Fällen vorkommen, insbesondere im Bereich des Kiefergelenks. In diesem Artikel werden die typischen radiologischen Befunde je nach Lokalisation beschrieben.

3 Ätiologie

Grundsätzlich spielen verschiedene Faktoren eine Rolle bei der Entstehung der Arthrose. Klassischerwiese unterscheidet man zwischen primärer und sekundärer Arthrose:

  • primäre Form: Ursächlich sind biochemische Veränderungen des Knorpels im Alter: Verminderter Gehalt an Wasser, Proteoglykanen und Kollagen sowie reduzierte Zahl an Chondrozyten führen zu einer Aufweichung des Knorpels und erhöhtem Risiko von Knorpelverletzungen auch bei geringen Traumen. Assoziiert mit niedrigen Östrogenspiegel.
  • sekundäre Arthrose:

Weiterhin liegt eine polygenetische Prädisposition vor, insbesondere bei Frauen mit Arthrose des Fingerendgelenks (DIP).

4 Lokalisation

Eine Arthrose kann in allen Gelenken auftreten. Die primäre Arthrose betrifft am häufigsten:

5 Klassfikationen

5.1 ...nach Kellgren und Lawrence

Der Kellgren-Lawrence-Score unterscheidet zwischen vier Schweregraden der Arthrose:

Arthrosegrad Radiologischer Befund
0: keine Arthrose Normalbefund
1: fragliche Arthrose zweifelhafte Gelenkspaltverschmälerung, diskrete/fragliche Osteophyten ("osteophytic lipping")
2: minimale Arthrose definitiver Osteophytennachweis, mögliche Verminderung der Gelenkspaltweite
3: moderate Arthrose multiple Osteophyten, verminderte Gelenkspaltweite, geringe bis mäßige subchondrale Sklerose, mögliche Deformität der gelenkbildenden Knochenanteile
4: schwere Arthrose große Osteophytenbildungen, fortgeschrittene Verminderung der Gelenkspaltweite, schwere subchondrale Sklerose, Deformität der gelenkbildenden Knochenanteil

5.2 ...nach Knorpelschaden

Der Knorpelschaden kann gut mittels Magnetresonanztomographie beurteilt und anhand der modifierten Outerbridge-Klassifikation in vier Schweregrade eingeteilt werden. In der Regel werden fettgesättigte PD-Sequenzen verwendet. Die Klassifikation wurde ursprünglich für die operative Beurteilung bei Chondromalacia patellae entwickelt, dann aber modifiziert und für andere Gelenke erweitert. Die Noyes-Klassifikation dient der arthroskopischen Beurteilung des Gelenkknorpels:

Beschreibung MRT (Outerbridge modifiziert) Operativ (Outerbridge) Arthroskopie (Noyes)
Normal Grad 0 Grad 0 Grad 0
 Knorpelschwellung, -aufweichung, intakte Oberfläche Grad I: Hyperintense T2-Signalalteration bei intakter Oberfläche Grad I: Aufweichung, Schwellung Grad I: moderate Aufweichung (IA) bzw. deutliche Aufweichung und Schwellung (IB)
Oberflächliche Fragmentation und Fissur Grad II: Irreguläre Oberfläche, die < 50 % der Knorpeldicke betreffen ("Ausfransungen", fokale Defekte) Fragmentation und Fissurbildung ≤ ca. 13 mm Grad IIA: Irreguläre Oberfläche < 1/2 Knorpeldicke
Tiefe Fragmentation und Fissur Grad III: Defekt betrifft > 50 % der Knorpeldicke Fragmentation und Fissurbiildung > ca. 13 mm Grad IIB: Irreguläre Oberfläche > 1/2 Knorpeldicke
Freigelegter Knochen Grad IV: Freigelegter Knochen (Ganzflächiger Knorpelverlust meist mit Knochenmarködem) Grad IV: Freigelegter Knochen Grad III: Freigelegter Knochen (IIIA), Kavitation oder Erosion des freigelegten Knochens (IIIB)

6 Achsenskelett

Eine Arthrose des Achsenskeletts zeigt sich durch Knochenproduktion im Bereich der Wirbelkörper, Facettengelenke und Unkovertebralgelenke. Sie ist i.d.R. mit einier Bandscheibendegeneration assoziiert. Hauptkomplikationen sind eine Spinalkanalstenose oder eine Verengung des Neuroforamens.

6.1 Röntgen

6.2 Computertomographie

In der Computertomographie (CT) zeigen sich analog zur Röntgenuntersuchung hypertrophe Knochenveränderungen in genannten Lokalisationen. Bei der ISG-Arthrose können anterior überbrückende marginale Osteophyten erkennbar sein. Zusätzliche assoziierte Veränderungen sind:

6.3 Magnetresonanztomographie

Eine Magnetresonanztomographie (MRT) wird insbesondere zur Beurteilung einer Spinalkanalstenose oder einer neuroforaminalen Stenose durchgeführt. Grundsätzlich finden sich folgende Befunde:

  • Ossäre Hypertrophie: kleine Osteophyten erscheinen hypointens in T1w und flüssigkeitsensitiven Sequenzen (T2w, PDw, STIR). Große Osteophyten können Knochenmark erhalten und zeigen somit ein normales Knochenmarksignal.
  • Bandscheibenherniation, Annular Fissure
  • Hypertrophie des Ligamentum flavum: niedriges Signal in allen Sequenzen. Kann zur Spinalkanalstenose beitragen.
  • Synovialzysten ausgehend vom Facettengelenk: können zu Impingement und Stenose führen
  • Morbus Baastrup: hypointense Knochenhypertrophie um Processus spinosus. Knochenzysten zeigen ein hohes Signal in flüssigkeitsensitiven Sequenzen. Das hypertrophierte Ligamentum interspinosum zeigt ein niedriges Signal in allen Sequenzen und kann zu einer Spinalkanalstenose beitragen.

6.4 Differenzialdiagnosen

7 Schulter, Ellenbogen

7.1 Ätiologie

Bei der Arthrose des Schulter- (Omarthrose) und des Ellenbogengelenks kommen häufig sekundäre Formen vor. Im Gegensatz zur Arthrose im Knie oder Interphalangealgelenke sind Männer häufiger betroffen.

7.1.1 Schultergelenk

Typische Ursachen der sekundären Arthrose des Schultergelenks sind:

7.1.2 Ellenbogengelenk

Beim Ellenbogen sind häufige Ursachen der sekundären Arthrose:

7.2 Röntgen

  • Gelenkknorpeldestruktion zuerst in gewichtstragenden Gelenkabschnitten: führt zur radiologischen Gelenkspaltverschmälerung
    • Schulter: superomedialer Humeruskopf
    • Ellenbogen: radiokapitellar und/oder ulnotrochlear
  • normale Knochendichte
  • produktive Erkrankung: subchondrale Sklerose, Osteophyten
  • subchondrale Zysten (Geode)
  • Subluxation
    • Schulter: superiore Subluxation des Humeruskopfes bei chronischer Rotatorenmanschettenruptur. Posteriore Subluxation des Humeruskopfes bei chronischer Instabilität (am besten in Axillary Lateral View erkennbar)
  • auch im Ellenbogengelenk möglich
  • Freie Gelenkkörper: nur schwer im Röntgen erkennbar, sofern kein Gelenkerguss vorliegt.

7.3 Computertomographie

Die Computertomographie oder CT-Arthrographie wird i.d.R. nur zur Suche von freien Gelenkkörpern durchgeführt.

7.4 Magnetresonanztomographie

Mittels Magnetresonanztomographie oder MR-Arthrographie können bereits frühzeitig Knorpelschäden erkannt werden. Typische Befunde sind:

  • T1w:
    • hypointense Darstellung von subchondralen Zysten und subchondraler Sklerose
    • Knochenmarksignal in großen Osteophyten
    • Beurteilung Nervus axillaris im Spatium quadrilaterale: Bei Vorliegen eines großen Osteophyten am inferomedialen Humeruskopf sollte in der sagittalen und axialen T1w-Sequenz sein Abstand zum Nervus axillaris beurteilt werden, um ein Quadrangular Space Syndrome auszuschließen.
  • Flüssigkeitssensitive Sequenzen (T2w, PDw, STIR):
    • hypointense subchondrale Sklerose
    • hyperintense Darstellung von Knochenmarködem und subchondralen Zysten
    • ggf. milde Synovialitis: Entzündung kann pathogenetisch auch bei der Arthrose eine Rolle spielen. Verdickte, hypointense Synovia umgeben von hyperintensem Erguss.
    • Falls Erguss vorliegt, können fokale Knorpeldefekte oder eine difuse Knorpelausdünnung erkannt werden
    • Assoziierte Tendinopathien
    • Hyperintense Neuropathien:
    • Nervus axillaris im Spatium quadrilaterale
    • Nervus ulnaris im Sulcus ulnaris

7.5 Differenzialdiagnosen

7.5.1 Schulter

  • Osteonekrose: tritt wie die frühe Arthrose ebenfalls im superomedialen Humeruskopf auf. Double Line Sign kann mit subchondraler Sklerose verwechselt werden.
  • Septische Arthritis: führt ebenfalls zu Knorpelausdünnung (Gelenkspaltverschmälerung) und Gelenkerguss. Im Unterschied zur produktiven Arthrose aber Verlust der Kortikalis. Bei Unklarheit ist eine Gelenkpunktion indiziert.
  • Chronische Rotatorenmanschettenruptur: führt zur sekundären Arthrose
  • Milwaukee-Schultersyndrom: Ablagerung von Hydroxylapatit-Kristallen. Kann zu schweren degenerativen Veränderungen mit Gelenkknorpeldestruktion und Osteophytenbildung führen.

7.5.2 Ellenbogen

8 Handgelenk, Hand

Diie Arthrose des Handgelenks bzw. der Hand betrifft i.d.R. folgende Gelenke:

Weiterhin existiert eine besondere Verlaufsform, die erosive Arthrose (EOA):

  • inflammatorische Variante mit Knorpelverjüngung, Erosionen und ggf. Osteophyten (rein erosiv oder gemischt erosiv-produktiv)
  • Frauen zwölfmal häufiger betroffen
  • akute Attacken, die klinisch der rheumatoiden Arthritis ähneln
  • kann unter konservativer Therapie selbstlimitierend, aber auch progressiv verlaufen.
  • Typische Lokalisatiionen:
    • Hand: auch DIP, PIP
    • Handgelenk: auch Daumensattelgelenk, STT-Gelenk
    • außerdem Interphalangealgelenke der Zehen
    • sehr selten in MCP, Kniegelenk oder Hüftgelenk

8.1 Röntgen

  • Normale Knochendichte (Beachte: Häufig gleichzeitige postmenopausale Osteoporose)
  • Gelenkspaltverschmälerung: kann hier ausnahmsweise symmetrisch sein
  • Osteophyten:
    • Interphalangealgelenke: meist dorsal (am besten im lateralen Bild erkennbar)
    • Daumensattelgelenk: können sehr groß werden, v.a. radiale Seite
  • subchondrale Zysten
  • Subluxation am Daumensattelgelenk: Metakarpus in radiale Richtung subluxiert
  • Erosionen bei EOA:
    • Interphalangealgelenke: direkte subchondrale Erosionen relativ zentral am Caput. Weiterhin etwas lateral davon Erosionen an der Basis der distalen Phalanx. Zusammen mit der subchondralen Sklerose ergibt sich dadurch das typische, jedoch nicht pathognomonische Bild eines Knickflügels (Gull-Wing Pattern bzw. Vogelschwingenerosion).
    • Handwurzel: Häufiger gemischt erosiv-produktiv oder nur produktiv.
  • Chondrokalzinose:
    • häufige späte Manifestation der Arthrose. Es muss keine CPPD vorliegen.
    • chronisches Trauma des ulnokarpalen Komplexes (TFCC): TFCC-Verletzung, Ulna-Plus-Variante
  • Ankylose: kann bei EOA vorkommen
  • Symmetrischer Gelenkbefall

8.2 Computertomographie

In der Computertomographie kann eine Arthrose der Handwurzel besser erkannt werden.

8.3 Magnetresonanztomographie

Die Magnetresonanztomographie wird für die Diagnose einer Arthrose der Hand bzw. des Handgelenks kaum eingesetzt. Große Osteophyten können ein Knochenmarksignal aufweisen. Weiterhin fällt ein Knochenmarködem und eine subchondrale Sklerose auf. Eine Chondrokalzinose kann sowohl ein niedriges als auch ein hohes Signal aufweisen.

Bei der erosiven Arthrose finden sich folgende Befunde in flüssigkeitssensitiven Sequenzen (T2w, PDw, STIR):

  • hyperintenses Knochenmarködem
  • hyperintense Entzündungsherde und frühe Erosionen
  • hyperintenser Gelenkerguss

8.4 Ultraschall

Das Ausmaß der Synovialitis im Ultraschall korreliert mit der Erkrankungsprogression nach 5 Jahren.

8.5 Differerenzialdiagnosen

Die erosive Arthrose muss von folgenden Erkrankungen unterschieden werden:

  • Psoriasisarthritis (PsA): Interphalangealgelenke bevorzugt befallen. Erosive Erkrankung, wobei zusätzlich Osteophyten vorkommen können. Periostitis ist typisch für PsA. Weichteilschwellung ("Wurstfinger").
  • Morbus Still des Erwachsenen: Erosive Erkrankung mit bevorzugtem Befall der Interphalangealgelenke. An der Handwurzel v.a. Mittelhandgelenke und Karpometakarpalgelenke. Häufiger Ankylose.
  • Multizentrische Retikulohistiozytose: Erosionen an DIP und PIP. Weichteilknoten. Akroosteolyse.
  • Hyperparathyreoidismus
  • Beachte: Die Arthrose bzw. erosive Arthrose zeigt fast immer eine Mitbeteiiligung des Daumensattelgelenks und/oder des STT-Gelenks.

8.6 Therapie

Neben den üblichen konservativen Therapieoptionen, kommen bei der Arthrose der Hand zusätzlich u.a. folgende Möglichkeiten in Frage:

9 Hüfte

9.1 Ätiologie

Männer sind von der Coxarthrose häufiger betroffen. Typische Ursachen sind:

9.2 Röntgen

  • Normale Knochendichte
  • Gelenkspaltverschmälerung (Sensitivität 91 %, Spezifität 60 %): fokal in den gewichtstragenden anterosuperioren Abschnitten.
  • Produktive Gelenkerkrankung:
    • Osteophyten (Sensitivität 89 %, Spezifität 90 %): umranden den Femurkopf (v.a. inferomedial) und den Pfannenrand.
    • Buttressing: Knochenneubildung und prominente Darstellung des calcaren Stützpfeilers (medialer Rand des Schenkelhalses) und lateralen Stützpfeilers (lateraler Rand des Schenkelhalses) (Spezifität 92 %)
  • subchondrale Zysten: v.a. im Acetabulum ("Egger Cyst" kann mit einem Tumor verwechselt werden)
  • Subluxation des Femurkopfes: superolateral (80 %) oder medial im Sinne einer Protrusio acetabuli (20 %)
  • Ursachen einer sekundären Arthrose:
    • "Bump": CAM-FAI
    • Coxa magna (Mobus Pertes, ECF): CAM-FAI
    • Übermäßiges Wachstum des Pfannenrands: Pincer-FAI
    • Acetabuläre Retroversion (u.a. Crossover Sign): Pincer-FAI
    • Familiäre Protrusio acetabuli ("Otto Disease") durch gestörte Fusion der Y-geformten Epiphysenfugen zwischen Os ilium, Os ischii und Os pubis (triradiate cartilage): Pincer-FAI
    • Entwicklungsbedingte Hüftdysplasie: i.d.R. verminderte laterale oder anteriore Überdachung des Hüftkopfes. Coxa valga. Führt meist zu kombiniertem CAM- und Pincer-FAI
  • mit einer FAI und sekundären Coxarthrose assoziierte Befunde:
  • Rapid-progressive Coxarthrose
    • Besondere Verlaufsform mit schnell fortschreitender Destruktion des Femurkopfes und des Acetabulums.
    • unklare Ursache, vermutlich subchondrale Insuffizienzfraktur (im initialen Röntgenbild nur selten erkennbar)
    • Septische Arthritis und Charcot-Arthropathe müssen ausgeschlossen werden: Bei rapid-progressiver Coxarthrose nur geringer Gelenkerguss. Aspiration notwendg.

9.3 Computertomographie

Die Computertomographie wird nur selten bei der Coxarthrose eingesetzt, meist um Rotationsfehlstellungen genauer zu beurteilen. Eine CT-Arthrographie hilft bei der Suche nach freien Gelenkkörpern, nach Labrumverletzungen oder Knorpelschäden.

9.4 Magnetresonanztomographie

In der Magnetresonanztomographie zeigen sich folgende Befunde:

  • T1w: hypointense Darstellung der subchondralen Sklerose, subchondralen Zysten und des Buttressing. Große Osteophyten können Knochenmark enthalten.
  • Flüssigkeitssensitive Sequenzen (T2w, PDw, STIR):
    • Knochenmarködem: Ausmaß korreliert mit Schmerzen, Schweregrad im Röntgen und Zahl der Mikrofrakturen im subchondralen Knochen
    • Knorpeldefekte: erkennbar bei umgebendem Gelenkerguss
    • Labrumläsionen oder -degeneration
    • subchondrale oder paralabrale Zysten

Die MR-Arthrographie dient der frühen Darstellung von Labrumverletzungen und -ablösungen sowie von Knorpeldefekten (fokale Läsionen, diffuse Ausdünnung, Delamination). Weiterhin sind Osteophyten, subchondrale oder paralabrale Zysten sowie eine mit FAI assoziierte Morphologie erkennbar. Bei der MR-Arthrographie sollte der Gelenkspalt mittels Traktion etwas gedehnt werden, sodass mehr Kontrastmittel in die Untersuchungsregion eindringen kann. Schräg-axiale Sequenzen sind für die Detektiion von Labrumläsionen sinnvoll.

9.5 Differenzialdiagnosen

  • Hüftkopfnekrose: Abflachung des Hüftkopfes. Arthrose erst im Spätstadium.
  • Femoroacetabuläres Impingement: anterolateral am Übergang Femurkopf/-hals (CAM) bzw. anterolaterales Acetabulum (Pincer). Risiko für frühzeitige Coxarthrose.
  • Entwicklungsbedingte Hüftdysplasie: Abflachung des Acetabulums nach lateral, ggf. nach anterior. Risiko einer frühzeitigen Coxarthrose.
  • CPPD: Verkalkung des Gelenkknorpels und Labrum. Degenerative Veränderungen mit Osteophyten und Erosionen können der Coxarthrose ähneln. Teilweise große subchondrale Zysten.

9.6 Therapie

Neben den üblichen konservativen Therapieoptionen, kommen bei der Coxarthrose zusätzlich folgende Möglichkeiten in Frage:

10 Knie

10.1 Ätiologie

Ob repetitive Mikrotraumen (z.B. bei Langstreckenläufern) zu einer Gonarthrose beitragen, ist unklar. Direkte Traumen führen jedoch zu fokalen Knorpeldefekten oder Delamination. Eine chronische Instablität der Kreuzbänder oder der Kollateralbändern bedingen eine frühzeitige Gonarthrose. Nach Verletzung des vorderen Kreuzbands oder nach Meniskusläsion tritt eine Gonarthrose i.d.R. nach 10-20 Jahren auf.

10.2 Röntgen

  • Gelenkspaltverschmälerung: Beurteilung in a.p.-Projektion, p.a.-Projektion in 15°-Flexion (Notch View nach Béclere) und/oder Rosenberg-Aufnahme:
  • Osteophyten:
    • am häufigsten marginal sowie an den interkondylären Tuberkeln ("tibial spine") der Area intercondylaris
    • subchondrale Osteophyten: seltener, aber meist symptomatisch und assoziiert mit Knorpelschaden
  • subchondrale Zysten
  • Fehlstellungen (Malalignment):
    • Varus-Fehlstellung: am häufigsten. Verbunden mit Knorpelverlust im medialen Kompartiment
    • Valgus-Fehlstellung: verbunden mit Knorpelverlust im lateralen Kompartiment
    • Patella-Subluxation: meist nach lateral. Verbunden mit femoropatellarer instabilität
  • normale Knochendichte
  • Chondrokalzinose: v.a. im hyalinen Knorpel. Kann im Endstadium der Gonarthrose vorkommen und muss nicht unbedingt für eine CPPD sprechen.

10.3 Magnetresonanztomographie

  • T1w:
    • Detektion von Osteophyten (v.a. subchondral, da assoziiert mit größerem Knorpeldefekt)
  • Flüssigkeitssensitive Sequenzen (T2w, PDw, STIR):
    • Gelenknorpel: wird meist in PD-FS oder T2-FS-Sequenzen beurteilt
    • Hyperintenses Knochenmarködem: kann mit Schmerzen korrelieren. Progressives Ödem ist mit hohem Risiko eines Knorpelverlustes assoziiert.
    • Meniskus: Meniskusläsionen oder -degeneration können am besten in PD-Sequenzen beurteilt werden. Korreliert mit begleitendem Knorpelschaden (fokal oder diffuse Ausdünnung). Meniskusextrusionen können bei Gonarthrose vorkommen und korrelieren mit der Gelenkspalverschmälerung im Röntgen.
    • Ligamentöse Läsionen (Kreuzbänder, Kollateralbänder): Instabilität führt zu mechanischen Verletzungen des Knorpels
    • Verdickte Plica: mit Knorpelverletzung assoziiert
    • Subchondale Zysten: kommen bei ca. 45 % der Gonarthrose-Patienten vor.

10.4 Differenzialdiagnosen

  • CPPD: Chondrokalzinose kann bei beiden Erkrankungen vorkommen. Hauptsächlich femoropatellares Kompartiment betroffen.

10.5 Therapie

Neben den üblichen Therapieoptionen bei Arthrose kommen bei der Gonarthrose zusätzlich u.a. folgende Möglichkeiten in Frage:

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Fachgebiete: Radiologie

Diese Seite wurde zuletzt am 26. Oktober 2021 um 13:50 Uhr bearbeitet.

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