Zusammenfassung
In der Frühphase der Arthrose wird das Ausmaß des strukturellen Schadens noch als
gering und als theoretisch reversibel angesehen. Daher sind Entwicklungen zur Frühdiagnose
der Arthrose für unser Fachgebiet von großer Bedeutung. Der vorliegende Review richtet
sich an den klinisch tätigen Orthopäden und Unfallchirurgen und stellt anhand von
3 Fallbeispielen den gegenwärtigen Stand der klinischen Routineversorgung sowie experimentelle
Strategien mit translationalem Charakter dar. Im Einzelnen werden nicht invasive bildgebende
Verfahren wie die quantitative Magnetresonanztomografie (MRT), die MRT-Fusionsbildgebung,
die Ultraschalltechnik sowie Ultraschallfusionsbildgebungen, die optische Kohärenztomografie
(OCT), die Szintigrafie und das sog. Diffraction-Enhanced Synchrotron Imaging (DEI)
sowie biochemische Verfahren und die Proteomik berücksichtigt. Anschließend werden
minimalinvasive Verfahren wie die Arthroskopie sowie Fusionen der Arthroskopie mit
Indentationstechniken, der Spektrometrie und der Multiphotonenmikroskopie und invasive
Verfahren wie die Makroskopie und die Histologie in Bezug auf die Frühdiagnose der
Arthrose diskutiert. Zuletzt werden Veränderungen in der räumlichen Organisation humaner
Chondrozyten als Beispiel eines bildbasierten Biomarkers dargestellt. Dieser beruht
nicht auf dem Nachweis struktureller Schäden, sondern berücksichtigt frühe Veränderungen
der Gewebearchitektur potenziell vor dem Auftreten erster Schäden und außerhalb von
Arthroseläsionen. Zusammenfassend sind viele relativ kliniknahe (translationale) Techniken
bereits jetzt in der Lage, frühe strukturelle Schäden experimentell zu erkennen. Allerdings
ist das Abschätzen der klinischen Relevanz dieser vielen Techniken aufgrund fehlender
Daten noch nicht möglich und eine vergleichende Bewertung der einzelnen Verfahren
ist derzeit kaum möglich. Diese vielen relativ kliniknahen Techniken werden unser
Verständnis frühester Arthroseprozesse deutlich verbessern, was wiederum als Katalysator
für die Entwicklung effektiver Strategien für die Frühdiagnose, Frühtherapie oder
gar Prävention wirken kann. Nichtsdestotrotz bleibt die klinische Diagnose der Früharthrose
eines der großen Ziele unseres Fachgebiets. Die Verwirklichung dieses Zieles ist am
Horizont sichtbar, aber der Weg dorthin wird noch durch viele weiße Flecken auf der
Karte führen.
Abstract
It is considered that the structural damage in early osteoarthritis (OA) is potentially
reversible. It is therefore particularly important for orthopaedic and trauma surgery
to develop strategies and technologies for diagnosing early OA processes. This review
presents 3 case reports to illustrate the current clinical diagnostic procedure for
OA. Experimental techniques with translational character are discussed in the context
of the detection of early degenerative processes relevant to OA. Non-invasive imaging
methods such as quantitative MRI, ultrasound, optical coherence tomography (OCT),
scintigraphy and diffraction-enhanced synchrotron imaging (DEI), as well as biochemical
methods and proteomics, are considered. Early detection of OA is reviewed with minimally
invasive techniques, such as arthroscopy, as well as the combination of arthroscopic
techniques with indentation, spectrometry, and multiphoton microscopy. In addition,
a brief summary of macroscopic and histologic scores is presented. Finally, the spatial
organisation of joint surface chondrocytes as an image-based biomarker is used to
illustrate an early OA detection strategy that focusses on early changes in tissue
architecture potentially prior to damage. In summary, multiple translational techniques
are able to detect early OA processes but we do not know whether they truly represent
the initial events. Moreover, at this point it is difficult to judge the future clinical
relevance of these procedures and to compare their efficacy, as there have been comparative
studies. However, the expected gain in knowledge will hopefully help us top attain
a more comprehensive understanding of early OA and to develop novel methods for its
early diagnosis, therapy, and prevention. Overall, the clinical diagnosis of early
OA remains one of the greatest challenges of our field. We still face uncharted territory.
Schlüsselwörter
Arthrose - Früharthrose - Frühdiagnose Osteoarthritis
Key words
early osteoarthritis - early diagnosis - early detection
