Relationship of Radiographic Osteoarthritis Severity with Treatment Outcomes after Imaging-Guided Knee Injections: A Prospective Outcomes Study

Abstract

Introduction To be able to predict which patients are more likely to have a positive treatment outcome, the purpose of this study is 1: To compare outcomes after intra-articular corticosteroid knee injections with the Kellgren and Lawrence (KL) 5 and 3 grading systems for knee osteoarthritis, the Osteoarthritis Research Society International (OARSI) grading system and actual joint space measurements; and 2: To compare the reliability of these grading systems.

Materials and Methods Knee radiographs of 117 patients who received intra-articular corticosteroid injections were independently evaluated by two radiologists blinded to the outcome. Evaluation included the KL5, KL3, OARSI systems and actual joint space widths. The numerical rating scale for pain was collected at baseline and along with the Patient’s Global Impression of Change on day 1, in week 1 and in month 1. The number of ‘improved’ patients was compared between the OA grades using the Chi-square test. Logistic regression determined which findings were predictive for improvement. Agreement was assessed using Kappa statistics and the intraclass correlation coefficient (ICC).

Results Patients with OARSI grade 2 reported the highest rates of ‘improvement’ at all time points, which was significant on day 1 (p = 0.004). No relationship with improvement was found with KL5, KL3 or actual joint space measurements. Patients with OARSI grade 2 were 8 times more likely to report improvement on day 1 (p = 0.024). Reliability was best for joint space measurements (ICC = 0.812 – 0.882), followed by the OARSI.

Conclusion The OARSI for joint space narrowing grade 2 (34 – 66 % narrowing) was linked with a better outcome on day 1 with trends in week 1 and month 1. The reliability of the OARSI was better than the KL5 or KL3 systems.

Key Points 

• OARSI grading of OA had better reliability than KL3 or KL5.

• OARSI grade 2 was related to a better treatment outcome.

• Neither KL grades nor joint space measurements were related to improvement.

Citation Format

• Miletic I, Agten C, Sutter R et al. Relationship of Radiographic Osteoarthritis Severity with Treatment Outcomes after Imaging-Guided Knee Injections: A Prospective Outcomes Study. Fortschr Röntgenstr 2018; 190: 134 – 143

Zusammenfassung

Ziel Um vorhersagen zu können, welche Kniearthrose-Patienten ein positives Behandlungsergebnis nach einer intraartikulären Corticosteroidinjektion erwarten können, sind die Ziele dieser Studie 1: Den Schweregrad der Arthrosen mittels unterschiedlichen Einteilungssystemen zu bestimmen und diese mit den Ergebnissen von Infiltrationen zu vergleichen. Die dabei verwendeten Einteilungen sind das Kellgren und Lawrence (KL) System mit 5 und mit 3 Graden für Kniearthrose, das Osteoarthritis Research Society International (OARSI) Einteilungssystem für Gelenkspaltverschmälerung sowie Messungen des effektiven Gelenkspaltes; 2: Die Reliabilität dieser Einteilungssysteme miteinander zu vergleichen.

Material und Methoden Knieröntgenbilder von 117 Patienten, welche eine Corticosteroidinjektion erhalten haben, wurden von zwei Radiologen unabhängig voneinander und ohne die Ergebnisse der Infiltrationen zu kennen evaluiert. Die Evaluationen beinhalteten die Einteilung des Schweregrades der Arthrose mit den KL5-, KL3-, OARSI-Systemen sowie der Messungen des effektiven Gelenkspaltes. Die klinischen Vergleichsparameter wurden erfasst mittels numerischer Schmerzskala vor der Behandlung und zusammen mit dem „Patient’s global impression of change score“ nach einem Tag, einer Woche und einem Monat nach der Intervention. Die Proportionen derjenigen Patienten innerhalb der verschiedenen Einteilungen, welche über eine Besserung berichteten, wurden verglichen mittels Chi-square-Test. Die logistische Regression wurde genutzt um festzustellen, welche Befunde ein positives Ergebnis voraussagen können. Die Übereinstimmung der beiden Radiologen wurde verglichen mittels Kappa-Koeffizient und dem Intraclass correlation coefficient (ICC).

Ergebnisse Patienten mit OARSI Grad 2 hatten zu allen Zeitpunkten die höchsten Proportionen, welche über eine Verbesserung berichteten, signifikant am Tag 1 (p = 0,004). Kein Zusammenhang zwischen Behandlungsergebnis und Arthrose Grad konnte festgestellt werden mit den Einteilungen nach KL5, KL3 oder effektiven Gelenkspaltmessungen. Patienten mit OARSI Grad 2 berichteten 8 Mal häufiger über eine Verbesserung am Tag 1 (p = 0,024). Effektive Gelenkspaltmessungen hatten die beste Reliabilität (ICC = 0,812 – 0,882), gefolgt vom OARSI-Einteilungssystem.

Schlussfolgerungen Patienten mit Kniearthrose Grad OARSI 2 (34 – 66 % Gelenkspaltverschmälerung) haben bessere Ergebnisse nach Corticosteroidinjektionen nach einem Tag, einer Woche und einem Monat. Die Reliabilität der OARSI-Einteilung war besser als diejenige von KL5 und KL3.

Kernaussagen 

• Arthrose-Einteilungen nach OARSI hatten eine bessere Reliabilität als die Einteilungen nach KL5 oder KL3.

• OARSI Grad 2 hatte die besten Behandlungsergebnisse.

• Weder die Einteilungen nach Kellgren und Lawrence noch die effektiven Gelenkspaltmessungen waren verbunden mit einer klinischen Verbesserung nach erfolgter Infiltration.

Key words

knee osteoarthritis - radiography - treatment outcomes - injections - intraarticular

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