T2-Relaxationszeiten im Gelenkknorpel nach Proteoglykan-Extraktion

Ziele: Analyse von Veränderungen der T2 Relaxationszeit im menschlichen Gelenkknorpel nach enzymatischer Proteoglykanextraktion. Methode: Sieben intakte menschliche Patellae wurden mit einem Ganzkörper-MR-Tomographen (1.5 Tesla) untersucht. Der retropatellare Knorpel wurde mit je 20 transversalen Schichten (0,6×0,6×3 ,0mm³) aus einer 3D FLASH WE (TR: 17,6 ms/TE: 8,8 ms/FW: 25°) und einer Multi-Echo-Sequenz (TR/TEmin=3000 ms/13.2 ms; 8 Echos) abgedeckt. Nach Segmentation des Knorpels in der FLASH-Sequenz und Überlagerung auf die Multi-Echo-Daten wurde pixelweise die Verteilung der T2-Zeiten über den Knorpelquerschnitt erstellt. Mittlere T2-Werte wurden für die mediale und laterale Facetten sowohl in der oberflächlichen als auch tiefen Schicht des Knorpels berechnet. Datensätze vor und nach 6 Stunden Exposition der medialen Patellaefacetten in 330 U/ml Hyaluronidase wurden verglichen. Zylindrische Stanzproben wurden mit Safranin’O Färbung und Raster-Elektronen-Mikroskopie (REM) aufgearbeitet. Ergebnis: Die T2-Zeiten variierten zwischen 29 ms (Tide-Mark-nah) und 48 ms (Oberflächen-nah). Die mittleren T2-Zeiten waren nach Exposition in Hyaluronidase um 13%/23% in den tiefen/oberflächlichen Schichten des Knorpels reduziert. Kontrollen in NaCl zeigten lediglich eine geringe Reduktion (<=11%) in der oberflächlichen Knorpelschicht, jedoch keine Änderungen in der tiefen Knorpelschicht. Es zeigte sich eine gute Korrelation zwischen Änderungen in der Safranin’O Färbeintensität über den Knorpelquerschnitt und der Verteilung der T2-Werte. Die REM zeigte eine intakte Kollagenfaserarchitektur. Schlussfolgerung: T2-Relaxationszeiten im Knorpel sind verkürzt nach enzymatischer Extraktion von Proteoglykanen. Möglicherweise durch einen begleitend reduzierten Wassergehalt des Knorpels.

Korrespondierender Autor: Glaser JK

Klinikum der LMU München Großhadern, Institut für Klinische Radiologie, MArchioninistr. 15, 81377, München

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Key words

MRT - Knorpel - T2-Relaxationszeiten - Proteoglykane