Welche Rolle spielt die Synovialitis bei der kraniomandibulären Dysfunktion (CMD)? Eine 3T-MRT-Studie

Key words

MR-imaging - temporomandibular joint - arthrosis - intraarticular disc - synovitis

Einleitung

Die kraniomandibuläre Dysfunktion (oder TMD – temporomandibular joint disease – im angloamerikanischen Sprachraum) stellt einen Sammelbegriff dar für die klinischen Manifestationen der gestörten Kiefergelenksfunktion. Dabei wird (nach Möglichkeit) eine klinische Unterteilung vorgenommen in Beschwerden, die von der Kaumuskulatur herrühren, Läsionen des Discus intraarticularis mit Bewegungseinschränkung und Gelenkgeräuschen sowie Erkrankungen der gelenkbildenden Skelettabschnitte bzw. des Knorpels im engeren Sinne (wie bei Arthrose oder Arthritis) [1].

Epidemiologische Untersuchungen haben eine Prävalenz für temporomandibuläre Schmerzsyndrome von 8–15 % bei Frauen und 3–10 % bei Männern gezeigt. Beschwerden, die vom Kiefergelenk und den unmittelbar angrenzenden Strukturen ausgehen, haben also eine erhebliche soziomedizinische und auch -ökonomische Bedeutung, zumal die CMD häufig mit weiteren chronifizierten Schmerzsyndromen vergesellschaftet ist [2]. In einer großen US-Stichprobe wurde eine Reihe von Komorbiditäten, wie z. B. Arthrosen, Fibromyalgie, Fatigue-Syndrom, Depressionen, Autoimmunerkrankungen sowie auch das Schlaf-Apnoe-Syndrom, beschrieben [3]. 40 % der Pateinten hatten bereits einen oder mehrere chirurgische Eingriffe hinter sich und nahezu alle medikamentöse Therapieverfahren [3].

Der Pathomechanismus der kraniomandibulären Dysfunktion ist nicht vollständig geklärt; in der Literatur wird als mögliche Erklärung eine durch in erster Linie degenerative Veränderungen ausgelöste Störung des Gefüges von Kiefergelenkkapsel, Discus articularis und Kaumuskulatur favorisiert. Dem M. pterygoideus lat. und dabei insbesondere seiner Ansatzregion wird in der Literatur aufgrund seiner anatomischen Beziehung zum Discus articularis und zur Gelenkkapsel eine Schlüsselrolle zugewiesen bei der Schmerzentstehung der CMD [4]. Die MRT-Untersuchung der Kiefergelenke mit dedizierter Spule ist allgemein akzeptiert als Methode der ersten Wahl zur Abklärung der CMD [5] [6].

Nachdem anhaltende und schwer therapierbare Schmerzsyndrome bei der Indikationsstellung für die MRT-Diagnostik des Kiefergelenks eine zentrale Rolle spielten, erschien neben den degenerativen Veränderungen das Ausmaß (chronischer) entzündlicher Prozesse am Kiefergelenk bei der CMD von besonderem Interesse.

Während zu Manifestationen der rheumatoiden Arthritis am Kiefergelenk umfangreiche Literatur existiert, gibt es zur Frage der (unspezifischen) Synovialitis bei der CMD nach unserem Kenntnisstand keine aktuelle MRT-Studie. Der Nachweis einer sich durch eine Synovialitis manifestierenden entzündlichen Komponente bei der CMD dürfte für das Verständnis der Beschwerden und den einzuschlagenden therapeutischen Weg von wesentlicher Bedeutung sein.

Material und Methoden

Im Rahmen einer retrospektiven Studie wurden insgesamt 72 MRT-Untersuchungen der Kiefergelenke (entspricht 144 Gelenken) aus den Jahren 2013 bis 2018 ausgewertet. Die Patienten wurden sämtlich von der Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie im Hause mit der Diagnose kraniomandibuläre Dysfunktion bei im Vordergrund stehender Schmerzsymptomatik überwiesen. Alle Patienten wurden mit demselben 3,0T-MRT-Scanner Philips Ingenia untersucht unter Verwendung einer dedizierten 4-Kanal-Kiefergelenkspule (Philips D-Stream-flex Typ S). Die 3,0T-Hochfeld-MRT wird bei der Bildgebung des Kiefergelenks gegenüber der 1,5T-MRT als klar überlegen angesehen mit deutlich besserer Auflösung der anatomischen Strukturen, insbesondere auch von Form, Lage und Binnensignal des Discus articularis [7].

Bei allen Patienten kam das gleiche Untersuchungsprotokoll zur Anwendung ([Tab. 1]).

Tab. 1 Untersuchungsparameter MRT.

Sequenz	TR	TE	Schichtdicke [mm]	Distanz [mm]	FOV [mm]
PD SPAIR parasag	1978	40	2	2,2	80
T1 parasag	741	12	2	2,2	80
T1 parasag +KM	741	12	2	2,2	80
T1 parasag +KM max.	741	12	2	2,2	80
T1 cor +KM	677	14	2	2,2	80
T1 cor +KM max.	677	14	2	2,2	80
MR Kinemat.	3,86	1,93	5	5	80

max. = maximale Mundöffnung.

Die Untersuchungen wurden alle im hausinternen PACS-System gespeichert und wurden von 2 erfahrenen Radiologen im Konsens ausgewertet.

2 Patienten (4 Gelenke) wurden von der Auswertung ausgeschlossen, da bei ihnen eine gesicherte chronische Polyarthritis mit deutlichen Arthritis-Zeichen vorlag und diese somit nicht der ausgewählten Zielgruppe entsprachen.

Das Patientenalter lag zwischen 11 und 73 Jahren, das Durchschnittsalter bei 39,3 Jahren. Der klinischen Erfahrung entsprechend zeigte sich ein Überwiegen der weiblichen Patienten mit 69 %.

Bei den vorliegenden Kiefergelenk-MRTs wurden in einem ersten Schritt die ossären Strukturen beurteilt – zum einen im Hinblick auf Erosionen und Destruktionen, zum anderen auf Arthrose-Zeichen wie Gelenkspaltverschmälerung, knöcherne Anbauten, Sklerosierung und Gelenkdeformitäten sowie auf ödematöse Veränderungen im Knochenmark der gelenkbildenden Strukturen.

Am Discus intraarticularis wurden die Form und Signalgebung des Diskus sowie insbesondere dessen Position bewertet. Zur Klassifikation der anterioren Diskusdislokation wurde die seit Langem gebräuchliche Einteilung nach Vogl verwendet mit Unterteilung in partielle anteriore Diskusdislokationen Grad 1 und 2 sowie komplette anteriore Diskusdislokationen mit und ohne Reposition in Funktionsstellung [8]. Laterale und posteriore Diskusdislokationen wurden aufgrund ihres seltenen Auftretens (lat. 4 %) und entsprechend schwieriger statistischer Verwertbarkeit nicht einbezogen.

Besonderes Augenmerk galt in der vorliegenden Studie den Zeichen einer Synovialitis. Bei der Diagnosestellung einer Synovialitis ist grundsätzlich die vermehrte synoviale KM-Aufnahme das wichtigste Kriterium, wobei hier jedoch eine subjektiv-semiquantitative Auswertung nicht zu reproduzierbaren Ergebnissen führt und die Abgrenzung von einer leichtgradigen physiologischen Kontrastmittelaufnahme der Synovialmembran – die in der Regel auch beim gesunden Kiefergelenk vorliegt [9] – nicht klar möglich ist [10]. Zur Quantifizierung und damit besseren Bewertung und Reproduzierbarkeit der synovialen Kontrastmittelaufnahme wurde ein Verfahren angewendet, das zunächst für Patienten mit idiopathischer juveniler Arthritis entwickelt worden ist [11]. Dabei wird in der koronaren T1-post-KM-Schichtserie an 3 Stellen die durchschnittliche Pixel-Signalintensität (average pixel intensity, API) der Synovialmembran gemessen (Fläche 0,8 mm²) und davon der Durchschnittswert gebildet; dieser Wert wird geteilt durch die API im Muskelparenchym des M. longus capitis. Ein Wert oberhalb der Schwelle von 1,55 (dimensionslos) wird als Zeichen einer Synovialitis gewertet. Die Sensitivität bzw. Spezifität für den Nachweis einer Synovialitis wurden in der o. g. Publikation mit 91 bzw. 96 % angegeben.

Auf eine Beurteilung der Dicke der Synovialmembran wurde verzichtet, da keine gut reproduzierbare Methodik bzw. klar definierte Messregion existiert; bei der Befundung der vorliegenden Kiefergelenk-MRTs zeigte sich diesbezüglich auch eine sehr große Streubreite, sodass hierbei kaum ein zuverlässiges Kriterium vorliegen dürfte.

Die statistische Auswertung erfolgte mit Unterstützung des Instituts für med. Statistik und Epidemiologie, Technische Universität, München, mit folgender Methodik:

Für die statistische Auswertung wurden GEE-Modelle (generalized estimation equations) verwendet, die beiden Seiten links und rechts wurden verbunden. Berechnet wurden der p-Wert als Ausdruck der Signifikanz sowie der Koeffizienten-Schätzer (Estimate), der die Stärke eines Zusammenhangs darstellt. Von Interesse war dabei insbesondere der (mögliche kausale) Zusammenhang zwischen Arthrose, Diskusdegeneration und Diskusdislokation und Synovialitis einerseits sowie zwischen Gelenkerguss, Knochenmarködem, Bewegungseinschränkung und Synovialitis andererseits.

Ergebnisse

Als zentrales Ergebnis ist festzuhalten, dass an 36 von 140 Kiefergelenken (25,7 %) von CMD-Patienten (bei Ausschluss einer primär entzündlichen Gelenkerkrankung wie chronische Polyarthritis) eine vermehrte, für eine Synovialitis typische Kontrastmittelaufnahme erkennbar ist, also eine relativ hohe Zahl in einem unselektierten Patientengut mit Kiefergelenkbeschwerden.

Bei 29 dieser 36 Fälle (81 %) war eine Kiefergelenksarthrose ([Abb. 1]) zu finden.

Abb. 1 Links PD SPAIR psag, rechts T1, KM psag: Kiefergelenkarthrose mit Knochenmarködem im Capitulum und vermehrter synovialer Kontrastmittelaufnahme (Pfeile).

Bei wiederum 29 der 36 Synovialitis-Patienten (81 %) lag eine Degeneration des Discus articularis vor ([Abb. 2]).

Abb. 2 Links PD SPAIR psag, rechts T1 + KM psag: Erhebliche Diskusdegeneration mit T2-Signalanhebung, Auftreibung und Konturunschärfe. Angrenzend markante synoviale Mehrkontrastierung (Pfeile).

In 18 der 36 Synovialitis-Patienten (50 %) zeigte sich eine komplette anteriore Diskusdislokation ([Abb. 3]), bei 2 Patienten (5,6 %) fand sich eine partielle anteriore Diskusdislokation.

Abb. 3 Links PD SPAIR psag, rechts T1 + KM psag: Komplette anteriore Diskusdislokation (Pfeil) mit deutlicher synovialer Mehrkontrastierung (Pfeile).

Es existieren zwar Überschneidungen, d. h. dass mehrere der mutmaßlich Synovialitis-begünstigenden Faktoren simultan vorliegen, allerdings sind die Zusammenhänge statistisch so hochsignifikant, dass dies für die Kernaussage der Studie nicht von entscheidender Bedeutung ist.

Bei 25 der 36 Synovialitis-Fälle (69 %) war zusätzlich ein Gelenkerguss vorhanden und bei immerhin 9 von 36 (25 %) ein eindeutiges Knochenmarködem im Capitulum. In 31 von 36 Synovialitis-Patienten (86 %) war die Beweglichkeit im Kiefergelenk eingeschränkt, d. h. das Kieferköpfchen glitt in der MRT in der maximalen Mundöffnungsposition nicht über das Tuberculum articulare hinweg.

In der statistischen Auswertung erwies sich der Zusammenhang zwischen Synovialitis einerseits und Kiefergelenksarthrose, Diskusdegeneration und kompletter anteriorer Diskusdislokation mit p-Werten sämtlich kleiner 0,01 andererseits als hochsignifikant ([Abb. 4]). Dies gilt auch für den Zusammenhang zwischen Synovialitis und Gelenkerguss, Erosion Knochenmarködem und eingeschränkter Beweglichkeit ([Abb. 5], [Tab. 2], [3]).

Abb. 4 s. Tab. 2.

Abb. 5 s. Tab. 3.

Tab. 2 Zusammenhang mit Synovialitis.

	Arthrose	Diskusdegeneration	Diskusverlagerung
p-Wert	< 0,01	< 0,01	< 0,01
Estimate	e-4,247	e-2,928	e-2,835

Tab. 3 Synovialitis Begleiterscheinungen.

	Gelenkerguss	Knochenmarködem	Bewegungseinschränkung
p-Wert	< 0,01	< 0,01	< 0,01
Estimate	e-2,166	e-5,94	e-3,274

Als bemerkenswertes Teilergebnis ist hervorzuheben, dass bei n = 20 oder 49 % der Patienten mit abnormer Diskusposition eine pathologisch vermehrte synoviale Kontrastmittelaufnahme bzw. ein synovialitischer Reizzustand zu finden ist. In n = 26 oder 63 % der Patienten mit abnormer Diskusposition zeigte sich ein Gelenkerguss.

Diskussion

Ziel der vorliegenden Studie war es, die Bedeutung entzündlicher Kiefergelenkprozesse in einem unselektierten CMD-Patientengut zu untersuchen. Gesicherte primär rheumatologische Erkrankungen wie die rheumatoide Arthritis waren dabei von vorneherein ausgeschlossen. Von besonderem Interesse war die Frage, inwieweit häufige und kernspintomografisch klar diagnostizierbare CMD-Auslöser wie Arthrose, Diskusdegeneration und Diskusverlagerung kompliziert werden durch oder ausmünden in einen (oft chronifizierten) entzündlichen Gelenkprozess. Die – als maßgebliches Kriterium – vermehrte synoviale Kontrastmittelaufnahme wurde dabei nicht nur qualitativ erfasst, sondern mit einem in der Kinder-Rheumatologie entwickelten Verfahren kernspintomografisch quantifiziert [11] [12] [13]. Die MRT gilt dabei als die zuverlässigste Methode zur bildgebenden Diagnostik der Synovialitis [10].

Es zeigte sich hierbei ein hochsignifikanter Zusammenhang zwischen Kiefergelenksarthrose (und auch Knochenmarködem), Diskusdegeneration sowie Diskusverlagerung einerseits und Synovialitis des Kiefergelenks andererseits. Vermehrte Kontrastmittelaufnahme und Verdickung der Synovialis ist unseren Ergebnissen zufolge also keineswegs nur vorzufinden bei den primär entzündlichen Gelenkerkrankungen wie der rheumatoiden Arthritis [14], sondern eben auch verbreitet beim CMD-Syndrom.

Nach unserer Kenntnis existiert keine aktuelle 3T-MRT-Studie zur Häufigkeit bzw. zum Ausmaß einer Synovialitis bei CMD-Patienten. Lediglich eine kontrastmitteldynamische MRT-Studie von Patienten mit dem klinischen Leitsymptom Kiefergelenkschmerz zeigte eine signifikante fokale Mehrkontrastierung in der retrodiskalen Region – ein Indiz dafür, dass TMJ-Schmerzsyndrome in Zusammenhang stehen können mit vermehrter Gefäßeinsprossung und fokaler Entzündung [15]. Allerdings beschäftigte sich eine Reihe von MRT-Studien mit der Frage nach der Bedeutung des Kiefergelenkergusses und seiner Verbindung mit anderen pathologischen Gelenkbefunden. Dabei zeigte sich ein klarer Zusammenhang zwischen Gelenkerguss und Kiefergelenkarthrose [16] sowie zwischen Gelenkerguss und Diskusverlagerung (insbesondere ohne Reposition in Funktionsstellung) [17]. Ein enger Zusammenhang fand sich auch zwischen Gelenkerguss und Knochenmarködem im Capitulum bei klinischem Schmerzsyndrom [18]. Eine weitere MR-Studie bei CMD-Patienten erbrachte – allerdings wenig überraschend – einen eindeutigen statistischen Zusammenhang zwischen kernspintomografisch nachgewiesener anteriorer Diskusdislokation, Arthrose, Knochenmarködem sowie Gelenkerguss und einem klinisch manifesten Schmerzsyndrom [19].

Biochemische Untersuchungen des begleitenden Gelenkergusses bei Patienten mit Diskusverlagerung konnten eine veränderte Zusammensetzung mit erhöhtem Proteingehalt und Zeichen einer erhöhten entzündlichen Aktivität nachweisen [20].

Die Synovialitis ist offenbar eine Reaktionsform des Gelenks, in die unterschiedliche Gelenkläsionen ausmünden, wie dies auch bei anderen Gelenken der Körperperipherie zu beobachten ist. So zeigte beispielsweise eine MRT-Studie an Kniegelenken mit Arthrosis deformans in bis zu 96 % zumindest in einzelnen Kompartimenten des Gelenks eine Synovialitis [21]. Histologische Befunde an betroffenen Kiefergelenken stützen diese Annahme mit dem Nachweis von fortschreitenden Knorpelschäden, subchondralem Knochenumbau bzw. -abbau und gleichzeitig vorliegenden chronischen Entzündungszeichen im synovialen Gewebe, wobei bei der Initiierung und dem Fortschreiten des Krankheitsprozesses Entzündung und Destruktion des subchondralen Knochens wohl eine besonders wichtige Rolle spielen [22]. Zudem konnte pathoanatomisch eine gestörte Lagebeziehung zwischen Gelenkkapsel, Diskus und Kaumuskeln, insbesondere dem M. pterygoideus lateralis, nachgewiesen werden [4].

In jüngerer Zeit erbrachten weitere biochemische Analysen der Gelenkflüssigkeit Hinweise auf eine wichtige Rolle entzündlicher Prozesse in der Pathogenese des CMD-Beschwerdekomplexes. Bei MR-tomografisch nachgewiesenem Gelenkerguss fand sich eine signifikant erhöhte Konzentration von Zytokinen, also Entzündungsmediatoren, in der Gelenkflüssigkeit [23]. Ein besonders deutlicher Zusammenhang war dabei erkennbar zwischen einer erhöhten Konzentration von Tumor-Nekrose-Faktor-alpha und Synovialitis mit begleitendem Abbau von Knorpel und gelenkbildenden Knochenstrukturen [24]. Die biochemische Untersuchung synovialer Flüssigkeit bei CMD-Schmerzpatienten erbrachte auch erhöhte Spiegel einer ganzen Reihe von molekularen Schmerzbiomarkern wie Metalloproteinasen (MMP), vascular endothelial growth factoe (VEGF) und Hyaluronsäure-Synthase, welche in Verbindung gebracht werden mit insbesondere chronifizierten low-grade Entzündungen [25]. Bestimmte Proteoglykane konnten dabei experimentell den Zellen degenerierter Kiefergelenks-Disci zugeordnet werden [26].

Die markanten MR-tomografischen Hinweise auf die Bedeutung der Synovialitis beim CMD-Beschwerdekomplex ist naturgemäß auch relevant für die Therapieplanung. Die lokale intraartikuläre Gabe von Kortikosteroiden als entzündungshemmende Maßnahme zeigte allerdings kontroverse Effekte. Bei der juvenilen rheumatoiden Arthritis war in der MRT eine eindeutige Besserung der Arthritis-Zeichen zu beobachten [27] – ein Effekt, der sich MR-tomografisch nicht nur statistisch belegen, sondern auch quantifizieren lässt [11]. Andererseits wurden in einer tierexperimentellen Untersuchung bereits nach einer singulären intraartikulären Dexamethason-Gabe als Nebenwirkung resorptive Prozesse am Processus condylaris des Kiefergelenks festgestellt mit histologischem Nachweis osteoklastischer Aktivität [28]. Die Arthrozentese mit mechanischer Distension und Lavage zeigte positive Effekte auf entzündliche Manifestationen in der Kernspintomografie und das klinische Schmerzsyndrom [29] [30].

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