USG stawu kolanowego

ANATOMIA STAWU KOLANOWEGO

Największym stawem człowieka jest staw kolanowy. Tworzy on połączenie między udem i golenią. Wypukłe kłykcie kości udowej stanowią główkę stawową, panewką są wklęsłe powierzchnie kłykci kości piszczelowej. Ruchomym uzupełnieniem panewki są półksiężycowate, przesuwalne pierścienie włóknisto-chrzęstne (po 2 w kolanach). Są to łąkotki (menisci), które w przekroju poprzecznym mają kształt klinowaty. Łąkotka boczna jest krótsza i bardziej zakrzywiona niż przyśrodkowa, która ulega częstszym uszkodzeniom (ze względu na mniejszą ruchomość) [12,13]. Do przodu od dolnego końca kości udowej położona jest rzepka – trójkątna, spłaszczona kość [13]. Ma ona 2 powierzchnie: przednią (nierówną z wyniosłościami) i tylną (stawową, pokrytą chrząstką szklistą) oraz trzy brzegi.

Torebka stawu kolanowego jest silnie wzmocniona przez: powięź szeroką uda, ścięgna mięśni czworogłowego uda, półścięgnistego, brzuchatego łydki i podkolanowego. Do więzadeł tej okolicy zalicza się: więzadło rzepki, więzadła poboczne, więzadło podkolanowe skośne, więzadło podkolanowe łukowate, więzadła krzyżowe i więzadło poprzeczne kolana. Warto pamiętać również o obecności troczków rzepki, które zbudowane są z włókien ścięgnistych mięśnia czworogłowego uda.

Jama stawowa jest podzielona na cztery części, które łączą się ze sobą bezpośrednio lub pośrednio. Staw otaczają kaletki maziowe. Z błony maziowej wytworzone są: fałdy skrzydłowe, fałd maziowy podrzepkowy i ciało tłuszczowe podrzepkowe.

Unaczynienie tętnicze kolana tworzą głównie: tętnica zstępująca kolana, gałąź zstępująca tętnicy bocznej okalającej udo, dwie wsteczne tętnice piszczelowe, pięć tętnic kolana od tętnicy podkolanowej oraz gałąź okalająca strzałkę. Naczynia chłonne okolic kolana uchodzą do węzłów chłonnych podkolanowych, a ostatecznie docierają do węzłów chłonnych pachwinowych głębokich [12].

JUŻ 10. STYCZNIA SPOTKANIE POŚWIĘCONE USG STAWU KOLANOWEGO! BILETY DOSTĘNE NA: https://webinaryradiologiczne.pl/

OBRAZOWANIE USG KOLANA

Ultrasonografia (USG) ma szerokie zastosowanie w obrazowaniu struktur śródstawowych i okołostawowych, które nie pochłaniają promieni X, przez co ich ocena w RTG i TK jest mało dokładna. USG to metoda, która jest powszechnie dostępna, bezpieczna i tania. Badanie – w przypadku obrazowania stawów – jest robione przy użyciu głowic liniowych o częstotliwości 7-17 MHz [1,2,5]. Głowice z większą częstotliwością znajdują zastosowanie przy ocenie małych stawów zarówno rąk, jak i stóp, ścięgien i nerwów [1]. Do obrazowania dużych stawów odpowiednie są głowice o częstotliwości 7-10 MHz [1,5]. Do takich struktur, które są położone bardzo powierzchownie, jak na przykład ścięgna czy aparat więzadłowy rąk, niezbędnym może okazać się zastosowanie nakładki dystansującej, aby zlikwidować artefakty w polu bliskim [1,2].

Struktury narządu ruchu wykazują różną echogeniczność. Chrząstka szklista ma ciemny odcień (jest hipoechogeniczna), a włóknista ma odcień jasny (jest hiperechogeniczna). Zarówno ścięgna, łąkotki, jak i więzadła są hiperechogeniczne, gdyż są włóknistymi strukturami. Mięśnie mają różnorodną echostrukturę, gdyż same włókna mięśni są ciemne a dzielące je pasma włókniste i powięzi – jasne. Porównywalne zjawisko zachodzi w przypadku nerwów, włókna nerwowe są hipoechogeniczne a śródnerwie i onerwie hiperechogeniczne [1]. Przestrzenie zawierające płyny, jak na przykład wysięk stawowy, są obszarami bezechowymi z grzbietowym wzmocnieniem echa. Fala ultradźwięków w zasadzie całkowicie zostaje odbita od kości, co przedstawia się w postaci linii hiperechogenicznej, za którą pojawia się cień akustyczny. W badaniu ultrasonograficznym trudno jest ocenić struktury, które leżą głęboko w jamie stawu i które są osłonięte strukturami kostnymi [1,5].

Obrazowanie metodą USG ma dużo zalet, jedną z nich jest możliwość wykonywania badania dynamicznego w czasie rzeczywistym, co pozwala na ocenę stabilności stawów, napinania mięśni i ścięgien czy obecności konfliktu między strukturami anatomicznymi. Umożliwia to również nawigowanie zabiegów diagnostyczno-terapeutycznych, jak na przykład punkcje czy iniekcje przeciwbólowo-przeciwzapalne [1,2,5]. Badanie USG stawu kolanowego w porównaniu z innymi stawami jest ograniczone ze względu na trudność w zobrazowaniu więzadeł krzyżowych i całej łąkotki [3,4,5].

Jest wiele możliwości w zakresie obrazowania kolana metodą ultrasonograficzną. Standardowy protokół obejmuje ocenę przedniego, bocznego, przyśrodkowego i tylnego kolana [3,4,5].

Przednie kolano:

Kolano obrazuje się w pozycji zgiętej w zakresie 20-30°, gdyż wpływa to na zwiększone napięcie ścięgna prostowników i zmniejsza możliwość wystąpienia anizotropii, która występuje w zwiotczałym ścięgnie. Ocenia się:

1. poprzecznie i podłużnie ścięgna mięśnia czworogłowego od jego połączeń mioteniczno-ścięgnistych do przyczepu na górnej rzepce,
2. zagłębienia stawu nadrzepkowego i przyrzepkowego,
3. bloczek udowy (najlepiej badany podczas pełnego zgięcia stawu kolanowego, przydatne do badania chrząstki bloczkowej),
4. troczek rzepki,
5. przyśrodkową ścianę stawową rzepki,
6. ścięgno rzepki i kaletki rzepki (powinno mieć stałą wielkość i echogeniczność na całym swoim przebiegu bez wykrywalnego przepływu kolorowego Dopplera) [3,4,5].

Ryc. 1 Odpowiednie ustawienie do oceny struktur przednich kolana (kolano zgięte w zakresie 20-30°). [Alves TI, Girish G, Kalume Brigido M, Jacobson JA. US of the Knee: Scanning Techniques, Pitfalls, and Pathologic Conditions. Radiographics. 2016 Oct;36(6):1759-1775. doi: 10.1148/rg.2016160019. PMID: 27726755.]

Ryc. 2 Prawidłowy podłużny obraz USG ścięgna mięśnia czworogłowego (pomiędzy grotami a strzałkami). Pomiędzy pęczkami mięśniowymi mięśnia prostego uda z przodu, mięśnia obszernego przyśrodkowego z tyłu oraz mięśnia obszernego przyśrodkowego i bocznego pośrodku znajduje się cienka warstwa tłuszczu i powięzi (★). Część mięśnia prostego uda (groty strzałek) i część obszerna pośrednia (strzałki) ścięgna mięśnia czworogłowego. F – kość udowa, P – rzepka. [Alves TI, Girish G, Kalume Brigido M, Jacobson JA. US of the Knee: Scanning Techniques, Pitfalls, and Pathologic Conditions. Radiographics. 2016 Oct;36(6):1759-1775. doi: 10.1148/rg.2016160019. PMID: 27726755.]

Ryc. 3 Przekrój podłużny ścięgna rzepki (groty strzałek). Gruba, włóknista architektura i bezśladowy płyn w głębokiej kaletce podrzepkowej tuż przy guzowatości piszczeli. Włókna (★) ciągnące się od ścięgna mięśnia czworogłowego do ścięgna rzepki. HF – poduszka tłuszczowa Hoffa, P – rzepka, TT – guzowatość piszczeli. [Alves TI, Girish G, Kalume Brigido M, Jacobson JA. US of the Knee: Scanning Techniques, Pitfalls, and Pathologic Conditions. Radiographics. 2016 Oct;36(6):1759-1775. doi: 10.1148/rg.2016160019. PMID: 27726755.]

Boczne kolano:

Staw kolanowy zgięty w zakresie 20-30°. Ocenia się:

1. dalszy pas biodrowo-piszczelowy w osi długiej, który jest położony między przednią a środkową ⅓ kolana bocznego,
2. więzadło poboczne boczne (LCL) w osi długiej (możliwość wykrycia zwojów przystawowych),
3. ewentualną patologię łąkotki (np. torbiel łąkotki) przy ekstremalnym zgięciu stawu kolanowego [3,4,5].

Ryc. 4 Przekrój podłużny LCL (groty strzałek). Fib – strzałka, Femur – kość udowa, Tibia – kość piszczelowa. [Alves TI, Girish G, Kalume Brigido M, Jacobson JA. US of the Knee: Scanning Techniques, Pitfalls, and Pathologic Conditions. Radiographics. 2016 Oct;36(6):1759-1775. doi: 10.1148/rg.2016160019. PMID: 27726755.]

Przyśrodkowe kolano:

Kolano obrazuje się w pozycji zgiętej w zakresie 20-30° z rotacją zewnętrzną. Ocenia się: więzadło poboczne przyśrodkowe (MCL) i ścięgna gęsiej stopki (łac. pes anserinus) w osi długiej [3,4,5].

Ryc. 5 Przekrój podłużny MCL (groty strzałek). Lekkie zgrubienie proksymalnie. MM – łąkotka przyśrodkowa. [Alves TI, Girish G, Kalume Brigido M, Jacobson JA. US of the Knee: Scanning Techniques, Pitfalls, and Pathologic Conditions. Radiographics. 2016 Oct;36(6):1759-1775. doi: 10.1148/rg.2016160019. PMID: 27726755.]

Tylne kolano:

Często badanie jest wykonywane w pozycji leżącej na brzuchu i z wyprostowanym stawem kolanowym, gdyż umożliwia to łatwiejszy dostęp do dołu podkolanowego. Ocenia się:

1. ścięgna w osi krótkiej mięśnia krawieckiego (łac. m. sartorius), mięśnia smukłego (łac. m. gracilis), mięśnia półścięgnistego (łac. m. semitendinosus),
2. kaletkę brzuchato-półbłoniasta w osi krótkiej,
3. powrózek nerwowo-naczyniowy podkolanowy i dół międzykłykciowy w osi krótkiej
4. tylno-boczny róg i biceps ud w osi krótkiej i długiej
5. nerw strzałkowy (rozpoczęcie od nerwu strzałkowego wspólnego, który odgałęzia się od nerwu kulszowego powyżej kolana i podążanie za nim dookoła głowy strzałki) [3,4,5].

Ryc. 6 Przekrój poprzeczny tętnicy i żyły podkolanowej. A – tętnica podkolanowa, F – kłykcie udowe, owal przerywaną linią – nerw piszczelowy, V – żyła podkolanowa. [Alves TI, Girish G, Kalume Brigido M, Jacobson JA. US of the Knee: Scanning Techniques, Pitfalls, and Pathologic Conditions. Radiographics. 2016 Oct;36(6):1759-1775. doi: 10.1148/rg.2016160019. PMID: 27726755.]

PATOLOGIE

Na USG można zidentyfikować szereg nieprawidłowości stawu kolanowego, w tym zapalenie ścięgna rzepki, urazy prostowników, zerwanie ścięgna rzepki, naderwanie ścięgna mięśnia czworogłowego, zapalenie kaletki przedrzepkowej, zapalenie kaletki podrzepkowej

torbiel podkolanowa (torbiel Bakera). Badanie ultrasonograficzne stawu kolanowego jest nieco ograniczone w porównaniu z badaniem ultrasonograficznym innych stawów, ponieważ więzadła krzyżowe i cała łąkotka są zwykle trudne do uwidocznienia. Innym badaniem, które można w takim przypadku wykonać u chorego jest badanie MR [3].

Poniżej opisaliśmy przykładowe patologie.

Zerwanie ścięgna mięśnia czworogłowego zwykle wiąże się z wymuszonym zgięciem kolana lub bezpośrednim uderzeniem, chociaż spontaniczne zerwania również mogą się zdarzyć. Najczęściej zerwanie występuje w okolicy połączenia kostno-ścięgnistego na górnym biegunie rzepki [6]. Do urazu predysponują zaburzenia w obrębie tkanki łącznej, na przykład toczeń, reumatoidalne zapalenie stawów, a także zaburzenia czynności nerek i stosowanie kortykosteroidów [7].

Ryc. 7 Zerwanie ścięgna mięśnia czworogłowego uda Case courtesy of Assoc Prof Craig Hacking, <a href=”https://radiopaedia.org/?lang=us”>Radiopaedia.org</a>. From the case <a href=”https://radiopaedia.org/cases/56032?lang=us”>rID: 56032</a>

Zapalenie kaletki przedrzepkowej, znane jako “kolano pokojówki”to stan zapalny i gromadzenie się płynu w obrębie kaletki przedrzepkowej, zlokalizowane pomiędzy rzepką a leżącą na niej tkanką podskórną, co objawia się bólem i obrzękiem stawu. Czynnikiem sprzyjającym uraz lub częste drażnienie (np. spowodowane klęczeniem), a także reumatoidalne zapalenie stawów czy infekcja. W USG, przy przedniej powierzchni rzepki, widoczny jest płyn hipoechogeniczny, czasami zawierający elementy hiperechogeniczne (tzw. resztki) [8].

Ryc. 8 Zapalenie kaletki przedrzepkowej Case courtesy of Dr Maulik S Patel, <a href=”https://radiopaedia.org/?lang=us”>Radiopaedia.org</a>. From the case <a href=”https://radiopaedia.org/cases/72987?lang=us”>rID: 72987</a>

Powierzchowne zapalenie kaletki podrzepkowej (inaczej “kolano duchownego”) występuje z zapaleniem kaletki wokół przyczepu dalszego ścięgna rzepki. Zapalenie może być powierzchowne/podskórne lub głęboki [8]. Może być składową choroby Osgood-Schlattera, czyli przewlekłego urazu zmęczeniowego, który spowodowany jest powtarzającymi się mikrourazami w miejscu przyczepienia więzadła rzepki do guzowatości piszczeli, zwykle dotykającym chłopców w wieku 10-15 lat [9].

Ryc. 9 Powierzchowne zapalenie kaletki podrzepkowej Case courtesy of Dr Maulik S Patel, <a href=”https://radiopaedia.org/?lang=us”>Radiopaedia.org</a>. From the case <a href=”https://radiopaedia.org/cases/32224?lang=us”>rID: 32224</a>

Torbiele Bakera (torbiele podkolanowe) to wypełnione płynem, rozdęte zmiany wyściełające maziówkę, powstające w dole podkolanowym między przyśrodkową głową mięśnia brzuchatego łydki a ścięgnami półbłoniastymi poprzez połączenie ze stawem kolanowym. Najczęściej wykrywane są przypadkowo. Są związane z artropatią zwyrodnieniową, reumatoidalnym zapaleniem stawów lub urazami [10]. Objawy mogą być ostre w przypadku pęknięcia, w którym to przypadku głównym rozpoznaniem różnicowym jest zakrzepica żył głębokich. Przewlekła/podostra prezentacja może objawiać się guzem dołu podkolanowego lub bólem [10,11].

Ryc. 10 Torbiel Bakera Case courtesy of Dr Maulik S Patel, <a href=”https://radiopaedia.org/?lang=us”>Radiopaedia.org</a>. From the case <a href=”https://radiopaedia.org/cases/9660?lang=us”>rID: 9660</a>

BIBLIOGRAFIA

1. Radiologia. Diagnostyka Obrazowa. RTG, TK, USG i MR. Bogdan Pruszyński, Andrzej Cieszanowski. 2014, PZWL Wydawnictwo Lekarskie.
2. Radiologia. Podręcznik dla studentów. William Herring. Edra Urban & Partner, Wrocław 2014, wyd. 1
3. Martinoli C. Musculoskeletal ultrasound: technical guidelines. Insights Imaging. 2010 Jul;1(3):99-141. doi: 10.1007/s13244-010-0032-9. PMID: 23100193; PMCID: PMC3481034.
4. Alves TI, Girish G, Kalume Brigido M, Jacobson JA. US of the Knee: Scanning Techniques, Pitfalls, and Pathologic Conditions. Radiographics. 2016 Oct;36(6):1759-1775. doi: 10.1148/rg.2016160019. PMID: 27726755.
5. Razek, A. A., Fouda, N. S., Elmetwaley, N., & Elbogdady, E. (2009). Sonography of the knee joint(). Journal of ultrasound, 12(2), 53–60. https://doi.org/10.1016/j.jus.2009.03.002
6. Yu JS, Petersilge C, Sartoris DJ et-al. MR imaging of injuries of the extensor mechanism of the knee. Radiographics. 1994;14 (3): 541-51
7. Calvo E, Ferrer A, Robledo AG et-al. Bilateral simultaneous spontaneous quadriceps tendons rupture. A case report studied by magnetic resonance imaging. Clin Imaging. 21 (1): 73-6
8. Chatra PS. Bursae around the knee joints. Indian J Radiol Imaging. 2012;22 (1): 27-30. doi:10.4103/0971-3026.95400
9. Stevens MA, El-khoury GY, Kathol MH et-al. Imaging features of avulsion injuries. Radiographics. 19 (3): 655-72.
10. Toussaint SP, McCabe S. Baker’s cyst imaging. Int J Emerg Med. 2010;3 (4): 469-70. Int J Emerg Med (full text) – doi:10.1007/s12245-009-0157-0
11. Ward EE, Jacobson JA, Fessell DP et-al. Sonographic detection of Baker’s cysts: comparison with MR imaging. AJR Am J Roentgenol. 2001;176 (2): 373-80
12. Anatomia człowieka. Adam Bochenek, Michał Reicher, PZWL Wydawnictwo lekarskie, 2020
13. Flandry F, Hommel G. Normal anatomy and biomechanics of the knee. Sports Med Arthrosc Rev. 2011 Jun;19(2):82-92. doi: 10.1097/JSA.0b013e318210c0aa. PMID: 21540705.