Вone marrow edema in the differential diagnosis of deases of the knee

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

INTRODUCTION: Bone marrow edema (a radiological term used in MR diagnosis) is characterized by low-intensity infiltration on T1-weighted sequences and high-intensity signal on T2-weighted short-tau inversion recovery (T2w-STIR) images.

CLINICAL CASE DESCRIPTION: The paper presents a case series in patients with knee pain, with subchondral bone lesions on MRI, characterized by bone marrow edema with no previous injury. The following diagnoses were made based on the type of bone edema and medical history: aseptic necrosis of the condyle, subchondral fracture, osteochondritis, secondary osteonecrosis, osteoarthritis, septic arthritis, and others. The paper describes the approach to differential diagnosis based on MRI findings.

CONCLUSION: An assessment of bone marrow edema found on MRI in patients with knee pain allows for timely diagnosis clarification and treatment initiation in some cases.

作者简介

Alexander Torgashin

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

编辑信件的主要联系方式.
Email: alexander.torgashin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2789-6172
SPIN 代码: 8749-3890

MD, Cand. Sci. (Medicine)

俄罗斯联邦, 10 Priorova str., 127229 Moscow

Alexander Morozov

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: morozovak@cito-priorov.ru
ORCID iD: 0000-0002-9198-7917
SPIN 代码: 4447-8306

MD, Dr. Sci. (Medicine);

俄罗斯联邦, 10 Priorova str., 127229 Moscow

Anna Torgashina

Nasonova Research Institute of Rheumatology

Email: anna.torgashina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8099-2107
SPIN 代码: 8777-2790

MD, Cand. Sci. (Medicine)

俄罗斯联邦, Moscow

Ruslan Magomedgadgiev

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: arthro@list.ru
ORCID iD: 0009-0004-6068-3592

MD

俄罗斯联邦, 10 Priorova str., 127229 Moscow

Ivan Fedotov

Therapeutic and diagnostic center “Kutuzovsky”

Email: fedotovmed@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5796-1238
俄罗斯联邦, Moscow

Svetlana Rodionova

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: rod06@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-2726-8758
SPIN 代码: 3529-8052

MD, Dr. Sci. (Medicine), professor

俄罗斯联邦, 10 Priorova str., 127229 Moscow

参考

  1. Azad H, Ahmed A, Zafar I, et al. X-ray and MRI Correlation of Bone Tumors Using Histopathology As Gold Standard. Cureus. 2022;14(7):e27262. doi: 10.7759/cureus.27262
  2. Hodgson RJ, O’Connor PJ, Grainger AJ. Tendon and ligament imaging. Br J Radiol. 2012;85(1016):1157–1172. doi: 10.1259/bjr/34786470
  3. Berger A. Magnetic resonance imaging. BMJ. 2002;324(7328):35. doi: 10.1136/bmj.324.7328.35
  4. Maraghelli D, Brandi ML, Cerinic MM, et al. Edema-like marrow signal intensity: a narrative review with a pictorial essay. Skeletal Radiol. 2021;50(4):645–663. doi: 10.1007/s00256-020-03632-4
  5. Torgashin AN, Rodionova SS, Morozov AK, et al. Bone marrow edema in the differential diagnosis of traumatic injuries of the knee joint. The Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2023;38(3):223–230. (In Russ.).
  6. Smith R. Publishing information about patients. BMJ. 1995;311(7015):1240–1. doi: 10.1136/bmj.311.7015.1240
  7. Vollmann J, Helmchen H. Publishing information about patients. Obtaining consent to publication may be unethical in some cases. BMJ. 1996;312(7030):578. doi: 10.1136/bmj.312.7030.578b
  8. Mont MA, Marker DR, Zywiel MG, et al. Osteonecrosis of the knee and related conditions. J Am Acad Orthop Surg. 2011;19(8):482–494. doi: 10.5435/00124635-201108000-00004
  9. Grieser T. Die atraumatische und aseptische Osteonekrose großer Gelenke. Radiologe. 2019;59(7):647–662. doi: 10.1007/s00117-019-0560-3
  10. Viana SL, Machado BB, Mendlovitz PS. MRI of subchondral fractures: a review. Skeletal Radiol. 2014;43(11):1515–1527. doi: 10.1007/s00256-014-1946-y
  11. Ochi J, Nozaki T, Nimura A, et al. Subchondral insufficiency fracture of the knee: review of current concepts and radiological differential diagnoses. Japanese Journal of Radiology. 2022;40(5):443–457. doi: 10.1007/s11604-021-01224-3
  12. Gourlay ML, Renner JB, Spang JT, et al. Subchondral insufficiency fracture of the knee: a non-traumatic injury with prolonged recovery time. BMJ Case Rep. 2015;2015:209399. doi: 10.1136/bcr-2015-209399
  13. Murphey MD, Foreman KL, Klassen-Fischer MK, et al. From the radiologic pathology archives imaging of osteonecrosis: radiologic-pathologic correlation. RadioGraphics. 2014;34(4):1003–1028. doi: 10.1148/rg.344140019
  14. Zurlo JV. The double-line sign. Radiology. 1999;212(2):541–542 doi: 10.1148/radiology.212.2.r99au13541
  15. Oxtoby JW, Davies AM. MRI characteristic of chondroblastoma. Clin Radiol. 1996;51(1):22–6. doi: 10.1016/s0009-9260(96)80213-3
  16. Yamamoto T, Bullough PG. Spontaneous osteonecrosis of the knee: the result of subchondral insufficiency fracture. J Bone Joint Surg Am. 2000;82(6):858–866. doi: 10.2106/00004623-200006000-00013
  17. Kattapuram TM, Kattapuram SV. Spontaneous osteonecrosis of the knee. Eur J Radiol. 2008;67:42–48.
  18. Holland JC, Brennan OD, Kennedy S, et al. Subchondral osteopenia and accelerated bone remodelling post-ovariectomy — a possible mechanism for subchondral microfractures in the aetiology of spontaneous osteonecrosis of the knee? J Anat. 2013;222(2):231–238. doi: 10.1111/joa.12007
  19. Gorbachova T, Melenevsky Y, Cohen M, et al. Osteochondral lesions of the knee: differentiating the most common entities at MRI. RadioGraphics. 2018;38(5):1478–1495. doi: 10.1148/rg.2018180044
  20. Mears SC, McCarthy EF, Jones LC, Hungerford DS, Mont MA. Characterization and pathological characteristics of spontaneous osteonecrosis of the knee. Iowa Orthop J. 2009;29:38–42.
  21. Geith T, Stellwag A-C, Muller PE, et al. Is bone marrow edema syndrome a precursor of hip or knee osteonecrosis? Results of 49 patients and review of the literature. Diagnostic and Interventional Radiology. 2020;26(4):355–362. doi: 10.5152/dir.2020.19188
  22. Horas K, Fraissler L, Maier G, et al. High prevalence of vitamin D deficiency in patients with bone marrow edema syndrome of the foot and ankle. Foot & Ankle International. 2017;38(7):760–766. doi: 10.1177/1071100717697427
  23. Arjonilla A, Calvo E, Alvarez L, et al. Transient bone marrow oedema of the kneе. Knee. 2005;12(4):267–9. doi: 10.1016/j.knee.2004.05.009
  24. Klontzas ME, Vassalou EE, Zibis AH, Bintoudi AS, Karantanas AH. MR imaging of transient osteoporosis of the hip: an update on 155 hip joints. European Journal of Radiology. 2015;84(3):431–436. doi: 10.1016/j.ejrad.2014.11.022
  25. Sprinchorn E, O’Sullivan R, Beischer AD. Transient bone marrow edema of the foot and ankle and its association with reduced systemic bone mineral density. Foot & Ankle International. 2011;32(5):508–512. doi: 10.3113/FAI.2011.0508
  26. Agarwala S, Vijayvargiya M. Single Dose Therapy of Zoledronic Acid for the Treatment of Transient Osteoporosis of Hip. Ann Rehabil Med. 2019;43(3):314–320. doi: 10.5535/arm.2019.43.3.314
  27. Edmonds EW, Shea KG. Osteochondritis dissecans: editorial comment. Clin Orthop Relat Res. 2013;471(4):1105–1106. doi: 10.1007/s11999-013-2837-6
  28. Kessler JI, Nikizad H, Shea KG, et al. The demographics and epidemiology of osteochondritis dissecans of the knee in children and adolescents. Am J Sports Med. 2014;42(2):320–326. doi: 10.1177/0363546513510390
  29. Laor T, Zbojniewicz AM, Eismann EA, et al. Juvenile osteochondritis dissecans: is it a growth disturbance of the secondary physis of the epiphysis? AJR. 2012;199(5):1121–1128. doi: 10.2214/AJR.11.8085
  30. Kessler JI, Jacobs JC Jr, Cannamela PC, et al. Childhood obesity is associated with osteochondritis dissecans of the knee, ankle, and elbow in children and adolescents. J Pediatr Orthop. 2018;38(5):e296–e299. doi: 10.1097/BPO.0000000000001158
  31. Sanchez TR, Jadhav SP, Swischuk LE. MR imaging of pediatric trauma. Magn Reson Imaging Clin N Am. 2009;17(3):439–450. doi: 10.1016/j.mric.2009.03.007
  32. Krause M, Lehmann D, Amling M, et al. Intact bone vitality and increased accumulation of nonmineralized bone matrix in biopsy specimens of juvenile osteochondritis dissecans: a histological analysis. Am J Sports Med. 2015;43(6):1337–47. doi: 10.1177/0363546515572579
  33. Torgashin AN, Rodionova SS. Osteonecrosis in patients who have undergone COVID-19: mechanisms of development, diagnosis, treatment at early stages (literature review). Travmatologiya i ortopediya Rossii. 2022;28(1):128–137. (In Russ.). doi: 10.17816/2311-2905-1707
  34. Narvaez J, Narvaez JA, Rodriguez-Moreno J, Roig-Escofet D. Osteonecrosis of the knee: differences among idiopathic and secondary types. Rheumatology. 2000;39(9):982–989. doi: 10.1093/rheumatology/39.9.982
  35. D’Anjou MA, Troncy E, Moreau M, et al. Temporal assessment of bone marrow lesions on magnetic resonance imaging in a canine model of knee osteoarthritis: impact of sequence selection. Osteoarthr Cartil. 2008;16(11):1307–11. doi: 10.1016/j.joca.2008.03.022
  36. Zanetti M, Bruder E, Romero J, Hodler J. Bone Marrow Edema Pattern in Osteoarthritic Knees: Correlation between MR Imaging and Histologic Findings. Radiology. 2000;215(3):835–840. doi: 10.1148/radiology.215.3.r00jn05835
  37. Attur MG, Dave M, Akamatsu M, et al. Osteoarthritis or osteoarthrosis: the definition of inflammation becomes a semantic issue in the genomic era of molecular medicine. Osteoarthritis Cartilage. 2002;10(1):1–4. doi: 10.1053/joca.2001.0488
  38. Karateev AE, Lila AM. Osteoarthritis: modern clinical concept and some promising therapeutic approaches. Nauchno-prakticheskaya revmatologiya. 2018;56(1):70–81. (In Russ.). doi: 10.14412/1995-4484-2018-70-81
  39. Maraghelli D, Brandi ML, Cerinic MM, et al. Edema-like marrow signal intensity: a narrative review with a pictorial essay. Skeletal Radiology. 2021;50(4):645–663. doi: 10.1007/s00256-020-03632-4
  40. Meng X, Wang Z, Zhang X, et al. Rheumatoid Arthritis of Knee Joints: MRI-Pathological Correlation. Orthop Surg. 2018;10(3):247–254. doi: 10.1111/os.12389
  41. Sudoł-Szopińska I, Kontny E, Maśliński W, et al. Significance of bone marrow edema in pathogenesis of rheumatoid arthritis. Pol J Radiol. 2013;78(1):57–63. doi: 10.12659/PJR.883768
  42. Narvaez JA, Narváez J, De Lama E, et al. MR imaging of early rheumatoid arthritis. RadioGraphics. 2010;30(1):143–63. doi: 10.1148/rg.301095089
  43. Moses V, Parmar HA, Sawalha AH. Magnetic resonance imaging and computed tomography in the evaluation of crowned dens syndrome secondary to calcium pyrophosphate dihydrate. J Clin Rheumatol. 2015;21(7):368–9. doi: 10.1097/RHU.0000000000000315
  44. Kudaeva FM, Barskova VG, Smirnov AV, et al. Comparison of three methods of radiation diagnosis of pyrophosphate arthropathy. Nauchno-prakticheskaya revmatologiya. 2012;50(3):55–59. (In Russ.). doi: 10.14412/1995-4484-2012-710
  45. Starr AM, Wessely MA, Albastaki U, et al. Bone marrow edema: pathophysiology, differential diagnosis and imaging. Acta Radiol. 2008;49(7):771–86. doi: 10.1080/02841850802161023
  46. Torgashin A N, Rodionova SS. Postarthroscopic osteonecrosis of the condyles of the femur and tibia. N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2018;(3–4):113–118. (In Russ.). doi: 10.17116/vto201803-041113
  47. Pruès-Latour V, Bonvin JC, Fritschy D. Nine cases of osteonecrosis in elderly patients following arthroscopic meniscectomy. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 1998;6(3):142–7. doi: 10.1007/s001670050090
  48. Strauss EJ, Kang R, Bush-Joseph C, et al. The diagnosis and management of spontaneous and post-arthroscopy osteonecrosis of the knee. Bull NYU Hosp Jt Dis. 2011;69(4):320–30.
  49. Yao L, Stanczak J, Boutin RD. Presumptive subarticular stress reactions of the knee: MRI detection and association with meniscal tear patterns. Skeletal Radiol. 2004;33(5):260–264. doi: 10.1007/s00256-004-0751-4

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. MR images of the knee: а, b — T2-weighted short-tau inversion recovery (T2w-STIR), с — T1-weighted sequences in the coronal projection and a graphic image of an osteonecrosis (d).

下载 (208KB)
索引源数据
3. Fig. 2. MRI images of the knee. a — coronal view in PD FS mode with signal suppression from adipose tissue, b — sagittal view in S mode with signal suppression from adipose tissue, c — sagittal view in T1-weighted sequences and a graphic image (d) with a subchondral fracture of the medial condyle of the tibia. The arrows mark the fracture line.

下载 (204KB)
索引源数据
4. Fig. 3. MRI scans of the knee: а, b — coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue, c, d — coronal and sagittal views in T1-weighted sequences with a stress fracture of the medial condyle of the tibia. The arrows mark the fracture line.

下载 (174KB)
索引源数据
5. Fig. 4. MRI scans of the knee: а, b — coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue with a transient bone marrow edema (TBME) medial condyle of the femur, c, d — coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue after 3 months after start of treatment — bone restoration. Graphic image of a transient bone marrow edema (TBME) (е).

下载 (218KB)
索引源数据
6. Fig. 5. MRI scans of the knee: a, b — coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue with an osteochondritis dissecans (OCD) medial condyle of the femur. Graphic image (с).

下载 (171KB)
索引源数据
7. Fig. 6. MRI scans of the knee: a, b — coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue with a secondary osteonecrosis of the knee (SOK), с — coronal views in T1-weighted sequences, d — graphic image.

下载 (197KB)
索引源数据
8. Fig. 7. MRI scans of the knee: a, b — coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue with an osteoarthritis knee, c — sagittal views in to T1. Graphic image of an osteoarthritis knee (d). Edema-like marrow signal intensity (ELMSI).

下载 (155KB)
索引源数据
9. Fig. 8. MRI scans of the knee: a, b — coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue with a rheumatoid arthritis.

下载 (100KB)
索引源数据
10. Fig. 9. MRI scans of the knee: a, b — coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue with a pyrophosphate arthropathy, c — coronal views in to T1 (white arrow — enchondroma of the femur, black arrow — area of osteochondral defect), d, e, f — arthroscopic views (black arrows — areas of deposition of calcium pyrophosphate crystals on the hyaline cartilage of the femoral condyle and on the surface of the meniscus) with pyrophosphate arthropathy of the knee joint.

下载 (255KB)
索引源数据
11. Fig. 10. MRI scans of the knee: a, b, c — coronal, sagittal and axial views in to suppress the signal from adipose tissue with a septic arthritis right knee. Marks — excessive amount of synovial fluid in the volvulus of the knee joint (synovitis), arrow — edema-like marrow signal intensity (ELMSI) of the internal condyle of the right tibia.

下载 (139KB)
索引源数据
12. Fig. 11. MRI scans of the knee: a, b — coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue with a septic arthritis of the knee joint after COVID-19.

下载 (108KB)
索引源数据
13. Fig. 12. MRI scans of the knee: a, b — coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue, c, d — coronal and sagittal views in T1-weighted sequences with chondroblastoma of the distal left femur. The arrow marks the tumor border.

下载 (152KB)
索引源数据
14. Fig. 13. a, b — MRI scans of the knee (coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue), с — CT examination for osteoid osteoma of the proximal tibia.

下载 (150KB)
索引源数据
15. Fig. 14. MRI scans of the knee: a, b — coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue, с — coronal views in T1-weighted sequences before arthroscopy, d, е — coronal and sagittal views in to suppress the signal from adipose tissue, f —coronal views in T1-weighted sequences 2 months after knee arthroscopy.

下载 (363KB)
索引源数据

版权所有 © Eco-Vector, 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».