Artykuł oryginalny
Przydatność badania ultrasonograficznego w diagnostyce różnicowej zmian zapalnych w stawach kolanowych

Wstęp

Diagnostyka obrazowa i serologiczna oraz badanie chorego to podstawy właściwej diagnostyki w reumatologii.

Ultrasonografia (USG) pozostawała zawsze nieco w cieniu klasycznego badania radiologicznego, tomografii komputerowej oraz rezonansu magnetycznego, jednak ze względu na niewielki koszt, stosunkowo dużą dostępność, powtarzalność badania i nieinwazyjność stanowi coraz częściej podstawową metodę obrazowania w reumatologii, zwłaszcza we wczesnych postaciach zapaleń stawów. W rękach doświadczonego klinicysty umożliwia szybkie postawienie właściwego rozpoznania i rozpoczęcie leczenia [1–3].

Postęp technologiczny powoduje coraz większą dostępność do aparatów ultrasonograficznych z sondami o dużej częstotliwości. Wybór sondy zależy od rodzaju obrazowanego miejsca. Powierzchniowe struktury ciała wymagają obrazowania sondami o wysokiej częstotliwości (≥7 MHz). Struktury położone głębiej wymagają stosowania sond o częstotliwości 3,5–7,5 MHz. Technika obrazowania metodą Dopplera, nieco bardziej kosztowna, umożliwia obrazowanie m.in. naczyń krwionośnych [4, 5].

Młodzieńcze idiopatyczne zapalenie stawów (MIZS) jest przewlekłą zapalną artropatią. W klasyfikacji tej choroby wyróżnia się 6 typów, zależnie od charakteru jej początku – uogólnionego, nielicznostawowego, wielostawowego, łuszczycowego zapalenia stawów, zapalenia stawów z zapaleniem przyczepów ścięgien i innego zapalenia stawów.

Rozpoznanie choroby jest stawiane w przypadku spełnienia następujących warunków:
• wystąpienie choroby przed 16. rokiem życia,
• utrzymywanie się zmian chorobowych co najmniej 6 tyg.,
• wykluczenie innych, określonych w tzw. liście wykluczeń, przyczyn zapalenia stawów.
Ze względu na dużą różnorodność obrazu klinicznego MIZS wymaga różnicowania przede wszystkim z chorobami infekcyjnymi, nowotworowymi i innymi chorobami tkanki łącznej.

Wczesnym przejawem choroby, niezależnie od jej typu, jest często zapalenie stawów kolanowych [6].

W odróżnieniu od reumatoidalnego zapalenia stawów u dorosłych w przebiegu MIZS rzadziej i później dochodzi do występowania zmian destrukcyjnych w układzie kostno-stawowym, co wynika z obecności grubszej chrząstki stawowej i znacznie większych możliwości regeneracyjnych w okresie rozwojowym. Istnieje jednak także niebezpieczeństwo nierównomiernego wzrastania kości wchodzących w skład zmienionego zapalnie stawu, co w przypadku zapalenia stawu kolanowego może niekiedy prowadzić np. do skrócenia lub wydłużenia jednej kończyny dolnej. Kluczową sprawą jest więc szybkie rozpoznanie choroby i właściwe leczenie.

U dzieci nawet przewlekłe stany zapalne stawów nie zawsze można zobrazować w badaniu radiologicznym. Proces zapalny bardzo długo dotyczy miękkich struktur okołostawowych. Obrazowanie układu ruchu za pomocą tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego ze względu na wysoki koszt badania, trudną dostępność i powtarzalność nie może być w codziennej praktyce stosowane rutynowo. Rutynowo, nawet w warunkach ambulatoryjnych, powinno więc być wykonywane badanie USG [7]. Badanie to, poza oceną zmian w układzie kostno-stawowym, mięśniowym i tkankach miękkich okołostawowych, jest także pomocne w postępowaniu terapeutycznym. Pod kontrolą sonograficzną łatwiej jest wykonać biopsję stawu, aspirować wysięk z jamy stawowej i podać lek dostawowo.

U ok. 50% ogółu chorych na MIZS pierwszym przejawem zmian patologicznych może być pojawienie się nadmiernej ilości płynu zapalnego w obrębie stawów kolanowych. Podobny obraz choroby można stwierdzić u dzieci w przebiegu infekcyjnych i reaktywnych zapaleń stawów. Ponieważ w wieku dziecięcym stawy kolanowe najczęściej spośród wszystkich stawów ulegają urazom, w konsekwencji których dochodzi często do wysięku w tych stawach, diagnostyka różnicowa wymienionych stanów patologicznych i jak najszybsze wdrożenie właściwego leczenia jest sprawą oczywistą.


Materiał i metody

Celem niniejszej pracy było określenie wartości badania USG w ocenie zmian zapalnych w stawach kolanowych.

Retrospektywnie oceniono badania USG wykonane u 54 dzieci (33 dziewczynki i 21 chłopców), hospitalizowanych w Wojewódzkim Specjalistycznym Szpitalu Dziecięcym im. św. Ludwika w Krakowie z powodu klinicznych objawów zapalenia stawów kolanowych w postaci bólu, obrzęku, wysięku i ograniczenia ruchomości tych stawów.
Średni wiek badanych dzieci wynosił 9,7 roku (±4,7 roku).

U 34 dzieci (grupa I) stwierdzono zapalenie 48 stawów kolanowych, w tym u 14 dzieci podwójną lokalizację zmian – zapalenie występowało w przebiegu rozpoznanego później MIZS, o różnej postaci. U 20 dzieci (grupa II) zdiagnozowano zapalenie 25 stawów kolanowych, w tym u 5 dzieci podwójną lokalizację zmian – rozpoznanie postawione pod koniec obserwacji było niejednorodne. Grupę kontrolną stanowiło 30 dzieci (grupa III) – 15 dziewczynek i 15 chłopców w wieku średnio 9,5 roku (±5,2 roku), bez żadnych dolegliwości i zmian w układzie ruchu.

Czas trwania bólu i obrzęku stawów kolanowych u dzieci zarówno w grupie I, jak i w grupie II wyniósł średnio 5–6 tyg. (±0,5 roku).

U żadnego dziecka nie stwierdzono zaczerwienienia ani wzmożonego ucieplenia tych stawów w badaniu klinicznym. Zaobserwowano natomiast przykurcz zgięciowy w zajętych stawach – średnio 15% (5–35%), oraz cechy wysięku.

Natężenie bólu w stawach kolanowych określano na podstawie wizualnej skali bólu (VAS) w ocenie chorego i lekarza [8].

U wszystkich chorych i dzieci z grupy kontrolnej po przeprowadzeniu badania klinicznego wykonano badanie USG stawów kolanowych, oceniając jamę stawową, powierzchnie stawowe kości udowej i piszczelowej, szparę stawową, rzepkę i więzadła rzepki, zachyłki nadrzepkowe oraz mięśnie czworogłowe uda, a także doły podkolanowe.

Badanie USG wykonywano za pomocą aparatu firmy Hitachi EUB 515 z głowicą liniową 7,5 MHz, analizującego obraz w czasie rzeczywistym, z możliwością graficznego zapisu (video-printer). Grubość błony maziowej oceniono w skali 4-stopniowej, wg własnej klasyfikacji. Jakość płynu stawowego w obrazie USG oceniano wg skali tzw. szarości widocznego płynu, co odpowiada klinicznie jego gęstości [9, 10].

U wszystkich chorych z wysiękiem wykonano pod kontrolą USG punkcję stawów z pobraniem płynu stawowego do jego dalszej oceny makroskopowej oraz ewentualnie laboratoryjnej wg standardów Ropesa i Bauera [11].

W płynie stawowym badano stężenie białka C-reaktywnego (CRP), leukocytozę z rozmazem, zawartość hemoglobiny, stężenie białka całkowitego, obecność czynnika reumatoidalnego metodą lateksową i odczynem Waalera-Rosego oraz wykonywano posiew płynu w kierunku obecności bakterii. U wszystkich pacjentów z grupy I i II wykonano także badania radiologiczne (RTG) stawów kolanowych.



Wyniki badań i omówienie

Nie udało się w sposób obiektywny – zapewne ze względu na różny wiek dzieci – ocenić natężenia bólu w stawach kolanowych w skali VAS.

W badaniach radiologicznych stawów kolanowych dzieci z grupy I u 6 dzieci wykazano cechy przystawowej osteoporozy. Wykonana tomografia komputerowa u 3 innych dzieci – u których w RTG opisano u 1 początkową fazę martwicy kłykcia przyśrodkowego kości udowej prawej, u 1 obecność pojedynczych geod, u 1 poszerzenie proksymalnej części kości strzałkowej z owalnymi przejaśnieniami – wykluczyła obecność opisanych w RTG zmian.

W badaniach radiologicznych stawów kolanowych dzieci z grupy II u 2 dzieci opisano podejrzenie obecności wyrośli chrzęstno-kostnych w obszarze przynasadowym kości udowych. Zmian nie potwierdzono w obrazach tomografii komputerowej. Z tego wynika, że obraz badań radiologicznych nie wniósł nic istotnego do diagnostyki różnicowej zapalenia stawów kolanowych u tych dzieci.

W wykonanych badaniach USG u 6 dzieci z grupy I stwierdzono obecność torbieli podkolanowych Bakera, połączonych z jamą stawu kolanowego. U wszystkich dzieci z tej grupy wykazano ponadto II lub III stopień szarości płynu stawowego oraz u 31 dzieci (91%) średni lub znaczny przerost błony maziowej.

W badaniu wykonanym u 2 dzieci z tej grupy za pomocą rezonansu magnetycznego (RM) potwierdzono sugestie diagnostyczne wysunięte na podstawie zmian stwierdzanych w badaniu USG – u jednego dziecka średni przerost błony maziowej i II stopień szarości płynu stawowego, u drugiego dziecka znaczny przerost błony maziowej i III stopień szarości płynu stawowego. Dodatkowo za pomocą RM uwidoczniono u tych dzieci powiększone węzły chłonne lub guzki reumatoidalne w ciele Hoffy, a u drugiego dziecka także nieregularny zarys powierzchni podchrzęstnej kłykcia kości udowej. W obrazie RTG u żadnego z tych dzieci nie stwierdzono zmian w kości udowej.

Wśród dzieci z grupy II w badaniu USG u 6 ujawniono obecność torbieli Bakera, u 5 innych niewielki wysięk wzdłuż przebiegu więzadła pobocznego piszczelowego. U 3 dzieci stwierdzono ponadto II stopień szarości płynu stawowego z nieznacznym przerostem błony maziowej.

U 34 dzieci z grupy I po aspiracji płynu stawowego ze zmienionych zapalnie stawów kolanowych uzyskano średnią objętość płynu 21,5 ml (4–34,4 ml). Płyn był żółtawy, lekko mętny i poddano go dalszym badaniom. U 18 dzieci (53%) w płynie stawowym stwierdzono podwyższone stężenie białka C-reaktywnego, u 3 (9%) podwyższone stężenie białka całkowitego, u 6 (18%) obecność czynnika reumatoidalnego, u 25 (74%) granulocytozę powyżej 50%. Zawartość glukozy w płynie stawowym u wszystkich dzieci była prawidłowa. Posiewy płynu stawowego nie wykazywały wzrostu bakterii.

Po aspiracji jamy stawowej zmienionych zapalnie stawów kolanowych u 11 chorych z grupy II uzyskano średnio 12,5 ml płynu (10–15 ml). Płyn był klarowny, jasny i nie poddano go dalszym badaniom. Jednocześnie prowadzono u badanych dzieci rutynowe postępowanie diagnostyczne.

W dalszym przebiegu choroby u dzieci z grupy I postawiono rozpoznanie młodzieńczego idiopatycznego zapalenia stawów. U dzieci z grupy II postawiono następujące rozpoznania:
2 dzieci – stan po urazie stawów kolanowych,
2 dzieci – chondropatia rzepek,
5 dzieci – zapalenie przyczepów ścięgnistych,
5 dzieci – reaktywne zapalenie stawów w przebiegu zakażeń Yersinia enterocolitica, Borrelia burgdorferi, Mycoplasma pneumoniae, Salmonella enteritidis i Streptococcus pyogenes,
6 dzieci – nawrotowe samoistne torbiele Bakera.

MIZS i inne przewlekłe zapalenia stawów u dzieci stanowią bardzo złożony problem diagnostyczny. Początkowe objawy sugerują przeważnie uraz lub etiologię infekcyjną. Właściwe rozpoznanie wymaga wielu badań, doświadczenia klinicysty i czasu, w związku z tym często odwleka się wdrożenie właściwego leczenia. Każde badanie, które może ułatwić w tych chorobach postawienie właściwego rozpoznania, jest więc bardzo cenne.

Jak wynika z przeprowadzonych przez autorów niniejszej pracy obserwacji, badaniem, które może wnieść istotne informacje do diagnostyki różnicowej zapalenia stawów kolanowych u dzieci jest badanie ultrasonograficzne. Nawet przy skąpych objawach klinicznych na początku procesu zapalnego badanie USG umożliwia różnicowanie wysięku wewnątrzstawowego od obrzęku tkanek miękkich okołostawowych oraz wizualizuje zmiany pourazowe. W późniejszym okresie za pomocą badania USG można uwidocznić ilość i rodzaj płynu stawowego, ocenić grubość błony maziowej, a także uszkodzenia chrząstki, więzadeł i rzepek.

Aparaty USG z funkcją mocy Dopplera, znacznie droższe, są niewątpliwie dokładniejsze np. w ocenie angiogenezy w błonie maziowej, jednak – jak wynika z niniejszej pracy – tradycyjne aparaty USG w rękach reumatologa są cennym narzędziem diagnostycznym. Badanie USG, jako tanie i nieinwazyjne, może być powszechnie dostępne i powtarzalne, a więc może służyć także do oceny skuteczności terapii.

W prezentowanym badaniu obraz sonograficzny zapalenia stawów kolanowych u dzieci z MIZS odbiegał od obrazu sonograficznego zapalenia tych stawów w innych chorobach. Podkreślają to także inni autorzy [12]. Mimo że tylko w 2 przypadkach wykonano badanie RM u obserwowanych dzieci, to wynik tego obrazowania – choć uwidocznił także inne niewielkie zmiany (węzły?, guzki reumatoidalne?) – był zbliżony do obrazu stawów kolanowych w badaniu USG. Na zbieżność obrazów uzyskiwanych za pomocą RM i USG zwracają uwagę także inni badacze [13, 14].

Widoczny w badaniu USG u dzieci z grupy I, a więc z późniejszym rozpoznaniem MIZS, II lub III stopień szarości płynu stawowego (duża gęstość płynu, potwierdzona aspiracją płynu) i znaczny przerost błony maziowej świadczył o dużym nasileniu i długim czasie trwania procesu zapalnego. Obraz ten, w połączeniu z obrazem klinicznym, badaniami biochemicznymi i niekiedy immunologicznymi ułatwił postawienie rozpoznania MIZS.

Obraz USG stawów kolanowych dzieci z grupy II, sugerujący niewielkie natężenie procesu zapalnego (płyn przejrzysty, nieznaczny przerost błony maziowej), także ułatwiał diagnostykę różnicową. Badaniem USG u 5 dzieci ujawniono zapalenie przyczepów ścięgnistych, u innych uwidoczniono torbiele Bakera i zmiany pourazowe. Obraz USG stawów kolanowych i obecność przeciwciał przeciwbakteryjnych w surowicy krwi ułatwiły rozpoznanie reaktywnych zapaleń stawów u 5 dzieci z tej grupy.

Za pomocą badania USG wykonywano, już podczas monitorowania leczenia, trudne technicznie (np. jama stawowa przerośnięta błoną maziową) i zawsze bardzo traumatyczne dla dzieci punkcje stawów.

Reasumując powyższe obserwacje, można postawić wnioski, iż badanie USG:
• jest przydatne w diagnostyce różnicowej klinicznych objawów zapalenia stawów kolanowych u dzieci,
• umożliwia kontrolowanie skuteczności leczenia poprzez ocenę struktur stawowych,
• jest bardziej przydatne do oceny wczesnych zmian zapalnych w stawach kolanowych u dzieci w porównaniu z badaniem RTG.


Piśmiennictwo

1. Speed CA, Bearcroft PW. Musculoskeletal sonography by
rheumatologists: the challenges. Rheumatology 2002; 41: 241-242.
2. Backhaus M, Burmester G, Gerber T, et al. Guidelines for musculoskeletal ultrasound in rheumatology. Ann Rheum Dis 2001; 60: 641-649.
3. Kotyla P, Rakoczy J, Lewicki M i wsp. Teraźniejszość i przyszłość diagnostyki ultrasonograficznej narządu ruchu. Reumatologia 2005; 43: 89-92.
4. Ciechomska A, Andrysiak R, Serafin-Król M, et al.
Ultrasonography, magnetic resonance imaging and conventional radiography of bone erosions in rheumatoid arthritis –
a comparative study. Reumatologia 2005; 43: 301-309.
5. Qvistgaard E, Rogind H, Torp-Pedersen S, et al. Quantitative ultrasonography in rheumatoid arthritis: evaluation of inflammation by Doppler technique. Ann Rheum Dis 2001; 60:
690-693.
6. Rutkowska-Sak L. Leczenie młodzieńczego idiopatycznego zapalenia stawów. Twój Magazyn Medyczny – Reumatologia 2005; 10: 54-57.
7. Rutkowska-Sak L, Moskalewicz B. Projekt strategii wczesnej diagnostyki reumatoidalnego zapalenia stawów. Reumatologia 2007; 45 (supl. 1): S64-66.
8. Clark P, Lavielle P, Martinez H. Learning from pain scales: patient perspective. J Rheumatol 2003; 30: 1584-1588.
9. Cooperberg PL, Tsang I, Truelova L. Gray scale ultrasound in the evaluation of rheumatoid arthritis of the knee. Radiology 1978; 126: 759-763.
10. Cellerini M, Salti S, Trapani S, et al. Correlation between clinical and ultrasound assessment of the knee in children with mono-articular or pauci-articular juvenile rheumatoid arthritis.
Pediatr Radiol 1999; 29: 117-123.
11. Zimmermann-Górska I. Atlas płynu stawowego. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1995.
12. Sureda D, Quiroga S, Arnal C, et al. Juvenile rheumatoid artritis of the knee: evaluation with US. Radiology 1994; 190: 403-406.
13. El-Miedany YM, Housny IH, Mansour HM, et al. Ultrasound versus MRI in the evaluation of juvenile idiopathic arthritis of the knee. Joint Bone Spine 2001; 68: 222-230.
14. Ostergaard M, Court-Payen M, Gideon P, et al. Ultrasonography in arthritis of the knee. A comparison with MR imaging. Acta Radiol 1995; 36: 19-26.