The pathogenesis of rheumatoid arthritis in radiological studies. Part II: Imaging studies in rheumatoid arthritis

Early diagnosis of rheumatoid arthritis followed by early initiation of treatment, pre‑ vent the destruction of joints and progression to disability in the majority of patients. A traditional X‑ray fails to capture early inflammatory changes, while late changes (e.g. erosions) appear after a significant delay, once 20–30% of bone mass has been lost. Sonography and magnetic resonance imaging studies have shown that erosions are seen in the first 3 months from the appearance of symptoms in 10–26% of patients, while in 75% they are seen in the first 2 years of the disease. Power Doppler ultra‑ sound and dynamic magnetic resonance studies allow for qualitative, semiquantita‑ tive and quantitative monitoring of the vascularization of the synovium. In addition, magnetic resonance enables assessment of the bone marrow. The ultrasonographic examination using a state‑of‑the‑art apparatus with a high‑frequency probe allows for images with great spatial resolution and for the visualization of soft tissues and bone surfaces. However, the changes seen in ultrasonography (synovial pathologies, the presence of exudate, tendons changes, cartilage and bone lesions, pathologies of ten‑ don attachments and ligaments – enthesopathies) are not only specific for rheumatoid arthritis and occur in other rheumatic diseases. Qualitative methods are sufficient for diagnosing the disease through ultrasound or magnetic resonance imaging. Whereas semiquantitative and quantitative scales serve to monitor the disease course – efficacy of conservative treatment and qualification for radioisotope synovectomy or surgical synovectomy – and to assess treatment efficacy

Role of inflammatory factors and adipose tissue in pathogenesis of rheumatoid arthritis and osteoarthritis. Part I: Rheumatoid adipose tissue

For many years, it was thought that synovial cells and chondrocytes are the only sources of proinflammatory cytokines and growth factors found in the synovial fluid in patients suffering from osteoarthritis and rheumatoid arthritis. Currently, it is more and more frequently indicated that adipose tissue plays a significant role in the pathogenesis of these diseases as well as that a range of pathological processes that take place in the adipose tissue, synovial membrane and cartilage are interconnected. The adipose tissue is considered a specialized form of the connective tissue containing various types of cells which produce numerous biologically active factors. The latest studies reveal that, similarly to the synovial membrane, articular adipose tissue may take part in the local inflammatory response and affect the metabolism of the cartilage and subchondral osseous tissue. In in vitro conditions, the explants of this tissue obtained from patients suffering from osteoarthritis and rheumatoid arthritis produce similar pro- and anti-inflammatory cytokines to the explants of the synovial membrane. At this stage already, knowledge translates into imaging diagnostics. In radiological images, the shadowing of the periarticular soft tissues may not only reflect synovial membrane pathologies or joint effusion, but may also suggest inflammatory edema of the adipose tissue. On ultrasound examinations, abnormal presentation of the adipose tissue, i.e. increased echogenicity and hyperemia, may indicate its inflammation. Such images have frequently been obtained during ultrasound scanning and have been interpreted as inflammation, edema, hypertrophy or fibrosis of the adipose tissue. At present, when the knowledge concerning pathogenic mechanisms is taken into account, abnormal echogenicity and hyperemia of the adipose tissue may be considered as a proof of its inflammation. In the authors’ own practice, the inflammation of the adipose tissue usually accompanies synovitis. However, we also diagnose cases in which the inflammatory process in the joint is no longer active, but abnormal vascularity still persists in the adipose tissue. There are also cases where abnormal adipose tissue is the only sign of inflammation. Therefore, ultrasound examination confirms the existence of the additional site of inflammation, i.e. the adipose tissue which should be evaluated at the stage of initial diagnosis and during follow-up, also in termsPrzez wiele lat uznawano, że jedynym źródłem prozapalnych cytokin i czynników wzrostu stwierdzanych w płynie stawowym u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów i reumatoidalnym zapaleniem stawów są komórki błony maziowej i chondrocyty. Obecnie coraz więcej dowodów wskazuje na istotną rolę tkanki tłuszczowej w patogenezie tych chorób oraz obecność szeregu powiązań między procesami patologicznymi zachodzącymi w tkance tłuszczowej, błonie maziowej oraz w chrząstce. Tkanka tłuszczowa jest uznawana za wyspecjalizowaną formę tkanki łącznej, zawierającą różne typy komórek, które wytwarzają wiele aktywnych biologicznie czynników. Najnowsze badania wskazują, że stawowa tkanka tłuszczowa może, podobnie jak błona maziowa, brać udział w lokalnej odpowiedzi zapalnej i wpływać na metabolizm chrząstki i tkanki kostnej podchrzęstnej. W warunkach in vitro eksplanty tej tkanki od chorych na chorobę zwyrodnieniową stawów i reumatoidalne zapalenie stawów wydzielają podobne cytokiny pro‑ i przeciwzapalne jak eksplanty błony maziowej. Wiedza już na tym etapie przekłada się na diagnostykę obrazową. Na zdjęciach radiologicznych zacienienie tkanek miękkich okołostawowych/przystawowych może nie tylko świadczyć o patologii błony maziowej czy o wysięku w jamie stawu, ale także wskazywać na obrzęk zapalny tkanki tłuszczowej. W badaniach ultrasonograficznych nieprawidłowy obraz tkanki tłuszczowej, tj. podwyższenie echogeniczności i przekrwienie, może wskazywać na jej zapalenie. Takie obrazy często były obserwowane w badaniach ultrasonograficznych, co interpretowano jako zapalenie, obrzęk, przerost czy włóknienie tkanki tłuszczowej. Obecnie, dysponując wiedzą na temat mechanizmów patogenetycznych, nieprawidłową echogeniczność i przekrwienie tkanki tłuszczowej możemy prawdopodobnie uznać za dowód jej zapalenia. W praktyce własnej zapalenie tkanki tłuszczowej najczęściej towarzyszy synovitis. Stwierdzamy jednak także przypadki, w których proces zapalny w stawie nie jest już aktywny, natomiast nieprawidłowe unaczynienie utrzymuje się w tkance tłuszczowej. Badamy wręcz przypadki, w których nieprawidłowa tkanka tłuszczowa jest jedynym wykładnikiem zapalenia. Badanie ultrasonograficzne dostarcza zatem dowodów na obecność dodatkowego miejsca zapalnego, jakim jest tkanka tłuszczowa, która powinna być oceniana na etapie wstępnej diagnostyki i monitorowania pacjentów, w tym także pod kątem remisji

The usefulness of ultrasound in the diagnostics of Sjögren’s syndrome

Sjögren’s syndrome is an autoimmune exocrinopathy which manifests itself with dryness of the eyes and the oral cavity. These symptoms comprise a so-called sicca syndrome (xerostomia and xerophthalmia). Two forms of this disease may be distinguished: primary Sjögren’s syndrome which affects salivary glands and secondary Sjögren’s syndrome with other autoimmune diseases present such as rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus or systemic scleroderma. The diagnosis is based on the classification criteria established in 2002 by a group of American and European scientists (American-European Consensus Group), which involve the interview and physical examination as well as serological, histopathological and radiological tests. Most of these examinations show some limitations such as invasiveness, expensiveness or limited accessibility. The latest research suggests that ultrasound examination may appear promising in the diagnostics of the main salivary glands: submandibular and parotid glands. It is an accessible and relatively cheap examination with high sensitivity and specificity values which are comparable to those obtained via conventional means used in the diagnostics of this disease, i.e. biopsy of the minor salivary glands, sialography and scintigraphy, as well as superior to those obtained in sialometry and Schirmer’s test. Additionally, ultrasonography correlates with the results of magnetic resonance imaging. Therefore, a number of authors claim that US examination should be included in the classification criteria of Sjögren’s syndrome. The aim of this article is to present the diagnostic capacity of the US examination in Sjögren’s syndrome using the current ultrasound classification systems based on the grey-scale, Doppler and contrast-enhanced examinations. The latest research confirms that the most valuable diagnostic criterion in Sjögren’s syndrome is the heterogeneity of the glandular parenchyma. The outcome of the examination greatly depends on the examiner’s experience.Zespół Sjögrena jest autoimmunologiczną egzokrynopatią, manifestującą się objawami suchości oka i jamy ustnej, składającymi się na tzw. zespół suchości (kserostomia i kseroftalmia). Można wyróżnić dwie postaci choroby: pierwotny zespół Sjögrena, zajmujący głównie gruczoły ślinowe, oraz wtórny zespół Sjögrena, z towarzyszącymi innymi chorobami autoimmunologicznymi, tj. reumatoidalnym zapaleniem stawów, toczniem układowym rumieniowym czy twardziną układową. Rozpoznanie choroby opiera się na kryteriach klasyfikacyjnych opracowanych w 2002 roku przez grupę naukowców z Ameryki i Europy (American‑European Consensus Group), które bazują na badaniach przedmiotowych i podmiotowych, serologicznych, histopatologicznych i radiologicznych. Większość tych badań wykazuje pewne ograniczenia, takie jak inwazyjność, wysoki koszt czy mała dostępność. Ostatnie prace wskazują, że obiecującą metodą w diagnostyce choroby jest badanie ultrasonograficzne głównych gruczołów ślinowych: ślinianek podżuchwowych i przyusznych. Jest to badanie dostępne, stosunkowo niedrogie, wykazujące wysoką czułość i swoistość, na poziomie porównywalnym do konwencjonalnych metod stosowanych w rozpoznawaniu tej choroby, tj. biopsji gruczołów ślinowych mniejszych, sialografii i scyntygrafii, i przewyższającym sialometrię i test Schirmera. Dodatkowo koreluje z wynikami rezonansu magnetycznego. Wielu autorów postuluje zatem włączenie badania ultrasonograficznego do kryteriów klasyfikacyjnych zespołu Sjögrena. Celem pracy jest przedstawienie możliwości diagnostycznych badania ultrasonograficznego w rozpoznawaniu zespołu Sjögrena, z uwzględnieniem dotychczas stosowanych ultrasonograficznych systemów klasyfikacyjnych, opierających się na badaniu w skali szarości, w opcji dopplerowskiej oraz z zastosowaniem środków kontrastujących. Najnowsze badania potwierdzają, że najcenniejszym diagnostycznie kryterium w rozpoznawaniu zespołu Sjögrena jest niejednorodność miąższu gruczołów. Wynik badania w dużej mierze zależy od doświadczenia badającego

Diagnostyka obrazowa młodzieńczego idiopatycznego zapalenia stawów. Część II: Ultrasonografia i rezonans magnetyczny

Juvenile idiopathic arthritis is the most common autoimmune systemic disease of the connective tissue affecting individuals in the developmental age. Radiography, which was described in the first part of this publication, is the standard modality in the assessment of this condition. Ultrasound and magnetic resonance imaging enable early detection of the disease which affects soft tissues, as well as bones. Ultrasound assessment involves: joint cavities, tendon sheaths and bursae for the presence of synovitis, intraand extraarticular fat tissue to visualize signs of inflammation, hyaline cartilage, cartilaginous epiphysis and subchondral bone to detect cysts and erosions, and ligaments, tendons and their entheses for signs of enthesopathies and tendinopathies. Magnetic resonance imaging is indicated in children with juvenile idiopathic arthritis for assessment of inflammation in peripheral joints, tendon sheaths and bursae, bone marrow involvement and identification of inflammatory lesions in whole-body MRI, particularly when the clinical picture is unclear. Also, MRI of the spine and spinal cord is used in order to diagnose synovial joint inflammation, bone marrow edema and spondylodiscitis as well as to assess their activity, location, and complications (spinal canal stenosis, subluxation, e.g. in the atlantoaxial region). This article discusses typical pathological changes seen on ultrasound and magnetic resonance imaging. The role of these two methods for disease monitoring, its identification in the pre-clinical stage and establishing its remission are also highlighted.Młodzieńcze idiopatyczne zapalenie stawów jest najczęstszą przewlekłą układową chorobą tkanki łącznej wieku rozwojowego o podłożu immunologicznym. Standardem w ocenie zapaleń stawów w tym schorzeniu są zdjęcia radiograficzne, które omówiono w pierwszej części tej publikacji. Badanie ultrasonograficzne i rezonans magnetyczny umożliwiają wczesne rozpoznanie choroby, która obejmuje tkanki miękkie: błonę maziową jam stawów, kaletek i pochewek, tkankę kostną i tłuszczową. W badaniu ultrasonograficznym ocenia się: jamy stawów, pochewki i kaletki – w celu uwidocznienia cech zapalenia błony maziowej, tkankę tłuszczową śródstawową i pozastawową – w celu uwidocznienia cech jej zapalenia, chrząstkę szklistą, chrzęstną nasadę u dzieci, tkankę kostną podchrzęstną – pod kątem obecności uszkodzeń, wreszcie więzadła, ścięgna oraz ich entezy – pod kątem obecności zmian zapalnych i uszkodzeń. Wskazania do rezonansu magnetycznego u dzieci z młodzieńczym idiopatycznym zapaleniem stawów obejmują: ocenę zmian zapalnych w jamach stawów obwodowych oraz pochewkach ścięgnistych i ścięgnach, zmian zapalnych w szpiku kostnym, poszukiwanie ognisk zapalnych w badaniu rezonansem magnetycznym całego ciała, szczególnie przy niejasnym obrazie klinicznym, ocenę kręgosłupa i rdzenia kręgowego w celu diagnostyki zmian zapalnych, w tym zapalenia błony maziowej, obrzęku szpiku, spondylodiscitis, ocenę ich aktywności, lokalizacji i zaawansowania (m.in. okolica szczytowo-obrotowa) oraz powikłań (m.in. stenoza kanału kręgowego, podwichnięcia szczytowo-obrotowe). W publikacji omówiono charakterystyczne zmiany chorobowe w badaniu ultrasonograficznym i rezonansie magnetycznym, a także poruszono zagadnienia dotyczące monitorowania choroby za pomocą tych dwóch metod oraz rozpoznawania choroby w stadium przedklinicznym i ustalania jej remisji