Introducción

La presente revisión tiene por objetivo examinar los diversos métodos de imagen empleados en la evaluación de la osteoartritis (OA). Los progresos en la terapéutica médica, quirúrgica y de trasplante de cartílago en la OA conllevan la necesidad de desarrollar técnicas de imagen que permitan evaluar el estado del cartílago articular, morfológica y bioquímicamente, así como otras estructuras articulares y periarticulares que participan en el proceso degenerativo.

Radiología convencional

La radiografía simple permite una evaluación bidimensional de estructuras tridimensionales; es la técnica de imagen inicial en la evaluación de pacientes con sospecha de OA. Tiene las ventajas de ser una técnica económica, ampliamente disponible y de rápida adquisición, que permite evaluar diversas articulaciones en una sola exposición y es el estudio de imagen más ampliamente conocido y solicitado por los reumatólogos. Tiene las desventajas de que somete al paciente a radiación ionizante y no permite visualizar directamente las estructuras articulares no osificadas, además de que hay discordancia clinicorradiológica en la OA1.

En la OA se produce una pérdida lenta, gradual, progresiva e inicialmente focal del cartílago. La radiografía convencional evalúa el espacio articular (EA) como medida indirecta y aproximada del grosor del cartílago2, sin aportar datos acerca de alteraciones estructurales, lo que limita su capacidad para valorarlo3. Por ello deben extremar las precauciones en el diagnóstico de OA basado únicamente en la disminución del espacio articular (DEA)4. En la tabla 1 se muestran los signos radiográficos característicos de la OA y su correlación anatomopatológica.

Del conjunto de anormalidades radiográficas observadas en pacientes con OA, consideran la osteofitosis y la DEA como las más características, ya que son un reflejo del daño estructural acumulado. Existen varios tipos de osteofitos (OF), cuyos mecanismo fisiopatogénico y apariencia radiográfica son diferentes. Los OF marginales y los OF centrales son producto de osificación endocondral. Radiográficamente, los OF marginales se presentan como excrecencias óseas en los márgenes articulares (segmentos de bajo estrés biomecánico), mientras que los OF centrales se presentan como excrecencias óseas en las áreas centrales de la articulación que producen un contorno irregular de ésta. Los OF periósticos (sinoviales) se originan por osificación intramembranosa y su apariencia radiográfica es de engrosamiento cortical intraarticular (producen el signo del reforzamiento o contrafuerte). Los OF capsulares se producen por tracción de la cápsula articular y radiográficamente se muestran como "labiación" del hueso.

Algunos autores proponen que no deben considerar los OF necesariamente como un signo de OA, sino que pueden tener relación con la edad5. En contraposición, otros proponen una fuerte relación entre los OF marginales y los defectos cartilaginosos6, y los consideran incluso el hallazgo radiográfico más sensible para la detección de la OA4,7.

La distancia interósea refleja el grosor del cartílago articular en las radiografías de una articulación que soporta peso. Una DEA leve indica anormalidades del cartílago articular en estadios precoces o moderadamente avanzados de la OA. Una DEA marcada se atribuye a pérdida tisular y denudación cartilaginosa y es más típica de estadios avanzados.

Evaluación radiográfica en sitios específicos

Rodilla

Articulación femorotibial (AFT). Las rodillas son el área anatómica más estudiada en la OA, por su frecuente afección, su accesibilidad y la posibilidad de detectar cambios precoces. La medición del EA puede modificarse por la posición de las rodillas o la técnica de adquisición de las imágenes. Cabe destacar que la DEA, la esclerosis y los quistes subcondrales en la AFT rara vez ocurren en ausencia de OF4; además, la esclerosis subcondral y los quistes subcondrales son poco sensibles para efectuar el diagnóstico de OA7. El método de Kellgren y Lawrence (K-L)8,9 es el más empleado para estadificar el daño anatómico articular en la OA5; sin embargo, da gran valor a los OF, como se observa en la tabla 2 y la figura 1.

Figura 1. Escala de Kellgren y Lawrence aplicada a la articulación femorotibial. A: grado 1: dudosa disminución del espacio articular, posibles osteofitos pequeños. B: grado 2: osteofitos pequeños (flecha), disminución del espacio articular medial leve. C: grado 3: osteofitos moderados (flechas), disminución del espacio articular de predominio medial y esclerosis subcondral. D: grado 4: grandes osteofitos, predominantemente laterales, acusada disminución del espacio articular con esclerosis subcondral importante y deformidad articular con cambios en la alineación articular en valgo.

Hay controversia acerca de la técnica radiográfica más adecuada para evaluar el EA en las rodillas. Con este propósito, el grupo de estudio de OARSI-OMERACT (Osteoarthritis Research Society International-Outcome Measures in Rheumatology Clinical Trials) revisó recientemente diversas técnicas empleadas en la evaluación radiográfica de la OA de rodillas10. La adecuada alineación de los márgenes anterior y posterior del platillo tibial medial11, así como el control del grado de rotación, permite una mejor evaluación del EA12. Este grupo de estudio determinó que la radiografía anteroposterior (AP) con semiflexión (guiada por fluoroscopia) permite una mejor alineación que las técnicas no guiadas como la posteroanterior (PA) con semiflexión fija (proyección de Schuss-Tunel) o la PA con alineación de la primera articulación metatarsofalángica (PA-MTF) con la placa radiográfica (p < 0,0001)10,13. En ausencia de fluoroscopia, la proyección de Schuss-Tunel ha demostrado ser superior a la AP en la evaluación de la DEA14 reduciendo las variaciones en el ángulo femorotibial15. Por otra parte Cliney et al16 no encontraron diferencias entre las proyecciones AP con semiflexión guiada por fluoroscopia, Schuss-Tunel y PA MTP en la evaluación de la progresión radiográfica. En la figura 2 se esquematizan las principales proyecciones empleadas.

Figura 2. Proyecciones radiográficas para evaluación de rodillas. A: posteroanterior con alineación de la primera articulación metatarsofalángica (MTF). Dirige el rayo en dirección horizontal, se alinea la primera MTF con el chasis y la patela se pone en contacto con él. B: anteroposterior con semiflexión: mediante fluoroscopia se alinean los márgenes anterior y posterior del platillo tibial medial, alcanzando una flexión de 7-10oo aproximadamente. C: anteroposterior: se dirige el rayo horizontalmente sobre la interlínea articular. D: posteroanterior con semiflexión fija: se colocan la pelvis, la cara anterior de muslo y la patela en contacto con el chasis, alineándolos con la punta de los primeros ortejos, con lo que se obtiene una flexión aproximada de 20o, el rayo se dirige 10o caudalmente.

Articulación patelo-femoral (APF). Puede ser evaluada radiográficamente con las proyecciones lateral o axial. Esta última es más precisa para detectar cambios en las facetas medial y lateral de la articulación y se obtiene con el paciente de pie y la rodilla flexionada a diferentes grados. Se ha diseñado diversas posiciones para la adecuada valoración de este compartimento5.

Kijowski et al7 determinaron que la DEA en la APF es un hallazgo de OA más específico que los OF marginales, con especificidad del 90 y el 67% respectivamente. Algunos autores proponen que las proyecciones axiales de rodillas permiten evaluar adecuadamente los OF marginales en la APF, con lo que mejora la detección de OA7,17. Se ha comunicado que las radiografías axiales (a 45°) tienen una sensibilidad del 79% y especificidad del 80%, mientras que las laterales las tienen del 82 y el 65% respectivamente17. Con lo anterior y dada la frecuente variación en la adquisición de las radiografías axiales, Bhattacharya et al17 señalan que esta proyección no confiere ventajas adicionales en comparación con la lateral en la detección de OA en la APF.

Los pacientes con OF marginales en la APF tienen menos degeneración del cartílago articular que los pacientes con DEA y esclerosis subcondral. Las diferencias entre la gravedad del daño en pacientes con esclerosis subcondral, OF marginales y DEA fueron estadísticamente significativas (p < 0,05)7.

Coxofemorales

El EA coxofemoral se evalúa de forma más fiable con el paciente en bipedestación y los pies con rotación interna de 15°-20°. La distorsión de la imagen se minimiza cuando el rayo se centra en cada articulación. Las proyecciones laterales-oblicuas ayudan a detectar OA en la cara articular posterior (segmento no visible en la proyección AP). La pérdida no uniforme del cartílago articular conlleva patrones de migración clásicos de la cabeza femoral con respecto al acetábulo. La migración superior es la más común en pacientes con OA (78%) (fig. 3), seguida de la medial (22%); la migración axial es rara en la OA primaria2. Se ha publicado que una puntuación de K-L $ 1 en las coxofemorales es un fuerte predictor de progresión radiográfica, particularmente en varones con coxartralgia18.

Figura 3. Coxartrosis. Migración superior de la cabeza del fémur (flecha), asociada a esclerosis subcondral. Presencia de grandes osteofitos acetabulares y en la cabeza femoral.

Se considera que los OF marginales son los más característicos de la coxartrosis, mientras que los OF centrales pueden confundirse con fragmentos osteocartilaginosos intraarticulares19.

Manos y carpos

Las articulaciones de las manos más afectadas son las interfalángicas distales (IFD) e interfalángicas proximales; en el carpo, la trapeciometacarpiana y, con menor frecuencia, la trapecioescafoidea. La mayor incidencia de OA de la mano ocurre en la segunda articulación IFD. Los OF tienden a predominar en las caras palmar y dorsal, por lo que se puede evaluarlos de forma más adecuada en las radiografías oblicuas. Las erosiones centrales, principalmente en las articulaciones interfalángicas, distinguen a la OA erosiva20. Las principales características radiográficas en manos y carpos se observan en la figura 4.

Figura 4. Hallazgos característicos de OA en mano y carpo. A: afección predominantemente de articulaciones IFD e IFP; en ambas áreas se observa DEA, esclerosis subcondral y osteofitos marginales. B: DEA en la articulación trapeciometacarpiana y trapecioescafoidea (flechas) con esclerosis subcondral. C y D: los osteofitos en general se observan mejor en proyección oblicua dado que predominan en las caras dorsal y palmar.

Imágenes por resonancia magnética

Las imágenes por resonancia magnética (IRM) son un método multiplanar, no invasivo, que ha demostrado su utilidad en la evaluación de pacientes con OA. Permite visualizar los OF, sobre todo en localizaciones que no se puede observar fácilmente mediante radiografía convencional; es altamente sensible para evaluar edema óseo; tiene la capacidad de detectar y cuantificar derrames sinoviales y sinovitis, evaluar los defectos cartilaginosos por su amplitud y profundidad; analizar el contenido de agua, proteoglucanos, colágeno y sodio; apreciar quistes subcondrales y sinoviales y visualizar otras estructuras adyacentes como meniscos, ligamentos, bursas, tendones y músculos21.

Cartílago

Mediante IRM se puede evaluar el grosor y los defectos focales y difusos en el cartílago articular. En las secuencias T1 con supresión de grasa (SG), el cartílago articular se observa hiperintenso, mientras que los defectos cartilaginosos producen focos o áreas hipointensas. En secuencias T2 SE con o sin SG, el cartílago articular es hipointenso y las lesiones cartilaginosas, hiperintensas con respecto al tejido normal22. Cicuttini et al23 comunicaron que la tasa de pérdida de cartílago en 2 años es un predictor de artroplastia de rodilla (perdedores rápidos), independientemente del dolor o el grado radiográfico de OA. En las rodillas, la IRM demostró que un EA < 3 mm tiene una alta especificidad (96%) en la detección de defectos cartilaginosos5. En la APF se ha señalado que los defectos cartilaginosos son más frecuentes en la patela (predominio medial) que en la tróclea femoral24, mientras que a nivel coxofemoral predominan en la porción anterosuperior del acetábulo25. En la figura 5 se observa una IRM de rodilla en diversas secuencias.

Figura 5. Gonartrosis en paciente con menisectomía. A: imagen coronal T1 en la que se observa deformidad en valgo y osteofitos marginales (flechas). B: coronal T2 que demuestra ausencia de menisco medial, hiperintensidad en el compartimento medial que corresponde a líquido sinovial. C: imagen sagital T1, que evidencia DEA en el compartimento patelofemoral, con presencia de osteofitos patelares. D y E: secuencias T2 con SG; la imagen coronal D demuestra la presencia de irregularidades en la plataforma tibial y denudación del cartílago articular (flecha). E: corte axial que demuestra adelgazamiento cartilaginoso en las superficies articulares de la patela, además de derrame sinovial.

Figura 6. Osteoartritis inflamatoria. A: imagen longitudinal de la articulación interfalángica distal del quinto dedo de la mano derecha que muestra osteofitos en ambas superficies articuladas (flechas) y distensión de la cápsula articular. B: hay señal Doppler de poder en la articulación que confirma su componente inflamatorio.

Hueso

La APF está más frecuentemente afectada que la AFT26. Llama la atención que algunas rodillas con grado II de la clasificación de K-L se clasificaron comos sensible para detectar pequeños OF que algunas secuencias de IRM, principalmente con SG26.

Edema en médula ósea

El edema de la médula ósea (EMO) ­área irregular hipointensa en secuencias T1 e hiperintensa en T2 en secuencias con SG­ se considera un fuerte predictor de progresión de OA. El EMO se ha correlacionado con roturas de meniscos (p = 0,001), mientras que su asociación con dolor en pacientes con OA de rodilla es contradictoria27,28. Los OF, los quistes subcondrales, la esclerosis, el derrame sinovial y la sinovitis27 tienen estrecha relación con un incremento en el grado de K-L (p < 0,001) y EMO (p < 0,001), y hay correlación entre EMO > 1 cm de diámetro y el grado de K-L (p = 0,005)18,27,29. La prevalencia, la profundidad y la extensión del EMO se asocian con el tamaño de los defectos cartilaginosos30.

Sinovitis

En algunos pacientes con OA, se ha identificado sinovitis, cuya etiología no queda clara; sin embargo, factores mecánicos como los OF, fragmentos cartilaginosos y mediadores proinflamatorios pueden producirla31; además se ha señalado que hay relación entre dolor y engrosamiento sinovial/derrame detectados por IRM32.

Meniscos

Están bien reconocidos la degeneración y el daño de los meniscos en la gonartrosis; incluso se ha relacionado la extensión de la extrusión o subluxación de los meniscos con la gravedad de la OA33. Se puede evaluar fácilmente la sinovitis alrededor de los meniscos mediante IRM, aunque está por esclarecerse su importancia en la detección y la progresión de la enfermedad31.

Quistes subcondrales

En secuencias T2, los quistes en el hueso subcondral se identifican como áreas de hiperintensidad bien delimitada, con bordes redondeados y sin trabéculas en su interior.

Ligamentos

Se ha documentado que hay edema en los ligamentos que rodean una articulación con OA. En el caso de las rodillas, Bergin et al34 publicaron que el edema en el ligamento colateral medial (LCM) es común en ausencia de lesiones traumáticas agudas, lo que sugiere que el edema es secundario a fricción y estrés biomecánico causados por los OF adyacentes. Se ha encontrado asociación significativa entre la alineación de la patela evaluada por IRM y las manifestaciones radiográficas de OA (OF y DEA)35.

Sistemas de evaluación por resonancia magnética

Se han publicado sistemas de evaluación semicuantitativa para OA de rodillas como la puntuación Whole-Organ MRI Score (WORMS)36 y el Knee Osteoarthritis Scoring System (KOSS)37.

El método WORMS analiza la integridad del cartílago articular, anormalidades en la médula ósea subarticular, quistes y hundimiento óseo subarticulares, OF marginales, integridad de los meniscos (lateral y medial), los ligamentos cruzados (anterior y posterior) y los ligamentos colaterales (medial y lateral), sinovitis/derrame, fragmentos óseos intraarticulares y quistes periarticulares/bursitis. La puntuación máxima es 332, con alta correlación entre evaluadores entrenados. La pérdida cartilaginosa y los OF fueron los hallazgos más frecuentes (el 98% y el 92%, respectivamente)36.

El método del KOSS evalúa la presencia de lesiones cartilaginosas, OF, quistes subcondrales, edema óseo y anormalidades en los meniscos y los califica mediante una escala semicuantitativa que refleja la gravedad de las alteraciones. La principal desventaja es el tiempo requerido para su aplicación, con la ventaja de una buena a muy buena reproducibilidad interobservadores e intraobservador37.

Ambos métodos han demostrado ser adecuados para la evaluación de sinovitis en OA38.

El desarrollo de tecnología más sofisticada para reparar el cartílago articular en la OA (p. ej., trasplante de condrocitos, trasplante osteocondral, agentes condroprotectores y factores estimuladores del crecimiento de cartílago) ha llevado a optimizar las técnicas de IRM para un diagnóstico más preciso y la óptima planificación del tratamiento de la OA, así como para supervisar el efecto de estas intervenciones28. Recientemente se propuso una nomenclatura basada en mediciones del cartílago articular en OA mediante IRM, con el objetivo de establecer la terminología para comunicar los hallazgos39.

Frecuentemente, los defectos cartilaginosos son focales, por lo que se requieren técnicas más sensibles para detectar cambios sutiles en su volumen. Recientemente se han desarrollado métodos de evaluación tridimensionales con los que se pretende reconstruir y valorar con mayor exactitud la extensión, el grosor y la forma del cartílago articular. Se ha publicado que la medición del volumen del cartílago es útil para monitorizar la progresión de la enfermedad40,41. Brem et al42 encontraron una excelente reproducibilidad (in vivo) de este método para evaluar el cartílago articular de las rodillas.

La imagen articular funcional es una técnica nueva que permite evaluar en tres dimensiones la distribución de las fuerzas biomecánicas aplicadas al cartílago articular, además de determinar la posición de las áreas de cartílago dañado y su relación con el mecanismo de daño40. En un futuro estos métodos tendrán gran importancia en la detección temprana, la evaluación de la respuesta al tratamiento farmacológico y la caracterización del mecanismo de daño.

Ultrasonografía

El ultrasonido (US) brinda adecuada información del estado de las estructuras articulares y periarticualres involucradas en el proceso degenerativo. Esta técnica ha demostrado precisión y fiabilidad para la detección de derrame sinovial y quiste de Baker, así como una mayor sensibilidad que el examen clínico articular en la detección de estos hallazgos patológicos43,44. Los tendones, los ligamentos, las bursas y la porción periférica de los meniscos son algunas de las estructuras anatómicas evaluadas por esta técnica. Más aún, el US ofrece información rápida, segura y confiable, aunque aún imperfecta, acerca del estado del cartílago articular45.

Diversas anormalidades patológicas pueden ser evaluadas sonográficamente en los pacientes con OA: cambios cartilaginosos, derrame sinovial, proliferación sinovial y osteofitosis.

Cartílago articular

Cambios tempranos: uno de los hallazgos más tempranos es la pérdida de la nitidez del borde externo del cartílago hialino. Aquí el US puede revelar la presencia de fibrilación y hendiduras en el cartílago46,47. Un incremento en el grosor del cartílago ha sido descrito como un hallazgo sonográfico temprano de la OA y éste se ha relacionado con edema48.

Cambios avanzados: en los pacientes con OA avanzada se observa un adelgazamiento de la capa cartilaginosa, que puede ser focal o generalizado. La medición sonográfica del grosor del cartílago en el cóndilo femoral puede ser de ayuda en el diagnóstico y el seguimiento de los pacientes, pero no siempre se obtiene una medida precisa del grosor cartilaginoso, ya sea por incapacidad para la flexión de la articulación o por pérdida de nitidez en la interfaz sinovial-cartílago. Una pérdida completa del cartílago se presenta en la OA avanzada y se asocia con irregularidades del borde óseo49.

Derrame sinovial

Un hallazgo sonográfico habitual en la OA es el derrame sinovial subclínico. El líquido sinovial es habitualmente anecoico, pero un líquido no homogéneo puede deberse a una serie de factores, como la presencia de material proteináceo, microcristales, fragmentos óseos y cartilaginosos. Se considera derrame sinovial la presencia de un material intraarticular anormal, hipoecoico o anecoico, que es desplazable y compresible pero no devuelve señal Doppler. En el caso de la rodilla, se produce un incremento en la distancia entre el borde anterior y el posterior (> 4 mm) a nivel del receso suprapatelar50.

Con este método de imagen es también factible documentar quistes sinoviales asociados, por ejemplo el quiste de Baker o los quistes mucoides de las IFD.

Proliferación sinovial

La hipertrofia y la proliferación de la membrana sinovial en la OA son similares a las observadas en otras artropatías inflamatorias, pero sin las características invasivas del pannus reumatoide. El engrosamiento y el edema de la membrana sinovial se presentan en pacientes con estadios más avanzados de la enfermedad y en aquellos con derrames recurrentes45. La hipertro-fia sinovial se define como la presencia de un tejido hipoecoico intraarticular anormal, que no es desplazable, es poco compresible que pueda devolver señal Doppler.

Osteofitosis

Los OF se detectan como irregularidades en el contorno óseo. Estas excrecencias óseas se correlacionan con la radiología convencional.

Otras alteraciones

En un estudio de 50 pacientes con gonoartrosis primaria, Naredo et al50 encontraron en las rodillas sintomáticas que el 47% presentaba derrame sinovial; el 61%, protrusión del menisco medial con desplazamiento del LCM, y el 22%, quiste de Baker. La presencia de derrame sinovial, protrusión meniscal y desplazamiento ligamentario se correlacionó con una escala visual análoga del dolor. Se encontró un menor espacio radiológico en la AFT en quienes tenían protrusión del menisco medial y desplazamiento del LCM. Concluyen que el US es una herramienta diagnóstica útil para evaluar anormalidades periarticulares e intraarticualres implicadas en la OA de rodilla. Se ha encontrado correlación significativa entre sinovitis y derrame articular (p < 0,0001), así como entre engrosamiento sinovial y profundidad del derrame (p < 0,0001). Los pacientes con OA de rodilla con un grado de K-L $ 3 y derrame articular moderado a importante en el examen clínico tienen mayor probabilidad de tener sinovitis detectada por US47. Hay buena correlación entre el US y la IRM en la evaluación de la gonartritis, por lo que el US puede ser una adecuada alternativa para la evaluación de los pacientes con OA29.

De Miguel et al51 evaluaron los factores clínicos y sonográficos asociados con episodios dolorosos en pacientes con gonatrosis, y encontraron que el derrame sinovial, el quiste de Baker y un índice de masa corporal alto son frecuentes y parecen estar relacionados con los episodios de exacerbación del dolor en pacientes con gonartrosis.

En dos estudios transversales que emplearon el US para: conocer el papel del US en la detección de la inflamación sinovial (hiperprofia y derrame en la OA de rodillas dolorosas y para determinar si los árboles de decisión a partir de hallazgos clínicos y sonográficos son de utilidad clínica para reconocer la inflamación sinovial en los pacientes con OA53, concluyeron que el estudio por imágenes, particularmente el US, es el método más sensible y específico para determinar la inflamación sinovial y que los algoritmos evaluados no deben ser empleados para tomar decisiones clínicas en un individuo en particular.

Limitaciones y ventajas

Una de las principales limitaciones de esta técnica en la evaluación del cartílago articular es lo estrecho o limitado de la ventana acústica, que impide valorar todas las superficies cartilaginosas de la articulación. Otra limitación del US es la incapacidad para evaluar el EA.

El US tiene ventajas sobre otras técnicas de imagen, como no ser invasivo, la rápida adquisición de las imágenes, su bajo costo y la aceptación del paciente, ade más de su capacidad para evaluar múltiples articulaciones, efectuar estudios comparativos con el lado sano o asintomático, valorar estructuras articulares en movimiento y realizar un seguimiento con evaluaciones seriadas.

Gammagrama óseo

Mazzuca et al54 confirmaron la utilidad del gammagrama óseo como predictor de progresión de la OA de rodilla. Sin embargo, lo supera la radiología convencional como predictor de la pérdida de cartílago articular en pacientes con OA de rodillas55,56. La medicina nuclear es un método muy sensible pero poco específico, lo que obliga al empleo de otros métodos de imagen para la evaluación de la OA.

Addendum

Al momento de entregar el manuscrito, la Osteoarthritis Research Society International (OARSI) anunció la disponibilidad de un atlas radiográfico para OA de las manos, las caderas y las rodillas. Las imágenes fueron seleccionadas del archivo radiográfico de la Universidad de Stanford y elegidas por consenso57.