De κ-waarde en standard error of the mean, indicatief voor inter-observer agreement, van iedere gerapporteerde bevinding zijn voorgesteld in tabel vier. De agreement tussen de radiologen was ‘substantial’ wanneer hoog T1-signaal en vocht signaal werden vastgesteld,
‘almost perfect’ wanneer ankylose werd vastgesteld en slechts ‘moderate’ wanneer VP werd vastgesteld.
Tabel 4: Inter-observer agreement, beoordeeld via kappa (κ) statistiek voor alle vastgestelde intra-articulaire bevindingen op MRI van de SI-gewrichten.
κ -waarde SEM
Hoog T1-signaal 0.639 ± 0.066
Vocht signaal 0.647 ± 0.060
Ankylose 0.814 ± 0.081
VP 0.524 ± 0.062
SEM=standard error of the mean; VP= vacuüm fenomeen
DISCUSSIE
Een positieve MRI wordt klassiek gedefinieerd als de aanwezigheid van periarticulaire of subchondrale BME op STIR sneden [18]. Echter, is er recent gesuggereerd dat BME mogelijk niet voldoende is om te gelden als enige criterium voor een positieve MRI voor de diagnose van SpA [19,27]. In een zoektocht naar verbetering of verruiming van de criteria van een positieve MRI; werd in deze studie gekeken naar wat men intra-articulair van het SI-gewricht kan aantreffen, om te bepalen of wijzigingen in MR-signaal op deze locatie een diagnostische meerwaarde bieden.
In deze studie werd vastgesteld dat intra-articulair hoog T1-signaal, vocht signaal en ankylose op MRI van de SI-gewrichten hoge LR+’s en PPV’s hadden voor de diagnose van SpA.
Bovendien werd de LR+ en PPV, van deze bevindingen, nog hoger bij een bilaterale aanwezigheid. Ankylose en hoog T1-signaal beschikten over de meeste diagnostische waarde met een LR+ voor beide ≥ 9; vocht signaal had een LR+ > 4. De concomitante aanwezigheid van hoog T1-signaal en vocht signaal verhoogde de LR+ en PPV, in vergelijking met de aanwezigheid van hoog T1-signaal of vocht signaal als bevinding op zich. De concomitante aanwezigheid van hoog T1-signaal en ankylose verhoogde ook de diagnostische waarde;
echter, de aanwezigheid van ankylose op zich beschikte reeds over een zeer hoge LR+ en PPV.
Weber et al. rapporteerde over een hoge signaalintensiteit op T1-gewogen MRI-beelden die de SI-gewrichtsholte opvulde bij patiënten met SpA en benoemde dit backfill; in de opvatting dat dit MRI-kenmerk metaplastisch weefsel representeerde, die het geërodeerd subchondraal bot opnieuw vult. [19]. Echter is er, tot op heden, geen consensus over wat dit MRI-kenmerk werkelijk voorstelt, aangezien nog nooit histopathologische analyse van dit weefsel is uitgevoerd. Desalniettemin, in recent voorgestelde scoring systemen is dit MRI-kenmerk reeds geïncludeerd [23]. Weber et al. toonde dat backfill aanwezig was in bijna 2/3 van SpA-patiënten [19]. In deze studie werd een specificiteit van 95.3% aangetoond, en slechts een matige sensitiviteit van 38.4%, voor de diagnose van SpA. Een hogere drempel voor de diagnose van dit backfill kan eventueel de lagere sensitiviteit voor de diagnose van SpA in deze studie verklaren; aangezien enkel hoge signaalintensiteit op T1-gewogen beelden werd weerhouden als deze de gewrichtsholte duidelijk opvulde.
Tot op heden zijn slechts een gelimiteerd aantal studies gepubliceerd over vocht signaal intra-articulair van het SI-gewricht. Zoals; een MRI-studie over juveniele SpA die een hoge signaalintensiteit in de SI-gewrichten op STIR-beelden, met een sensitiviteit van 33% en een specificiteit van 85% voor de diagnose van SpA, rapporteerde [24]. Zoals ook; een studie die a.d.h.v. echografie SI-gewricht effusie rapporteerde, bij 38.9% van patiënten met SpA en bij 1.7% van controle patiënten [28]. Hoewel in deze studie een lagere sensitiviteit (19.2%) gevonden werd, bevestigen de resultaten van deze studie dat vocht signaal, in deze patiëntenpopulatie, een hoge specificiteit heeft voor de diagnose van SpA (95.3%).
Discrepantie tussen deze waarden is waarschijnlijk toe te schrijven enerzijds aan het verschil in studie populatie, aangezien het mogelijk is dat kinderen met sacroiliitis meer waarschijnlijk zijn om merkbare SI-gewricht effusie te ontwikkelen dan volwassenen; en anderzijds aan de verschillen in toegepaste beeldvormingstechnieken.
Jans et al. rapporteerde dat ankylose een hoge specificiteit en een lage sensitiviteit had voor de diagnose van SpA, wat door deze studie wordt bevestigd [27]. Hoewel ankylose het meest specifieke MRI-kenmerk van SpA in deze studie was, was deze niet sensitief. De hoge specificiteit van ankylose is niet verrassend, aangezien deze beenderige overbrugging niet enkel karakteristiek is voor SpA, maar tevens het klassiek eindstadium is [2,4,29].
De aanwezigheid van VP in de SI-gewrichten is een niet vaak gerapporteerde MRI-bevinding.
Lo et al. concludeerde dat VP in het SI-gewricht, op CT, aanwezig was in 34% van de patiënten; met bovendien een hogere prevalentie in oudere leeftijdsgroepen, passend bij degeneratieve ziekten [20,21]. In deze studie werd een lagere prevalentie van VP in het SI-gewricht vastgesteld, waarschijnlijk door de leeftijdslimiet van de patiëntenpopulatie en het gebruik van MRI tegenover CT. VP was de enige intra-articulaire bevinding op MRI van de SI-gewrichten die meer prevalent was bij patiënten zonder SpA, in vergelijking met patiënten met SpA, wat de associatie met degeneratieve ziekten ondersteunt [20,21].
De data uit deze studie bevestigt dat hoog T1-signaal, vocht signaal en ankylose potentieel hebben, als nieuwe of additionele criteria voor toekomstige classificatiesystemen voor MRI.
Het meest nuttige MRI-kenmerk in de SI-gewrichtsholte is hoog T1-signaal, deze verbeterde de specificiteit van MRI van de SI-gewrichten voor de diagnose van SpA, en was ook de meest prevalente en sensitieve bevinding op MRI van de SI-gewrichten voor de diagnose van
SpA. In deze studie werd gevonden dat VP niet specifiek was en een LR+ lager dan één had voor de diagnose van SpA. Hieruit volgt dat VP in de SI-gewrichtsholte op MRI een lichte voorkeur geeft aan degeneratieve aandoeningen t.o.v. SpA
De inter-observer agreement was voor ankylose ‘almost perfect’, voor hoog T1-signaal en vocht signaal ‘substantial’, en voor VP ‘moderate’, dit indiceert dat deze MRI-kenmerken bruikbaar zijn in de klinische praktijk. Echter, aangezien verschillende patronen van hoog T1-signaal in het SI-gewricht werden geobserveerd, gaande van focale tot complete vulling van de gewrichtsholte, zou een nog exactere definitie van hoog T1-signaal mogelijk leiden tot een verdere verbetering van de inter-observer agreement.
Bij MRI van de SI-gewrichten kunnen actieve en structurele kenmerken van sacroiliitis gezien worden. Deze kenmerken includeren actieve laesies (BME, synovitis, enthesitis, capsulitis) en structurele laesies (erosie, ankylose, sclerose, vet metaplasie). In de huidige definitie van een positieve MRI volgens de ASAS-classificatie criteria, heeft BME een onmisbare rol [18]. In deze studie werd het intra-articulaire MR-signaal beoordeeld, in plaats van de klassieke periarticulaire kenmerken. Voor toekomstige studies zou het zinvol kunnen zijn om deze intra-articulaire MR-signalen te beoordelen samen met de aanwezigheid van de andere MRI-kenmerken van SpA; om deze te relateren aan elkaar en aan de finale klinische diagnose, om zo te bepalen wat de exacte diagnostische meerwaarde is van intra-articulaire MRI-kenmerken.
Er zijn enkele limitaties aan deze studie. Ten eerste, MRI was de enige gebruikte beeldvormingstechniek; er was geen correlatie met radiografie, CT of echografie. Ten tweede, de patiëntenpopulatie werd gerepresenteerd door de verwijzing van één tertiair centrum;
verwijzingspatronen voor sacroiliitis kunnen variëren in een andere setting. Ten derde, de prevalentie, van de onderzochte MRI-bevindingen, was niet vastgesteld in een normale controlegroep. Eveneens kunnen de verwijzende artsen de MRI van de SI-gewrichten aangevraagd hebben om sacroiliitis uit te sluiten in plaats van te bevestigen. Desalniettemin is dit representatief voor de klinische praktijk in een tertiair verwijzingscentrum voor SpA, die mogelijk generaliseerbaar is voor vergelijkbare praktijken elders. Ten laatste, pathologische of chirurgische methoden werden niet geïncludeerd in de ASAS-classificatie criteria van patiënten met SpA.
Ter conclusie; de aanwezigheid van hoog T1-signaal, vocht signaal en ankylose in de SI-gewrichtsholte op MRI, zijn zeer specifiek voor de diagnose van SpA. Hoog T1-signaal is de meest sensitieve intra-articulaire bevinding voor de diagnose van SpA, gevolgd door vocht signaal en ankylose. De aanwezigheid van VP in de SI-gewrichten maakt de diagnose van SpA iets minder waarschijnlijk.
CONCLUSIES
- MRI van de sacro-iliacale gewrichten is een hoeksteen van de diagnose van spondyloarthritis.
- Het MR-signaal in de sacro-iliacale gewrichtsholte kan kenmerken vertonen van spondyloarthritis.
- De aanwezigheid van intra-articulair hoog T1-signaal, vocht signaal en ankylose op MRI van de sacro-iliacale gewrichten zijn beschreven in spondyloarthritis.
- De aanwezigheid van vacuüm fenomeen maakt de diagnose van spondyloarthritis minder waarschijnlijk.
REFERENTIELIJST
1. Dougados M, Baeten D. Spondyloarthritis. Lancet 2011; 377:2127-2137.
2. Braun J, Sieper J. Ankylosing spondylitis. Lancet 2007; 369:1379-1390.
3. ASAS Slide-educational kit. Online 2014. Opgehaald op 3 oktober 2014, van http://slides.asas-group.org/app/slides/search?q=
4. Lacout A, Rousselin B, Pelage J. CT and MRI of spine and sacroiliac involvement in spondylarthropathy.
Am J Roentgenol 2008; 191:1016-1023.
5. Sieper J, Braun J. Clinician’s Manual on Axial Spondyloarthritis. Londen, 2014.
6. Mager AK, Althoff CE, Sieper J. Role of whole-body magnetic resonance imaging in diagnosing early spondyloarthritis. Eur J Radiol 2009; 71:182–188.
7. Hermann KG, Althoff CE, Schneider U et al. Spinal changes in patients with spondyloarthritis: comparison of MR imaging and radiographic appearance. Radiographics 2005; 25:559-570.
8. Dean LE, Jones GT, MacDonald AG et al. Global prevalence of ankylosing spondylitis. Rheumatology 2014; 53:650-657.
9. Bakland G, Nossent HC. Epidemiology of Spondyloarthritis: a review. Curr Rheumatol Rep 2013; 15:351.
10. Delay ML, Turner MJ, Klenk EI et al. HLA-B27 misfolding and the unfolded protein response augment interleukin-23 production and are associated with Th17 activation in transgenic rats. Arthritis Rheum 2009;
60:2633-2643.
11. Lories RJ, Luyten FP, de Vlam K. Progress in spondylarthritis. Mechanisms of new bone formation in spondylarthritis. Arthritis Res Ther 2009; 11:221.
12. Rudwaleit M, van der Heijde D, Landewé R et al. The Assessment of SpondyloArthritis International Society classification criteria for peripheral spondyloarthritis and for spondyloarthritis in general. Ann Rheum Dis 2011; 70:25-31.
13. Rudwaleit M, Landewé R, van der Heijde D et al. The development of Assessment of SpondyloArthritis international Society classification criteria for axial spondyloarthritis (part I): classification of paper patients by expert opinion including uncertainty appraisal. Ann Rheum Dis 2009; 68:770-776.
14. Rudwaleit M, van der Heijde D, Landewé R et al. The development of Assessment of SpondyloArthritis international Society classification criteria for axial spondyloarthritis (part II): validation and final selection.
Ann Rheum Dis 2009; 68:777-783.
15. Smolen JS, Braun J, Dougados M et al. Treating spondyloarthritis, including ankylosing spondylitis and psoriatic arthritis, to target: recommendations of an international task force Ann Rheum Dis 2014;73:6-16.
16. Braun J, van den Berg R, Baraliakos X et al. 2010 update of the ASAS/EULAR recommendations for the management of ankylosing spondylitis. Ann Rheum Dis 2011; 70:896-904.
17. Rudwaleit M, Jurik AG, Hermann KG et al. Defining active sacroiliitis on magnetic resonance imaging (MRI) for classification of axial spondyloarthritis: a consensual approach by the ASAS/OMERACT MRI group. Ann Rheum Dis 2009; 68:1520-1527.
18. Sieper J, Rudwaleit M, Baraliakos X et al. The Assessment of SpondyloArthritis international Society (ASAS) handbook: a guide to assess spondyloarthritis. Ann Rheum Dis 2009; 68:ii1-ii44.
19. Weber U, Pedersen SJ, Østergaard M et al. Can erosions on MRI of the sacroiliac joints be reliably detected in patients with ankylosing spondylitis? - A cross-sectional study. Arthritis Res Ther 2012; 14:R124.
20. Gohil I, Vilensky JA, Weber EC. Vacuum phenomenon: Clinical relevance. Clin Anat 2014; 27:455-462.
21. Lo SS, Atceken Z, Carone M, Yousem DM. Sacroiliac joint vacuum phenomenon—underreported finding.
Clin Imaging 2011; 35:465-469.
22. Giraudo C, Magnaldi S, Weber M et al. Optimizing the MRI protocol of the sacroiliac joints in Spondyloarthritis: which para-axial sequence should be used? Eur Radiol 2016; 26:122-129.
23. Maksymowych WP, Wichuk S, Chiowchanwisawakit P, Lambert RG, Pedersen SJ. Development and preliminary validation of the spondyloarthritis research consortium of Canada magnetic resonance imaging sacroiliac joint structural score. J Rheumatol 2015; 42:79-86.
24. Herregods N, Jaremko JL, Baraliakos X et al. Limited role of gadolinium to detect active sacroiliitis on MRI in juvenile spondyloarthritis. Skeletal Radiol 2015; 44:1637-1646.
25. Arnbak B, Jensen TS, Egund N et al. Prevalence of degenerative and spondyloarthritis-related magnetic resonance imaging findings in the spine and sacroiliac joints in patients with persistent low back pain. Eur Radiol 2016; 26:1191-1203.
26. Landis JR, Koch GG. The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics 1977; 33:
159-174.
27. Jans L, Coeman L, Van Praet L et al. How sensitive and specific are MRI features of sacroiliitis for diagnosis of spondyloarthritis in patients with inflammatory back pain? JBR-BTR 2014; 97:202-205.
28. Spadaro A, Iagnocco A, Baccano G, Ceccarelli F, Sabatini E, Valesini G. Sonographic-detected joint effusion compared with physical examination in the assessment of sacroiliac joints in spondyloarthritis. Ann Rheum Dis 2009; 68:1559-1563.
29. Lories RJ, Schett G. Pathophysiology of new bone formation and ankylosis in spondyloarthritis. Rheum Dis Clin North Am 2012; 38:555-567.
BIJLAGEN
1
AFKORTINGENLIJST
2 ARTIKEL JBR-BTR
3 ABSTRACT ECR
AFKORTINGENLIJST
ASAS Assessment of SpondyloArthritis international Society
AS Spondylitis ankylosans
BME Beenmergoedeem
CD8 Cluster of differentiation 8
CT Computed tomography
MRI Magnetic resonance imaging NK-cel Natural killer cel
NPV Negatief predictieve waarde
NSAID Niet steroïdale anti-inflammatoire medicatie PPV Positief predictieve waarde
SEM Standard error of the mean
SI Sacro-iliacaal
SpA Spondyloarthritis
SPSS Statistical Package for the Social Sciences STIR Short tau inversion recovery
ST Slice thickness
TE Echo time
TNF Tumor necrosis factor
TR Repetition time
Tse Turbo spin echo
UPR Unfolded protein response
VP Vacuüm fenomeen
Diagnostic value of MRI changes within the sacroiliac joint space in spondyloarthritis F. Laloo1, N. Herregods1, G. Varkas1, J. Jaremko2, X. Baraliakos3, D. Elewaut1, F. Van den Bosch1, K. Verstraete1, L. Jans1; 1Ghent/BE, 2Edmonton, AB/CA, 3Herne/DE (lennart.jans@ugent.be)
Purpose: To evaluate the diagnostic value of MRI changes within the sacroiliac (SI) joint space in spondyloarthritis (SpA).
Methods and Materials: A retrospective study of MRIs of SI joints was performed in 363 patients, aged 16-45 years, with clinically suspected sacroiliitis. MR signal within the SI joint space was recorded as: (1) normal signal intensity, (2) high signal intensity on T1-weighted images, indicating new bone formation, (3) vacuum phenomenon (VP), indicating collection of gas, (4) fluid signal, or (5) ankylosis. These MRI findings were correlated with the final diagnosis, according to the ASAS classification criteria. Sensitivity, specificity, positive and negative likelihood ratios of these MRI findings were calculated for the diagnosis of SpA.
Results: MRI findings, within the SI joint space, of high signal intensity on T1- weighted images, fluid signal, and ankylosis had a moderate to low sensitivity of 38.4%, 19.2%, and 17.9%, respectively, and a high specificity of 95.8%, 95.3%, and 99.5%, respectively, for the diagnosis of SpA. The presence of VP within the SI joint space had the lowest sensitivity (13.2%) and specificity (79.2%) for the diagnosis of SpA.
Conclusion: The MR signal within the SI joint space is often overlooked, but may help to diagnose SpA. MRI findings, within the joint space, of high signal intensity on T1-weighted images, fluid signal, and ankylosis are highly specific for the diagnosis of SpA. The presence of VP within the joint space makes the diagnosis of SpA less likely.