(RMI). Anatomia del ginocchio

JSA 2015;I:119-124
Francesco Ruschi, Simona Ortori, Emanuele Neri
Radiologia Diagnostica e Interventiva, Università di Pisa
Applicazione della tecnica
di Imaging a Risonanza Magnetica
(RMI). Anatomia del ginocchio
Introduzione: fondamento dell’uso della RMI
nei traumi da sport
La tecnica di Imaging a Risonanza Magnetica (RMI), oltre che metodo diagnostico, assume altresì grande importanza sia nella prognosi che nella successiva definizione dei trattamenti appropriati.
Naturalmente si tratta di un’indagine da attuare su valida
base medica e dopo avere preso in considerazione modalità alternative di imaging.
L’esame radiografico è il primo strumento a cui ricorrere nelle sospette anomalie del ginocchio per individuare
ulteriori metodologie si approfondimento. La tomografia computerizzata (TC) mostra in maniera dettagliata
la struttura dell’osso trabecolare e l’anatomia corticale,
mentre l’utilizzazione di ultrasuoni (US) è la più appropriata per un esame delle strutture tissutali. Pur essendo
la RMI una metodologia diagnostica d’impatto leggero e
non invasiva per la valutazione delle anomalie anatomiche del ginocchio, le sue risultanze potrebbero essere
fuorvianti se non strettamente correlate con indagini radiografiche, storia clinica e – non ultima – un’accurata
visita medica.
• fessurazioni condrali;
• complicazioni insorte a seguito di intervento di chirurgia condrale;
• sinoviti, borsiti e cisti popliteali;
• sindromi da edema del midollo;
• fratture da pressione e/o radiograficamente occulte
• patologie del muscolo e del tendine (distorsioni,
strappi completi o parziali);
• sindrome della bandelletta ileotibiale.
Le indicazioni primarie per l’uso della RMI del ginocchio
per traumi sportivi includono:
• diagnosi e classificazione di sospette patologie del
menisco (fratture composte e scomposte, menisco
discoide, cisti del menisco, complicazioni da intervento chirurgico al menisco);
• patologie del legamento (distorsione e strappi del legamento crociato e collaterale, complicazioni sorte
da riparazione o ricostruzione meniscale);
• degenerazione e strappi del quadricipite e del tendine
patellare;
• distorsione e strappo del tendine del retinacolo;
• fratture osteocondrali;
I perfezionamenti nella progettazione del magnete permanente (sua migliore omogeneità, sfumature più nette
e loro minor tempo di definizione, maggior precisione
della tecnologia relativa alle bobine di ricezione, sviluppo di specifiche sequenze d’impulsi) consentono perciò
una migliore qualità dell’immagine.
Nei traumi da sport la RMI del ginocchio riveste speciale
importanza per la valutazione delle strutture anatomiche
tramite sequenze eseguite nei tre piani rispettivamente
sagittale, assiale e coronale;
• le immagini pesate sagittali T1 o DP o T2 del tessuto
adiposo sono importanti per lo studio dei legamenti e
del menisco;
Approfondimento
Tecnica della RMI
La maggioranza degli studi pubblicati inerenti la RMI del
ginocchio sono basati sull’uso di magneti superconduttori ad alta intensità (1,5 T). L’immagine può essere ottenuta altresì attraverso metodologie di RM dedicata con
campi magnetici a bassa intensità (magneti permanenti
con potenza di 0,3 T). Anche se a buon mercato e più efficaci dal punto di vista dei costi, le metodologie appena
indicate hanno tuttavia alcuni svantaggi sotto il profilo
tecnico (lunghi tempi di acquisizione, uno scarso rapporto segnale/rumore (SNR), incapacità a definire strati
sottili, scarsa risoluzione spaziale).
SportandAnatomy | 119
• le immagini sagittali STIR evidenziano i sintomi di alterazione da trauma nel midollo osseo;
• le immagini pesate coronale e assiale T2 evidenziano
il versamento articolare, le cisti popliteali ed eventuali
alterazioni del menisco e dei legamenti.
RMI anatomia
Nella RMI la normale anatomia del ginocchio viene mostrata nei tre piani rispettivamente sagittale, medio-coronale e assiale. Le immagini “anatomiche” sono quelle
pesate T1.
Scansioni sagittali
Le cortecce femorali, tibiali e rotulee restituiscono un
segnale a bassa intensità e dunque di colore scuro. I
tessuti molli vicini all’osso – ovvero il tendine quadricipite, il tendine rotuleo e i legamenti crociati anteriore e
posteriore – sono appariscenti e a loro volta di bassa
intensità. Il midollo osseo, nell’immagine pesata T1,
restituisce invece un segnale ad alta intensità a causa
dell’elevato contenuto di grasso, che gli conferisce dunque un’apparenza luminosa. Lo stesso accade per altri
tessuti adiposi del ginocchio quali i tessuti subcutanei,
il cuscinetto adiposo infrarotuleo e la borsa sovra rotulea. A causa della sua sottigliezza, il legamento crociato
posteriore (PCL) è piuttosto ben evidenziato attraverso
le immagini sagittali nonostante, talvolta, sia l’attacco tibiale che femorale del legamento siano particolarmente
ben visibili nella singola sezione (slice). Il suo terzo antero-superiore è relativamente orizzontale mentre i due
terzi postero-inferiori sono orientati in senso verticale.
L’attacco tibiale del legamento crociato anteriore si
estende all’area intercondilare anteriore della tibia. Il
legamento crociato anteriore (ACL) può risultare non
bene evidenziato in un piano sagittale diretto a causa
della sua sottigliezza e della sua obliquità mediolaterale.
Le migliori immagini sagittali del legamento crociato si
ottengono attraverso sezioni oblique in piani corrispondenti agli assi dei legamenti. Queste immagini mostrano
l’intera lunghezza di ciascun legamento crociato, permettendone l’esame delle superfici sia anteriore che
posteriore. Entrambi i legamenti crociati hanno una sostanziale obliquità antero-posteriore che varia da individuo a individuo, dipendendo altresì dal grado di flessibilità del ginocchio. Il muscolo gastrocnemio può essere
visto dietro il legamento crociato. Nella visione parasagittale – dunque condilare – la cartilagine articolare femorale viene individuata come una linea bianca sull’osso scuro subcondrale. La lucentezza della cartilagine
articolare è simile a quella del midollo osseo. Entrambi
i corni del menisco mediale hanno forma triangolare; il
corno posteriore è sempre più largo dell’anteriore. La
radice meniscale posteriore è immediatamente anteriore
al legamento crociato posteriore. Il corno anteriore ha
una inserzione sulla tibia e una seconda porzione che
si posiziona dal menisco mediale a quello laterale per
connettersi allo scudo anteriore del secondo (legamento
120 | SportandAnatomy
intermeniscale). Nelle immagini sagittali il corno posteriore del menisco laterale è posizionato più in alto rispetto al corno anteriore. Posteriormente il menisco laterale
si allunga sopra la spina tibiale per andare a inserirsi vicino al legamento crociato posteriore. In questo caso
gli scudi hanno all’incirca la stessa dimensione. Tra gli
scudi posteriori del menisco e la parte posteriore della
capsula articolare si trova di norma una piccola porzione di tessuto adiposo che produce un segnale ad alta
intensità.
Scansioni coronali
Il menisco, mediale e laterale, può essere distinto alla
sommità dello spazio di giuntura ma in questa proiezione l’immagine risulta meno evidente rispetto a quella
sagittale. L’attacco del legamento crociato posteriore al
condilo mediale può risultare un’area a bassa intensità. A causa della sua curvatura il PCL non può essere
visualizzato nella sua totale lunghezza in alcun piano
obliquo coronale attraverso l’estensione del ginocchio,
mentre per la sua sottigliezza l’ACL risulta più adatto ad
essere definito nella media del suo volume parziale rispetto al PCL. Le immagini coronali sono utili per lo studio della cartilagine femoro-tibiale che restituisce un alto
segnale e si evidenzia come una linea bianca sopra il
colore nero dell’osso subcondrale. Questo piano è inoltre importante per esaminare la sottigliezza e il segnale
di bassa intensità dei legamenti laterale e mediale collaterale. Il legamento collaterale laterale (LCL) origina dal
condilo laterale del femore andando a innestarsi sulla
parte laterale della testa della fibula. Esso acquista nella
lunghezza una leggera inclinazione anteriore e quindi è
esaminabile attraverso una successione di immagini coronali contigue. La sua superficie profonda non possiede alcun attacco al menisco laterale. Questo legamento
funge da contenimento primario alle deviazioni in varo
del ginocchio. Il legamento collaterale mediale origina
dal condilo mediale del femore, al di sotto del tubercolo adduttorio, per innestarsi sulla superficie mediale
del corpo della tibia, da 2 a 2,5 cm. distale a quella del
piatto tibiale. Esiste una normale aderenza tra superficie profonda del legamento e quella periferica del menisco mediale. I legamenti menisco-femorali consistono
in una coppia di legamenti che, originando dallo scudo
posteriore del menisco laterale, terminano sulla sezione
laterale del condilo mediale femorale. Rispetto al PCL il
primo si allunga anteriormente, l’altro posteriormente e
sono denominati rispettivamente legamenti di Humphrey e Wrisberg.
Scansioni assiali
In prossimità del condilo femorale il vasto mediale mostra una composizione muscolare mentre quella del
vasto laterale è tendinea. I muscoli tendinei e il fascio
popliteale neurovascolare sono visti posteriormente. La
rotula, con la sua struttura laterale di aspetto allungato
e concavo, è situata normalmente nel solco trocleare.
F. Ruschi et al.
Figura 1. Sezione sagittale (T1W) di parte mediale della fossa
intercondiloidea. Sono visibili i seguenti muscoli: quadricipite femorale, Q, semimembranoso, SM e il capo mediale del gastrocnemio,
MG. Nella RMI, il corno posteriore del menisco mediale, MM, è separato dalla capsula anteriore, PC, da un tessuto adiposo ad alta
intensità di segnale.
Figura 3. Sezione sagittale (T1W) del condilo-laterale. La modesta intensità del segnale relativo alla cartilagine articolare, AC,
è distinta dall’alta intensità del segnale midollare, M, da un sottile strato a bassa intensità rappresentante il compatto osso sub
condrale, SC. I vuoti di segnale dei corni anteriore e posteriore del
menisco laterale, LM, sono ben evidenziati.
Figura 2. Nella sezione sagittale (T1W) della fossa intercondiloidea sono visibili il legamento crociato posteriore, il quadricipite
femorale, Qm, la rotula, P, il legamento rotuleo, Pl, cuscinetto adiposo infrapatellare, IFP. Si può notare la struttura obliqua del legamento crociato posteriore. ACL: legamento crociato anteriore.
Figura 4. Sezione assiale (T2W) del collegamento tra collaterale tibiale (TCL) e collaterale fibulare, FCL, agli epicondili femorali.
Trattasi di punto d’inserzione tra legamento crociato anteriore, ACL,
e il condilo-laterale. Lo spazio tra il muscolo semimembranoso,
SM, e il capo mediale del gastrocnemio, MG, evidenzia la borsa del
gastrocnemio-semimebranoso. Il nervo peroneo comune, CP, origina posteriormente al bicipite femorale, BF. è visibile altresì il capo
laterale del gastrocnemio, LG. I muscoli sartorio, S, gracile, G, e il
semitendinoso, ST, si intersecheranno a un livello inferiore nel pes
anserinus (o “zampa d’oca”).
Applicazione della tecnica di Imaging a Risonanza Magnetica (RMI)
SportandAnatomy | 121
Figura 5. Sezione assiale (T2W) al di sotto della rotula del cuscinetto adiposo infrarotuleo. Il legamento crociato anteriore, ACL,
e il legamento crociato posteriore, PCL, hanno modesta evidenza
a causa della loro obliquità. Il legamento collaterale fibulare, FCL,
è separato dal femore dall’origine del popliteo, Po. I tendini del gastrocnemio si uniscono con la capsula posteriore, PC.
Figura 7. Sezione assiale (T2W) al di sopra della testa fibulare.
I tendini sartorio, gracile e semitendinoso che vanno a formare il
pes anserinus si uniscono insieme e si portano verso l’alto al legamento collaterale tibiale, TCL, da cui sono separati attraverso la
borsa anserina. Quest’ultima non è visibile tramite RMI in assenza
di patologia del ginocchio.
Figura 6. Sezione assiale (T2W) di menisco mediale, MM, e
laterale, ML. Sono visibili gli attacchi tibiali del legamento crociato
anteriore e posteriore e del retinacolo patellare mediale. Il legamento ileotibiale, ITB, si unisce con il retinacolo patellare laterale, LPR,
e si estende dal legamento patellare, PL, al legamento collaterale
fibulare, FCL. La piccola borsa posta tra i due suddetti legamenti, in
mancanza di patologie
Figura 8. La sezione coronale di porzione posteriore del ginocchio a livello dell’articolazione tibiofibulare mostra i corni posteriori
del menisco laterale, LM, e mediale, MM, il legamento posteriore
menisco-femorale (detto di Wrisberg), MFL, e l’attacco tibiale del
legamento crociato posteriore. Il tendine bicipite femorale, BF, è
visibile superiormente al legamento collaterale fibulare, FCL, che
può essere individuato separatamente dal tendine popliteo, PO. Il
Semitendinoso, ST, è separato dal menisco mediale e dalla capsula
articolare da un sottile strato di grasso.
122 | SportandAnatomy
F. Ruschi et al.
Figura 9. Sezione coronale di porzione verticale del legamento
crociato posteriore e di porzione superiore di legamento crociato
anteriore. Uno strato di grasso separa il legamento collaterale fibulare, FCL, dalla capsula articolare e dal menisco laterale, LM. Il
muscolo gracile, G, per la sua posizione rispetto al menisco mediale, MM potrebbe venire confuso con il legamento tibiale collaterale,
TCL, che a questo livello si unisce alla capsula articolare e allo stesso menisco mediale e può confondersi per l’assenza di segnale data
dalla corteccia di femore e tibia.
Le teste, rispettivamente mediale e laterale, del gastrocnemio prendono origine dal condilo e le tre strutture
circolari ovvero l’arteria poplitea, vena e nervo tibiale
rappresentano il fascio vascolo nervoso del poplite. Le
immagini del femore e della tibia risultano luminose, in
ragione del segnale restituito dal grasso contenuto nel
midollo ad alto contenuto di protoni, contornate dal
margine sottile dell’osso corticale che ne contiene invece una percentuale relativamente bassa. La rotula è
visibile in posizione anteriore al femore.
La struttura scura che dalla rotula si estende verso l’alto è il tendine quadricipite. La struttura altrettanto scura
che si estende in direzione caudale dalla rotula verso la
tuberosità tibiale è il legamento o tendine rotuleo. Sopra la rotula, esattamente dietro il tendine quadricipite,
si trova si trova il cuscinetto adiposo sovra rotuleo. Anteriormente al femore è posizionato invece il cuscinetto adiposo pre-femorale. Tra i due suddetti cuscinetti
si posiziona la borsa soprapatellare, una estroflessione
dello spazio di articolazione del ginocchio. Di solito si
Figura 10. Sezione coronale di porzione orizzontale del legamento crociato posteriore e di porzione mediana del legamento
crociato anteriore. Il tendine ileotibiale, ITB, è separato dal menisco
laterale tramite uno strato di tessuto adiposo.
tratta soltanto di uno spazio potenziale contenente una
piccola quantità di siero. I legamenti crociati, anteriore e
posteriore, sono i due maggiori legamenti del ginocchio.
Il crociato posteriore può essere considerato una semplice fascia di tessuto che si congiunge strettamente alla
parte interna del condilo mediale del femore, allungando
la sua porzione distale fino ad attaccarsi alla eminenza
posteriore della tibia. Non può considerarsi altrettanto il
legamento crociato anteriore che si congiunge, anch’esso strettamente, al condilo laterale del femore con ampio attacco sia alla tibia anteriore che alla superficie laterale della spina tibiale. Il legamento menisco femorale,
detto di Humprey, decorre anteriormente producendo
un assottigliamento localizzato del PCL.
Conclusioni
Lo strumento d’indagine costituito dalla MRI è di primaria importanza nella valutazione dei traumi sportivi
del ginocchio. La visione dettagliata dell’anatomia dei
legamenti, menischi, tendini, borse e la restituzione delle
loro patologie sono di aiuto per una pronta e accurata
rilevazione dei traumi così da consentire una cura appropriata e tempestiva che limiti quanto più possibile la
fase di sospensione dall’attività dell’atleta.
Applicazione della tecnica di Imaging a Risonanza Magnetica (RMI)
SportandAnatomy | 123
Bibliografia
Davis KW. MR imaging of the knee. Magn
Reson Imaging Clin N Am 2014;22.
Gupte CM, Smith A, McDermott ID, et al.
Meniscofemoral ligaments revisited.
Anatomical study, age correlation and
clinical implications. J Bone Joint Surg
Br 2002;84:846-51.
Luhmann SJ, Schootman M, Gordon JE, et
al. Magnetic resonance imaging of the
knee in children and adolescents. Its
role in clinical decision-making. J Bone
Joint Surg Am 2005;87:497-502.
Munshi M, Pretterklieber ML, Kwak S,
et al. MR imaging, MR arthrography,
and specimen correlation of the posterolateral corner of the knee: an anatomic study. AJR Am J Roentgenol
2003;180:1095-101.
Magee T. Three-tesla MR imaging of the
knee. Magn Reson Imaging Clin N Am
2007;15:125-32.
Munshi M, Pretterklieber ML, Kwak S, et
al. Normal MR imaging anatomy of the
knee. Magn Reson Imaging Clin N Am
2011;19:637-53.
Naraghi A, White LM. MR imaging of cruciate ligaments. Magn Reson Imaging
Clin N Am 2014;22:557-80.
Rosas HG. MRI of the meniscus. Magn Reson Imaging Clin N Am 2014;22:493-516.
Prickett WD, Ward SI, Matava MJ. Magnetic resonance imaging of the knee.
Sports Med 2001;31:997-1019.
Slattery T, Major N. Magnetic resonance
imaging pitfalls and normal variations:
the knee. Magn Reson Imaging Clin N
Am 2010;18:675-89.
Snoeckx A, Vanhoenacker FM, Gielen JL,
et al. Magnetic resonance imaging of
variants of the knee. Singapore Med J
2008;49:734-44.
Strouse PJ, Koujok K. Magnetic resonance
imaging of the pediatric knee. Top Magn
Reson Imaging 2002;13:277-94.
Tyler P, Datir A, Saifuddin A. Magnetic
resonance imaging of anatomical variations in the knee. Part 1: ligamentous
and musculotendinous. Skeletal Radiol
2010;39:1161-73.
Tyler P, Datir A, Saifuddin A. Magnetic
resonance imaging of anatomical variations in the knee. Part 2: miscellaneous.
Skeletal Radiol 2010;39:1175-86.
CORRISPONDENZA
Francesco Ruschi
[email protected]
124 | SportandAnatomy
F. Ruschi et al.