Can MRI analysis determine whether there are predisposing acute or chronic conditions in spontaneous osteonecrosis of the knee?

Abstract

Objective

The purpose of this study was to analyze the possible underlying causes of spontaneous osteonecrosis of the knee in adults according to the lesion's behavior on magnetic resonance imaging (MRI): acute lesion (insufficiency fractures) or chronic lesion (osteoarthritic degeneration).

Material and methods

We retrospectively evaluated the MRI studies of the knee in 48 patients who fulfilled criteria for spontaneous osteonecrosis. A total of 51 subchondral lesions were included and classified in two groups: those in which linear images were present (group A) and those in which linear images were not present (group B). We recorded the location and size of the lesions, their signal intensity, their relation to bone marrow edema, ipsilateral meniscal tear and abnormalities in the adjacent cartilage, as well as the presence of osteoarthritis.

Results

We studied 28 men and 20 women (mean age, 55.1 ± 18.0 years). Linear images were present in 58.5% of lesions (group A) and absent in 41.2% (group B). The most common location in both groups was the internal femoral condyle (56.7% in group A and 52.4% in group B). 88.2% of lesions were hypointense on T1-weighted and fat suppressed proton density sequences. The mean size of the anteroposterior and transverse diameters was 11.9 ± 3.6 × 9.4 ± 3.9 mm in group A and 10.9 ± 5.1 × 10.5 ± 4.5 mm in group B. The predominant bone marrow edema was severe (grade 2–3) in group A and mild (grade 0–1) in group B (p = 0.033). Cartilage defects ipsilateral to the subchondral lesion were more common in group B than in group A, although this difference was not statistically significant (76.2% and 56.7%, respectively; p = 0.33). The frequency of ipsilateral meniscal tear was similar in the two groups (56.7% in group A and 57.1% in group B; p = 0.97).

Conclusion

Knowledge of the MRI findings of spontaneous osteonecrosis and evaluation of associated data (type of lesion, bone edema, meniscal tear, and ipsilateral cartilage defects) can help determine the primary predisposing process. Linear lesions may be related to an acute process (insufficiency fractures) and non-linear lesions to a chronic process (osteoarthritis).

Resumen

Objetivo

Analizar la posible etiología subyacente de la osteonecrosis (ON) espontánea de la rodilla en adultos, según su comportamiento en la resonancia magnética (RM): lesión aguda (fracturas por insuficiencia) o crónica (degeneraciones artrósicas).

Material y método

Se realizó un estudio retrospectivo en el que se evaluaron las RM de rodillas de 48 pacientes que cumplían criterios de ON espontánea. En total, se incluyeron 51 lesiones subcondrales, que se dividieron en 2 grupos según la presencia de imágenes lineales (grupo A) o no (grupo B). Recogimos la localización y el tamaño de las lesiones, su intensidad de señal, su relación con el edema óseo, la rotura meniscal ipsolateral y las anomalías del cartílago adyacente, así como la existencia de artrosis.

Resultados

Estudiamos a 28 hombres y a 20 mujeres con una edad media de 55,1 ± 18,0 años. La morfología más frecuente fue la lineal (grupo A) frente a la no lineal (grupo B) (el 58,8 y el 41,2%, respectivamente). En ambos grupos, la localización más frecuente fue el cóndilo femoral interno (el 56,7% en el grupo A y el 52,4% en el grupo B), y la intensidad de señal predominante (88,2%) fue hipointensa en T1 y DP con supresión grasa. El tamaño medio en milímetros de las lesiones en los diámetros anteroposterior y transversal fue en el grupo A de 11,9 ± 3,6 × 9,4 ± 3,9 y en el grupo B de 10,9 ± 5,1 × 10,5 ± 4,5. El edema óseo predominante fue grave (grado II-III) en el grupo A y leve (grado 0-I) en el grupo B (p = 0,033). Los defectos del cartílago ipsolateral a la lesión subcondral fueron superiores en el grupo B que en el grupo A (el 76,2 y el 56,7%, respectivamente; p = 0,33), mientras que la incidencia de rotura meniscal ipsolateral fue similar en ambos grupos (el 56,7% en el grupo A y el 57,1% en el grupo B; p = 0,97).

Conclusión

Al conocer los hallazgos de la ON espontánea de la rodilla en la RM y valorar otros datos (tipo de lesión, edema óseo, rotura meniscal y defectos del cartílago ipsolateral), podemos intentar determinar un proceso primario predisponente. Las lesiones lineales podrían relacionarse con un proceso agudo (fracturas por insuficiencia) y las no lineales con un proceso crónico (artrosis).