Detection of Thickness and Volume Changes on Knee Cartilage in Femoral-tibial Joint in Different Stress Conditions with MRI

Detection of Thickness and Volume Changes on Knee Cartilage in Femoral-tibial Joint in Different Stress Conditions with MRI Knee cartilage and meniscus are living tissue, but have limited opportunities for growth and renewal. If they are not loaded for long time, there is a breach of metabolism in the deeper tissues. Many negative changes may be substantially eliminated by periodic various activities. Appropriate load (alternating medium intensity) stimulates the growth of cartilage and muscle and thus prevents them from wasting. When loads are occurring, with elastic deformation of cartilage synovial fluid is extruded from the matrix into the articular capsule slot and the density of the matrix grows. With removing load synovial fluid flows back into the cartilage. Given the intracharacteristics of the knee (spatial insufficiency) display changes directly inside the meniscus and cartilage is problematic. Detection and modeling of mechanical response of tissue structures to external mechanical loading is possible using non-invasive imaging methods. Fairly accurate representation with wide application in patients provides magnetic resonance imaging (MRI). MRI use is overwhelmingly performed in supine without burdening the limbs, which can lead to some extent misleading information, even though the unloaded cartilage is exposed to pressure induced by muscle tone. From the point of evaluating changes in knee cartilage to various long-lasting stress following publications are subject to literary critival review. The findings in this paper are obtained mainly on the study of avaliable literature. The authors use to evaluate changes different parameter setting of MRI and thus try to get the most detailed information about the observed structures in various specific types of loads. Detekování tloušťky a objemových změn kolenních chrupavek ve femoro-tibialním skloubení v různých zátěžových režimech prostřednictvím MRI Chrupavky a menisky kolenního kloubu jsou živé tkáně, mají však omezené možnosti pro růst a obnovu. Pokud nejsou dlouhodobě zatěžovány, dochází k porušení látkové výměny v hlubších vrstvách. Mnohé negativní změny však mohou být značně eliminovány periodickou nejednostranní aktivitou, přiměřená zátěž (střední střídavá intenzita) stimuluje růst chrupavky a svalů, a tak zabraňuje jejich ochabování. Při zatížení dochází ke pružné deformaci chrupavky, z matrix je vytlačována synoviální tekutina do kloubní štěrbiny, denzita matrix tak roste. Při odlehčení synoviální tekutina proudí zpět do chrupavky. Vzhledem k intracharakteristikám kolenního kloubu (prostorová nedostatečnost) je zobrazení změn přímo uvnitř menisků a chrupavek problematické. Detekce a modelace mechanické reakce tkáňových struktur na vnější mechanické zatížení je možná pomocí neinvazivních zobrazovacích metod. Poměrně přesné zobrazení s širokým uplatněním u pacientů poskytuje zobrazování magnetickou rezonancí (MRI). Zobrazování MRI je v drtivé většině prováděno v leže bez jakéhokoliv zatížení končetiny, což může podávat do jisté míry zkreslující informace, i když i nezatížená chrupavka je vystavena tlaku vyvolanému svalovým tonem. Z aspektu vyhodnocování změn na kolenní chrupavce po různě dlouho trvající zátěži jsou podrobeny následující publikace literární rešerši. Autoři využívají na ohodnocení změn různé nastavení parametrů MRI a tak se snaží získat co nejpodrobnější informace o sledovaných strukturách v různých specifických druzích zatížení.