Hintergrund: Bildgebung ist für die Diagnose der axialen Spondyloarthritis (axSpA) essenziell. Neben dem Röntgen der Sakroiliakalgelenke kommt vor allem die Magnetresonanztomographie (MRT) und seltener die Computertomographie (CT) zum Einsatz. Dennoch ist die Auswahl der richtigen Bildgebung umstritten. Während das Röntgen und die CT strukturelle Veränderungen wie Erosionen, Sklerose und Ankylose gut darstellen können, ermöglicht die MRT die Beurteilung von aktiver Entzündung des Knochenmarks (Osteitis). Aufgrund der geringen Spezifität der Osteitis werden aber strukturellen Veränderungen bei der Diagnose der axSpa zunehmende Bedeutung zugeschrieben. Zielsetzung: Ziel dieser Arbeit ist es, die einzelnen Bildgebungsmethoden sowie ihre Kombination hinsichtlich ihrer diagnostischen Genauigkeit zu vergleichen. Auf Basis der CT wird eine Definition positiver Bildgebung der Sakroiliakalgelenke erarbeitet und auf spezielle suszeptibilitätsgewichtete Sequenzen (SWI) in der MRT übertragen. Mit ihnen können CT-ähnliche Bilder mit direkter Knochendarstellung erzeugt werden. Methode: Diese Arbeit umfasst 546 Studienteilnehmer:innen, davon 102 Betroffene mit axSpA, 80 Betroffene mit unterem Rückenschmerz ohne axSpA sowie 364 gesunde Kontrollen aus drei verschiedenen Studien. Die diagnostische Genauigkeit von Röntgen, CT und MRT sowie die Kombination aus Röntgen und MRT sowie CT und MRT wurden an 163 Betroffenen mit drei Bewertern und Bewerterinnen untersucht. Anhand der CT-Untersuchungen erfolgte eine detaillierte Analyse der strukturellen Läsionen wie Ankylose, Sklerose und Erosionen bei 546 Patientinnen und Patienten zur Erarbeitung einer Definition einer positiven CT für Sakroiliitis. Schließlich wurden mittels SWI CT-ähnliche MR-Bilder bei 68 Probanden erzeugt und bewertet. Ergebnisse: Die MRT und die CT erwiesen sich als überlegen gegenüber dem Röntgen, wobei die CT die größte Sensitivität zeigte. Die Hinzunahme der MRT zu der CT verbesserte die diagnostische Genauigkeit nur unwesentlich gegenüber der CT allein. Läsionen im ventralen Gelenkspalt sowie Sklerose zeigten eine geringe diagnostische Genauigkeit auf, während sich Ankylose und/oder Erosionen des mittleren und dorsalen Gelenkspalts als spezifisch für die axSpA erwiesen. Die SWI 5 zeigte im Vergleich zu der konventionellen MRT eine höhere Sensitivität und Spezifität für die Detektion von Erosionen und Sklerose. Schlussfolgerung: Diese Arbeit konnte die Bedeutung struktureller Läsionen für die Differenzialdiagnose der axSpA unterstreichen. Die CT ist dem Röntgen bei ähnlicher Strahlenexposition für die Darstellung dieser Läsionen überlegen und sollte daher als alternative Bildgebung in Betracht gezogen werden. Veränderungen in den ventralen Gelenkabschnitten erwiesen sich als weniger spezifisch für die axSpA, während Erosionen im mittleren und dorsalen Gelenkspalt sowie Ankylose entscheidende Bedeutung haben. In der MRT ermöglicht die SWI eine CT-ähnliche und damit verbesserte Darstellung dieser Veränderung.
Background: Imaging is essential in the diagnosis of axial Spondyloarthritis (axSpA). Beside X-ray (XR), magnetic resonanz imaging (MRI) and in special cases computed tomography (CT) is used. Still, the right imaging modality is discussed. While XR and CT is capable of depict structural changes of the sacroillac joint like erosions, sclerosis and ankylosis, MRI allows the depiction of active inflammation of the bone marrow (osteitis). Due to low specificity of osteitis, the importance of structural changes are strengthened. Objective: The aim of this work was to compare established imaging modalities and the combination of those for the diagnosis of axSpA. Using CT, a definition of a positive imaging of the sacroiliac joint for structural changes was worked out and transferred to MRI using susceptibility- weighted imaging (SWI). This allows to create CT-like images and direct depiction of the bone. Methods: This analysis includes 546 patients (102 axSpA, 80 non-axSpA with lumbal back pain, 364 healthy controls) from three various studies. Diagnostic accuracy of XR, CT and MRI, as well as the combination of XR and MRI and CT and MRI were investigated in 163 patients with three readers. CT-scans in 546 patients were used for a detailed analysis of structural lesions such as erosions, sclerosis and ankylosis to assess a definition of a positive CT for sacroiliitis. Using SWI, CT-like images were generated in MRI in 68 patients and analyzed. Results: MRI and CT showed a superior diagnostic accuracy compared to XR. While CT was best in sensitivity, adding MRI to CT did not benefit diagnostic accuracy. Lesions in the ventral joint space and sclerosis showed a low diagnostic accuracy for axSpA, however, ankylosis and erosions of the middle and/or dorsal joint space showed a high specificity for axSpA. SWI was superior in detecting erosions and sclerosis compared to standard T1 weighted images. Conclusion: This work underlines the impact of structural lesions in the differential diagnosis of axSpA. While having a similar radiation exposure, CT is superior in the depiction of these lesions and should be considered as alternative imaging modality. Ankylosis and erosions of the middle and dorsal joint space are crucial markers, while 7 lesions in the ventral joint space and sclerosis are less specific. Using CT-like images generated from SWI, depiction of erosions and sclerosis can be improved in MRI.
