Nivelrikko eli osteoartroosi on yksi merkittävimmistä kansantaudeistamme. Nivelrikossa niveltyvien luiden päitä suojaava nivelrustokudos vaurioituu asteittain. Rutiinimenetelmät nivelrustovaurion havaitsemiseksi, ts. niveltähystys ja nivelraon röntgentutkimus, ovat kuitenkin usein joko liian epäherkkiä, subjektiivisia tai edellyttävät nivelen sisäistä tutkimusta. Magneettikuvaus on tällä hetkellä herkin menetelmä, jolla voidaan tutkia rustoa nivelen ulkopuolelta. Väitöskirjatyössä kehitettiin kahta magneettikuvausmenetelmää nivelruston rakenteen ja toiminnan arviointiin. Niiden soveltuvuutta testattiin kokeellisen rustovaurion havainnoinnissa ja kirurgisen nivelrustokorjauksen seurannassa.

Nivelrikossa rustokudoksen makromolekyylirakenne ja -koostumus muuttuvat. Tästä seuraa kudoksen toiminnallisten ominaisuuksien heikkeneminen, jolloin nivelen liikkuessa rusto ei kykene vastaamaan normaalilla tavalla siihen kohdistuvaan mekaaniseen kuormitukseen. Rustokudos tuhoutuu asteittain, mikä johtaa hoitamattomana nivelkipuihin ja lopulta keinonivelasennukseen. Magneettikuvauksella voidaan saada informaatiota ruston makromolekyyleistä ja niissä tapahtuvista muutoksista tutkimalla kudoksen sisältämän veden magneettisia ominaisuuksia, joihin makromolekyylit vaikuttavat.

Väitöskirjatyössä tarkasteltiin kahden magneettikuvausmenetelmän parametreja (T2-relaksaatioaikaa ja kontrastiainetehosteista T1-relaksaatioaikaa) tutkimalla ensin normaalia ja entsyymillä vaurioitettua naudan nivelrustoa. Vertailumenetelminä käytettiin kvantitatiivista mikroskopiaa ja mekaanista aineenkoestusta. Kokeissa havaittiin ensimmäisen menetelmän olevan herkkä rustokudoksen kollageenisäikeistön eheydelle ja rakenteelle. Toisella tekniikalla voitiin puolestaan arvioida rustokudoksen proteoglykaanien pitoisuusvaihteluita. Menetelmien avulla pystyttiin ennustamaan hyvin nivelruston kimmoisuutta. Lopuksi jälkimmäisellä menetelmällä tutkittiin normaaleja koehenkilöitä ja rustosolusiirrehoidettuja potilaita. Näissä aineistoissa tekniikka pystyi osoittamaan sekä vaihtelun ruston proteoglykaanien pitoisuudessa että näiden lisääntymisen korjaushoidon ansiosta.

Työ osoittaa, että kvantitatiivisen magneettikuvauksen menetelmillä voidaan havaita nivelrikon varhaisille vaiheille tyypillisiä rustomuutoksia. Tekniikoiden jatkokehitys kliinisiksi sovelluksiksi onkin jo käynnistetty. Menetelmät voivat mahdollistaa varhaisemman diagnoosin ja onnistuneen hoidon seurannan, mikä olisi sekä kansantaloudellisesti että potilaiden kannalta merkittävää.

Kuopion yliopisto
Tiedotusosasto

tiedotus@uku.fi