Radiografie en computer tomografie
Röntgen technieken zijn de eerste keus diagnostiek bij botproblemen. De klassieke (digitale) radiografie (rx) kan snel en eenvoudig uitgevoerd worden. Het geeft tweedimensionale projecties die meestal goed genoeg zijn om een globale indruk te krijgen van botpathologie, maar niet genoeg om de structuren op detailniveau te bekijken. Computer tomografie (CT) geeft verfijnde informatie: inzicht in driedimensionale structuren, doorgaans een veel betere resolutie en de mogelijkheid om botdichtheden te berekenen. Voor de dagelijkse toepassingen is CT veel te duur en tijdrovend. Maar dankzij de CT onderzoeken zijn bijna alle puzzelstukken in het satijnonderzoek op hun plek gevallen.
Klassieke radiografie. Een voorbeeld van satijn- en niet-satijncavia achterpoten is weergegeven in Fig. 1. Het normale lange bot (bv tibia) heeft een duidelijk afgelijnde radiopaque cortex, radiolucente medulla (beenmerg, normaal vetrijk en calciumarm) en een scherpe gewrichtsinterlinie. Typische bevindingen bij satijnziekte zijn: uitgesproken degeneratie van het kniegewricht (geen normale gewrichtsstructuur meer, letsels in aanpalende epifyses, osteofytose) en vervaging van de overgang cortex-merg. Het lange bot lijkt homogeen opgevuld te zijn met calciumrijk materiaal; op detailniveau lijkt het bot een spikkelpatroon te hebben (“moth eaten” in de Engelstalige literatuur, Myers et al., 1991). Dit kenmerk (“moth eaten”) wordt vaak gezien bij botkanter, echter, neoplasie werd uitgesloten op basis van meerdere overwegingen (zie Differentiaal diagnoses). Vergelijkbare afwijkingen komen voor bij niet-satijncavia’s met motoriek klachten (Fig. 2). De klassieke radiografie is niet geschikt om botdichtheden kwantitatief te bepalen; uitwendig zou het hier kunnen lijken dat botten van satijncavia’s meer calcium bevatten maar het tegenovergestelde is correct. Verder is de toepasbaarheid van rx voor diagnosestelling van satijnziekte beperkt: enkel grote letsels kunnen eenduidig geïnterpreteerd worden, er zijn veel artefacten en toevalsbevindingen.
Computer tomografie. CT beelden werden opgenomen met behulp van een micro-CT VivaCT scanner (Technische Universiteit Eindhoven) en Philips Mx8000 Dual CT Scanner (Dierenkliniek Causus, Oudenburg). De meest aangetaste botten bij satijncavia’s waren de achterbenen – femur en tibia, en de schedel. De doorsneden door de diafyse tibia laten de aard van de afwijking direct zien (Fig. 3). De meest opvallende kenmerken zijn: ontkalking en expansie van de cortex en onderdrukking van het beenmerg. Het aangetaste bot heeft een typische structuur van “zout en peper” (Engels: “salt and pepper”), zie ook Fig. 5. Hoe dichterbij het gewricht, hoe drastischer de veranderingen. In de proximale tibia (Fig. 4) zien wij een chaotisch patroon van trabekels met talrijke botcystes. Radiografisch kunnen dergelijke cystes tumoren nabootsen, dit heeft in de humane geneeskunde een speciale benaming (“brown tumors”, lees verder). De gewrichtsvlakte vertoont gemengde lytische-sclerotische letsels. Soortgelijke letsels zijn ook zichtbaar in transverse doorsneden van schedels (Fig. 5). Verder zien wij expansie en deformatie van de mandibulae (Fig. 5); dit geeft typische symptomen van zachte en opgezwollen kaken (“rubber jaws”) bij satijncavia’s. Gezien de vergaande ontkalking van de onderkaak kan men begrijpen dat cavia’s met een dergelijke aandoening ook verworven tandproblemen ontwikkelen (Gebit). De stabiliteit van het kaakbot is immers sterk verminderd.
Botpathologie kan best beoordeeld en geïdentificeerd worden op tweedimensionale doorsneden van lange benen en schedels. Driedimensionale reconstructies voegen niet zoveel extra info toe, maar ze zien er spectaculair uit (de galerij in Fig. 6, 7 en 8). In Fig. 6B en C zien wij achterpoten van twee satijncavia’s in verschillende stadia van satijnziekte. Hieruit volgt dat de ontaarding bij het gewricht begint (bv distale femur – proximale tibia) en zich pas later verspreidt naar de diafyse. In alle 3D reconstructies zijn er uitgesproken periostale bot resorpties te zien bij satijncavia’s.
Zoals beschreven in Gebit, komen tandproblemen vaak voor bij satijncavia’s. Met behulp van CT kan men meer inzicht krijgen in het type van het probleem: verworven tandziekte door veralgemeende botontkalking, abcessen/botcystes, haakjes die moeilijk zichtbaar zijn tijdens de gewone mondinspectie enz. Enkele voorbeelden zijn weergegeven in Fig. 9-10.
Botdensitometrie. Hoge-resolutie digitale beelden, zoals in Fig. 3-5, kunnen gebruikt worden om botdichtheden te bepalen. Met gebruikt hiervoor een programma dat rx absorptie intensiteiten kan integreren (ImageJ). Ik heb mineraal dichtheden in verschillende botten van 4 satijncavia’s en 5 niet-satijncavia’s bepaald. De satijncavia’s waren in verschillende stadia van satijnziekte, bij de meeste dieren werden nog geen uitgesproken symptomen van mankheid vastgesteld. Significante afwijkingen werden gevonden in de volgende botten: schedel, onderkaak, diafyse femur en tibia (zie tabel). Deze botten hebben een duidelijk lagere mineraal dichtheid bij satijncavia’s. De dichtheden van tanden en kiezen zijn ongeveer gelijk bij alle dieren. De mineraal dichtheid van weke delen lijkt daarentegen hoger te zijn bij satijnen dan bij controle cavia’s, maar het effect is (net) niet significant (op confidentieniveau van 95%).
| Densiteit (rel. eenheden) | Satijn (N=4) | Controle (N=5) | p |
| Calvarium | 125±13 | 161±4 | 0.009 |
| Bulla tympanica | 237±5 | 251±5 | – |
| Alveolair bot | 158±19 | 221±22 | 0.003 |
| Ramus mandibulae | 58±24 | 137±19 | 0.001 |
| Molaren | 222±15 | 228±23 | 0.5 |
| Snijtanden | 207±19 | 240±10 | – |
| Diafyse femur | 164±28 | 208±16 | 0.04 |
| Diafyse tibia | 146±29 | 204±13 | 0.02 |
| Epifyse femur | 113±20 | 142±11 | 0.06 |
| Epifyse tibia | 96±27 | 121±19 | 0.2 |
| Weke delen (m. quadriceps femoris) | 34±2 | 31±2 | 0.06 |
Discussie. Het beeld van botontkalking, expansie van cortex in lange benen, verstoorde botafzetting (chaotische trabekels en botcystes) in de epifyses en periostale resorpties is al lang bekend in de humane geneeskunde. In de laatste decades van de vorige eeuw werden diagnostieken zoals CT standaard in ziekenhuizen. Deze werden dus ook intensief gebruikt in onderzoeken naar (metabole) botziektes. Een van de belangrijkste humane botaandoeningen, fibreuze osteodystrofie, is veroorzaakt door hyperparathyreoïdie (Hruska en Teitelbaum, 1995, Schiller en Teitelbaum, 1999). Hyperparathyreoïdie is een fysiologisch respons op verhoogde calciumbehoeften van het lichaam. Onder de invloed van het bijschildklier hormoon (PTH) wordt bot remodeling intensiever; het bot wordt afgebroken zodat calcium vrijgesteld kan worden in het bloed.
In hyperparathyreoïdie worden de botten poreus; ze vertonen de karakteristieke kenmerken van “zout en peper” op rx – gemengde osteolytische en sclerotische letsels met verstoorde trabekel structuren en talrijke cystes (Jevtic, 2003). Botdelen die normaal actief zijn (snelle turnover) worden als eerste aangetast. Deze zijn: botten van de schedel, in het bijzonder van de kaken, en de periarticulaire regio’s (epifyses, metafyses) van lange benen (Lautenbach et al., 1968; Lee et al., 1996). In de latere stadia wordt de cortex van lange benen ook aangetast, zodat het beenmerg onderdrukt wordt (Hruska and Teitelbaum, 1995). Periostale botresorpties zijn een ander typisch kenmerk van hyperparathyreoïdie. Ze worden gevormd door osteoclasten die vanuit het periost het bot infiltreren en afbreken. Op den duur vormen ze gevorderde letsels – botcystes – die radiografisch op tumorale botresorpties lijken (“brown tumors”). De benaming van deze geavanceerde botziekte is osteitis cystica fibrosa. Voorbeelden van “zout en peper” patronen en “brown tumors” in het bekken en de schedel van een humane patiënt met secundaire renale hyperparathyreoïdie zien wij in Fig. 11-12. Radiografisch komt het ziektebeeld van satijnziekte (Fig. 3-5) overeen met de humane metabole botziekte veroorzaakt door hyperparathyreoïdie.
De bevindingen van botdensitometrie zijn bij humane patiënten vergelijkbaar. Vergaande ontkalking wordt meestal geconstateerd in de beenderen van de schedel en in de diafyses van lange benen. De peri-articulaire regio’s (epifyses) hebben een nagenoeg normale of soms zelfs licht verhoogde mineraal dichtheid, ondanks het feit dat ze als eerste aangetast worden en de grootste letsels op CT en rx vertonen. Hruska en Teitelbaum (1995) gaven daar een verklaring voor: de epifyses zijn de regio’s met de meest intensieve remodeling. Het bot wordt snel afgebroken, maar ook snel terug gedeponeerd (zie remodeling mechanismen in Botziektes). Zo ontstaat er een chaotisch patroon van lytische-sclerotische letsels, maar de netto dichtheid hoeft niet lager te zijn dan normaal. Dit zien wij ook bij satijncavia’s (Fig. 4 en tabel).
Op basis van de radiografische bevindingen en botdensitometrie kan men concluderen dat de botletsels bij satijnziekte morfologisch op de botletsels bij (humane) hyperparathyreoïdie lijken.
Literatuurlijst
Hruska KA, Teitelbaum ST. (1995) Renal osteodystrophy. New England Journal of Medicine 333:166-174.
Myers JL, Arocho J, Bernreuter W, Dunham W, Mazur MT. (1991) Leiomyosarcoma of bone. A clinicopathologic, immunohistochemical, and ultrastructural study of five cases. Cancer 67(4):1051-1056.
Lautenbach E, Dockhorn R. (1968) Osteodystrophia fibrosa generalisata (Recklinghausen’s disease; hyperparathyroidism) and its effects on the jaws. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. 25(3):479-484.
Lee VS, Webb MS, Martinez S, McKay CP, Leight GS. (1996) Uremic leontiasis ossea: “bighead” disease in humans? Radiologic, clinical, and pathologic features. Radiology 199(1):233-240.
Schiller AL, Teitelbaum SL. (1999) Bones and Joints. In: Rubin E, Farber EL (eds). Pathology. Lippincott-Raven.
