Funktionelle Veränderungen des Musculus pterygoideus lateralis bei Patienten mit temporomandibulären Störungen: Eine Pilotstudie zur Texturanalyse magnetresonanztomografischer Aufnahmen
Temporomandibuläre Störungen (TMD) sind ein häufiges klinisches Syndrom, das durch Schmerzen im Kiefergelenk (Temporomandibulargelenk, TMJ) oder assoziierten Geweben gekennzeichnet ist. TMD betreffen einen signifikanten Anteil der erwachsenen Bevölkerung, wobei ein Drittel der Erwachsenen über Symptome berichtet. Die Behandlung von TMD hat sich zu einer kostspieligen Herausforderung entwickelt, mit jährlichen Ausgaben von bis zu 4 Milliarden US-Dollar im letzten Jahrzehnt. Trotz ihrer Prävalenz bleibt die Ätiologie von TMD unklar und ist wahrscheinlich multifaktoriell bedingt. Eine der häufigsten Ursachen für TMD ist die Diskusverlagerung des Kiefergelenks, die oft mit pathologischen Veränderungen des Musculus pterygoideus lateralis (LPM) einhergeht. Diese funktionellen Veränderungen des LPM sind jedoch oft subtil und können durch konventionelle Bildgebungsverfahren allein nicht erfasst werden.
Ziel dieser Studie war es, funktionelle Veränderungen des LPM bei TMD-Patienten mittels Texturanalyse magnetresonanztomografischer (MRT) Aufnahmen zu evaluieren. Texturmerkmale, die intrinsische Eigenschaften von Geweben darstellen, wurden genutzt, um diese subtilen Veränderungen zu detektieren. Die Studie verwendete die Graustufen-Kookkurrenzmatrix (GLCM) zur Analyse der Textur des LPM in axialen T2-gewichteten Aufnahmen (T2WI). Untersucht wurden die Texturparameter Angular Second Moment (ASM), Kontrast, Korrelation, Inverse Different Moment (IDM) und Entropie.
In die Studie wurden 29 TMD-Patienten eingeschlossen, die mittels 3,0-T-MRT untersucht wurden. Die Patienten wurden basierend auf dem Diskusverlagerungstyp in drei Gruppen eingeteilt: keine Diskusverlagerung (DWoD), Diskusverlagerung mit Reposition (DDWR) und Diskusverlagerung ohne Reposition (DDWoR). Das MRT-Protokoll umfasste axiale T2WI und oblique sagittale protonendichte-gewichtete Aufnahmen (PDWI) bei geschlossenem und geöffnetem Mund. Die Aufnahmeparameter für T2WI waren: Repetitionszeit (TR) = 3600 ms, Echzeit (TE) = 92,5 ms, Field of View (FOV) = 21 × 21 cm², Matrixgröße = 320 × 288, Akquisitionen (NEX) = 2, Schichtdicke = 3 mm, Schichtabstand = 4 mm. Für PDWI galten: TR = 2423 ms, TE = 30 ms, FOV = 14 × 14 cm², Matrix = 288 × 192, NEX = 2, Schichtdicke = 2 mm, Schichtabstand = 1 mm.
Die Texturanalyse des oberen LPM-Anteils erfolgte mittels GLCM in ImageJ. Die Region of Interest (ROI) wurde in der Schicht mit der maximalen LPM-Fläche manuell platziert, unter Vermeidung von Fett- und Knochenstrukturen. Jede ROI wurde dreimal gemessen, und der Mittelwert der Texturparameter wurde analysiert.
Die Ergebnisse zeigten signifikante Unterschiede im Texturkontrast und der Entropie zwischen den Gruppen. Der Kontrast war in der DDWoR-Gruppe (46,30 [35,03; 94,48]) signifikant niedriger als in der DWoD-Gruppe (123,85 [105,06; 143,23]; Teststatistik = 23,05; p < 0,001). Die Entropie unterschied sich ebenfalls signifikant: DWoD (7,62 ± 0,33), DDWR (6,76 ± 0,35) und DDWoR (6,46 ± 0,39) (F-Wert = 60,352; pDWoD-DDWR < 0,001; pDWoD-DDWoR < 0,001; pDDWR-DDWoR = 0,014). Die Fläche unter der ROC-Kurve (AUC) zeigte eine exzellente diagnostische Genauigkeit der Entropie zur Unterscheidung von DWoD vs. DDWR (AUC = 0,96) und DWoD vs. DDWoR (AUC = 0,98). Der Kontrast wies eine gute Genauigkeit für DWoD vs. DDWoR auf (AUC = 0,88).
Die Ergebnisse legen nahe, dass Texturkontrast und Entropie funktionelle Veränderungen des LPM bei TMD zuverlässig identifizieren können. Diese Parameter könnten als bildgebende Biomarker zur Evaluation des LPM dienen. Die Studie unterstreicht das Potenzial der Texturanalyse, subtile Gewebeveränderungen zu erfassen, die in konventionellen MRT-Aufnahmen unsichtbar bleiben. Dies könnte neue Einblicke in die Pathomechanismen der Diskusverlagerung ermöglichen und Therapiestrategien optimieren.
Einschränkungen der Studie umfassen die begrenzte GLCM-Parametervielfalt (Schrittweite, Richtung) und den Fokus auf T2WI. Zukünftige Studien sollten weitere Texturmethoden (z. B. Histogrammanalyse, Local Binary Patterns) und Sequenzen (T1WI, diffusionsgewichtete Bildgebung) untersuchen.
Zusammenfassend zeigt diese Studie, dass die MRT-Texturanalyse funktionelle LPM-Veränderungen bei TMD effektiv detektiert. Die Parameter Kontrast und Entropie eignen sich zur Differenzierung von Diskusverlagerungen. Dieses Verfahren könnte die Diagnostik und Therapie von TMD verbessern. Validierung in größeren Kohorten und Erweiterung der Methodik sind zukünftig erforderlich.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000658