ผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์ของบทความ
สิ่งตีพิมพ์ใหม่
การวินิจฉัยโรคข้อเข่าเสื่อม: การตรวจ MRI ของกระดูกอ่อนข้อ
ตรวจสอบล่าสุด: 03.07.2025

เนื้อหา iLive ทั้งหมดได้รับการตรวจสอบทางการแพทย์หรือตรวจสอบข้อเท็จจริงเพื่อให้แน่ใจว่ามีความถูกต้องตามจริงมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
เรามีแนวทางการจัดหาที่เข้มงวดและมีการเชื่อมโยงไปยังเว็บไซต์สื่อที่มีชื่อเสียงสถาบันการวิจัยทางวิชาการและเมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้ โปรดทราบว่าตัวเลขในวงเล็บ ([1], [2], ฯลฯ ) เป็นลิงก์ที่คลิกได้เพื่อการศึกษาเหล่านี้
หากคุณรู้สึกว่าเนื้อหาใด ๆ ของเราไม่ถูกต้องล้าสมัยหรือมีข้อสงสัยอื่น ๆ โปรดเลือกแล้วกด Ctrl + Enter
ภาพ MRI ของกระดูกอ่อนข้อแสดงให้เห็นโครงสร้างทางเนื้อเยื่อวิทยาและองค์ประกอบทางชีวเคมีโดยรวม กระดูกอ่อนข้อไม่มีรอยบุ๋ม ซึ่งไม่มีเลือดมาเลี้ยง การระบายน้ำเหลือง และเส้นประสาทของตัวเอง ประกอบด้วยน้ำและไอออน เส้นใยคอลลาเจนประเภท II คอนโดรไซต์ โปรตีโอกลีแคนที่รวมตัวกัน และไกลโคโปรตีนอื่นๆ เส้นใยคอลลาเจนจะแข็งแรงขึ้นในชั้นใต้กระดูกอ่อนของกระดูก เหมือนกับสมอ และวิ่งตั้งฉากกับพื้นผิวข้อต่อ โดยแยกออกจากกันในแนวนอน ระหว่างเส้นใยคอลลาเจนมีโมเลกุลโปรตีโอกลีแคนขนาดใหญ่ที่มีประจุลบมาก ซึ่งดึงดูดโมเลกุลน้ำอย่างเข้มข้น คอนโดรไซต์ของกระดูกอ่อนจะเรียงตัวกันเป็นเสาคู่ พวกมันสังเคราะห์คอลลาเจนและโปรตีโอกลีแคน รวมถึงเอนไซม์ที่ไม่ทำงานซึ่งทำลายเอนไซม์และสารยับยั้งเอนไซม์
จากการตรวจทางเนื้อเยื่อวิทยา พบว่ากระดูกอ่อนมี 3 ชั้นในข้อต่อขนาดใหญ่ เช่น หัวเข่าและสะโพก ชั้นที่ลึกที่สุดเป็นบริเวณที่กระดูกอ่อนและกระดูกใต้กระดูกอ่อนทำหน้าที่ยึดเส้นใยคอลลาเจนที่ทอดยาวจากกระดูกอ่อนไปยังพื้นผิวเป็นมัดหนาแน่นที่เชื่อมติดกันด้วยเส้นใยไขว้จำนวนมาก ชั้นนี้เรียกว่าชั้นเรเดียล เมื่อเข้าใกล้พื้นผิวข้อต่อ เส้นใยคอลลาเจนแต่ละเส้นจะละเอียดขึ้นและมัดรวมกันเป็นแถวขนานที่สม่ำเสมอและแน่นหนาขึ้น โดยมีการเชื่อมขวางน้อยลง ชั้นกลาง ซึ่งก็คือชั้นทรานสิชั่นหรือชั้นกลาง ประกอบด้วยเส้นใยคอลลาเจนที่จัดเรียงแบบสุ่มมากขึ้น โดยส่วนใหญ่มีทิศทางเฉียงเพื่อต้านทานแรงดึง แรงกดดัน และแรงกระแทกในแนวตั้ง ชั้นผิวเผินที่สุดของกระดูกอ่อนข้อต่อ เรียกว่าชั้นแทนเจนต์ เป็นชั้นบางๆ ของเส้นใยคอลลาเจนที่เรียงตัวกันแน่นและมีทิศทางสัมผัสในแนวแทนเจนต์ ซึ่งต้านทานแรงดึงที่เกิดจากแรงกด และสร้างเกราะป้องกันของเหลวในเนื้อเยื่อระหว่างข้อที่กันน้ำได้ ป้องกันไม่ให้ของเหลวสูญเสียไประหว่างการกดทับ เส้นใยคอลลาเจนที่อยู่ผิวเผินที่สุดของชั้นนี้จะเรียงตัวในแนวนอน โดยสร้างแผ่นแนวนอนที่หนาแน่นบนพื้นผิวข้อต่อ แม้ว่าเส้นใยของโซนสัมผัสผิวเผินจะไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับเส้นใยของชั้นที่ลึกกว่าก็ตาม
ตามที่ระบุไว้ ภายในเครือข่ายเซลล์ที่ซับซ้อนของเส้นใยนี้ จะมีโมเลกุลโปรตีโอไกลแคนที่ชอบน้ำรวมตัวกันอยู่ โมเลกุลขนาดใหญ่เหล่านี้มีเศษ SQ และ COO" ที่มีประจุลบที่ปลายกิ่งจำนวนมาก ซึ่งดึงดูดไอออนที่มีประจุตรงข้ามกัน (โดยปกติคือ Na + ) ได้อย่างแรง ซึ่งจะส่งเสริมให้น้ำซึมผ่านออสโมซิสเข้าไปในกระดูกอ่อน แรงดันภายในเครือข่ายคอลลาเจนนั้นมหาศาล และกระดูกอ่อนทำหน้าที่เป็นเบาะรองไฮโดรไดนามิกที่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง การบีบอัดของพื้นผิวข้อต่อทำให้น้ำที่มีอยู่ในกระดูกอ่อนเคลื่อนตัวในแนวนอน เนื่องจากเครือข่ายเส้นใยคอลลาเจนถูกบีบอัด น้ำจะถูกกระจายใหม่ภายในกระดูกอ่อน ทำให้ปริมาตรรวมของมันไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อการบีบอัดหลังจากการรับน้ำหนักที่ข้อต่อลดลงหรือถูกกำจัด น้ำจะเคลื่อนกลับ โดยถูกดึงดูดโดยประจุลบของโปรตีโอกลีแคน นี่คือกลไกที่รักษาปริมาณน้ำที่สูง และด้วยเหตุนี้ ความหนาแน่นของโปรตอนในกระดูกอ่อนจึงสูง ปริมาณน้ำที่สูงที่สุดจะสังเกตได้ใกล้กับพื้นผิวข้อต่อมากขึ้น และลดลงเมื่อเข้าใกล้กระดูกใต้กระดูกอ่อน ความเข้มข้นของโปรตีโอกลีแคนจะเพิ่มขึ้นในชั้นลึกของกระดูกอ่อน
ปัจจุบัน MRI เป็นเทคนิคการถ่ายภาพหลักสำหรับกระดูกอ่อนใส ซึ่งทำโดยใช้ลำดับเกรเดียนต์เอคโค (GE) เป็นหลัก MRI สะท้อนให้เห็นปริมาณน้ำในกระดูกอ่อน อย่างไรก็ตาม ปริมาณโปรตอนน้ำที่มีอยู่ในกระดูกอ่อนมีความสำคัญ ปริมาณและการกระจายตัวของโมเลกุลโปรตีโอไกลแคนที่ชอบน้ำและการจัดระเบียบแบบแอนไอโซทรอปิกของเส้นใยคอลลาเจนส่งผลต่อไม่เพียงแต่ปริมาณน้ำทั้งหมด เช่น ความหนาแน่นของโปรตอนในกระดูกอ่อนเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อสถานะของคุณสมบัติการคลายตัว เช่น T2 ของน้ำนี้ด้วย ทำให้กระดูกอ่อนมีภาพ "แบบโซน" หรือแบบแบ่งชั้นที่มีลักษณะเฉพาะบน MRI ซึ่งนักวิจัยบางคนเชื่อว่าสอดคล้องกับชั้นเนื้อเยื่อของกระดูกอ่อน
ในภาพที่มีเวลาสะท้อนเสียงสั้นมาก (TE) (น้อยกว่า 5 มิลลิวินาที) ภาพกระดูกอ่อนที่มีความละเอียดสูงกว่ามักจะแสดงภาพสองชั้น โดยชั้นลึกจะอยู่ใกล้กับกระดูกมากขึ้นในโซนก่อนการสร้างแคลเซียม และมีสัญญาณต่ำ เนื่องจากการมีอยู่ของแคลเซียมจะทำให้ TR สั้นลงอย่างมากและไม่สร้างภาพ ส่วนชั้นผิวเผินสร้างสัญญาณ MP ที่มีความเข้มปานกลางถึงสูง
ในภาพ TE ระดับกลาง (5-40 มิลลิวินาที) กระดูกอ่อนจะมีลักษณะเป็นสามชั้น ได้แก่ ชั้นผิวเผินที่มีสัญญาณต่ำ ชั้นทรานสิชั่นที่มีความเข้มของสัญญาณระดับกลาง และชั้นลึกที่มีสัญญาณ MP ต่ำ ในการถ่วงน้ำหนัก T2 สัญญาณจะไม่รวมชั้นกลาง และภาพกระดูกอ่อนจะมีความเข้มต่ำอย่างสม่ำเสมอ เมื่อใช้ความละเอียดเชิงพื้นที่ต่ำ บางครั้งอาจมีชั้นเพิ่มเติมปรากฏขึ้นในภาพ TE ระยะสั้น เนื่องจากมีสิ่งแปลกปลอมที่ถูกตัดเฉียงและคอนทราสต์สูงที่ส่วนต่อประสานระหว่างกระดูกอ่อนกับของเหลว ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการเพิ่มขนาดเมทริกซ์
นอกจากนี้ โซน (ชั้น) บางส่วนเหล่านี้อาจไม่สามารถมองเห็นได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ เช่น เมื่อมุมระหว่างแกนกระดูกอ่อนและสนามแม่เหล็กหลักเปลี่ยนแปลง ลักษณะของชั้นกระดูกอ่อนอาจเปลี่ยนไป และกระดูกอ่อนอาจมีภาพที่เป็นเนื้อเดียวกัน ผู้เขียนอธิบายปรากฏการณ์นี้ด้วยคุณสมบัติแอนไอโซทรอปิกของเส้นใยคอลลาเจนและการวางแนวที่แตกต่างกันภายในแต่ละชั้น
ผู้เขียนรายอื่นเชื่อว่าการได้ภาพกระดูกอ่อนแบบแบ่งชั้นนั้นไม่น่าเชื่อถือและเป็นสิ่งแปลกปลอม ความเห็นของนักวิจัยยังมีความแตกต่างกันในเรื่องความเข้มข้นของสัญญาณจากภาพกระดูกอ่อนสามชั้นที่ได้ การศึกษานี้มีความน่าสนใจมากและแน่นอนว่าต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม
การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างกระดูกอ่อนในโรคข้อเข่าเสื่อม
ในระยะเริ่มแรกของโรคข้อเข่าเสื่อม คอลลาเจนในชั้นผิวเผินของกระดูกอ่อนจะเสื่อมสภาพลง ส่งผลให้ผิวสึกกร่อนและน้ำซึมผ่านได้มากขึ้น เมื่อโปรตีโอกลีแคนบางส่วนถูกทำลาย ไกลโคซามิโนกลีแคนที่มีประจุลบมากขึ้นจะปรากฏขึ้น ซึ่งจะดึงดูดไอออนบวกและโมเลกุลของน้ำ ในขณะที่โปรตีโอกลีแคนที่เหลือจะสูญเสียความสามารถในการดึงดูดและกักเก็บน้ำ นอกจากนี้ การสูญเสียโปรตีโอกลีแคนยังลดผลยับยั้งการไหลของน้ำในเนื้อเยื่อ ส่งผลให้กระดูกอ่อนบวมขึ้น กลไกการบีบอัด (กักเก็บ) ของเหลว "ไม่ทำงาน" และความต้านทานแรงกดของกระดูกอ่อนจะลดลง ผลของการถ่ายโอนภาระส่วนใหญ่ไปยังเมทริกซ์แข็งที่เสียหายแล้วจะเกิดขึ้น ส่งผลให้กระดูกอ่อนที่บวมขึ้นมีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายทางกลมากขึ้น เป็นผลให้กระดูกอ่อนได้รับการฟื้นฟูหรือเสื่อมสภาพลงอย่างต่อเนื่อง
นอกจากความเสียหายต่อโปรตีโอกลีแคนแล้ว เครือข่ายคอลลาเจนยังถูกทำลายบางส่วนและไม่สามารถฟื้นฟูได้อีกต่อไป และรอยแตกและแผลในแนวตั้งจะปรากฏขึ้นในกระดูกอ่อน รอยโรคเหล่านี้อาจขยายลงไปถึงกระดูกอ่อนใต้กระดูกอ่อน ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวและของเหลวในข้อจะแพร่กระจายไปยังชั้นฐาน ทำให้เกิดเนื้อตายของกระดูกและซีสต์ใต้กระดูกอ่อนในบริเวณเล็กๆ
ควบคู่ไปกับกระบวนการเหล่านี้ กระดูกอ่อนจะผ่านกระบวนการซ่อมแซมหลายขั้นตอนเพื่อพยายามฟื้นฟูพื้นผิวข้อต่อที่เสียหาย ซึ่งรวมถึงการสร้างกระดูกอ่อนแข็ง ในที่สุดกระดูกอ่อนแข็งจะผ่านกระบวนการสร้างกระดูกอ่อนแข็งและกลายเป็นกระดูกงอก
การบาดเจ็บทางกลเฉียบพลันและแรงกดทับอาจทำให้เกิดรอยแตกในแนวนอนในชั้นกระดูกอ่อนที่เป็นหินปูนลึกและกระดูกอ่อนหลุดออกจากกระดูกใต้กระดูกอ่อน การแตกหรือการหลุดของกระดูกอ่อนที่ฐานในลักษณะนี้สามารถทำหน้าที่เป็นกลไกการเสื่อมไม่เพียงแต่ของกระดูกอ่อนปกติภายใต้การรับน้ำหนักทางกลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโรคข้อเสื่อมอีกด้วยเมื่อข้อต่อไม่มั่นคง หากกระดูกอ่อนใสถูกทำลายจนหมดและพื้นผิวข้อต่อถูกเปิดออก ก็อาจเกิดกระบวนการสองอย่างได้ กระบวนการแรกคือการก่อตัวของเนื้อเยื่อแข็งหนาแน่นบนพื้นผิวกระดูก ซึ่งเรียกว่าการสึกกร่อน กระบวนการที่สองคือความเสียหายและการกดทับของทราเบคูลา ซึ่งในภาพเอ็กซ์เรย์จะดูเหมือนเนื้อเยื่อแข็งใต้กระดูกอ่อน ดังนั้น กระบวนการแรกจึงถือเป็นการชดเชย ในขณะที่กระบวนการที่สองเป็นขั้นตอนการทำลายข้อต่ออย่างชัดเจน
การเพิ่มขึ้นของปริมาณน้ำในกระดูกอ่อนจะเพิ่มความหนาแน่นของโปรตอนในกระดูกอ่อนและขจัดผลของการหดตัวของ T2 ของเมทริกซ์โปรตีโอไกลแคน-คอลลาเจน ซึ่งมีความเข้มของสัญญาณสูงในบริเวณที่ได้รับความเสียหายจากเมทริกซ์ในลำดับ MRI แบบธรรมดา อาการกระดูกอ่อนเสื่อมในระยะเริ่มต้น ซึ่งเป็นสัญญาณแรกสุดของความเสียหายของกระดูกอ่อน อาจมองเห็นได้ก่อนที่กระดูกอ่อนจะบางลงเล็กน้อย กระดูกอ่อนอาจหนาขึ้นเล็กน้อยหรือ "บวม" ในระยะนี้ด้วย การเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและชีวกลศาสตร์ของกระดูกอ่อนข้อต่อจะค่อยเป็นค่อยไป โดยมีการสูญเสียสารพื้นฐาน กระบวนการเหล่านี้อาจเกิดขึ้นเฉพาะจุดหรือกระจัดกระจาย จำกัดเฉพาะการบางลงและการแตกร้าวที่ผิวเผิน หรือกระดูกอ่อนหายไปโดยสิ้นเชิง ในบางกรณี อาจสังเกตเห็นการหนาขึ้นเฉพาะจุดหรือ "บวม" ของกระดูกอ่อนได้โดยที่พื้นผิวข้อต่อไม่ถูกทำลาย ในโรคข้อเข่าเสื่อม มักพบสัญญาณความเข้มของกระดูกอ่อนที่เพิ่มขึ้นเฉพาะจุดในภาพถ่วงน้ำหนัก T2 ซึ่งได้รับการยืนยันโดยการส่องกล้องข้อโดยมีการเปลี่ยนแปลงในพื้นผิว ข้ามผนัง และเชิงเส้นลึก การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวอาจสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงที่เสื่อมสภาพในระดับลึก โดยเริ่มต้นส่วนใหญ่จากการหลุดลอกของกระดูกอ่อนจากชั้นหินปูนหรือแนวน้ำขึ้นน้ำลง การเปลี่ยนแปลงในระยะเริ่มแรกอาจจำกัดอยู่แค่ชั้นลึกของกระดูกอ่อน ซึ่งในกรณีนี้จะไม่สามารถตรวจพบได้จากการตรวจด้วยกล้องส่องข้อที่พื้นผิวข้อต่อ แม้ว่าความเบาบางเฉพาะจุดของชั้นลึกของกระดูกอ่อนอาจนำไปสู่การมีส่วนเกี่ยวข้องของชั้นที่อยู่ติดกัน โดยมักมีการขยายตัวของกระดูกใต้กระดูกอ่อนในรูปแบบของกระดูกงอกที่อยู่ตรงกลาง
มีข้อมูลในเอกสารต่างประเทศเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการได้รับข้อมูลเชิงปริมาณเกี่ยวกับองค์ประกอบของกระดูกอ่อนข้อ เช่น ปริมาณน้ำและค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ของน้ำในกระดูกอ่อน ซึ่งทำได้โดยใช้โปรแกรมพิเศษของ MRI หรือ MR Spectroscopy พารามิเตอร์ทั้งสองนี้จะเพิ่มขึ้นตามความเสียหายของเมทริกซ์โปรตีโอไกลแคน-คอลลาเจนในระหว่างความเสียหายของกระดูกอ่อน ความเข้มข้นของโปรตอนเคลื่อนที่ (ปริมาณน้ำ) ในกระดูกอ่อนจะลดลงในทิศทางจากพื้นผิวข้อไปยังกระดูกใต้กระดูกอ่อน
การประเมินเชิงปริมาณของการเปลี่ยนแปลงยังสามารถทำได้บนภาพที่มีการถ่วงน้ำหนัก T2 โดยการรวมข้อมูลจากภาพกระดูกอ่อนเดียวกันที่ได้จาก TE ที่แตกต่างกัน ผู้เขียนได้ประเมินภาพที่มีการถ่วงน้ำหนัก T2 (WI) ของกระดูกอ่อนโดยใช้เส้นโค้งเลขชี้กำลังที่เหมาะสมจากค่าความเข้มของสัญญาณที่ได้สำหรับแต่ละพิกเซล T2 จะถูกประเมินในพื้นที่เฉพาะของกระดูกอ่อนหรือแสดงบนแผนที่ของกระดูกอ่อนทั้งหมด ซึ่งความเข้มของสัญญาณของแต่ละพิกเซลจะสอดคล้องกับ T2 ในตำแหน่งนี้ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าวิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้นจะมีขีดความสามารถค่อนข้างมากและง่ายเมื่อเทียบกับวิธีอื่นๆ แต่บทบาทของ T2 กลับถูกประเมินต่ำเกินไป ซึ่งส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายเมื่อ TE เพิ่มมากขึ้น โดยส่วนใหญ่แล้ว T2 จะถูกประเมินต่ำเกินไปในกระดูกอ่อนของกระดูกอ่อนอ่อนเมื่อการแพร่กระจายของน้ำเพิ่มขึ้น เว้นแต่จะใช้เทคโนโลยีพิเศษ การเพิ่มขึ้นของ T2 ที่อาจเกิดขึ้นซึ่งวัดได้ด้วยเทคโนโลยีเหล่านี้ในกระดูกอ่อนของกระดูกอ่อนอ่อนอ่อนอ่อนจะทำให้ผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายลดลงเล็กน้อย
ดังนั้น MRI จึงเป็นวิธีที่มีแนวโน้มดีมากในการตรวจจับและติดตามการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างระยะเริ่มแรกที่เป็นลักษณะเฉพาะของการเสื่อมของกระดูกอ่อนข้อ
การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของกระดูกอ่อนในโรคข้อเข่าเสื่อม
การประเมินการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของกระดูกอ่อนนั้นขึ้นอยู่กับความละเอียดเชิงพื้นที่สูงและความคมชัดสูงจากพื้นผิวข้อต่อไปจนถึงกระดูกใต้กระดูกอ่อน วิธีการนี้ได้ผลดีที่สุดโดยใช้ลำดับ GE 3D ที่มีไขมันกดทับ ซึ่งสะท้อนข้อบกพร่องเฉพาะที่ที่ระบุและตรวจยืนยันได้อย่างแม่นยำทั้งจากการส่องกล้องข้อและในวัสดุชันสูตรพลิกศพ นอกจากนี้ยังสามารถสร้างภาพกระดูกอ่อนได้โดยใช้การถ่ายโอนแม่เหล็กโดยการลบภาพ ซึ่งในกรณีนี้ กระดูกอ่อนข้อจะปรากฏเป็นแถบแยกที่มีความเข้มของสัญญาณสูง ซึ่งแตกต่างอย่างชัดเจนกับของเหลวในข้อที่มีความเข้มต่ำ เนื้อเยื่อไขมันภายในข้อ และไขกระดูกใต้กระดูกอ่อน อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ให้ภาพได้ช้าเพียงครึ่งหนึ่งของภาพที่มีไขมันกดทับที่มีไขมันกดทับ จึงไม่ค่อยใช้กันอย่างแพร่หลาย นอกจากนี้ ยังสามารถสร้างภาพข้อบกพร่องเฉพาะที่ ความผิดปกติของพื้นผิว และการบางลงของกระดูกอ่อนข้อโดยทั่วไปได้โดยใช้ลำดับ MR ทั่วไป ตามความเห็นของผู้เขียนบางคน พารามิเตอร์ทางสัณฐานวิทยา เช่น ความหนา ปริมาตร รูปทรง และลักษณะพื้นผิวของกระดูกอ่อน สามารถคำนวณเชิงปริมาณได้โดยใช้ภาพ MRI 3 มิติ การรวมวอกเซลที่ประกอบเป็นภาพจำลอง 3 มิติของกระดูกอ่อนสามารถกำหนดค่าที่แน่นอนของโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกันอย่างซับซ้อนเหล่านี้ได้ นอกจากนี้ การวัดปริมาตรกระดูกอ่อนทั้งหมดที่ได้จากชิ้นเนื้อแต่ละชิ้นเป็นวิธีที่ง่ายกว่าเนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในระนาบของชิ้นเนื้อชิ้นเดียว และมีความน่าเชื่อถือในความละเอียดเชิงพื้นที่มากกว่า เมื่อศึกษาข้อเข่าที่ถูกตัดทั้งชิ้นและตัวอย่างกระดูกสะบ้าที่ได้มาในระหว่างการทำศัลยกรรมข้อของข้อเหล่านี้ ปริมาตรรวมของกระดูกอ่อนข้อต่อของกระดูกต้นขา กระดูกแข้ง และกระดูกสะบ้าจะถูกกำหนด และพบความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรที่ได้จาก MRI และปริมาตรที่สอดคล้องกันที่ได้จากการแยกกระดูกอ่อนออกจากกระดูกและวัดทางเนื้อเยื่อวิทยา ดังนั้น เทคโนโลยีนี้จึงมีประโยชน์ในการประเมินการเปลี่ยนแปลงปริมาตรกระดูกอ่อนแบบไดนามิกในผู้ป่วยโรคข้อเข่าเสื่อม การได้มาซึ่งส่วนที่จำเป็นและแม่นยำของกระดูกอ่อนข้อ โดยเฉพาะในผู้ป่วยโรคข้อเข่าเสื่อม จำเป็นต้องมีทักษะและประสบการณ์ที่เพียงพอของแพทย์ผู้ทำการตรวจ ตลอดจนต้องมีซอฟต์แวร์ MRI ที่เหมาะสม
การวัดปริมาตรรวมมีข้อมูลเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในวงกว้างและจึงมีความอ่อนไหวต่อการสูญเสียของกระดูกอ่อนในบริเวณนั้น ในทางทฤษฎี การสูญเสียหรือการบางของกระดูกอ่อนในบริเวณหนึ่งอาจสมดุลได้ด้วยการเพิ่มขึ้นของปริมาตรกระดูกอ่อนที่เท่ากันในบริเวณอื่น ๆ ของข้อต่อ และการวัดปริมาตรกระดูกอ่อนทั้งหมดจะไม่แสดงความผิดปกติใด ๆ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจึงไม่สามารถตรวจจับได้ด้วยวิธีนี้ การแบ่งกระดูกอ่อนข้อต่อออกเป็นบริเวณเล็ก ๆ ที่แตกต่างกันโดยใช้การสร้างภาพสามมิติทำให้สามารถประมาณปริมาตรกระดูกอ่อนในบริเวณเฉพาะได้ โดยเฉพาะบนพื้นผิวที่ต้องรับแรง อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำของการวัดลดลงเนื่องจากมีการแบ่งย่อยเพียงเล็กน้อย ในที่สุด จำเป็นต้องใช้ความละเอียดเชิงพื้นที่สูงมากเพื่อยืนยันความแม่นยำของการวัด หากสามารถบรรลุความละเอียดเชิงพื้นที่เพียงพอ โอกาสในการทำแผนที่ความหนาของกระดูกอ่อนในร่างกายก็เป็นไปได้ แผนที่ความหนาของกระดูกอ่อนสามารถสร้างความเสียหายในบริเวณนั้นได้ในระหว่างการดำเนินของโรคข้อเข่าเสื่อม