Abstract
Purpose
Osteoarthritis of the knee is a common disease, often associated with a Baker’s cyst. Besides osteoarthritis, also other joint pathologies of the knee can be causative for a Baker’s cyst. Radiotherapy is known to be an effective treatment for osteoarthritis, with an anti-inflammatory effect. As the excessive production of synovia usually is associated with intraarticular inflammation, our hypothesis was that radiotherapy might positively influence the synovial production and reduce the volume of a Baker’s cyst.
Materials and methods
We performed a prospective trial, including 20 knees receiving radiotherapy for knee arthritis. Besides documentation of NRS (numeric rating scale), WOMAC (Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index) score and Knee Society Score, the volume of the Baker’s cyst was calculated for a short- (6 to 12 weeks) and long-term (9 to 12 months) follow-up. Ultrasonic volumetry was performed using an ultrasound device with a high-resolution multifrequency linear probe (6–9 MHz).
Results
Low-dose radiotherapy improved NRS, WOMAC score and Knee Society Score significantly. The mean volume of Baker’s cyst decreased from 22.3 ml to 10.7 respectively 3.1 ml during follow-up. A decrease in volume of more than 25% compared to the baseline could be achieved for 75% of the patients in the short-term and 79% of the patients in the long-term follow up.
Conclusion
Radiotherapy of knee osteoarthritis is an effective treatment that decreases the volume of a Baker’s cyst. Most patients respond to the treatment. Whether radiotherapy is an effective treatment for Baker’s cyst without associated osteoarthritis has to be further examined.
Zusammenfassung
Hintergrund
Die Gonarthrose ist eine der häufigsten degenerativen Erkrankungen, oft kombiniert mit einer Baker-Zyste. Baker-Zysten können auch bei anderen Erkrankungen des Kniegelenks auftreten. Die Strahlentherapie wirkt antiinflammatorisch und stellt eine effektive Therapieoption bei Gonarthrose dar. Da eine Bakerzyste in der Regel durch eine intraartikuläre Entzündungsreaktion bedingt ist, war unsere Hypothese, dass durch eine Strahlentherapie auch eine Bakerzyste effektiv behandelt werden kann.
Material und Methode
Wir schlossen 20 Gelenke, bei denen die Durchführung einer Strahlentherapie geplant war, in eine prospektive Beobachtungsstudie ein. Neben der strukturierten Dokumentation der NRS (numerische Ratingskala), des WOMAC(Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index)-Scores und Knee-Society-Scores erfolgte eine Volumetrie der Baker-Zyste in der kurzfristigen und langfristigen Nachsorge. Die Volumetrie der Baker-Zyste erfolgte durch Ultraschall unter Einsatz einer hochauflösenden Linearsonde (6–9 MHz).
Ergebnisse
Die Patienten sprachen sowohl bezogen auf die NRS, als auch bezogen auf den WOMAC- und Knee-Society-Score auf die Bestrahlung an. Das Volumen der Baker-Zyste reduzierte sich im Mittel von 22,3 auf jeweils 10,7 bzw. 3,1 ml. Eine Volumenreduktion größer 25% konnte kurzfristig bei 75% bzw. langfristig bei 79% der Patienten erreicht werden.
Schlussfolgerung
Die Strahlentherapie stellt eine effektive Behandlung sowohl hinsichtlich der Symptome einer Gonarthrose als auch hinsichtlich der Volumenreduktion einer begleitenden Baker-Zyste dar. Die Mehrzahl der Patienten profitiert von der Bestrahlung. Ob auch Baker-Zysten ohne begleitende Gonarthrose mit einer Strahlentherapie erfolgreich behandelt werden können, sollte weiter untersucht werden.
Similar content being viewed by others
References
Andrianakos AA, Kontelis LK, Karamitsos DG et al (2006) Prevalence of symptomatic knee, hand, and hip osteoarthritis in Greece. The ESORDIG study. J Rheumatol 33(12):2507–2513
Michael JW-P, Schlüter-Brust KU, Eysel P (2010) The epidemiology, etiology, diagnosis, and treatment of osteoarthritis of the knee. Dtsch Arztebl Int 107(9):152–162
Visser AW, Mertens B, Reijnierse M et al (2016) Bakers’ cyst and tibiofemoral abnormalities are more distinctive MRI features of symptomatic osteoarthritis than patellofemoral abnormalities. RMD Open 2(1):e234. https://doi.org/10.1136/rmdopen-2015-000234
Handy JR (2001) Popliteal cysts in adults. A review. Semin Arthritis Rheum 31(2):108–118
Budras KD, Hartung K, Münzer BM (1986) Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen über den Einfluss von Röntgenbestrahlung auf das Stratum synoviale des entzündeten Kniegelenks. Berl Munch Tierarztl Wochenschr 99(5):148–152
Keller S, Müller K, Kortmann R‑D et al (2013) Efficacy of low-dose radiotherapy in painful gonarthritis. Experiences from a retrospective East German bicenter study. Radiat Oncol 8:29
Fritschy D, Fasel J, Imbert J‑C et al (2006) The popliteal cyst. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 14(7):623–628
von Pannewitz G (1970) Strahlentherapie der Arthrosis deformans. Technik und Ergebnisse. Radiologe 10(2):51–54
Trott KR, Parker R, Seed MP (1995) Die Wirkung von Röntgenstrahlen auf die experimentelle Arthritis der Ratte. Strahlenther Onkol 171(9):534–538
Kapatkin AS, Nordquist B, Garcia TC et al (2016) Effect of single dose radiation therapy on weight-bearing lameness in dogs with elbow osteoarthritis. Vet Comp Orthop Traumatol 29(4):338–343
Dietzel CT, Schäfer C, Vordermark D (2017) Erfolgreiche Behandlung der chronisch rekurrierenden multifokalen Osteomyelitis mit niedrigdosierter Radiotherapie. Ein Fallbericht. Strahlenther Onkol 193(3):229–233
Kaltenborn A, Carl UM, Hinsche T et al (2017) Niedrig dosierte Reizbestrahlung beim Trochanter-major-Schmerzsyndrom. Zielvolumendefinition und Therapieergebnisse. Strahlenther Onkol 193(4):260–268
Prokein B, Holtmann H, Hautmann MG et al (2017) Strahlentherapie des Fersensporns mit 2 Fraktionierungsschemata. Ergebnisse einer randomisierten Multizenterstudie nach 48 Wochen Follow-up. Strahlenther Onkol 193(6):483–490
Ott OJ, Niewald M, Weitmann H‑D et al (2015) DEGRO guidelines for the radiotherapy of non-malignant disorders. Part II. Painful degenerative skeletal disorders. Strahlenther Onkol 191(1):1–6
Seegenschmiedt MH, Micke O, Willich N (2004) Radiation therapy for nonmalignant diseases in Germany. Current concepts and future perspectives. Strahlenther Onkol 180(11):718–730
Seegenschmiedt MH, Katalinic A, Makoski HB et al (1999) Strahlentherapie von gutartigen Erkrankungen: Eine Bestandsaufnahme für Deutschland. Strahlenther Onkol 175(11):541–547
Stech H (1954) Zur Frage der Röntgen-Ganzkörper-Abschnittsbestrahlung (RöGKAB.) bei gutartigen Erkrankungen (chronische Ekzeme, Heuschnupfen, Akne vulgaris, Psoriasis, endogen bedingte Arthrosen und Depressionen). Wien Klin Wochenschr 66(43):829–832
Hautmann AH, Wolff D, Hilgendorf I et al (2015) Total nodal irradiation in patients with severe treatment-refractory chronic graft-versus-host disease after allogeneic stem cell transplantation. Response rates and immunomodulatory effects. Radiol Oncol 116(2):287–293
Alves TI, Girish G, Kalume Brigido M et al (2016) US of the knee. Scanning techniques, pitfalls, and pathologic conditions. Radiographics 36(6):1759–1775
Jacobson JA, Ruangchaijatuporn T, Khoury V et al (2017) Ultrasound of the knee. Common pathology excluding extensor mechanism. Semin Musculoskelet Radiol 21(2):102–112
Acebes JC, Sánchez-Pernaute O, Díaz-Oca A et al (2006) Ultrasonographic assessment of Baker’s cysts after intra-articular corticosteroid injection in knee osteoarthritis. J Clin Ultrasound 34(3):113–117
Bandinelli F, Fedi R, Generini S et al (2012) Longitudinal ultrasound and clinical follow-up of Baker’s cysts injection with steroids in knee osteoarthritis. Baillieres Clin Rheumatol 31(4):727–731
Di Sante L, Paoloni M, Dimaggio M et al (2012) Ultrasound-guided aspiration and corticosteroid injection compared to horizontal therapy for treatment of knee osteoarthritis complicated with Baker’s cyst. A randomized, controlled trial. Eur J Phys Rehabil Med 48(4):561–567
Giesinger JM, Hamilton DF, Jost B et al (2015) WOMAC, EQ-5D and knee society score thresholds for treatment success after total knee Arthroplasty. J Arthroplasty 30(12):2154–2158
Ghanem E, Pawasarat I, Lindsay A et al (2010) Limitations of the Knee Society Score in evaluating outcomes following revision total knee arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 92(14):2445–2451
Mücke R, Seegenschmiedt MH, Heyd R et al (2010) Strahlentherapie bei schmerzhafter Kniegelenkarthrose (Gonarthrose). Ergebnisse einer deutschen Patterns-of-Care-Studie. Strahlenther Onkol 186(1):7–17
Kaijser M, Larsson J, Rosenberg L et al (2009) Anterior dynamic ultrasound of the infant hip. Evaluation of investigator dependence. Acta radiol 50(6):690–695
Ohrndorf S, Naumann L, Grundey J et al (2010) Is musculoskeletal ultrasonography an operator-dependent method or a fast and reliably teachable diagnostic tool? Interreader agreements of three ultrasonographers with different training levels. Int J Rheumatol. https://doi.org/10.1155/2010/164518
Köroğlu M, Callıoğlu M, Eriş HN et al (2012) Ultrasound guided percutaneous treatment and follow-up of Baker’s cyst in knee osteoarthritis. Eur J Radiol 81(11):3466–3471
Gebest HJ, Müller-Bühl U (1989) Therapie der Baker-Zyste (Therapy of Baker’s cysts). Dtsch Med Wochenschr 114(47):1845–1847. https://doi.org/10.1055/s-002-11690
Hindle P, Davidson E, Biant LC (2012) Septic arthritis of the knee. The use and effect of antibiotics prior to diagnostic aspiration. Ann R Coll Surg Engl 94(5):351–355
Arfè A, Scotti L, Varas-Lorenzo C et al (2016) Non-steroidal anti-inflammatory drugs and risk of heart failure in four European countries. Nested case-control study. BMJ 354:i4857. https://doi.org/10.1136/bmj.i4857
Whelton A, Hamilton CW (1991) Nonsteroidal anti-inflammatory drugs. Effects on kidney function. J Clin Pharmacol 31(7):588–598
Reichl B, Block A, Schäfer U et al (2015) DEGRO practical guidelines for radiotherapy of non-malignant disorders. Part I: physical principles, radiobiological mechanisms, and radiogenic risk. Strahlenther Onkol 191(9):701–709
Zhou X, Li B, Wang J et al (2016) Surgical treatment of popliteal cyst. A systematic review and meta-analysis. J Orthop Surg Res 11(1):22. https://doi.org/10.1186/s13018-016-0356-3
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Ethics declarations
Conflict of interest
M.G. Hautmann, E.-M. Jung, L.P. Beyer, C. Süß, F. Steger, M. Weber, F. Pohl, O. Kölbl and F.J. Putz declare that they have no competing interests.
Ethical standards
This prospective study was approved by the Ethics Committee of the University of Regensburg.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Hautmann, M.G., Jung, EM., Beyer, L.P. et al. Is low dose radiotherapy an effective treatment for Baker’s cyst?. Strahlenther Onkol 195, 69–76 (2019). https://doi.org/10.1007/s00066-018-1389-9
Received:
Accepted:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s00066-018-1389-9