Osteoarthritis has been believed to be caused by improper mechanical function of articular joints. Xu Cao and his colleagues now show that this mechanical process leads to upregulation of transforming growth factor β1 activity in mesenchymal stem cells of subchondral bone, resulting in aberrant bone formation, further destabilization of the joint and ultimately the onset of the disease. Osteoarthritis is a highly prevalent and debilitating joint disorder. There is no effective medical therapy for the condition because of limited understanding of its pathogenesis. We show that transforming growth factor β1 (TGF-β1) is activated in subchondral bone in response to altered mechanical loading in an anterior cruciate ligament transection (ACLT) mouse model of osteoarthritis. TGF-β1 concentrations are also high in subchondral bone from humans with osteoarthritis. High concentrations of TGF-β1 induced formation of nestin-positive mesenchymal stem cell (MSC) clusters, leading to formation of marrow osteoid islets accompanied by high levels of angiogenesis. We found that transgenic expression of active TGF-β1 in osteoblastic cells induced osteoarthritis, whereas inhibition of TGF-β activity in subchondral bone attenuated the degeneration of articular cartilage. In particular, knockout of the TGF-β type II receptor (TβRII) in nestin-positive MSCs led to less development of osteoarthritis relative to wild-type mice after ACLT. Thus, high concentrations of active TGF-β1 in subchondral bone seem to initiate the pathological changes of osteoarthritis, and inhibition of this process could be a potential therapeutic approach to treating this disease.

Prospective, match-cohort study of disc degeneration progression over 10 years with and without baseline discography. Objectives. To compare progression of common degenerative findings between lumbar discs injected 10 years earlier with those same disc levels in matched subjects not exposed to discography. Summary of Background Data. Experimental disc puncture in animal and in vivo studies have demonstrated accelerated disc degeneration. Whether intradiscal diagnostic or treatment procedures used in clinical practice causes any damage to the punctured discs over time is currently unknown.Seventy-five subjects without serious low back pain illness underwent a protocol MRI and an L3/4, L4/5, and L5/S1 discography examination in 1997. A matched group was enrolled at the same time and underwent the same protocol MRI examination. Subjects were followed for 10 years. At 7 to 10 years after baseline assessment, eligible discography and controlled subjects underwent another protocol MRI examination. MRI graders, blind to group designation, scored both groups for qualitative findings (Pfirrmann grade, herniations, endplate changes, and high intensity zone). Loss of disc height and loss of disc signal were measured by quantitative methods.Well matched cohorts, including 50 discography subjects and 52 control subjects, were contacted and met eligibility criteria for follow-up evaluation. In all graded or measured parameters, discs that had been exposed to puncture and injection had greater progression of degenerative findings compared to control (noninjected) discs: progression of disc degeneration, 54 discs (35%) in the discography group compared to 21 (14%) in the control group (P = 0.03); 55 new disc herniations in the discography group compared to 22 in the control group (P = 0.0003). New disc herniations were disproportionately found on the side of the anular puncture (P = 0.0006). The quantitative measures of disc height and disc signal also showed significantly greater loss of disc height (P = 0.05) and signal intensity (P = 0.001) in the discography disc compared to the control disc.Modern discography techniques using small gauge needle and limited pressurization resulted in accelerated disc degeneration, disc herniation, loss of disc height and signal and the development of reactive endplate changes compared to match-controls. Careful consideration of risk and benefit should be used in recommending procedures involving disc injection.

Despite rapidly increasing intervention, functional disability due to chronic low back pain (cLBP) has increased in recent decades. We often cannot identify mechanisms to explain the major negative impact cLBP has on patients' lives. Such cLBP is often termed non-specific and may be due to multiple biologic and behavioral etiologies. Researchers use varied inclusion criteria, definitions, baseline assessments, and outcome measures, which impede comparisons and consensus. Therefore, NIH Pain Consortium charged a Research Task Force (RTF) to draft standards for research on cLBP. The resulting multidisciplinary panel recommended using 2 questions to define cLBP; classifying cLBP by its impact (defined by pain intensity, pain interference, and physical function); use of a minimum dataset to describe research participants (drawing heavily on the PROMIS methodology); reporting “responder analyses” in addition to mean outcome scores; and suggestions for future research and dissemination. The Pain Consortium has approved the recommendations, which investigators should incorporate into NIH grant proposals. The RTF believes that these recommendations will advance the field, help to resolve controversies, and facilitate future research addressing the genomic, neurologic, and other mechanistic substrates of chronic low back pain. We expect that the RTF recommendations will become a dynamic document and undergo continual improvement.PerspectiveA task force was convened by the NIH Pain Consortium with the goal of developing research standards for chronic low back pain. The results included recommendations for definitions, a minimum dataset, reporting outcomes, and future research. Greater consistency in reporting should facilitate comparisons among studies and the development of phenotypes.

The meniscus is considered "extruded" when it extends beyond the tibial margin. We hypothesize that severe degeneration, large radial tears, complex tears, and tears involving the meniscal root would alter meniscal stability and cause more substantial extrusion.The knee MRI database at Thomas Jefferson University Hospital was searched for reports describing meniscal extrusion; MR images were reviewed retrospectively. On mid coronal images, extrusion of the medial meniscus was quantified in millimeters. A separate, independent review of the meniscus evaluated degeneration severity and tear (type and extent). Radial tears were divided into those involving more (large) or less (small) than 50% of the meniscal width. Tears that involved the "root" at the tibial spine were recorded. Chi-square analysis compared these findings with extrusion extent, divided into minor ( 3 mm) extrusion.One hundred five knees were reviewed (12 men and 93 women; age range, 34-83 years; mean age, 56 years). Distribution of medial meniscus extrusion was 2 mm (n = 17), 3 mm (n = 17), 4 mm (n = 27), 5 mm (n = 14), 6 mm (n = 16), and 7-10 mm (n = 14). Mild, moderate, or marked degeneration was seen in 47%, 26%, and 27% with minor extrusion, respectively, and in 17%, 41%, and 42% with major extrusion, respectively (p = 0.003). Tears were seen in 59% (20/34) with minor extrusion versus 89% (63/71) with major extrusion (p = 0.001). Tears involved one third, two thirds, or all of the meniscus in 75%, 25%, or 0%, respectively, with minor extrusion and 46%, 40%, or 14% with major extrusion, respectively (p = 0.014). Longitudinal (nonradial) and horizontal tears were not associated with extent of extrusion (p = 1.0). Oblique tears were significantly associated with minor extrusion (minor, 26% [9/34]; major, 4% [3/71]; p = 0.003). Radial tears were seen in 9% (3/34) with minor extrusion versus 21% (15/71) with major extrusion (p = 0.20). All three radial tears with minor extrusion were small; conversely, 87% (13/15) of radial tears with major extrusion were large (p = 0.019). Complex tears were seen in 18% (6/34) with minor extrusion versus 59% (42/71) with major extrusion (p < 0.001). Tears involving the meniscal root were seen in 3% (1/34) with minor extrusion and 42% (30/71) with major extrusion (p < 0.001).Substantial medial meniscus extrusion (> 3 mm) is associated with severe meniscal degeneration, extensive tear, complex tear, large radial tear, and tear involving the meniscal root.

To systematically evaluate magnetic resonance (MR) imaging findings described as being indicative of spinal infection in patients with proven spinal infection.Contrast material-enhanced spinal MR images obtained in 46 consecutive patients (22 women, 24 men; mean age, 58.2 years) with culture or histologic examination results positive for spinal infection were systematically evaluated by two observers. Tuberculous and postoperative infections were excluded. Disk signal intensity and disk height, presence of the nuclear cleft, vertebral signal intensity alterations, endplate erosions on T1-weighted MR images, and presence of paraspinal or epidural inflammation were evaluated. Patient charts and surgical reports were reviewed.In the 44 patients with disk infection, MR imaging criteria with good to excellent sensitivity included presence of paraspinal or epidural inflammation (n = 43, 97.7% sensitivity), disk enhancement (n = 42, 95.4% sensitivity), hyperintensity or fluid-equivalent disk signal intensity on T2-weighted MR images (n = 41, 93.2% sensitivity), and erosion or destruction of at least one vertebral endplate (n = 37, 84.1% sensitivity). Effacement of the nuclear cleft was only applicable in 18 patients (n = 15, 83.3% sensitivity). Criteria with low sensitivity included decreased height of the intervertebral space (n = 23, 52.3% sensitivity) and disk hypointensity on T1-weighted MR images (n = 13, 29.5% sensitivity). Involvement of several spinal levels occurred in seven (16%) patients. Other spinal infections included isolated vertebral osteomyelitis (n = 1) and primary epidural abscess (n = 1).Most MR imaging criteria commonly used to diagnose disk infections offer good to excellent sensitivity. In atypical manifestations of proven spinal infections, however, some of the classically described MR imaging criteria may not be observed.

To provide initial assessment of image quality and dose for a cone-beam computed tomographic (CT) scanner dedicated to extremity imaging.A prototype cone-beam CT scanner has been developed for imaging the extremities, including the weight-bearing lower extremities. Initial technical assessment included evaluation of radiation dose measured as a function of kilovolt peak and tube output (in milliampere seconds), contrast resolution assessed in terms of the signal difference-to-noise ratio (SDNR), spatial resolution semiquantitatively assessed by using a line-pair module from a phantom, and qualitative evaluation of cadaver images for potential diagnostic value and image artifacts by an expert CT observer (musculoskeletal radiologist).The dose for a nominal scan protocol (80 kVp, 108 mAs) was 9 mGy (absolute dose measured at the center of a CT dose index phantom). SDNR was maximized with the 80-kVp scan technique, and contrast resolution was sufficient for visualization of muscle, fat, ligaments and/or tendons, cartilage joint space, and bone. Spatial resolution in the axial plane exceeded 15 line pairs per centimeter. Streaks associated with x-ray scatter (in thicker regions of the patient--eg, the knee), beam hardening (about cortical bone--eg, the femoral shaft), and cone-beam artifacts (at joint space surfaces oriented along the scanning plane--eg, the interphalangeal joints) presented a slight impediment to visualization. Cadaver images (elbow, hand, knee, and foot) demonstrated excellent visibility of bone detail and good soft-tissue visibility suitable to a broad spectrum of musculoskeletal indications.A dedicated extremity cone-beam CT scanner capable of imaging upper and lower extremities (including weight-bearing examinations) provides sufficient image quality and favorable dose characteristics to warrant further evaluation for clinical use.

Background A range of sacroiliac joint (SIJ) MRI protocols are used in clinical practice but not all were specifically designed for diagnostic ascertainment. This can be confusing and no standard diagnostic SIJ MRI protocol is currently accepted worldwide. Objective To develop a standardised MRI image acquisition protocol (IAP) for diagnostic ascertainment of sacroiliitis. Methods 13 radiologist members of Assessment of SpondyloArthritis International Society (ASAS) and the SpondyloArthritis Research and Treatment Network (SPARTAN) plus two rheumatologists participated in a consensus exercise. A draft IAP was circulated with background information and online examples. Feedback on all issues was tabulated and recirculated. The remaining points of contention were resolved and the revised IAP was presented to the entire ASAS membership. Results A minimum four-sequence IAP is recommended for diagnostic ascertainment of sacroiliitis and its differential diagnoses meeting the following requirements. Three semicoronal sequences, parallel to the dorsal cortex of the S2 vertebral body, should include sequences sensitive for detection of (1) changes in fat signal and structural damage with T1-weighting; (2) active inflammation, being T2-weighted with fat suppression; (3) bone erosion optimally depicting the bone–cartilage interface of the articular surface and (4) a semiaxial sequence sensitive for detection of inflammation. The IAP was approved at the 2022 ASAS annual meeting with 91% of the membership in favour. Conclusion A standardised IAP for SIJ MRI for diagnostic ascertainment of sacroiliitis is recommended and should be composed of at least four sequences that include imaging in two planes and optimally visualise inflammation, structural damage and the bone–cartilage interface.

There are limited data about the influence of the lumbar paraspinal muscles on the maintenance of sagittal alignment after pedicle subtraction osteotomy (PSO) and the risk factors for sagittal realignment failure. The authors aimed to investigate the influence of preoperative lumbar paraspinal muscle quality on the postoperative maintenance of sagittal alignment after lumbar PSO.