Диагностика деформации позвоночника. Индекс Риссера
а) Терминология. Сколиозом принято считать деформацию позвоночника во фронтальной плоскости с величиной искривления по меньшей мере 10°. Однако лечение при деформациях, величина которых не превышает 20-25°, обычно не назначается. Деформация может быть сбалансированной (позвоночник возвращается к срединной линии) или несбалансированной. Позвонки, ограничивающие собой дугу искривления, называют терминальными (или замыкающими) позвонками, тогда как позвонок, расположенный на вершине дуги искривления называется апикальным.
Сколиотическая деформация позвоночника классифицируется исходя из того, в какую сторону направлена выпуклая сторона дуги искривления. Правосторонний сколиоз характеризуется правосторонним расположением выпуклой стороны дуги искривления, т. е. вершина этой дуги будет располагаться справа от срединной линии. Левосторонний сколиоз, соответственно, характеризуется левосторонним относительно срединной линии положением выпуклой стороны дуги и ее вершины.
Деформацию можно подразделить на мобильные (нивелирование деформации при боковом сгибании в сторону вершины дуги) и структуральные (коррекция деформации при сгибании не достигается).
Большинство сколиотических деформаций позвоночника сочетаются с искривлениями позвоночника и в сагиттальной плоскости. Эти искривления называются кифозом (вершина направлена дорзально) или лордозом (вершина направлена вентрально).
б) Морфология искривления. Сколиоз, связанный с перелом позвоночника, врожденными аномалиями развития или инфекционным поражением, обычно характеризуется угловой деформацией позвоночника. В остальных случаях сколиоз отличается наличием плавных дуг искривления. Наиболее часто деформации локализуются в грудном отделе позвоночника, на втором месте следует грудопоясничный переход. Раньше дуги искривления подразделяли на первичные и вторичные (компенсаторные), однако зачастую бывает сложно понять, какой именно является та или иная дуга искривления, поэтому подобное подразделение в клинической практике в настоящее время практически не используется.
в) Количественная характеристика сколиоза. Наиболее распространенным методом количественного измерения величины сколиотической деформации является метод Кобба. Для этого выбираются позвонки, замыкающие дугу искривления (терминальные позвонки). Это позвонки, замыкательные пластинки которых характеризуются наибольшей степенью наклона по отношению к горизонтальной плоскости. Величина искривления определяется углом между линиями, соответствующими верхней замыкательной пластинке верхнего терминального позвонка и нижней замыкательной пластинке нижнего терминального позвонка. При тяжелых деформациях замыкательные пластинки зачастую сложно дифференцировать. В таких случаях в качестве отправных точек можно использовать нижние кортикальные стенки корней дуг. Если измерение проводится непосредственно на пленке, обычно следует построить перпендикуляры к замыкательным пластинкам и измерить угол между этими перпендикулярами. В большинстве PACS-программ измерение можно выполнить непосредственно от замыкательных пластинок.
Еще одним методом количественной оценки величины искривления является метод Фергюсона. В этом случае строятся линии, соединяющие центр апикального позвонка с центрами терминальных позвонков. Величина сколиотической деформации определяется углом между этими линиями.
Сколиоз практически всегда сопровождается искривлением позвоночника и в сагиттальной плоскости. Наиболее распространенным изменением при этом является сглаживание грудного кифоза. Метод Кобба может использоваться и для количественной характеристики деформации позвоночника в сагиттальной плоскости. Нередко наряду с описанными деформациями имеют место и ротационные деформации позвоночника, однако оценить их выраженность по стандартным рентгенограммам можнолишь косвенно. Величину таких деформаций можно измерить по томограммам путем наложения друг на друга апикального и терминального позвонков.
В норме Т1 позвонок центрирован относительно L5 позвонка как во фронтальной, так и сагиттальной плоскости, фронтальный или сагиттальный дисбаланс позвоночника может быть определен как горизонтальное расстояние между центром тела L5 и отвесной линией, проведенной через центр тела Т1 позвонка.
Ротационная деформация позвоночника встречается практически при всех типах сколиоза. Измерить ее величину достаточно сложно. Проще всего это можно сделать путем наложения аксиальных изображений терминального и апикального позвонков или путем трехмерной КТ-реконструкции.
г) Индекс Риссера. Поскольку идиопатический сколиоз утрачивает тенденцию к прогрессированию по достижении зрелости костей скелета, важно знать, как скоро у молодого пациента наступит это самое созревание костей. Наиболее распространенным методом оценки зрелости скелета является метод Риссера, основанный на том, как выглядит апофиз крыла подвздошной кости. Метод этот, однако, согласно литературным данным, отличается меньшей точностью, чем метод оценки костного возраста по рентгенограмме кисти.
• Апофиз отсутствует = стадия 0
• Апофиз покрывает латеральные 25% крыла подвздошной кости = стадия 1: костный возраст 13 лет 8 месяцев (Ж), 14 лет 7 месяцев (М)
• Апофиз покрывает латеральные 50% крыла подвздошной кости = стадия 2: костный возраст 14 лет 6 месяцев (Ж), 15 лет 7 месяцев (М)
• Апофиз покрывает 75% крыла подвздошной кости = стадия 3: костный возраст 15 лет 2 месяца (Ж), 16 лет 2 месяца (М)
• Апофиз полностью покрывает крыло подвздошной кости = стадия 4: костный возраст 16 лет 2 месяца (Ж), 1 7 лет 0 месяцев (М)
• Апофиз сливается с крылом подвздошной кости = стадия 5: костный возраст 18 лет 1 месяц (Ж), 1 8 лет 6 месяцев (М)
д) Рентгенологическое описание сколиотической деформации. Описание исследования должно включать измерение всех дуг искривления во фронтальной и сагиттальной плоскостях с использованием метода Кобба. Если исследование выполнено в положении сгибания или лежа на спине, рентгенолог должен отразить изменения величин по сравнению с рентгенограммами, выполненными стоя. Частой находкой ниже уровня сколиотической деформации является спондилолиз, и рутинное описание исследования должно включать оценку и этого изменения.
Рентгенограммы всегда следует оценивать на предмет каких-либо атипичных находок. Имеют ли место аномалии позвонков? Есть ли признаки остеопении или перелома? Вершина грудной дуги искривления направлена вправо (типичное искривление) или влево (атипичное искривление)? Сбалансированы ли дуги во фронтальной и сагиттальной плоскостях, т. е. центрирован ли позвоночник относительно L5? Если ли отклонения от нормы со стороны ребер, сердца, паравертебральных мягких тканей?
(Слева) Рентгенограмма в прямой проекции пациента с идиопатическим правосторонним грудным сколиозом. Апикальный позвонок — это позвонок, наиболее смещенный относительно срединной линии. Терминальные позвонки характеризуются наиболее значительным наклоном замыкательных пластинок относительно горизонтальной плоскости.
(Справа) На рентгенограмме в боковой проекции этого же пациента отмечается инверсия нормального грудного кифоза. Ротационный компонент деформации можно оценить лишь приблизительно по степени ротации ребер.
(Слева) Аксиальная 3D-реконструкция позволяет количественно оценить ротационный компонент деформации, определяемый величиной угла между терминальным и апикальным позвонками.
(Справа) КТ, фронтальный срез: измерение величины деформации при тяжелом нейромышечном сколиозе. Степень искривления определяется величиной угла между позвонками, характеризующимися наибольшим наклоном по отношению к горизонтальной плоскости.
(Слева) Рентгенограмма в прямой проекции: единственная длинная грудопоясничная сколи -отическая дуга, типичная для нейромышечного сколиоза. Признаков аномалий развития позвонков невидно.
(Справа) Рентгенограмме этого же пациента в прямой проекции: минимальная коррекция дуги искривления при наклоне вправо. Для оценки мобильности дуги искривления выполняется рентгенография в положении наклона или лежа на спине. Ригидные деформации поддаются репозиции в меньшей степени.
е) Роль специализированных методов лучевой диагностики. МРТ или КТ показаны тогда, когда возникают сомнения относительно наличия какой-либо сопутствующей патологии, например, кистозных изменений спинного мозга, фиксированного спинного мозга, врожденных костных аномалий или опухолей.
Подозрение на наличие кистозных изменений спинного мозга возникают, к примеру, тогда, когда выявляется левосторонняя грудная дуга искривления или отсутствуют признаки лордозирования на вершине грудной дуги, фиксированный спинной мозг обычно диагностируется в детстве, однако может выявляться и в молодом возрасте, когда он манифестирует неврологической симптоматикой со стороны нижних конечностей и нарушением функции тазовых органов.
ж) Лечение сколиоза. Ювенильный сколиоз, величина которого не превышает 50-60°, не отличается тенденцией к прогрессированию по завершении созревания костной системы. Поэтому при минимальных деформациях зачастую достаточно лишь наблюдения, особенно если костная система пациента уже практических достигла зрелости. Легкие степени сколиоза (<40°) лечат ортезированием, которое, в принципе, достаточно высоко эффективно, но при условии комплаентности пациента, который должен носить брейс не менее 16 часов в сутки. При более тяжелых деформациях показан спондилодез, методики которого постоянно совершенствуются. На сегодняшний день большинство хирургов отдают предпочтение конструкциям, состоящим из пары стержней и транспедикулярных винтов. Альтернативным также часто применяемым вариантом является передний трансторакальный спондилодез и боковая стабилизация позвонков стержнями. Стержни Херрингтона, имеющие крючки на концах, но не предполагающие использование педикулярных винтов, в настоящее время используются редко.
з) Послеоперационное лучевое обследование. После операции лучевые методы исследования применяются для оценки эффективности проведенного вмешательства. Рентгенологу обычно не нужно описывать тип и марку использованной конструкции, предпочтительней простое описание изображений. Послеоперационные рентгенограммы в первую очередь необходимо оценивать на предмет достигнутой коррекции деформации во фронтальной и сагиттальной плоскостях. Затем описывается расположение конструкций. На цифровых рентгенограммах тонкий прозрачный ободок, окружающий резьбовую часть винтов, не является признаком их нестабильности. Однако зоны просветления шириной > 1 мм все же позволяет заподозрить дестабилизацию винтов. Винты могут также вырываться из тел позвонков (в таких случаях их описывают как выстоящие). Ляминарные крючки могут смещаться относительно оригинального своего положения или отделяться от фиксирующего стержня.
Металлоконструкции, используемые для коррекции сколиоза, обеспечивают ригидную фиксацию позвоночника до момента формирования костного блока. Если блок не формируется, то фиксация в конечном итоге окажется несостоятельной. КТ с фронтальными и сагиттальными реконструкциями изображений является наиболее надежным методом, позволяющим оценить качество формирующегося костного блока. Через несколько месяцев после операции на томограммах будут видны признаки постепенной интеграции костного трансплантата. По истечении шести месяцев зона костной пластики должна представлять собой единую костную массу, состоящую из трабекулярной кости, окруженной хорошо заметным кортикальным слоем. Костный блок дугоотростчатых суставов определяется как исчезновение суставных щелей с формированием костных мостиков. При межтеловом костном блоке в зоне вмешательства также будет видна единая костная масса.
При нарушении формирования костного блока с последующей несостоятельностью фиксации может отмечаться потеря достигнутой изначально коррекции деформации. Феномен коленвала возникает тогда, когда замыкающие деформацию сегмента позвонки оказываются фиксированными, а промежуточные-нет, в результате чего вершина деформации продолжает мигрировать дальше.
При анализе послеоперационных изображений рациональней будет оценить сначала состояние металлоконструкций и костных образований на стабилизированных уровнях, а затем на уровнях выше и ниже. В дополнение к несостоятельности металлоконструкций распространенными проблемами являются дегенерация смежных с блокированными сегментов, инфекционное поражение и усталостные переломы.
и) Протоколы лучевой диагностики. Рентгенография позвоночника должна полностью включать грудной и поясничный его отделы. Если у пациента имеет место разница в длине конечностей, под более короткую из них должна быть установлена платформа необходимой высоты. Рентгенография в прямой проекции обычно выполняется в задне-переднем направлении, а не в передне-заднем, что позволяет снизить дозу облучения молочных желез.
КТ применяется для получения реконструкций позвоночника в различных плоскостях. Реконструкции под углом и трехмерные изображения нередко оказываются незаменимыми для оценки состояния позвоночника при тяжелых деформациях.
Некоторые специалисты считают полезным при дегенеративном сколиозе назначать как стандартную, так и однофотонную эмиссионную КТ (SPECT). В зонах острого воспаления, характеризующихся по данным КТ наиболее выраженными изменениями, на SPECT будет отмечаться повышенный захват радиофармпрепарата, что будет говорить в пользу того, что именно эта зона является источником болевого синдрома.
МР-томограммы при выраженных сколиотических деформациях зачастую бывает сложно интерпретировать. Аксиальные томограммы под углом к продольной оси строят на основании сагиттальных и фронтальных скаут-срезов таким образом, чтобы плоскость получаемого изображения соответствовала плоскости замыкательных пластинок в обеих проекциях. Сагиттальные изображения также необходимо строить в соответствии с наклоном каждой из дуг искривления во фронтальной плоскости. МРТ во фронтальной проекции нередко оказывается наиболее информативным методом для оценки аномалий развития позвонков, спондилеза и дегенеративных изменении дисков и дугоотростчатых суставов.
(Слева) Рентгенограмма в прямой проекции: случай многоуровневого дегенеративного поражения межпозвонковых дисков с минимальной левосторонней сколиотической деформацией позвоночника у женщины 50 лет. Изменения диска несколько асимметричны на уровне вершины дуги, а дегенерация дугоотростчатых суставов более выражена на правой (вогнутой) стороне деформации.
(Справа) На рентгенограмме в прямой проекции этого же пациента через четыре года отмечается значимое прогрессирование искривления и асимметричного дегенератив -ного поражения межпозвонкового диска и дугоотростчатых суставов.
(Слева) КТ, фронтальный срез в сочетании с SPECT: патологическое усиление захвата РФП в проекции дугоотростчатых суставов на вогнутой стороне дуги. Сочетание КТ с SPECT иногда оказывается полезным для выявления источника болевого синдрома и диагностики инфекционных поражений.
(Справа) Фронтальные Т2-ВИ информативны в отношении оценки изменений дисков и дугоотростчатых суставов при дегенеративном сколиозе. Кроме того, они могут использоваться в качестве скаут-изображений для выбора угла наклона аксиальных срезов на уровне межпозвонковых дисков.
(Слева) Аксиальное Т2-ВИ на уровне диска L2-L3 построено с учетом угла наклона этого диска, выбранного на основании сагиттального скаут-изображения, но без учета угла наклона во фронтальной плоскости. Срез сформирован косо и поэтому, даже несмотря на небольшую степень сколиотической деформации, изображение выглядит несколько искаженным.
(Справа) Аксиальное Т2-ВИ выполнено на этом же уровне, но с учетом ориентации диска на фронтальных срезах. Справа видна щель в фиброзном кольце диска. Стеноз спинномозгового канала здесь выглядит более выраженным, чем на предыдущем изображении.
к) Дифференциальный диагноз. Идиопатический сколиоз является наиболее распространенным типом сколиоза и может манифестировать уже в младенческом, детском или подростковом возрасте. Он может характеризоваться наличием единственной дуги искривления или быть сбалансированным, S-образным. Грудная дуга искривления чаще всего направлена своей выпуклой стороной вправо. Тела позвонков в области вершины дуги обычно принимают несколько клиновидную форму, связанную асимметричным распределением нагрузки на растущие позвонки, аномалий развития позвонков при этом не бывает.
Врожденный сколиоз - это деформация позвоночника, возникающая на фоне аномалий сегментации позвоночника. Такими аномалиями являются полупозвонки, блокированные (несегментированные) позвонки и/или слияние задних элементов позвонков. Нередко врожденный сколиоз является частью VACTERL-ассоциации: аномалии позвонков (Vertebral anomalies), атрезия ануса (Anal atresia), пороки сердца (Cardiac anomalies), трахеопищеводный свищ (TracheoEsophageal fistula), аномалии почек и другие аномалии мочеполовой системы (Renal anomalies), аномалии конечностей (Limb anomalies).
Врожденные синдромальные ассоциации могут сопровождаться сколиотической деформацией позвоночника и без аномалий позвонков. Наиболее распространенными такими причинами являются сосудистые заболевания, нейрофиброматоз и несовершенный остеогенез, в основе которых лежат различные наследственные дефекты синтеза коллагена. Клиническая картина таких деформаций достаточно вариабельна.
Нейромышечный сколиоз наблюдается при самых различных заболеваниях, включающих мышечные дистрофии и церебральный паралич. Искривление позвоночника при этом характеризуется наличием длинной грудопоясничной С-образной дуги. Такой сколиоз отличается тенденцией к прогрессированию и может очень тяжело поддаваться лечению.
Причинами сколиоза могут стать остеоид-остеома и остеобластома. Эти опухоли очень похожи, отличаясь друг от друга только размерами и клинической картиной. Остеоид-остеома не превышает в размере 1 см покружена ободком реактивно склерозированной кости. Обе опухоли секретируютпростагландины, которые способствуют формированию короткосегментарной сколиотической деформации, при которой опухоль располагается на вогнутой стороне дуги искривления. Высвобождение простагландинов также вызывает отек костного мозга, распространяющийся в т. ч. на кости, не связанные напрямую с опухолью, плевриты и отек мягких тканей. Необходимо отметить, что сколиоз, вызванный остеоид-остеомой/остеобластомой, сопровождается болевым синдромом, тогда как для идиопатического сколиоза это нехарактерно.
Сколиоз взрослых подразделяется на три типа. Первый - это дегенеративный сколиоз с поражением обычно поясничного отдела позвоночника. Дегенеративный сколиоз нередко формируется выше уровня хирургического костного блока, особенно в случаях, когда на этих уровнях уже имеяа место в той или иной степени выраженная деформация. Второй тип — это ювенильный сколиоз, который продолжает прогрессировать уже по завершении созревания скелета. Третий тип - сколиоз на фоне существующих аномалий, например, вследствие разницы длины конечностей, асимметрии строения пояснично-крестцового сочленения или остеопороза.
Причинами развития сколиоза могут быть травма, инфекционные поражения, несостоятельность хирургической стабилизации позвоночника, нейрогенная артропатия. При каждом из этих состояний дуга искривления является короткой, а костные аномалии, лежащие в основе развития сколиоза, обычно видны на рентгенограммах.
Нечастыми причинами развития сколиоза являются аномалии развития грудной клетки или хирургические вмешательства в этой области у детей. В прошлом частой причиной развития сколиоза становилась лучевая терапия по поводу опухоли Вильмса, однако изменение методик лучевой терапии при этой опухоли перевело ее как причину развития сколиоза в разряд редких.
л) Список использованной литературы:
1. Evaniew N et al: The surgical management of scoliosis: a scoping review of the literature. Scoliosis. 10(1):1, 2015
2. Mayer OH: Scoliosis and the Impact in Neuromuscular Disease. Paediatr Respir Rev. 16(1):35-42, 2015
3. El-Hawary R et al: Update on evaluation and treatment of scoliosis. Pediatr Clin North Am. 61 (6): 1 223—41, 2014
