Лучевая диагностика дегенеративного поражения межпозвоночных дисков
а) Терминология:
1. Синонимы:
• Дегенеративное поражение диска (ДПД), дегенерация диска, спондилез
2. Определения:
• Генерализованный и многофакторный процесс, характеризующийся поражением диско-позвоночного сегмента и приводящий к его биомеханическим/морфологическим изменениям
• Протекает бессимптомно или сопровождается болевым синдромом в спине/шее ± радикулопатией
б) Визуализация:
1. Общие характеристики:
• Наиболее значимый диагностический признак:
о Снижение интенсивности сигнала межпозвонкового диска в Т2-режиме
• Локализация:
о Межпозвонковый диск, смежные замыкательные пластинки
• Размеры:
о Нормальная высота с небольшим снижением интенсивности сигнала → выраженное снижение высоты диска
• Морфология:
о Изменения пульпозного ядра/фиброзного кольца межпозвонкового диска, дегенеративные изменения смежных дугоотростчатых суставов/межпозвонковых отверстий
2. Рентгенологические данные:
• Рентгенография:
о На поздних стадиях заболевания отмечается снижение высоты межпозвонковых дисков, формирование спондилофитов, эбурнеация замыкательных пластинок — «дискогенный склероз», феномен вакуума
3. КТ при дегенеративном поражении межпозвоночных дисков:
• Бесконтрастная КТ:
о Информативна в отношении диагностики пролабирования, фокальных грыж дисков, спондилофитов, артропатии дугоотростчатых суставов, центрального стеноза
4. МРТ при дегенеративном поражении межпозвоночных дисков:
• Т1-ВИ:
о Снижение высоты межпозвонкового диска, феномен вакуума, определяемый как зона низкого сигнала в толще диска
о Дегенеративные изменения замыкательных пластинок I → III
• Т2-ВИ:
о Снижение интенсивности сигнала пульпозного ядра, исчезновение горизонтальной щели
о Дегенеративные изменения замыкательных пластинок I → III
• Т1-ВИ с КУ:
о При дегенеративном поражении диски могут характеризоваться линейным усилением сигнала при контрастировании, также усиливают сигнал при контрастировании узлы Шморля
5. Несосудистые рентгенологические исследования:
• Миелография:
о Неспецифические экстрадуральные дефекты наполнения с центральным стенозом спинномозгового канала, спондилофиты, грыжи дисков
6. Радиоизотопные исследования:
• Костная сцинтиграфия:
о Дегенеративное поражения дисков, спондилофиты и дегенеративная артропатия дугоотростчатых суставов характеризуются диффузным усилением захвата изотопа
7. Другие методы исследования:
• Дискография у пациентов с ДПД имеет ограниченное применение:
о Применяется с целью подтверждения диагноза и оценки дегенеративного поражения смежных дисков
о Провокационная дискография применяется для выбора уровней спондилодеза при предоперационном планировании
8. Рекомендации по визуализации:
• Наиболее оптимальный метод диагностики:
о МРТ-позволяет оценить изменения сигнала вещества диска, диагностировать разрывы фиброзного кольца, пролабирование, грыжи дисков, стеноз позвоночника
• Протокол исследования:
о Стандартные Т1- и Т2-режимы в сагиттальной/аксиальной плоскостях (максимальная толщина среза - 4 мм)
(Слева) Микрофотограмма (окраска гематоксилином и эозином) нормального дисковертебрального перехода: нормальная замыкательная пластинка с пульпозным ядром, ровный хрящевой слой, тонкие костные трабекулы и нормальный кроветворный костный мозг.
(Справа) Т2-ВИ, сагиттальный срез: различные аспекты дегенеративного поражения межпозвонковых дисков, включающие грыжи Шморля нижних замыкательных пластинок L3 и Т12, диффузную дегенерацию дисков на различных уровнях со снижением их высоты, выраженный стеноз спинномозгового канала на нескольких уровнях вследствие протрузий межпозвонковых дисков и гипертрофии связок.
(Слева) Микрофотограмма (окраска гематоксилином и эозином): признаки выраженных дегенеративных изменений диско вертебрального перехода в виде дегенерации замыкательной пластинки с разрушением хряща, образования полостей в пульпозном ядре, формирования очагов грануляционной ткани и грыжевых дефектов в хрящевом слое замыкательной пластинки.
(Справа) На аксиальной КТ-дискограмме отмечается распространение контраста из центральной части, соответствующей пульпозному ядру, в срединный дефект фиброзного кольца, распространяющийся до эпидурального пространства.
(Слева) Т1-ВИ: выраженные из -менения замыкательных пластинок II типа на уровне L4-L5 (жировая перестройка) со значительным снижением высоты диска. На соседнем уровне L3-L4 признаки I типа изменений в виде снижения интенсивности сигнала костного мозга и незначительно выраженный спондилолистез.
(Справа) На сагиттальном STIR МР-И на уровне L3-L4 отмечаются выраженные дегенеративные изменения замыкательных пластинок I типа. Также здесь видны незначительный антеролистез L3 и признаки дегенерации межпозвонковых дисков на различных уровнях.
в) Дифференциальная диагностика дегенеративного поражения межпозвоночных дисков:
1. Инфекционное поражение диска:
• Деструкция замыкательных пластинок
2. Диализная спондилоатропатия:
• Снижение интенсивности сигнала в Т1-режиме, бывает невозможно дифференцировать с неспецифическим инфекционным поражением
3. Серонегативная спондилоартропатия:
• Воспалительные изменения замыкательных пластинок могут быть похожи на дегенеративные их изменения I типа
г) Патология:
1. Общие характеристики:
• Этиология:
о Причины дегенеративного поражения межпозвонковых дисков включают множество факторов
о Риск подобного поражения выше у лиц, чья работа связана с ручным физическим трудом, подъемом тяжестей
о Более спорной является связь болевого синдрома в спине с психосоциальными факторами:
- Депрессия, эмоциональный стресс, неудовлетворение своей работой, работа в высоком ритме, отсутствие профессиональной поддержки
о В некоторых исследованиях отмечается наличие связи болевого синдрома в спине с курением и избыточным весом
о Имеются свидетельства в пользу наличия четкой связи между физическим трудом и длительно существующим болевым синдромом в нижней части спины
• Генетика:
о Имеется связь ишиалгий и грыж межпозвонковых дисков с двумя различными аллелями гена, кодирующего структуру коллагена IX типа
о Дегенерация межпозвонковых дисков связана с полиморфи-зом гена, кодирующего структуру аггрекана с аллельными модификациями генов, кодирующих структуру матричных металлопротеиназ 3 и 7
о В ряде исследований показано наличие семейной предрасположенности к развитию дискогенного болевого синдрома в спине
• Сочетанные изменения:
о Пролабирование фиброзного кольца, грыжи дисков, формирование спондилофитов, центральный и фораминальный стеноз позвоночника
о Дегенеративный спондилолистез:
- М<Ж, развивается в возрасте старше 40 лет, среди представительниц афроамериканской популяции встречается в три раза чаще, чем у женщин белой расы, уровень L4-L5
• Этиология клинически выраженного ДПД до конца не ясна
• У пациентов с симптомами ДПД могут выявляться самые различные изменения, в т.ч. снижение высоты межпозвонковых дисков, склероз замыкательных пластинок, спондилофиты, феномен вакуума
2. Стадирование, степени и классификация дегенеративного поражения межпозвоночных дисков:
• Классификационные системы
о Система стадирования МР-изменений межпозвонковых дисков I → V
о Гистологическая классификация возрастных изменений дисков
P.S. Белок, также известный как хрящевой специфичный протеогликановый ядерный белок или протеогликановый хондроитинсульфат 1, - один из важнейших компонентов матрикса гиалинового хряща, имеющийся только у позвоночных.
3. Макроскопические и хирургические особенности:
• Изменения диска:
о Дегидратация диска с уменьшением числа гидратированных молекул протеогликанов
о Увеличения числа коллагеновых волокон
о Исчезновение у молекул протеогликана отрицательно заряженных боковых цепей
о Пролабирование фиброзного кольца с формированием дефектов, грыж
о Прогрессирующая дезорганизация пульпозного ядра, замещение его фиброзной тканью и волокнистым хрящом и стирание границы между ядром и фиброзным кольцом
о Уменьшение числа клеток в тканях фиброзного кольца с относительным увеличением объема коллагена II типа
• Изменения замыкательных пластинок:
о Прогрессирующее истончение и гиалинизация замыкательных пластинок
о Утрата ими питающей функции и снижение диффузионной способности
о Конверсия смежных с замыкательными. пластинками участков костного мозга I → III типа, конечная стадия - костная эбурнеация замыкательных пластинок
о Формирование спондилофитов
• Дугоотростчатые суставы:
о Снижение высоты межтелового пространства → краниокаудальный подвывих в дугоотростчатых суставах, гипермобильность капсульно-связочного аппарата, утолщение/пролабирование капсульно-связочного комплекса
о Смещение вектора аксиальной нагрузки, приводящее к ускоренному развитию дегенеративной артропатии, формирование остеофитов
4. Микроскопия:
• Прогрессивная дезорганизация пульпозного ядра и его фиброзная перестройка, формирование в нем дефектов и расщелин
• Фрагментация и нарушение целостности замыкательных пластинок с формированием очагов костеообразования и роста грануляционной ткани
• Жировая или фиброзная перестройка костного мозга (соответственно, I и II тип изменений)
(Слева) Случай естественной инволюции крупной экструзии межпозвонкового диска. На данном Т2-ВИ видна крупная левосторонняя экструзия межпозвонкового диска, вызывающая компрессию дурального мешка.
(Справа) При последующем исследовании после консервативного лечения отмечается значительное уменьшение размеров экструзии.
(Слева) На аксиальном Т2-ВИ, выполненном через семь месяцев после выявления типичной экструзии межпозвонкового диска, на месте грыжи диска определяется жидкостное образование, соответствующее «дисковой кисте». Подобная картина может отражать инволюцию очага кровоизлияния, которое сопутствовало формированию грыжи диска.
(Справа) Т1-ВИ, сагиттальный срез: случай хронического спон-дилолиза L5, сочетающегося с многоуровневым фораминальным стенозом, вызванным распространением протрузий дисков и спондилофитов в соответствующие межпозвонковые отверстия.
(Слева) КТ: снижение высоты межтелового пространства L5-51 с формированием краниокаудального подвывиха в дугоотростчатых суставах и фораминального стеноза. Спондилофиты, распространяющиеся в просвет отверстия, еще более усиливают выраженность стеноза.
(Справа) КТ: снижение высоты межтелового пространства L5-51 с формированием феномена вакуума. Выраженная дегенеративная гипертрофическая артропатия дугоотростчатого сустава S3 стала причиной тяжелого стеноза межпозвонкового отверстия.
д) Клинические особенности:
1. Клиническая картина дегенеративного поражения межпозвоночных дисков:
• Наиболее распространенные симптомы/признаки:
о Чаще всего протекает бессимптомно, неврологическая симптоматика отсутствует
о Боль в нижней части спины или шее:
- ± радикулопатия
о Другие симптомы/признаки:
- Ограничение объема движений
- Боль может усиливаться при разгибании позвоночника
2. Демография:
• Возраст:
о Пик заболеваемости приходится на возраст 45-65 лет
• Пол:
о М = Ж
• Эпидемиология:
о Общая заболеваемость, если говорить о болевом синдроме в спине, составляет около 45 случаев на 1000 человек
о Вероятность развития болевого синдрома в спине на протяжении жизни в США составляет 50-80%
о Частота его среди взрослого населения варьирует в пределах 15-30%
о 2-5% людей ежегодно получают лечение по поводу боли в спине
о В 1990 году по поводу боли в спине за медицинской помощью обратились 15 млн. человек
о Трудоспособность из-за болевого синдрома в спине утрачивают 1% всех людей
о Болевой синдром в спине является наиболее распространенной причиной нетрудоспособности среди лиц моложе 45 лет
о Наиболее высокая частота развития болевого синдрома в спине приходится на возраст 40-60 лет
3. Течение заболевания и прогноз:
• Болевой синдром в нижней части спины характеризуется доброкачественным течением
• Симптоматика его самоограничивается и обычно разрешается спонтанно (< двух недель)
• У 7% пациентов с остро развившейся симптоматикой формируется хронический болевой синдром
• Из пациентов, страдающих хроническим болевым синдромом (> трех месяцев) 1/3 становятся нетрудоспособными
• В течение пяти лет наблюдения примерно у 70% наблюдается положительная клиническая динамика
4. Лечение дегенеративного поражения межпозвоночных дисков:
• Консервативное лечение включает покой, лечебную физкультуру, медикаментозную терапию, мануальную терапию и эпидуральное введение глюкокортикоидов:
о Мануальная терапия эффективна в раннем лечении болевого синдрома в нижней части спины
• Хирургическое лечение:
о Среди методов хирургического лечения дегенеративного поражения межпозвонковых дисков наибольшее распространение имеет спондилодез
(Слева) Т1-ВИ, сагиттальный срез: признаки дегенеративного сколиоза, выраженного многоуровневого фораминального стеноза и спондилолиза на уровне L5-S1. На каждом из уровней имеет место дегенеративное поражение межпозвонковых дисков со значительным снижением их высоты и ретролистезом.
(Справа) Т2-ВИ: у пациента с дегенеративным сколиозом отмечается усиление Т2-сигнала межпозвонковых дисков на различных уровнях, что является проявлением дегенерации дисков, а не инфекционного процесса.
(Слева) КТ с КУ, сагиттальный -срез: типичный случай многоуровневого спондилеза шейного отдела позвоночника с выраженным стенозированием спинномозгового канала, снижением высоты межпозвонковых дисков и эбурнеацией замыкательных пластинок от уровня С2-СЗ до С5-С6. Также здесь видны признаки кальцификации межпозвонковых дисков и задней продольной связки.
(Справа) STIR МР-И, сагиттальная проекция: признаки тяжелого спондилеза шейного отдела позвоночника, сопровождающего сужение субарахноидального пространства на нескольких уровнях, изменением Т2-сигнала спинного мозга на уровне С4-С5 Случайной находкой здесь стал врожденный блок С6-С7 позвонков.
(Слева) На сагиттальном STIR МР-И позади зубовидного отростка виден характеризующийся низкой интенсивностью сигнала дегенеративный псевдопаннус, вызывающий компрессию передней камеры дурального мешка и вентральной поверхности спинного мозга. Также видны признаки диффузного дегенеративного поражения межпозвонковых дисков субаксиальных позвоночных сегментов с формированием блока на уровне С5-С6.
(Справа) Т2-ВИ, сагиттальный срез: признаки многоуровневого спондилеза шейного отдела позвоночника, наиболее выраженные на уровнях С5-С6 и С6-С7. На обоих этих уровнях отмечается центральный стеноз спинномозгового канала, вызванный протрузиями дисков и спондилофитами, деформирующими вентральную поверхность дурального мешка. На уровне С6-С7 в толще спинного мозга виден фокус миеломаляции.
е) Диагностическая памятка:
1. Следует учесть:
• Изменение сигнала межпозвонковых дисков при МРТ наблюдают у 30% здоровых людей
2. Советы по интерпретации изображений:
• Дискография должна учитывать четыре основных параметра исследования:
о Морфология исследуемого диска
о Внутридисковое давление/объем вводимого раствора
о Субъективные болевые ощущения пациента
о Отсутствие болевого ответа на смежных уровнях
ж) Список использованной литературы:
1. Jacobs WC et al: The evidence on surgical interventions for low back disorders, an overview of systematic reviews. EurSpineJ. 22(9): 1 936—49, 2013
2. Hadjipavlou AG et al: The pathophysiology of disc degeneration: a critical review. J Bone Joint Surg Br. 90(10): 1 261 -70, 2008
3. Jandial R et al: Stem cell-mediated regeneration of the intervertebral disc: cellular and molecular challenge. Neurosurg Focus. 24(3-4): E21,2008
4. Walker J 3rd et al: Discography in practice: a clinical and historical review. Curr Rev Musculoskelet Med. 1 (2):69—83, 2008
5. Modic MT et al: Lumbar degenerative disk disease. Radiology. 245(1):43—61, 2007
6. Pfirrmann CW et al: Magnetic resonance classification of lumbar intervertebral disc degeneration. Spine. 26( 1 7): 1873-8, 2001
7. Jensen MC et al: Magnetic resonance imaging of the lumbar spine in people without back pain. N Engl J Med. 331 (2):69—73, 1994
8. Modic MT et al: Degenerative disk disease: assessment of changes in vertebral body marrow with MR imaging. Radiology. 1 66( 1 Pt 1): 193—9, 1988
