Ананя Панда

Отдел по радиология, Индийски институт по медицински науки, Ансари Нагар, Ню Делхи, Индия

фрактури

Chandan J. Das

Катедра по радиология, Индийски институт по медицински науки, Ансари Нагар, Ню Делхи, Индия

Удисмита Баруа

1 отделение по анестезия, VMMC и болница Safdarjung, Ansari Nagar, Ню Делхи, Индия

Резюме

Вертебралната фрактура е често срещан клиничен проблем. Остеопорозата е водещата причина за нетравматична фрактура на гръбначния стълб. Често вертебралните фрактури не се подозират клинично поради неспецифично представяне и се пренебрегват по време на рутинната интерпретация на радиологичните изследвания. Освен това, веднъж открит, много пъти рентгенологът не успява да предаде на клинициста по смислен начин. Следователно вертебралните фрактури са постоянна причина за заболеваемост и смъртност. Наличието на фрактура на гръбначния стълб увеличава шанса за фрактура в друг прешлен и също така увеличава риска от последваща фрактура на тазобедрената става. Ранното откриване може да доведе до незабавна терапевтична намеса, подобряваща допълнително качеството на живот. Така че, в този преглед, ние искаме да представим изчерпателен преглед на изображенията на вертебрални фрактури заедно с алгоритъм за оценка на вертебралните фрактури.

ВЪВЕДЕНИЕ

Остеопорозата, определена като клинично състояние, характеризиращо се с „ниска костна маса и микроархитектурно влошаване на костната тъкан, водещо до намалена здравина на костите и повишена податливост на фрактури“, е основен световен здравен проблем, засягащ все по-голям брой жени и мъже над 50 години на възраст. [1] Сред различните фрактури на недостатъчност, свързани с остеопороза, вертебралните фрактури са най-честите и най-ранните наблюдавани фрактури. Изчислено е, че около 20-25% кавказки жени и мъже над 50 години имат преобладаваща фрактура на гръбначния стълб и има постоянно нарастваща възходяща тенденция в честотата на вертебралните фрактури с възрастта. [2,3,4,5] Данни от населението проучвания върху индийски жени съобщават за подобно 17% разпространение на вертебрални фрактури. [6] Също така уникални проблеми като недохранване, недостиг на витамин D в храната, липса на адекватна осведоменост и достъп до здравни грижи увеличават тежестта, предизвикана от фрактури на гръбначните прешлени в Азия. [7]

Клинично значение

Проучванията също така показват, че вертебралните фрактури са важен предиктор за последващи фрактури на недостатъчност при остеопороза. Наличието на една вертебрална фрактура носи 5 до 12,6 пъти риск от последващи фрактури на гръбначния стълб и 2,3-3,4 пъти риск от фрактури на тазобедрената става. [8,9] Също така е показано, че сред жените с една вертебрална фрактура, около 20% ще продължават да развиват друга фрактура на гръбначния стълб в рамките на една година, с 4 пъти повишен риск при жени с тежки остеопоротични фрактури и 3 пъти увеличен риск при жени с множество фрактури на гръбначния стълб. [10] Вертебралните фрактури също са свързани с болки в гърба, физическа деформация, спад в социалната функция, загуба на самочувствие, нарушено качество на живот и повишена заболеваемост и смъртност. [8,11,12,13,14,15,16] В в същото време, с напредък в лечението на остеопороза, откриването и ранното започване на лечение с бисфосфонати и селективни модулатори на естрогенните рецептори като ралоксифен може да намали риска от фрактури на гръбначните и други недостатъци с 40-65% и да смекчи последващата заболеваемост и смъртност, свързана с тях . [17,18,19,20]

По този начин, в тази статия ние описваме рентгенологичната оценка на остеопоротичните фрактури на гръбначния стълб, ролята на CT и MRI при вертебралните фрактури, накратко изброяваме ролята на сканирането с рентгенова абсорбциометрия с двойна енергия (DEXA) и подчертаваме стандартизирана техника за оценка на фрактури на гръбначния стълб и докладване.

Рентгенографска оценка на вертебрални фрактури

Рентгенографията, състояща се от предно-заден и страничен изглед на дорзолумбалния гръбначен стълб, е крайъгълният камък за откриване на вертебрални фрактури. Предни задни изгледи обикновено се получават веднъж на изходно ниво, за да се позволи точно преброяване на прешлените, докато последващите странични рентгенографии са достатъчни за проследяване и серийна оценка. Важно е да се оцени средната дорзална и дорзолумбалната област, тъй като повечето фрактури на компресия се появяват в региони D7-D8 и D12-L1. [22,23] Докато получавате странична рентгенография, уверете се, че гръбначният стълб е успореден на филма по време на позициониране на пациента и гръбначната и лумбалната рентгенография се получават отделно с центриране при D7 и L3 за рентгенография на гръбначния и лумбалния отдел на гръбначния стълб, съответно, за да се избегне погрешно тълкуване, предизвикано от сколиоза, наклонени и фалшиви двойно-вдлъбнати появи на гръбначни крайни плочи, известни като „ефект на бобена бленда“ [Фигура 1] . [23]

Страничната рентгенография на лумбалния отдел на гръбначния стълб показва появата на „бобена консерва“ на гръбначните крайни плочи (стрелка). Това се дължи на косо позициониране и не трябва да се бърка с фрактура/деформация

При нормална и правилно получена рентгенова снимка крайните пластини са хоризонтални и има сходство във формата и размера на прешлените сред съседните нива [Фигура 2]. Всяка загуба на височина над 20% от прешлен, наличие на деформации на крайната плоча и променен външен вид на прешлена трябва да се считат за счупване и да се оценят допълнително. [29] Различни визуални качествени, както и количествени методи за оценка за идентифициране на вертебрални фрактури са описани от автори като Smith et al., [30] Barrnet and Nordin, [31] Kleerekoper et al., [32] и Hurxthal et al., [33 ] да назовем само няколко. Количествените методи за оценка, известни като вертебрална морфометрия, се основават на строго поставяне на шест точки или ръчно, или с помощта на специализиран софтуер. Въпреки това; те са ограничени до изследователски цели и не се поддават лесно за ежедневна, клинична употреба. [34,35] По този начин, най-широко използваната и последователно ратифицирана скала за степен на фрактури на гръбначните прешлени е визуалният полуколичествен метод за оценка, описан от Genant et al. [36]

Нормален гръбначен стълб. Страничната рентгенография на гръбначния стълб показва остеопения. Но гръбначните крайни пластини са хоризонтални с подобни размери и форма. Няма данни за фрактури на прешлени

Метод за визуална полуколичествена оценка на генант

Схематична диаграма, която представя полуколичествения метод за оценка на Genant

Страничната рентгенография на лумбалната част на гръбначния стълб показва остеопения с тежка/фрактура степен 3 в L1 прешлен (бяла стрелка). Морфологично фрактурата е двойно вдлъбната на вид. Леки фрактури от тип 1 при смачкване, забелязани и в съседни прешлени L2 и L3 (черна стрелка)

Предимствата на метода на Генант са, че е лесен за прилагане в ежедневната практика, по-стандартизиран от чисто качествените методи, [37,38] по-малко тромав от количествените методи и може да бъде използван както от опитни, така и от начинаещи читатели със справедлива степен на възпроизводимост и точност [29,39] Проучванията също така показват умерена до добра корелация между полуколичествените и количествените методи на Генант, особено при умерени до тежки фрактури. [39,40,41] Основното ограничение на метода на Генант включва трудност при разграничаване на нормалното предно вклиняване в средно-гръдни прешлени и гръдно-лумбални прешлени при жени и мъже съответно от ранен остеопоротичен колапс от степен 1. Това обаче може да бъде преодоляно от опита на читателите, като се използват серийни рентгенови снимки за оценка и сравнение, както и чрез оценка на костната минерална плътност (КМП), тъй като леките вертебрални фрактури обикновено са свързани с намалена КМП. [42,43]

Заедно с наличието на вертебрални фрактури, трябва да се оцени и възрастта на фрактурата, за да се определи дали настоящата фрактура е отговорна за настоящите симптоми на пациента. При конвенционалните рентгенови снимки често е трудно да се определи възрастта на фрактурата, освен ако не са налични предварителни рентгенови снимки за сравнение. Ако има нарушение на кората или удар на трабекулите, тогава диагнозата остра фрактура е очевидна. При липса на тези характеристики фрактурата обикновено се счита за хронична. Обаче много пъти подобна категорична диференциация не е възможна. ЯМР и ядрено сканиране могат да помогнат в такива случаи, като липса на оток при ЯМР [Фигури [Фигури5 5 и и6] 6] и липса на поемане на радиопроследяващо устройство при костно сканиране показват стара фрактура. [29]

Сагитално T2 W MR изображение на гръбначния стълб показва умерена/степен 2 фрактура при D10 и тежка/степен 3 фрактура при D8 (стрелки) с поддържана интензивност на костния мозък. На изображението T2 W няма хиперинтензивност или оток на костния мозък, предполагащи хронични фрактури

Сагитални T1 W (a), T2 W (b) и STIR (c) MR изображения на гръбначния стълб показват умерена/степен 2 фрактура в D12 (стрелка) без оток, предполагащ хронична фрактура

Диференциални диагнози на вертебрални фрактури

Освен остеопороза, вертебрални фрактури се наблюдават и при остеомалация, остеопороза, вторична след приема на глюкокортикоиди, хиперпаратиреоидизъм, хронично бъбречно заболяване, посттравма, множествен миелом и метастази. По този начин, рентгенографията също трябва да бъде оценена за наличие на други характеристики, които биха благоприятствали патологична фрактура и изисквали по-нататъшна диагностична обработка с ЯМР или ядрено сканиране. Намаляването на костната плътност, подчертаните вторични или вертикални трабекулации, които дават набразден външен вид и рязко очертани кортикални крайни плочи, са радиологични признаци на остеопороза и могат да бъдат използвани за разграничаване на остеопоротичните фрактури от не-остеопоротичните фрактури [Фигура 7]. [23,44]

Страничната рентгенография на гръбначния стълб показва характеристики на остеопоротична фрактура. Тежка фрактура/степен 3, отбелязана при D11 прешлен (стрелка). Други прешлени показват видни вертикални трабекули и рязко очертават кортикални крайни плочи

Неостеопоротични фрактури на прешлени. (а) Страничната рентгенография на гръбначния стълб при пациент със синдром на Кушинг показва множество фрактури със склероза на крайните пластини (стрелка). (b) Страничната рентгенография на гръбначния стълб при пациент с хронично бъбречно заболяване и вторичен хиперпаратиреоидизъм показва биконкавен вид на множество прешлени и увеличена плътност в крайните плочи и относително радиопрозрачна централна част, предполагаща гръбначния стълб (стрелки)

Вертебрални деформации. Страничните рентгенови снимки на гръбначния стълб показват лимбни прешлени (a), дегенеративна спондилоза (b) и блокови прешлени (c). Те не трябва да се бъркат с фрактури. При дегенеративна спонилоза (b) намаляването на височината е по-малко от 20% и паралелизмът на крайните плочи се поддържа

Компютърна томография при вертебрални фрактури

MDCT сагитално преформатирани изображения при трима различни пациенти, подложени на абдоминална КТ за други индикации, ясно показват случайно открити множество фрактури на прешлени (стрелки)

Магнитно-резонансно изображение при гръбначни фрактури

ЯМР главно служи като метод за решаване на проблеми, за да се разграничат доброкачествените от злокачествените фрактури. Въпреки това неотдавнашният напредък в техниките за ЯМР, използването на по-висока сила на полето и новите последователности разшириха ролята на ЯМР за анализ на трабекуларна костна структура в периферен скелет и функционално изобразяване на костния мозък, използвайки дифузионно претеглено изобразяване (DWI), динамична контрастна усилена MR перфузия (DCE- MRI) и MR спектроскопия (MRS). [51,52]

Различните морфологични признаци на доброкачествена фрактура включват а) поддържане на поне някакъв нормален костен мозък сигнал б) липса на участие на задните елементи в) знак на течност или газ в тялото на гръбначния стълб [54] г) лента с ниска интензивност по счупената крайна плоча, представляваща линия на фрактура д) липса на дискретна маса на меките тъкани в паравертебрално или епидурално местоположение е) фрактура, която не включва шийни или горни гръбни (D1-D5) прешлени ж) няма ограничение на дифузията при DWI h) спад на сигнала в образи на фаза в сравнение -фазни изображения при изобразяване с химически отмествания (CSI). [23,55] Обратно, променената интензивност на сигнала в не фрактурирани прешлени, дифузна промяна на сигнала в фрактурирани прешлени, включително задните елементи, и ограничената дифузия силно благоприятстват злокачествената етиология [Фигура 11]. 56]

Патологична фрактура при пациент с множествен миелом. Сагиталните T1 W (a), T2 W (b) и постконтрастните (c) MR изображения показват тежка фрактура на ниво L5 с пълен вертебрален колапс и изпъкналост на компонент на меките тъкани, причиняваща компресия на хвостата конка (стрелка). Множество други прешлени показват променена интензивност и подобрение на сигнала. Дифузионно претеглените изображения, получени при b-стойност 1000 (d), показват ограничена дифузия при L5 и в сакрума и в други лумбални прешлени

При остеопороза, различни изследователи са преследвали връзката между увеличаване на мастната тъкан в костния мозък с намаляване на костната плътност, използвайки MRS и перфузионни техники и са установили, че има надеждно увеличение на съдържанието на мазнини в костния мозък върху MRS и намаляване на перфузията на костния мозък с прогресивно намаляване на костна минерална плътност. [57,58,59] По подобен начин; Tang et al., [60] установяват положителна корелация между Т-резултатите от КМП и стойностите на видимия дифузионен коефициент (ADC) при DWI, което предполага все по-свободна дифузия с намаляване на КМП и увеличаване на мазнините в гръбначния мозък. По този начин, докато ЯМР е отлично средство за разграничаване на доброкачествени от злокачествени вертебрални фрактури и има изследователски приложения, ограниченията включват ограничена наличност, разходи и относителна липса на опит в придобиването и интерпретирането на сканирания.

DEXA и ядрена медицина при вертебрални фрактури

Двуенергийни рентгенови абсорбциометрични рентгенови лъчи (DEXA) могат да се използват за получаване на страничен и предно-заден изглед на гръбначно-гръбначния стълб, за да се оцени наличието на фрактури, което се нарича оценка на вертебрални фрактури (VFA). VFA може лесно да се слее с денситометрия по едно и също време на седене и точка на тестване. Същата полуколичествена техника и морфометрични техники, използвани за рентгенография, могат да бъдат приложени към системи DEXA с добра точност и възпроизводимост при умерени до тежки фрактури. [61,62,63] Установено е, че DEXA е еквивалентна на рентгенография за откриване на степен 2 и фрактури от степен 3 [61] По този начин VFA осигурява разумна алтернатива на рентгенографиите при по-ниска доза и цена на облъчване. [64] Относителният недостатък на DEXA включва лоша визуализация и лоша разделителна способност над прешлен D7, които сега са преодолени от по-новите скенери.

Международното общество за клинична денситометрия, което дефинира насоки за индикации на VFA, понастоящем заявява, че VFA е най-подходящ за оценка на пациенти с висока вероятност преди теста на вертебрални фрактури [65] и при които откриването на фрактури ще повлияе или промени терапията. [ 64] В същото време всички двусмислени резултати при VFA трябва да бъдат съотнесени с рентгенографии, особено тъй като VFA е по-малко подходящ за откриване на леки фрактури.

И накрая, ядрената медицина, използваща FDG-PET сканиране, също може да определи доброкачествената спрямо злокачествената етиология на фрактурите на гръбначните прешлени, когато ЯМР е еднозначна или противопоказана. В проучване на Cho et al., [66], използвайки стандартизирана стойност на усвояване (SUV), отрязана на 4.25, FDG-PET може да идентифицира злокачествени вертебрални фрактури с чувствителност 85% и специфичност 71%. Докато злокачествените фрактури показват по-голямо усвояване на радиотрасиращи, доброкачествените остеопоротични фрактури не са свързани със значително поемане на радиотрасиращ дори в остър стадий. [67,68,69] Също така, при съмнение за злокачествена етиология, ядрената медицина може да открие множество други места на метастази [Фигура 12] . Основното ограничение на FDG-PET е относително ниската му специфичност, тъй като дори доброкачествените не-остеопоротични фрактури като посттравматични и пост-инфекциозни фрактури могат да покажат приемането на FDG. По този начин, като относително нововъзникваща модалност, са необходими повече проучвания, за да се потвърди диференциацията между доброкачествени остеопротични, доброкачествени неостеопоротични и злокачествени вертебрални фрактури.

FDG-PET изображения (A) при пациент с лека фрактура/степен 1 ​​на фрактура в L1 прешлен не показват никакво значително поемане на радиопроследяващо, предполагащо остеопоротична фрактура. FDG-PET изображенията при пациент с патологични фрактури (B) показват множество зони на поемане на радиопроследяващо вещество в сакрума и D10 прешлени (стрелки). L3 прешленът е склеротичен, но без никакво поглъщане, вероятно остеопоротична фрактура

C ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наложително е да се открият остеопоротични фрактури на прешлени, за да се започне ранна терапия. Вертебралните фрактури са силно предсказващи за последващи фрактури с недостатъчност. Въпреки че много фрактури на гръбначния стълб могат да бъдат клинично безшумни, рентгенографиите са добър начин за тяхното откриване с VFA, използвайки DEXA, предоставящ отлична алтернатива. Фигура 13 предоставя алгоритмичен подход за откриване на вертебрални фрактури. Използвайки стандартизиран подход и полуколичествена техника за оценка, е възможно да се открият вертебрални фрактури. В рентгенологичните доклади трябва ясно да се посочва наличието, мястото и броят на фрактурите, без никакви хеджиране или неяснота, за да се избегне забавяне на ефективните стратегии за лечение. Докато CT също може случайно да открие вертебрални фрактури, ЯМР и ядрената медицина служат главно като начини за решаване на проблеми за определяне на възрастта и етиологията на вертебралните фрактури.

Алгоритмичен подход към фрактури на прешлени в рутинната практика