Urazy kręgosłupa

i rdzenia kręgowego

Marek Stajgis

Zakład Radiologii Ogólnej i Neuroradiologii

Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego

w Poznaniu

Rezonans magnetyczny w neuroradiologii

Wrocław, Hotel Mercure 2016, 2-3 grudnia 2016

• W krajach Unii Europejskiej > 130 000 osób/rok po urazach kręgosłupa i rdzenia kręgowego –

z trwałymi objawami uszkodzenia rdzenia kręgowego, chorzy wymagający opieki osób trzecich

• Główne przyczyny urazów kręgosłupa i rdzenia kręgowego:

• wypadki komunikacyjne• wypadki w pracy work-related accidents • sport i rekreacja • upadki na ulicy i w domu (osoby starsze)

Epidemiologia

• In EU countries > 130 000 pts./year have permanent and often devastating neurologic deficits and disability according to SCI

• Main causes of trauma to the cord:

• motor-vehicle accidents• work-related accidents • sports and recreation • falls at home

Epiedemiologia

do 80% hospitalizacji po urazach

kręgosłupa

Epidemiologia

Uraz kręgosłupa – spine injury (SI)

Uraz rdzenia – spinal cord injury (SCI)

Urazy kręgosłupa

SI – co powinniśmy wiedzieć

SI – co powinniśmy wiedzieć

SI – co powinniśmy wiedzieć

Kręgosłup szyjny –nie jest chroniony przez struktury

kostne i mocne mięśnie; podatny

na nadmierne zgięcie i przeprost

SI – co powinniśmy wiedzieć

SCI – co powinniśmy wiedzieć

SCI – co powinniśmy wiedzieć

Pogranicze piersiowo-lędźwiowe -

zmiana kyfozy Th w lordozę L

zmniejsza możliwości absorpcji sił

działających na oś kręgosłupa Th

SI – co powinniśmy wiedzieć

SCI – co powinniśmy wiedzieć

SCI – co powinniśmy wiedzieć

Kręgosłup piersiowy –chroniony przez „klatkę kostną”

utworzoną z żeber, kyfoza piersiowa

absorbuje siły działające na kręgosłup

SCI – co powinniśmy wiedzieć

SI – co powinniśmy wiedzieć

Kręgosłup musi być „czysty”

• 8 - 10% dodatkowych objawów związanych z urazem rdzenia kręgowego pojawia się po przyjęciu do szpitala!

SI – co powinniśmy wiedzieć

1. Gdzie szukać urazów

SI – co powinniśmy wiedzieć

1. Gdzie szukać urazów

2. Atlas anatomiczny oraz znajomość wad oraz wariantów rozwojowych w kręgosłupach u dzieci i dorosłych

SI – co powinniśmy wiedzieć

Warianty anatomiczne

Kręgosłup szyjny u 6-letniego dziecka - wielopoziomowe spłaszczenie przednich górnych krawędzi trzonów szyjnych (anterior wedging) – najsilniej zaznaczone na poziomie C3

TK – podejrzenie urazu dystrakcyjnego – zwiększenie odległości pomiędzy krawędzią otworu wielkiego i zębem C2.

Warianty anatomiczne

TK – podejrzenie urazu dystrakcyjnego – zwiększenie odległości pomiędzy krawędzią otworu wielkiego i zębem C2. MR – uwidacznia niecałkowite skostnienie zęba kręgu C2.

Warianty anatomiczne

Mały fragment kostny (długie strzałki) pomiędzy łukiem przednim C1 i szczytem zęba – os odontoideum.

Niezrośnięty łuk przedni kręgu C1 (krótka strzałka) -częsty wariant rozwojowy.

Warianty anatomiczne

Warianty anatomiczne

Mały fragment kostny (długie strzałki) pomiędzy łukiem przednim C1 i szczytem zęba – os odontoideum.

Niezrośnięty łuk przedni kręgu C1 (krótka strzałka) -częsty wariant rozwojowy.

1. Gdzie szukać urazów

2. Atlas anatomiczny oraz znajomość wad oraz wariantów rozwojowych w kręgosłupach u dzieci i dorosłych

3. Podręcznik ortopdedii/neurochirurgii

SI – co powinniśmy wiedzieć

1. Gdzie szukać urazów

2. Atlas anatomiczny oraz znajomość wad oraz wariantów rozwojowych w kręgosłupach u dzieci i dorosłych

3. Podręcznik ortopdedii/neurochirurgii

4. Wszystko na świecie jest sklasyfikowane

SI – co powinniśmy wiedzieć

Czy potrzebujemy klasyfikacji ?

SI – co powinniśmy wiedzieć

Czy potrzebujemy klasyfikacji ?

- Tak, bo musimy się porozumieć z chirurgami, ortopedami i neurochirurgami

SI – co powinniśmy wiedzieć

Koncepcja 3-kolumnowa Denisa

- stabilność/ niestabilność kręgosłupa ale nic nie mówi o stanie neurologicznym chorego

- brak standaryzacji

- 16 podtypów > mało wiarygodna w praktyce

klinicznej

Koncepcja 3-kolumnowa Denisa

Stabilny czy niestabilny ?

Uraz kręgosłupa

Stabilność kręgosłupa po urazie

Stabilność mechaniczna kręgosłupa (White and Panjabi def.)

„ zdolność kręgosłupa do uniemożliwienia się przemieszczania struktur kostnych pod wpływem działania sił fizjologicznych”

Stabilność neurologiczna

„stan neurologiczny nie ulega pogorszeniu”

SLIC ?

TLICS ?

SI – co powinniśmy wiedzieć

SLIC - Sub-axial Injury Classification

and Severity Scale

TLICS - Thoraco-Lumbar Injury

Classification and Severity scale

- klasyfikacja, która jest pomocna w wyborze postępowania u chorego po urazie kręgosłupa + ma znaczenie prognostyczne

* Spine Trauma Study Group (2006 – 2007)

SI – co powinniśmy wiedzieć

- oparta na 3 składowych urazu kręgosłupa -

każda z nich jest niezależnym czynnikiem wpływającym na leczenie i rokowanie

SLIC - Sub-axial Injury Classification

and Severity Scale

TLICS - Thoraco-Lumbar Injury

Classification and Severity scale

1.Typ urazu (mechanizm urazu)

2.Stabilność aparatu krążkowo-więzadłowego

3. Stan neurologiczny chorego

- nowe podejście do postępowania ze złamaniami

kręgosłupa- klasyfikacja prosta i przyjazna- dane ze wszystkich badań obrazowych + badanie

neurologiczne

Interpretacja

< 4 punktów - leczenie zachowawcze

4 punkty - zachowawcze/operacyjne ?

> 4 punktów - zawsze operacyjne

Typ urazu (mechanizm urazu)

1.Kompresyjny

2.Dystrakcyjny

3.Rotacyjny

1. Uraz kompresyjny

- widoczne zmniejszenie wysokości w części lub

całym trzonie kręgowym

Typ urazu

- Stabilny (warunek – nie ma widocznych objawów

uszkodzenia tylnej kolumny kręgosłupa)

1. Uraz kompresyjny

Typ urazu

- musi być wykluczone złamanie „wybuchowe” („burst” fracture) (uszkodzenie warstwy korowej tylnej powierzchni trzonu kręgowego lub poszerzenie nasady sugeruje taki uraz)

1. Uraz kompresyjny

Typ urazu

Złamanie ’wybuchowe’

- duża siła urazu powoduje zgniecenie przedniej i środkowej kolumny kręgosłupa

- większości tych złamań towarzyszy stenoza kanału kręgowego > tylna część trzonu kręgowego ulega przemieszczeniu do światła kanału kręgowego

- kolumna tylna > może być nienaruszona

Typ urazu

- jeżeli jest zmniejszenie wysokości trzonu kręgowego > 50%musi być wykonna operacyjna stabilizacja kręgosłupa

- inaczej > pogłębienie kyfozy i stenozy kanału kręgowego

1. Uraz kompresyjny

Typ urazu

1. Uraz kompresyjny

- odłamanie krawędzi trzonu (‚tear-drop’ ftx)

Typ urazu

2. Uraz dystrakcyjny

- dowód w postaci dezintegracji anatomicznej

kręgosłupa w osi pionowej

- może obejmować kostne elementy przednie lub tylne kręgów (z towarzyszącymi złamaniami kompresyjnymi lub wybuchowymi) lub/oraz aparat więzadłowy

- Zawsze uraz niestabilny !

Typ urazu

Złamanie Chance’a

- uraz wysokoenergetyczny- przedni wektor siły działa wzdłuż

osi rotacji położonej w przedniej lub środkowej kolumnie kręgosłupa

- „pasy bezpieczeństwa” (*małe dzieci)

- do 45% urazów w obrębie

narządów jamy brzusznej (*urazy trzustki)!!!

Typ urazu

- typowe złamanie kolumny kręgosłupa wzdłuż osi poprzecznej

- zawsze współistnieje uraz tkanek miękkich

- konieczne wykonanie badania MR > (duże ryzyko

urazu rdzenia kręgowego, krwiaka wewnątrzkanałowego + urazu tylnego aparatu więzadłowego i tkanek miękkich)

Typ urazu

Złamanie Chance’a

Uraz rdzenia kręgowego i tylnych elementów miękkich

Typ urazu

Złamanie Chance’a

3. Uraz rotacyjny

- duża siła urazu > działanie rozdzierające lub

skrętne na oś kręgosłupa

- uraz złożony z wielopłaszczyznową niestabilnością

- uraz skrajnie niestabilny !!!

Typ urazu

Typ urazu

3. Uraz rotacyjny

Techniki obrazowania urazów kręgosłupa

Techniki obrazowania urazów kręgosłupa

Które techniki obrazowania?

- do 61% złamań nie jest wykrywanych

- 36% zwichnięć/podwichnięć jest przeoczone

- 50% chorych zinterpretowanych jako „norma”

w rzeczywistości ma niestabilne złamania

- u chorych z rozpoznanym urazem kręgosłupa > 14%ma inne niewykryte zmiany urazowe

Woodring et al. J Trauma 1993

Klasyczne zdjęcia rtg mają niską czułość w wykrywaniu urazów kręgosłupa:

- doskonałe i szczegółowe uwidocznienie złamań struktur

kostnych (ale słaba metoda w urazach kosci bez złamań > obrzęk szpiku kostnego)

- dokładna ocena stenozy kanału kręgowego (ale tylko przy pomiarach dotyczących struktur kostnych)

- złamanie ostre czy przelewkłe?

- tylko pośrednie uwidocznienie urazów tkanek (jeżeli zostanie wykryte…)

Wielorzędowa TK jest prawie

„Złotym Standardem” w ocenie urazów kręgosłupa:

MR powinien być integralną częscią protokołu „Pan-Diagnostic” w badaniu chorych po przebytym, objawowym urazie kręgosłupa:

- istotne, dodatkowe informacje określające

stopień ciężkości urazu

- potężna broń w obszarach diagnostyki, gdzie TK jest „slepa”

MR zalety

=

TK ograniczenia

1. Ocena rdzenia kręgowego

Ucisk rdzenia, obrzęk, niedokrwienie ogniska krwotoczne w rdzeniu kręgowym.

Zalety MR

2. Ocena kanału kręgowego

Krwiak wewnątrzkanałowy, pourazowe wypadnięcie jądra miażdżystego

Zalety MR

3. Wykrywanie urazów tkanek miękkich

* zwiększenie intensywności sygnału w obrazach T2 –swiadczy o urazie aparatu więzadłowego/mięsni

Zalety MR

3. Wykrywanie urazów tkanek miękkich

* prawidłowa intensywność sygnału w obrazach T2 –brak cech swiezego urazu

Zalety MR

4. Wykrywanie subtelnych urazów (bez widocznych złamań struktur kostnych) - STIR

Zalety MR

5. Ocena prawdziwej rozległości urazu

Zalety MR

6. Różnicowanie ostrych i starych złamań

Zalety MR

MR zalety

=

TK ograniczenia

MR jest metodą z wyboru w obrazowaniu urazów rdzenia kręgowego

Urazy rdzenia kręgowego

SI – co powinniśmy wiedzieć

Cele edukacyjne

- zrozumienie mechanizmów powstawania urazów rdzenia kręgowego

- poznanie obrazów typowych zmian urazowych w diagnostyce obrazowej

- zapoznanie się z możliwościami zaawansowanych technik badania metodą MR

Definicja

jakikolwiek czynnik działający na

rdzeń kręgowy powodujący (stałe lub

czasowe) zaburzenie funkcji ruchowych,

czuciowych lub autonomicznych rdzenia

Uraz rdzenia kręgowego (Spinal Cord Injury (SCI)

Etiologia

- Uraz - tępy lub penetrujący

- Proces nowotworowy - ucisk rdzenia kręgowego

- Stan zapalny - tkanka zapalna, ropień

- Tło naczyniowe - uraz naczyń, zawał, wstrząs

hypowolemiczny

- Uraz termiczny - - neurointerwencje

Uraz rdzenia kręgowego (SCI)

Etiologia

- Uraz - tępy lub penetrujący

- Proces nowotworowy - ucisk rdzenia kręgowego

- Stan zapalny - tkanka zapalna, ropień

- Tło naczyniowe - uraz naczyń, zawał, wstrząs

hypowolemiczny

- Uraz termiczny - - neurointerwencje

Uraz rdzenia kręgowego (SCI)

Etiologia

- Uraz - tępy lub penetrujący

- Proces nowotworowy - ucisk rdzenia kręgowego

- Stan zapalny - tkanka zapalna, ropień

- Tło naczyniowe - uraz naczyń, zawał, wstrząs

hypowolemiczny

- Uraz termiczny - - neurointerwencje

Uraz rdzenia kręgowego (SCI)

Etiologia

- Uraz - tępy lub penetrujący

- Proces nowotworowy - ucisk rdzenia kręgowego

- Stan zapalny - tkanka zapalna, ropień

- Tło naczyniowe - uraz naczyń, zawał, wstrząs

hypowolemiczny

- Uraz termiczny - - neurointerwencje

Uraz rdzenia kręgowego (SCI)

Etiologia

- Uraz - tępy lub penetrujący

- Proces nowotworowy - ucisk rdzenia kręgowego

- Stan zapalny - tkanka zapalna, ropień

- Tło naczyniowe - uraz naczyń, zawał, wstrząs

hypowolemiczny

- Uraz termiczny - - neurointerwencje

Uraz rdzenia kręgowego (SCI)

Etiologia

- Uraz - tępy lub penetrujący

- Proces nowotworowy - ucisk rdzenia kręgowego

- Stan zapalny - tkanka zapalna, ropień

- Tło naczyniowe - uraz naczyń, zawał, wstrząs

hypowolemiczny

- Uraz termiczny - - neurointerwencje

Uraz rdzenia kręgowego (SCI)

Etiologia

- Uraz - tępy lub penetrujący

- Proces nowotworowy - ucisk rdzenia kręgowego

- Stan zapalny - tkanka zapalna, ropień

- Tło naczyniowe - uraz naczyń, zawał, wstrząs

hypowolemiczny

- Uraz termiczny - - neurointerwencje

Uraz rdzenia kręgowego (SCI)

Etiologia

- Uraz - tępy lub penetrujący

- Proces nowotworowy - ucisk rdzenia kręgowego

- Stan zapalny - tkanka zapalna, ropień

- Tło naczyniowe - uraz naczyń, zawał, wstrząs

hypowolemiczny

- Uraz termiczny - - neurointerwencje

Uraz rdzenia kręgowego (SCI)

Etiologia

- Uraz - tępy lub penetrujący

- Proces nowotworowy - ucisk rdzenia kręgowego

- Stan zapalny - tkanka zapalna, ropień

- Tło naczyniowe - uraz naczyń, zawał, wstrząs

hypowolemiczny

- Uraz termiczny - - neurointerwencje

Uraz rdzenia kręgowego (SCI)

Etiologia

- Uraz - tępy lub penetrujący

- Proces nowotworowy - ucisk rdzenia kręgowego

- Stan zapalny - tkanka zapalna, ropień

- Tło naczyniowe - uraz naczyń, zawał, wstrząs

hypowolemiczny

- Uraz termiczny - - neurointerwencje

Uraz rdzenia kręgowego (SCI)

”uraz tępy lub ostry z następowym uszkodzeniem rdzenia kręgowego ”

ucisk rdzenia kręgowego przez struktury kostne, masę patologiczną w kanale kręgowym, ciała obce

* Gwałtowne zgięcie lub przeprost (zwłaszcza w odcinku szyjnym kręgosłupa) – może spowodować rozciągnięcie rdzenia kręgowego z wystąpieniem objawów neurologicznych

Uraz rdzenia kręgowego (tSCI)

Etiologia

Mechanizmy urazu rdzenia kręgowego

- 85% urazów jest rezultatem złamań lub

przemieszczeń struktur kostnych kręgosłupa

- 15% SCIWORA (Spinal Cord Injury

Without Radiological Abnormality)

Mechanizmy urazu rdzenia kręgowego

- 15% SCIWORA (Spinal Cord Injury

Without Radiological Abnormality)

- termin wprowadzony w 1982 przez Pang’a i Wilbergera

- odnosi się do urazu rdzenia kręgowego bez uchwytnych

zmian w strukturach kostnych na zdjęciach RTG lub TK

- MR > wypadnięcia jąder miażdżystych, wewnątrzkanałowe

krwiaki, obrzęk rdzenia, śródrdzeniowo wynaczyniona

krew, zmiany niedokrwienne

Nowy termin Spinal Cord Injury

Without Neuroimaging Abnormality

Mechanizmy urazu rdzenia kręgowego

- Uraz pierwotny - ogniskowe uszkodzenie

tkanki nerwowej w bezpośrednim następstwie

działania sił w trakcie zdarzenia

Cały ciąg zmian patologicznych po urazie rdzenia

kręgowego dzielimy na 2 chronologiczne okresy:

Mechanizmy urazu rdzenia kręgowego

- Uraz pierwotny - ogniskowe uszkodzenie

tkanki nerwowej w bezpośrednim następstwie

działania sił w trakcie zdarzenia

Cały ciąg zmian patologicznych po urazie rdzenia

kręgowego dzielimy na 2 chronologiczne okresy:

Mechanizmy urazu rdzenia kręgowego

- Uraz wtórny - kaskada postępujących

reakcji biochemicznych prowadząca do >

destrukcji dróg aksonalnych, które nie były

uszkodzone w momencie urazu

Uraz wtórny

- miesiące i lata - zwyrodnienie Wallerian’a

w drogach wstępujących i zstępujących (scieńczenie

aksonów jako rezultat ich separacji od podłoża neuronalnego (neuronal soma)

- zanik rdzenia kręgowego > powyżej i poniżej

poziomu urazu

- pourazowa syryngomielia > dalsze pogorszenie

stanu neurologicznego

Mechanizmy urazu rdzenia kręgowego

Uraz wtórny

- miesiące i lata - zwyrodnienie Wallerian’a

w drogach wstępujących i zstępujących (scieńczenie

aksonów jako rezultat ich separacji od podłoża neuronalnego (neuronal soma)

- zanik rdzenia kręgowego > powyżej i poniżej

poziomu urazu

- pourazowa syryngomielia > dalsze pogorszenie

stanu neurologicznego

Mechanizmy urazu rdzenia kręgowego

Obrazowanie ostrego urazu rdzenia kręgowego

Czego szukamy ?

Ucisk rdzenia kręgowego

Zmiany śrórdzeniowe

Obrazowanie ostrego urazu rdzenia kręgowego

Ucisk rdzenia kręgowego

- Stenoza kanału kręgowego

- Zmiany zwyrodnieniowe

- Pourazowe wypadnięcie jądra miażdżystego

- Wewnątrzkanałowe przemieszczenie struktur kostnych

- Wewnątrzkanałowe krwiaki

Obrazowanie ostrego urazu rdzenia kręgowego

Zmiany śródrdzeniowe:

- obrzęk - wczesne niedokrwienie - hematomyelia- obszary nadzianki krwawej- częściowe/całkowite przerwanie ciągłości rdzenia

MRI jest metodą z wyboru - kwalifikacja do zabiegu neurochirurgicznego

- cele prognostyczne

Obrazowanie ostrego urazu rdzenia kręgowego

1. Bez widocznych zmian śródrdzeniowych w sekwencjach T2-zależnej i GRE

u chorych z zaburzeniami funkcji rdzenia – dobrze rokuje

MR w ostrym urazie rdzenia kręgowego

2. Zmiany hyperintensywne w obrazach > nie muszą skutkować deficytem neurologicznym

- * standardowe badanie MR nic nam nie mówi o integralności dróg rdzeniowych

MR w ostrym urazie rdzenia kręgowego

3. Obecność wynaczynionej krwi w rdzeniu

kręgowym (obszary hypointensywne w GRE) > pojedynczy, zły czynnik prognostyczny

MR w ostrym urazie rdzenia kręgowego

3. Obecność wynaczynionej krwi w rdzeniu

kręgowym (obszary hypointensywne w GRE, mogą być hyper w T1)

MR w ostrym urazie rdzenia kręgowego

- od samego początku środrdzeniowe ogniska

krwotoczne są hypointensywne w obrazach GRE

- Sekwencje gradientowe GRE są najczulsze w wykrywaniu krwawienia do rdzenia kręgowego

MR w ostrym urazie rdzenia kręgowego

Strzałkowa - T1-weighted

- Fast Spin Echo T2-weighted

- Fast spin-echo inversion recovery

Osiowa - GRE

Czołowa - T1-weighted / GRE

Protokół standardowego badania MR

MR w ostrym urazie rdzenia kręgowego

< 12 minut

MR w ostrym urazie rdzenia kręgowego

Strzałkowa - T1-weighted

- Fast spin-echo T2-weighted- GRE- Fast spin-echo inversion recovery

Osiowa - GRE / T2-weighted

Czołowa - T1-weighted / GRE

- DWI, DTI- badanie czynnościowe MR - spektroscopia MR

Standardowy protokół w przyszłości

MR w ostrym urazie rdzenia kręgowego