Patogeneza, klasyfikacja i diagnostyka kręgozmyków

Andrzej Maciejczak Patogeneza, klasyfikacja i diagnostyka kręgozmyków Wydział Medyczny Uniwersytet Rzeszowski Oddział Neurochirurgii, Szpital Wojewódzki, Tarnów

DEFINICJA Ześlizg kolumny przedniej kręgosłupa do przodu z kości krzyżowej lub kaudalnego kręgu

EPIDEMIOLOGIA 1. Ok. 5% populacji (4-8%) Eskimosci (Alaskan Inupiat, Greenandic Inuit,Canadian Inuit, Yupik of eastern Siberia and Alaska, Aleut): 50-60% Laponia (Finlandia): wysoka częstość Rasa kaukaska (6%) vs czarna (2%) 2. Ok. 30% krewnych osób z kręgozmykiem

ETIOLOGIA ZEŚLIZG: CIEŚNIOWY: przerwanie/wydłużenie cieśni łuku NIECIEŚNIOWY: ciągłość łuku zachowana

Przerwanie cieśni (kręgoszczelina=spondyloliza) Wydłużenie cieśni

Progres ześlizgu 2000 r 2002 r 2008 r

ETIOLOGIA ZEŚLIZG CIEŚNIOWY: Nieurazowe przerwanie ciągłości cieśni łuku Wydłużenie cieśni łuku Urazowe (ostre) złamanie cieśni (złamanie typu B) Zmęczeniowe (przewlekłe) złamanie cieśni Nowotworowe przerwanie cieśni

ETIOLOGIA ZEŚLIZG NIECIEŚNIOWY: REMODELING WYROSTKÓW STAWOWYCH w wyniku niestabilności

PATOGENEZA PRZERWANIA CIEŚNI ŁUKU

PATOGENEZA PRZERWANIA CIEŚNI ŁUKU Zależy od: morfologii miednicy (wskaźnika PI) kształtu lordozy lędzwiowej

Pelvic Incidence

PT 11 o SS 37 o 48 o = 11 o + 37 o PI o = PT o + SS o

SS 23 o PT 25 o 48 o = 23 o + 25 o PI o = PT o + SS o

Wielkość lordozy lędzwiowej zależy od wartości PI:

45 o Mały PI = mała lordoza:

88 o Duży PI = duża lordoza:

plumb line Duży PI = duża lordoza: 88 o

SS T1 Slope poziom

L1-S1 L C2-T1 L SS T1 Slope poziom

T1 Slope T1 Slope

T1 slope zależy od: T1 Wielkości kifozy odcinka piersiowego Balansu strzałkowego ciała

C2-T1 L = 54o

C2-T1 L = 0o

C2 PL C2 PL C2-C7 SVA C7 SVA

Chin-Brow Vertical Angle (CBVA)

Tragus-Acromion Plumb Line

Tragus-Acromion Plumb Line lordoza szyjna jest mechanizmem kompensacyjnym zaburzeń globalnego balansu strzałkowego

Chełkowska

Tragus-Acromion Plumb Line Nieprawidłowa lordoza szyjna może wpływać na profil strzałkowy odcinka lędzwiowego i piersiowego

PI < 45 o PI 45 o -55 o PI >55 o Typ I Typ II Typ III Typ IV <35 o <35 o 35 o - 45 o >45 o L5 L4 L3/L4 L3

PI < 45 o PI 45 o -55 o PI >55 o Typ I (20%) krótka Typ lordoza II Typ III Typ IV Obciążenia dysków Th/L Obciążenia osiowe na stawach m-kręgowych <35 o <35 o 35 o - 45 o >45 o L5 L4 L3/L4 L3

Typ I (20%) krótka lordoza Typ I (20%): zwyrodnienia na pograniczu piersiowo-lędzwiowym L4 L5

PI < 45 o PI 45 o -55 o PI >55 o Typ I Typ II (10%) non-harmonious, Typ III płaska lordoza Typ IV Obciążenia osiowe na dyskach <35 o 35 o - 45 o >45 o L4 L3/L4 L3

Typ II (10%) non-harmonious SS=32 o Zwyrodnienia raczej dysków niż stawów międzykręgowych PI=37 o

PI < 45 o PI 45 o -55 o PI >55 o Typ I Typ II Typ III (40%) (harmonious Typ IV - najlepszy) <35 o <35 o 35 o - 45 o >45 o L5 L4 L3/L4 L3

Najbardziej oporny na zwyrodnienie

PI < 45 o PI 45 o -55 o PI >55 o Typ I Typ II Typ III Typ IV (30%) długa i duża lordoza odciążone dyski Obciążenia osiowe na stawach m-kręgowych <35 o 35 o - 45 o >45 o <35 o L5 L4 L3/L4 L3

Typ IV (30%) PI=65 o

Typ IV (30%) Zwyrodnienia raczej stawów międzykręgowych niż dysków Tendencja do stenozy kanału kręgowego Tendencja do kręgozmyku PI=65 o

Typ IV (30%) Nominalna lordoza lędzwiowa = lordoza L1-S1 Rzeczywista lordoza lędzwiowa = cała krzywizna lordotyczna PI=65 o

MECHANIZM PRZERWANIA/WYDŁUŻENIA CIEŚNI ŁUKU zależy od wartości PI (Pelvic Incidence) i SS (Sacral Slope)

MECHANIZM PRZERWANIA CIEŚNI ŁUKU SHEAR (duże PI; SS>40 o ) NUTCRACKER (małe PI; SS<40 o )

(małe PI; SS<40 o ) duże PI; SS>40 o

SHEAR (duże PI; SS>40 o ) SS=73 o PI=106 o

SHEAR (duże PI; SS>40 o ) siła kompresji siła ścinająca (shear) siła ciężkości

siła ścinająca (shear) siła kompresji siła ciężkości siła kompresji siła ścinająca (shear) siła ciężkości

NUTCRACKER (małe PI; SS<40 o ) SS=28 o PI=41 o

NUTCRACKER (małe PI; SS<40 o )

Etiologia kręgozmyku zwyrodnieniowego remodeling stawów międzykręgowych na tle niestabilności

Płyn w stawach międzykręgowych = niestabilność

KLASYFIKACJA

Meyerding V stopniowa NISKIEGO STOPNIA LOW grade WYSOKIEGO STOPNIA HIGH grade I o II o III o IV o V o

Taylard

Marchetti i Bartolozzi (I) Rozwojowy 1. O dużej dysplazji (high dysplastic) 2. O małej dysplazji (low dysplastic) spondyloliza elongacja (II) Nabyty 1. Urazowy (ostry, zmęczeniowy) 2. Zwyrodnieniowy 3. Jatrogenny pochirurgiczny 4. Patologiczny

cechy dysplazji kręgozmyku

mała dysplazja Kręgozmyki niskiego stopnia duża dysplazja

mała dysplazja Kręgozmyki wysokiego stopnia duża dysplazja

Ostre złamanie elementów tylnych Typ B1 (transosseous tension band disruption Chance) (New AOSpine Classification) złamanie trzonu

Złamanie zmęczeniowe

Ostre złamanie elementów tylnych Typ B1 (transosseous tension band disruption Chance) (New AOSpine Classification)

Jatrogenny Uszkodzenie wyrostków stawowych

Jatrogenny Uszkodzenie aparatu torebkowo-więzadłowego stawów m-kręgowych 2003 2003 2014

Jatrogenny Uszkodzenie aparatu torebkowo-więzadłowego stawów m-kręgowych

Facet violation by pedicle screws

Facet violation by pedicle screws 2007

Facet violation by pedicle screws 2007 2009 2016

Jatrogenne uszkodzenie elementów tylnych Choroba segmentu przyległego - nadrozpoznanie? Pacjenci z prawidłowo położonymi śrubami mają rzadko chorobę segmentu przyległego

Percutaneous and or navigated instrumentation prevents violation facet joints

Wiltse, Newman, Macnab Typ IV Urazowy (złamanie elementów tylnych inne niż cieśni) 1. Urazowy (ostry, zmęczeniowy) 2. Zwyrodnieniowy 3. Jatrogenny pochirurgiczny 4. Patologiczny Typ V Patologiczny 1. Lokalna patologia (guz) 2. Układowa (osteogeenesis imperfecta) Typ I Dysplastyczny (nie ma przerwania cieśni, niewydolność stawów m-kręgowych L5/S1 zaburzenia rozwojowe wyrostków stawowych L5 i/lub S1 nieprawidłowa orientacja wyrostków stawowych Typ II Cieśniowy 1. Spondyloliza (lytic) 2. Wydłużenie cieśni (elongated) 3. Ostre złamanie cieśni Typ III Zwyrodnieniowy (remodeling stawów m-kręgowych na tle niestabilności)

KLASYFIKACJA SPINAL DEFORMITY STUDY GROUP (SDSG)

KRĘGOZMYK PROWADZI DO ZABURZEŃ BALANSU STRZAŁKOWEGO IM WIĘKSZY ZEŚLIZG TYM WIĘKSZE ZABURZENIA BALANSU

Compensatory Mechanisms - isthmic spondylolisthesis - lordotisation pelvic retroversion (hip extension) knee bending AOSpine Degenerative Course advanced spine specimen course specimen course Warsaw, November 5-6th 2015

plumb line lordotisation

lordotisation

Lumbar lordosis increases with a slip degree LL =76 o LL =96 o

Degree of slip and value of lumbar lordosis (authors clinical study*) 70 60 Degree of slip and mean LL LL deg 50 40 30 20 10 0 Grade I Grade II Grade III Grade IV *Jabłońska-Sudoł K, Maciejczak A. Relationship between the spino-pelvic parameters and the slip grade in isthmic spondylolisthesis. Polish Journal of Neurology and Neurosurgery 48 (014) 21 29. http://dx.doi.org/10.1016/j.pjnns.2015.08.009 [in English]

Compensatory Mechanisms - isthmic spondylolisthesis - lordotisation pelvis retroversion (hip extension) knee bending

Pelvic tilt increases with a slip degree PT PT

Compensatory Mechanisms - isthmic spondylolisthesis - hyperlordosis pelvis retroversion knee bending

Compensatory Mechanisms - isthmic spondylolisthesis - knee bending = further increase of pelvis retroversion

Pelvis retroversion PT Knee bending Foot extension

Degree of slip and value of pelvic tilt (author s clinical study*) p=00099, CI [0,95] PT deg Meyerding *Jabłońska-Sudoł K, Maciejczak A. Relationship between the spino-pelvic parameters and the slip grade in isthmic spondylolisthesis. Polish Journal of Neurology and Neurosurgery 48 (014) 21 29. http://dx.doi.org/10.1016/j.pjnns.2015.08.009 [in English]

Correlation between pelvic balance and functional status retroverted pelvic position measured via PT is negatively correlated with health-related quality of life (HRQOL)* *F. Schwab, V. Lafage, A. Patel, J.P. Farcy. Sagittal plane considerations and the pelvis in the adult patient, Spine. 34 (2009) 1828 1833.

Pelvis = PELVIC VERTEBRA

Im większy PI tym bardziej chory może rotować miednicę - ma większy zakres kompensacji -

PI = 60 o PI = 30 o

Hypokyphosis Hypolordosis Pelvis retroversion T8 T9 T10 T11 T12 LL=50 L1 L2 L3 Knee bending L4 L5 PI=80

T8 T9 T10 T11 T12 LL=50 L1 L2 L3 L4 L5 PI=80 PT=45

KRĘGOZMYK PROWADZI DO ZABURZEŃ BALANSU STRZAŁKOWEGO Balans miednicy Balans globalny

Spondyloptoza SVA=3 cm

Criteria of balanced and unbalanced pelvis PT SS Hresko MT, Labelle H, Roussouly P, Berthonnaud E. Classification of high-grade spondylolistheses based on pelvic verison and spine balance: possible rationale for reduction. Spine (Phila Pa 1976) 2007; 32(20):2208-2213

Balanced pelvis 66 o 32 o Hresko MT, Labelle H, Roussouly P, Berthonnaud E. Classification of high-grade spondylolistheses based on pelvic verison and spine balance: possible rationale for reduction. Spine (Phila Pa 1976) 2007; 32(20):2208-2213

Unalanced pelvis 25 o 30 o

DIAGNOSTYKA Rtg kręgosłupa: Skośne lub TK W pozycji stojącej Minimum: Górna granica: Th12 Dolna granica: głowy obu kości udowych Idealnie: cały kręgosłup MRI (aby wykluczyć patologię w segmencie sąsiednim)

Idealnie Minimum

KLASYFIKACJA SPINAL DEFORMITY STUDY GROUP TYPE I PI<45 o LOW-GRADE TYPE II PI 45 o 60 o L5-S1 spondy* TYPE III TYPE IV PI<60 o Balanced pelvis HIGH-GRADE TYPE V Balanced spine RETROVERTED PELVIS TYPE VI Unalanced spine

KLASYFIKACJA SPINAL DEFORMITY STUDY GROUP TYPE I PI<45 o LOW-GRADE TYPE II PI 45 o 60 o L5-S1 spondy* TYPE III TYPE IV PI>60 o Balanced pelvis HIGH-GRADE TYPE V Balanced spine UNBALANCED PELVIS TYPE VI Unalanced spine

TYP I - LOW PI NISKIEGO STOPNIA (I, II) Typ I PI<45 o Typ IV - PI 45 o 60 o Typ IV - PI>60 o SS= 35 o PI=45 o SS= 72 o PT= 10 o SS= 43 o PT= 20 o PT= 12 o

WYSOKIEGO STOPNIA (III, VI) Typ IV BALANCED PELVIS Typ V UNBALANCED PELVIS + BALANCED SPINE Typ VI UNBALANCED PELVIS + UNBALANCED SPINE SS= 61 o PT= 30 o SS= 38 o PT= 44 o

Kręgozmyk wysokiego stopnia

MECHANIZM PRZERWANIA/WYDŁUŻENIA CIEŚNI ŁUKU zależy od wartości PI (Pelvic Incidence) i SS (Sacral Slope)

88o 45o

PL C2-T1 lordosis C2-C7 SVA T1 slope (SS) poziom

Lordoza C adaptuje się do T1 slope PL C2 C7 SVA is defined as the horizontal distance between the posterior superior aspect of the C7 vertebral body and a plumb line dropped from the center of the C2 vertebral body. Norma 4 cm C2-T1 lordosis Chin-brow vertical angle (horizontal gaze) This angle is measured between a line from the brow to the chin and the vertical axis, when the patient stands with hips and knees extended and the neck in a neutral or fixed position [6]. In kyphosis, this axis tilts forward resulting in poor horizontal gaze. This is a postural angle. C2-C7 SVA T1 slope (SS) poziom

C2 C7 SVA is defined as the horizontal distance between the posterior superior aspect of the C7 vertebral body and a plumb line dropped from the center of the C2 vertebral body. Norma 4 cm

Kontur strzałkowy C kręgosłupa zależy od zaburzeń balansu tułowia Sagittal contour of thoracolumbar spine affects sagittal contour of C-spine C-spine compensates trunk imbalance an vice versa