Vergleichende Evaluation der lumbalen Degeneration nach Röntgenuntersuchung und Großschnittkryomikrotomie

Zusammenfassung

Studienziel: Das Ausmaß degenerativer Veränderungen der LWS wird im konventionellen Röntgenbild aufgrund direkt nachweisbarer ossärer morphologischer Reaktionen und indirekter Degenerationszeichen, wie Bandscheibenraumhöhenminderung, interpretiert. Die Großschnittkryomikrotomie (GSKM) bietet eine direkte makroskopische Visualisierung der degenerativen Veränderungen und ist damit anderen bildgebenden Verfahren überlegen. Zur Überprüfung der radiologisch evaluierten Degenerationsgrade wurde ein korrelierender Vergleich mit den Ergebnissen der GSKM durchgeführt. Methode: Insgesamt 50 humane Lendenwirbelsäulenpräparate mit 251 Bewegungssegmenten (Th12 - S1) wurden sowohl radiologisch als auch makroskopisch im Rahmen der GSKM untersucht. Die Evaluation der konventionellen Röntgenuntersuchung und der GSKM erfolgte nach einer Einteilung der Degeneration in 5 Stadien. Als Kriterium der radiologischen Degeneration wurden die Verminderung der Bandscheibenhöhe, der Nachweis von Spondylophyten und die Ausbildung von Sklerosezonen beurteilt. Bei der Einschätzung der Degenerationsstadien der GSKM wurden Deckplatteneinbrüche, Einblutungen in die Bandscheibe, Anordnung des Anulus fibrosus und knöcherne Veränderungen im Bandscheibensegment bewertet. Ergebnisse: In 206 Fällen bestand eine vollständige Übereinstimmung zwischen den radiologischen und makroskopischen Degenerationsstadien. Ein Unterschied von 1 Degenerationgrad lag in 42 Fällen vor; in 3 Fällen wurde eine Differenz von 2 Degenerationsstadien registriert. Der Korrelationkoeffizient der Degenerationsgrade beider Verfahren betrug ρ = 0,883. Schlussfolgerung: Beim Vergleich der konventionellen Röntgenuntersuchung der Lendenwirbelsäule mit der makroskopischen Großschnittkryomikrotomie ergibt sich eine sehr gute Übereinstimmung bezüglich der degenerativen Veränderungen der Lendenwirbelsäule.

Abstract

Aim of the Study: The extent of degenerative changes in the lumbar spine as seen on conventional radiographs is interpreted on the basis of visualized osseus structures and indirect signs such as diminution of disc height. In order to analyze the accuracy of these interpretations we compared and correlated different stages of degeneration in conventional radiographs with cuts of large-specimen cryomicrotome sections (LSCS), offering a direct macroscopic vision of the degenerative anatomic features. Method: A total of 50 human cadaver lumbar spines with 251 spine segments (Th 12 - S1) was investigated by plain radiograms and LSCS. The degenerative changes were differentiated into 5 stages for both diagnostic measures. Criteria for radiological degeneration were: diminution of disc space, presence of osteophytes and sclerosis of the endplates. Degenerative changes as seen by LSCS were evaluated by the following features: cracks in the endplate, bleeding into the intervertebral disc, alignment of the annulus fibrosus fibres and osseous alterations in the spine segment. Results: Complete matches of the evaluated radiological and macroscopic stages of degeneration were observed in 206 cases. A difference of 1 degree on the degeneration scale was registered in 42 segments, whereas a difference of 2 degrees was seen in 3 cases. The correlation coefficient between the degeneration stages of the two diagnostic measures scored ρ = 0.883. Conclusion: The comparison of the different degrees of degeneration in the lumbar spine as evaluated by both plain radiographs and LSCS revealed a good correlation.

Schlüsselwörter

Röntgen - Lendenwirbelsäule - Degeneration - Großschnittkryomikrotomie

Key words

Conventional radiographs - lumbar spine - degeneration - large specimen cryomicrotome sections

Literatur

• 1 Knutsson F. The vacuum phenomenon in the intervertebral discs.  Acta Radiol. 1942;  23 173-179
• 2 Resnick D. Degenerative Disease of the vertebral column.  Radiology. 1995;  156 3-14
• 3 Modic M T, Steinberg P M, Ross J S, Masaryk T J, Carter J R. Degenerative Disc Disease: assessment of changes in vertebral body marrow with MR imaging.  Radiology. 1988;  166 193-199
• 4 Rauschning W. Computed Tomography and Cryomicrotomy of lumbar spine specimens.  Spine. 1983;  8 170-180
• 5 Bergstrom K, Nyberg G, Pech P, Rauschning W, Ytterbergh C. Multiplanar spinal anatomy: comparison of CT and cryomicrotomy in postmortem specimens.  AJNR Am J Neuroradiol. 1983;  4 590-592
• 6 Hogan Q H. Epidural anatomy examined by cryomicrotome section. Influence of age, vertebral level, and disease.  Reg Anesth. 1996;  21 (5) 395-406
• 7 Yoganandan N, Maiman D J, Pintar F, Ray G, Myklebust J B, Sances A, Larson S J. Microtrauma in the lumbar spine: a cause of low back pain.  Neurosurgery. 1988;  23 (2) 162-168
• 8 Yoganandan N, Cusick J F, Pintar F A, Rao R D. Whiplash injury determination with conventional spine imaging and cryomicrotomy.  Spine. 2001;  26 (22) 2443-2448
• 9 Flannigan B D, Lufkin R B, McGlade C, Winter J, Batzdorf U, Wilson G, Rauschning W, Bradley W G. MR imaging of the cervical spine: neurovascular anatomy.  AJR Am J Roentgenol. 1987;  148 (4) 785-790
• 10 Pech P, Daniels D L, Williams A L, Haughton V M. The cervical neural foramina: correlation of microtomy and CT anatomy.  Radiology. 1985;  155 (1) 143-146
• 11 Ullberg S. The technique of whole body autoradiography. Cryosectioning of large specimens.  Science tools. 1977;  Special issue 2-29
• 12 Lufkin R, Rauschning W, Seeger L, Bassett L, Hanafee W. Anatomic correlation of cadaver cryomicrotomy with magnetic resonance imaging.  Surg Radiol Anat. 1987;  9 (4) 299-302
• 13 Fardon D F, Milette P C. Nomenclature and Classification of Lumbar Disc Pathology Recommendations of the Combined Task Forces of North American Spine Society, American Society of Spine Radiology, and American Society of Neuroradiology.  Spine. 2001;  26 (5) E93-113
• 14 Videmann T, Leppavuorie J, Kaprio J. et al . Intragenic polymorphisms of the vitamin D receptor gene associated with intervertebral disc degeneration.  Spine. 1998;  23 2477-2485
• 15 Annunen S, Paassilta P, Lohiniva J. et al . An allele of COL9A2 associated with intervertebral disc disease.  Science. 1999;  285 409-412
• 16 Goupille P, Jayson M I, Valat J P, Freemont A J. Matrix metalloproteinases: the clue to intervertebral disc degeneration?.  Spine. 1998;  23 1612-1626
• 17 Schmorl G, Junghanns H. Pathologische Anatomie der Zwischenwirbelscheiben. In: Schmorl G, Junghanns H (eds) Die gesunde und die kranke Wirbelsäule in Röntgenbild und Klinik. Thieme, Stuttgart 1968 5: 153-206
• 18 Töndury G, Theiler K. Allgemeine Entwicklungsgeschichte der Wirbelsäule. In: Schulitz K-P (eds) Entwicklungsgeschichte und Fehlbildung der Wirbelsäule. Hippokrates, Stuttgart 1990 2: 7-73
• 19 Southern E P, Fye M A, Panjabi M M, Patel T C, Cholewicki J. Disc Degeneration - A Human Cadaveric Study Correlating Magnetic Resonance Imaging and Quantitative Discomanometry.  Spine. 2000;  25 2171-2175
• 20 Farfan H F, Huberdeau R M, Dubow H I. Lumbar intervertebral disc degeneration: The influence of geometrical fearures on the pattern of disc degeneration: a post-mortem study.  J Bone Joint Surg Am. 1972;  54 492-498
• 21 Harris R I, Macnab I. Structural changes in lumbar intervertebral discs.  J Bone Joint Surg. 1954;  80 394-402
• 22 Pritzker K PH. Aging and degeneration in the lumbar intervertebral disc.  Orthop Clin North Am. 1977;  8 65-77
• 23 Gordon S J, Yang K H, Mayer P J, Mace A H, Kish V L, Radin E L. Mechanism of Disc Rupture. A preliminary report.  Spine. 1991;  16 450-456
• 24 Niethard F U. Formabweichung und- veränderungen des lumbosakralen Überganges: morphologische Untersuchungen an Leichenpräparaten. In: Junghanns eds: Die Form-und Funktionsproblematik des lumbosakralen Übergangs.  Hippokrates, Stuttgart. 1981;  90 22-48