На правах рукописи БОЙКО Дмитрий Викторович

На правах рукописи
БОЙКО Дмитрий Викторович
Топографические взаимоотношения анатомических структур
шейного отдела позвоночного канала
по данным магнитно-резонансной
и рентгеновской компьютерной томографии
(14.00.19 - лучевая диагностика, лучевая терапия)
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени
кандидата медицинских наук
Москва - 2009
Работа выполнена в ФГУ Российский научный центр рентгенорадиологии
Росмедтехнологий (директор – член-кор. РАМН, профессор В.А. Солодний)
Научный руководитель:
доктор медицинских наук, профессор Жарков Павел Львович
Официальные оппоненты:
 доктор мед. наук, профессор Рабухина Нина Александровна
 доктор мед наук, профессор Нечволодова Ольга Леонидовна
Ведущее учреждения: ГУ Московский областной научно-исследовательский
клинический институт им. М.Ф. Владимирского
Защита диссертации состоится «
» апреля 2009 в ______ часов на
заседании диссертационного совета Д. 208.081.01
при ФГУ Российском
научном центре рентгенорадиологии Росмедтехнологий по адресу: 117997,
г.Москва, ул. Профсоюзная , д.86.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ « Российский
научный центр Рентгенорадиологии Росмедтехнологий ».
Автореферат разослан «
» марта 2009 года
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор медицинских наук, профессор
З.С. Цаллагова
Актуальность проблемы
В настоящее время во всем мире господствует вертеброгенная
концепция болей в спине, шее и даже конечностях. Считается, что боли
могут быть корешковыми или некорешковыми проявлениями остеохондроза
или грыжи межпозвонкового диска. В нашей стране грыжу диска неврологи
относят к остеохондрозу позвоночника наряду с другими его признаками.
Считается, что наиболее радикальным патогенетическим лечением является
удаление грыжи диска, которая обусловливает стеноз позвоночного канала и
сдавление спинного мозга и «нервного корешка».
При неэффективности
консервативного лечения у больных со стенозом позвоночного канала на
шейном уровне прибегают к различным видам хирургических вмешательств
с последующей стабилизацией шейного отдела позвоночника.
По данным работ П.Л. Жаркова и соавт. (2001, 2002) в грудном и
поясничном отделах позвоночного столба не только корешки, но и
спинномозговые нервы не могут быть сдавлены ни грыжами дисков, ни
костными разрастаниями в силу топографо-анатомических особенностей
этих отделов позвоночника. Сведения об анатомических особенностях
формы и взаиморасположении тел позвонков, дуг, поперечных и суставных
отростков шейного отдела позвоночника разноречивы , что и потребовало
дальнейшего изучения точных размеров всех нормальных анатомических
структур внутри позвоночного канала, а также грыж и протрузий
межпозвонковых дисков. Анализ литературы показал неполноту, а часто и
противоречивость данных о размерах и соотношениях анатомических
образований в позвоночном канале (Т.А. Ахадов и др. ,2000; Р.И. Габуния и
др., 1995; В.Н. Николенко, 1996; S.S. Prasad et al. 2003). Это позволило
сформулировать цель нашей работы.
Цель исследования
Определить
анатомические
взаимоотношения
внутрипозвоночных
структур с целью выяснения возможности сдавления спинного мозга с
корешками спинномозговых нервов протрузиями и грыжами дисков в
шейном отделе позвоночного канала.
Задачи исследования
1. Уточнить сагиттальные, фронтальные размеры и площади поперечных
сечений позвоночного канала на уровне С2-Т1.
2. Определить сагиттальные, фронтальные размеры и площади
поперечных сечений спинномозгового канала («дурального мешка»)
на уровнях С2-Т1.
3. Определить сагиттальные, фронтальные размеры
поперечных сечений спинного мозга на уровнях С2-Т1.
и
площади
4. Определить сагиттальные размеры и площади поперечных сечений
протрузий и грыж межпозвонковых дисков на разных уровнях.
5. Определить соотношения площадей поперечных сечений протрузий и
грыж межпозвонковых дисков, спинного мозга и позвоночного канала.
6. Определить возможность или невозможность сдавления протрузиями и
грыжами межпозвонковых дисков спинного мозга с корешками
спинномозговых нервов в позвоночном канале на шейном уровне.
Научная новизна исследования
Получены
достоверные
количественные
данные
о
площадях
поперечных сечений позвоночного, спинномозгового каналов, спинного
мозга, грыж и протрузий межпозвонковых дисков.
Предложена технология диагностики возможного повреждения грыжей
диска спинного мозга с корешками спинномозговых нервов.
Практическая значимость
Сформулированы рентгенологические показания к проведению МРТ
шейного отдела позвоночника при шейных болевых синдромах.
Разработана методика математического определения возможности
повреждения спинного мозга с корешками спинномозговых нервов грыжей
диска или любым другим новообразованием в позвоночном канале
(опухолью,
абсцессом,
предотвратить
отломком
неоправданные
позвонка).
Это
хирургические
даёт
возможность
вмешательства
и
последующую инвалидизацию больных, что имеет не только медицинское,
но и социальное значение.
Положения, выносимые на защиту
Сагиттальные размеры грыж дисков не отражают их истинных
взаимоотношений со спинным мозгом и корешками спинномозговых нервов.
Точное представление о занимаемом объёме и расположении
спинного мозга, грыж и протрузий межпозвонковых дисков в позвоночном
канале дают площади поперечных сечений каждого из них.
Спинной мозг не может быть сдавлен грыжей диска, если сумма
поперечных сечений площадей спинного мозга и грыжи меньше площади
позвоночного канала.
Апробация материалов диссертации
Основные положения диссертационной работы были доложены на
научно-практической
радиологов»,
конференции
научно-практических
«7
конгресс
конференциях
рентгенологов
ФГУ
и
«Российский
научный центр Рентгенорадиологии Росмедтехнологий».
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования внедрены в практику работы лаборатории
лучевой диагностики заболеваний опорно-двигательной системы ФГУ
Российский научный центр Рентгенорадиологии Росмедтехнологий.
Публикации
По теме диссертации опубликованы 3 научные работы, 1 статья в
журнале, рекомендованном ВАК
Структура диссертационной работы
Работа изложена на 83 страницах машинописного текста, включает
введение, три главы, заключение, выводы, практические рекомендации и
библиографический
указатель.
Указатель
литературы
содержит
111
источников, из них 43 отечественных и 68 зарубежных. Диссертация
иллюстрирована 28 рисунками, 34 таблицами.
Содержание работы
Материал и методы исследования
Анализу подвергнуты МР - томограммы шейного отдела позвоночника
108 пациентов. Из них 43 мужчины и 65 женщин в возрасте от 23 до 59 лет с
жалобами на боли в шее. У 67 диагностирован стеноз позвоночного канала в
результате протрузии или грыжи диска. Рентгеновская компьютерная
томография (РКТ) шейного отдела позвоночника проведена 22 пациентам.
Распределение пациентов по полу, возрасту и наличию протрузий и грыж
дисков представлено в табл. 1.
Табл. 1. Распределение пациентов по полу, возрасту и наличию
протрузий и грыж дисков
Возраст
Пол
Мужчины
20-30
13
31-40
10
41-50
15
51 и
старше
10
Всего
48
11
16
16
17
60
Женщины
24
26
31
27
108
Итого
Пациенты с
протрузиями и
13
12
23
19
67
грыжами диска
МР исследование проводилось на магниторезонансном томографе
"Segna" фирмы General Electric с напряженностью магнитного поля 1.5 тесла
и на МР – томографе «Magnitek» фирмы Simens с постоянным магнитным
полем напряженностью 0.2 тесла.
Использовались следующие импульсные
последовательности: спиновое эхо, Т1 и Т2 ВИ.
Анализу подвергнуты
томограммы в сагиттальной и поперечной («аксиальной») плоскостях.
По мнению многих авторов твердая мозговая и паутинная оболочки на
МРТ не визуализируются, что объясняется использованием томографов с
низкими и ультранизкими полями. Томограф с напряженностью магнитного
поля 1.5Т и томограф с постоянным магнитным полем 0,2 тесла позволили
визуализировать
границы
позвоночного
и
спинномозгового
каналов,
спинного мозга, спинномозговой жидкости и грыж дисков.
Рентгеновская компьютерная томография
(РКТ) выполнялась на
спиральном томографе «Asteion» фирмы Toshiba. Метод позволял определить
только костные ориентиры позвоночного канала.
У всех пациентов имелись традиционные рентгенограммы шейного
отдела позвоночника, на которых определялся остеохондроз или хондроз
межпозвонковых дисков. На этих уровнях, как правило, при МРТ выявлялись
протрузии и грыжи дисков.
На МР - томограммах проведены следующие измерения:
 сагиттальных и фронтальных размеров позвоночного канала на
уровнях С2-С7 (рис. 1);
 сагиттальных и фронтальных размеров спинномозгового
канала
(«дурального мешка») на уровнях С2-С7 (рис. 2);
 сагиттальных и фронтальных размеров спинного мозга на уровнях
межпозвонковых дисков, на уровнях С2-С7 (рис. 3);
 площадей поперечных сечений позвоночного канала, спинномозгового
канала, спинного мозга на уровнях С2-С7 (рис. 4);
 площадей поперечных сечений грыж межпозвонковых дисков, а также
их сагиттальных размеров (рис. 5).
Рис.1. Измерение сагиттального
и фронтального размеров
позвоночного канала
Рис.2. Измерение сагиттального
и фронтального размеров
спинномозгового канала
Рис. 3. Измерение сагиттального
Рис. 4. Измерение площадей
и фронтального размеров
поперечных сечений
спинного мозга
позвоночного,
спинномозгового каналов
и спинного мозга
Рис.5. Измерение сагиттальных размеров и площадей поперечных сечений
грыж межпозвонковых дисков
На основании полученных данных проведены следующие расчёты:
 соотношения площадей поперечных сечений спинного мозга с
площадями «дурального мешка» и позвоночного канала в норме;
 соотношения площадей поперечных сечений грыж дисков с площадями
сечений спинного мозга и позвоночного канала.
Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась с
помощью программы Excel 7.0 в соответствии с правилами вариационной
статистики и пакета программ Statistica 5.0 для параметрических методов
обсчета. Для сравнения данных использовали парный t- тест Стьюдента.
Достоверными считались значения при р<0,05. Данные представлены в виде
М±SD.
Результаты исследования
Размеры всех перечисленных выше параметров подвергли статистической
обработке, результаты которой представлены в таблицах 2 – 5.
Табл. 2.
Размеры позвоночного канала на разных уровнях шейного
позвоночника (n 108)
отдела
Уровень С2-С3
Размер
Сагиттальный
(мм)
Фронтальный
(мм)
Площадь
сечения (мм²)
С3-С4
С4-С5
С5-С6
С6-С 7
С7-T1
13,5±1,
2
13,4±1,
3
13,5±1,
3
13,
3±1,3
13,6±1,
4
14,1±1,
1
24,0±1,
5
23,8±1,
4
23,6±1,
5
23,5±1,
5
23,4±1,
6
24,3±1,
0
253,8
±18,6
247,9
±19,4
243,6
±17,4
235,5
±23,0
240,7
±16,5
249,5
±14,7
Как видно из таблицы 2, сагиттальный и фронтальный размеры
позвоночного канала на всём протяжении шейного отдела позвоночного
столба достоверно на отличаются. Площади поперечных сечений с учётом
индивидуальных колебаний также различий не имеют.
В таблице 3 представлены размеры спинномозгового канала на разных
уровнях шейного отдела позвоночника.
Табл. 3.
отдела
Размеры «дурального мешка» на разных уровнях шейного
позвоночника (n  108)
Уровень
С2-С3
С3-С4
С4-С5
С5-С6
С6-С7
С7-T1
Размер
Сагиттальный
10,1±0,
10,2±0,
9,9±0,9 9,8±0,9 9,5±0,8 9,7±0,8
(мм)
9
5
Фронтальный
19,4±1, 19,1±1, 19,1±1, 19,2±1, 18,9±0, 18,0±0,
(мм)
1
0
0
0
9
8
Площадь
178,2±7 175,8±6 174,6±6 171,1±7 169,6±9 169,4±7
сечения (мм²)
,4
,9
,5
,8
,0
,0
Из таблицы 3 видно, что сагиттальный и фронтальный размеры
спинномозгового канала («дурального мешка») на разных уровнях
отличаются крайне незначительно. Отмечается тенденция к уменьшению
площади поперечного сечения от С2 к Т1 (на 10-12 мм²), однако, с учётом
индивидуальных колебаний, эти изменения незначительны.
В таблице 4 представлены сагиттальный, фронтальный размеры
и
площади поперечных сечений спинного мозга на разных уровнях.
Табл. 4.
Размеры спинного мозга на разных уровнях шейного
позвоночника (n 108)
отдела
Уровень
Размер
Сагиттальный
(мм)
Фронтальный
(мм)
Площадь
сечения (мм²)
С2-С3
С3-С4
С4-С5
С5-С6
С6-С7
С7-T1
7,0±0,2
7,0±0,0
7,0±0,2
6,9±0,3
7,0±0,1
7,0±0,0
13,2±0,4 13,2±0,5 13,1±0,5 13,0±0,7 12,7±0,6 12,0±0,5
80,3±3,2 79,5±4,2 77,2±4,5 74,8±4,6 73,9±5,1 69,6±6,6
Из таблицы 4 следует, что сагиттальный размер спинного мозга от
уровня С2 до Т1 практически не меняется, фронтальный незначительно
уменьшается. Так же незначительно уменьшается площадь поперечного
сечения мозга от 80 мм² до 69 мм².
В таблице 5 представлено количество протрузий и грыж дисков,
обнаруженных у 67 пациентов.
Табл. 5.
Количество протрузий и грыж дисков на разных уровнях
шейного отдела позвоночника (n = 67)
Уровень
Количество
Количество
протрузий
Количество
грыж
Итого
С2-С3
С3-С4
С4-С5
С5-С6
С6-С7
С7-Т1
-
17
11
49
7
-
-
2
1
4
-
-
7
-
19
12
53
7
-
91
Всего
84
Из таблицы 5 видно, что протрузии и грыжи дисков были выявлены на
уровне 3, 4, 5 и 6 дисков. На уровне 2 и 7 дисков в нашем материале ни
грыж, ни протрузий не было, что согласуется с данными литературы, по
которым в этих сегментах чрезвычайно редки явления остеохондроза (Н.С.
Косинская, 1961; П.Л. Жарков, 1994).
Количество протрузий значительно превосходило количество грыж.
Грыжи пришлись на 3, 4 и 5 межпозвонковые диски, а протрузии чаще всего
встретились в 5 диске. Как говорилось выше, протрузии и грыжи дисков
были выявлены у 67 человек, но у некоторых из них эти образования
выявлены не на одном, а на двух и более уровнях. Поэтому общее их
количество составило 91.
Рисунок 6 показывает, что протрузии и грыжи дисков в шейном отделе
позвоночника несколько чаще встречаются у женщин.
Рис. 6. . Количество мужчин и женщин в разных возрастных группах с
протрузиями и грыжами дисков. (n=67)
Нами проведены измерения всех 91 протрузий и грыж межпозвонковых
дисков
на разных уровнях у 67 пациентов. Результаты представлены в
таблице 6.
Табл. 6.
Размеры протрузий и грыж дисков на разных уровнях
шейного
отдела позвоночника (n=91)
Уровень
Размеры
С2-С3
Сагиттальные
размеры
Средняя площадь
поперечного
сечения (мм2)
-
С3-С4
С4-С5
С5-С6
С6-С7
3,0±1,0
3,0±1,0
4,0±2,0
3,0±1,0
27,3±3,4 33,3±4,1 41,9±6,7
25,4±3,
2
С7-Т1
-
Из табл. 6 видно, что наибольшие размеры грыж обнаружены на уровне
сегмента С5-6, где они достигали величины 48 мм2.
В нашем исследовании на уровнях С2-С3 и С7-Т1 грыж и протрузий
межпозвонковых дисков не обнаружено.
Проведённые
исследования
позволили
выяснить
соотношение
площадей основных анатомических структур в позвоночном канале, что
представлено в таблице 7. Площади поперечных сечений позвоночного
канала приняты за 100%.
Таблица 7. Соотношение площадей поперечных сечений анатомических
структур шейного отдела позвоночного канала. (n=108)
Уровень С2-С3
С3-С4
С4-С5
С5-С6
С6-С7
С7-T1
Объект
Позвоночный
канал
Дуральный
мешок
100%
100%
100%
100%
100%
100%
56%±4
%
56%±5
%
55%±4
%
56%±8
%
54%±4%
52%±3
%
Спинной
мозг
32%±2
%
32%±3
%
32%±2
%
32%±5
%
31%±3%
28%±3
%
11%±3
14%±4
17%±6
18%±6%
%
%
%
Грыжи и
протрузии
Как видно из таблицы 7, площади поперечных сечений спинного мозга
составила от 25% до 37% от площади поперечного сечения позвоночного
канала. Если учесть, что спинной мозг находится внутри «дурального
мешка», наполненного спинномозговой жидкостью
и может в ней в
свободно перемещаться, а кроме того, вместе с дуральным мешком свободно
перемещаться в рыхлой клетчатке позвоночного канала, то доля «дурального
мешка» при измерениях может вообще не учитываться (рис.7).
Рис 7. Схема перемещения спинного мозга в позвоночном канале при грыжах
дисков
По нашим расчётам доля площадей поперечных сечений протрузий и
грыж дисков составила от 8% до 24% от площади поперечного сечения
позвоночного канала.
Грыжа или протрузия диска вместе со спинным
мозгом может занимать, с учётом крайних вариантов, то 48% до 64% от
площади позвоночного канала. То есть от 36% до 52% площади
позвоночного канала остаётся свободной, что достаточно для свободно
перемещения спинного мозга.
Таким образом, спинной мозг и корешки спинномозговых нервов,
располагающиеся в «дуральном мешке», который, в свою очередь, размещен
в позвоночном канале, грыжами и протрузиями дисков никак повреждены
быть не могут;
как показали наши исследования, измерения сагиттального размера грыжи
и протрузии межпозвонкового диска и деформации «дурального мешка»
недостаточно для заключения о повреждении спинного мозга с корешками
спинномозговых нервов;
наше исследование показало, что для оценки возможности сдавления
спинного мозга грыжей или протрузий межпозвонкового диска необходимо
измерить площади поперечных сечений позвоночного канала, спинного мозга
и грыжи диска и определить осталось ли свободное пространство в
позвоночном канале. При выявлении свободного пространства можно сделать
вывод о невозможности сдавления спинного мозга.
Выводы
1. Сагиттальные
размеры грыж дисков не отражают их истинных
взаимоотношений со спинным мозгом и корешками спинномозговых
нервов.
2. Точное представление о занимаемом объёме и расположении
спинного
мозга, грыж и протрузий межпозвонковых дисков в позвоночном канале
дают площади поперечных сечений каждого из них.
3. Площадь поперечного сечения спинного мозга составляет от 25% до 37%
площади поперечного сечения позвоночного канала.
4. Площади поперечных сечений грыж и протрузий межпозвонковых дисков
с сагиттальным размером меньше 4 мм, в шейном отделе составляют от
8% до 24% площади позвоночного канала.
5. В позвоночном канале при наличии грыж и протрузий межпозвонковых
дисков остаётся от 36% до 52% площади, в которой спинной мозг может
свободно перемещаться в ликворе спинномозгового канала и рыхлой
клетчатке перидурального пространства, следовательно, спинной мозг не
может быть повреждён грыжей или протрузией диска.
6. Рентгеновская компьютерная томография может быть использована только
для
определения
размеров
позвоночного
канала.
В
отношении
мягкотканных образований позвоночного канала она мало информативна.
Практические рекомендации
1. Начинать лучевую диагностику состояния шейного отдела позвоночника
необходимо с обычной рентгенографии в двух стандартных проекциях, по
которым устанавливается наличие остеохондроза.
2. При обнаружении хондроза или остеохондроза в шейных сегментах,
позволяющих заподозрить наличие протрузии или грыжи диска и
стенозирование позвоночного канала, необходимо прибегнуть к МРТисследованию,
которое
даёт
возможность
видеть
позвоночный,
спинномозговой каналы, спинной мозг и грыжи дисков.
3. МРТ-исследование необходимо проводить, как минимум, в сагиттальной
и поперечной («аксиальной») проекциях.
4. Поскольку спинной мозг свободно перемещается в спинномозговой
жидкости «дурального мешка», то измерения площади
«дурального
мешка» не требуется.
5. Для определения возможного повреждения спинного мозга необходимо
измерить площади поперечного сечения позвоночного канала, спинного
мозга, протрузий и грыж дисков и определить долю спинного мозга и
грыжи диска, занимаемую ими в позвоночном канале. Если сумма
площадей поперечных сечений спинного мозга и грыжи диска меньше
площади позвоночного канала, то спинной мозг не может быть повреждён
грыжей диска.
6. РКТ может быть использована только для определения размеров
позвоночного канала. В отношении его мягкотканых образований
позвоночного канала этот метод мало информативен.
Список работ опубликованных по теме диссертации:
1. Бойко Д.В., Жарков П.Л., Сергеев Н.И., Агроскин Л.С. Роль МРТ в
определении повреждений грыжей диска спинного мозга в шейном отделе
позвоночного канала. // Материалы научно-практической конференции
молодых ученых с международным участием «Актуальные вопросы лучевой
диагностики и онкологии».- Москва.- 2007- С.36-38
2.
Жарков П.Л., Бойко Д.В., Сергеев Н.И., Агроскин Л.С. Топографо-
анатомические взаимоотношения в шейном отделе позвоночного канала при
грыжах
межпозвонковых
дисков
по
данным
магнитно-резонансной
томографии. // Медицинская визуализация, 2008 - № 6, - С. 94-98.
3. Жарков П.Л., Бойко Д.В., Сергеев Н.И., Агроскин Л.С. Топографоанатомические взаимоотношения структур в шейном отделе позвоночного
канала по данным магнитно-резонансной томографии.// Материалы 2-го
Всероссийского национального конгресса по лучевой диагностики и
терапии.- Москва .- 2008.- С.94.