颈椎后纵韧带骨化:基于CT影像的新分类系统

2014-09-10 20:28 来源:丁香园 作者:黄稳定
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日本学者Kawaguchi Y等根据CT成像提出了新的OPLL分类系统, 该分类系统虽然比较复杂,但对OPLL的临床评估和治疗具有一定的指导意义,该论文发表在新一期的J Orthop Sci杂志上,现详细介绍如下。

后纵韧带骨化以韧带组织被异位的新生骨组织代替为特征OPLL通常会引起脊柱椎管的明显狭窄,被认为是脊髓型颈椎病和神经根型颈椎病的致病因素之一。该病于1960年由日本学者报道,此后,越来越多的OPLL病例被报道,该病在日本30岁以上人群中的发病率为1.9-4.3%。虽然OPLL的发病机制还未完全被阐明,但遗传因素与系统性骨化有关。

影像学研究表明OPLL最常见于颈椎,根据1981年日本学者提出的分类标准,通过侧位X线片将OPLL分为连续型、混合型、节段型和孤立型/其他类型。该分类方式的优点是简单实用,然而,根据X射线的分类方式也有诸多局限性:

1.      每种类型的具体定义并不明确

2.      阅片者之间意见的符合率并不一致

3.      无法准确评估每一椎节和椎间盘水平的骨化情况

4.      运用X射线分类方式收集骨化部位的数据较为困难

CT成像技术在临床上通常被用于评估OPLL严重程度,该方法能够对骨化灶的具体位置、大小及形状做出评估。因此,研究委员会的成员计划采用CT影像对颈椎后纵韧带骨化进行分类,并提出新的分类方法。本研究的目的是介绍新的分类系统并且对其可靠性进行评估。

作者根据常规X线片诊断为颈椎后纵韧带骨化的144名患者被纳入该研究中,所有患者均在同一所大学附属医院治疗并随访。其中男性90例,女性54例,平均年龄:67.5岁(范围为36—86岁)。患者在注册登记前均署知情同意书,该研究得到了医院伦理委员会的同意。46位患者有颈椎后路减压椎管成形术的病史。由于颈前路减压术(ADS)会影响OPLL形态,因此有ADS手术史的OPLL患者则排除在研究之外。

所有患者均行侧位X线检查,结果如下:35例为连续型、66例为混合型、41例为节段型、2例为其他类型。与此同时,所有患者行CT检查获得矢状面和横断面CT图像。CT参数为1 tube rotation/s, 17.28 mm/s table-feed,speed,160 mA, 120 kV.。通过CT图像处理终端(Wizard, SIEMENS, Co.)进行薄层重建(层厚0.75mm,间隔1mm),通过骨窗设定构建CT图像(width 1,500, center 200);制定OPLL骨化灶分类方式并进行评估。分类评估则由七位资深的脊柱专家独立完成。

分类A:(A型/类)

在分类方式A中,骨化灶分为两种类型:桥式和非桥式,根据矢状位CT影像上相邻两个椎体之间有无骨桥(图1)进行确定。骨桥的定义为毗邻的两个或两个以上的椎体后缘之间以OPLL骨化灶相连接。研究人员通过矢状位CT图像对所有患者的骨化程度进行评估。当相邻的椎体后缘存在骨化连接,即使是骨化灶很小、并不广泛,均归为桥式骨化。骨化所连接的椎体数量也包含在分类中。

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图1.A.典型桥型骨化灶,B.C.非桥型骨化灶。

分类B:(B型/类)

该型需要研究者对颈椎OPLL骨化灶宽度>2mm的椎体和椎间隙水平进行详细描述。然后,记录OPLL骨化灶是否连续:

(1)当OPLL骨化灶是不连续的,以点(“.”)表示,类似于在X线分类中的节段型

(2)当OPLL骨化灶超过椎间隙水平,而没有任何骨桥与相邻椎体间时,用斜线(“/”)表示

(3)当OPLL骨化灶超出椎间隙水平,并与相邻椎体形成桥式连接,用分隔线(“-”)表示

(4)当OPLL骨化灶位于椎体水平但不附着在椎体时,用圆圈(“O”)表示。这意味着,如果该骨化灶与椎体融合,该节段不适合用圆圈表示。

横断面/轴向分类:

根据横断面CT影像,可将骨化灶分为两种类型,中央型和旁侧型,而且,从该层面上还可以观察到骨化灶引起的椎管狭窄的严重程度。如果骨化灶位于椎管的中间三分之一,则为中央型,反之则为旁侧型,可进一步细分为左侧型和右侧型。

为了评估分类方式A的可信度,测试者间和组间测定使用专用的MATLABMathWorks公司,法国巴黎)项目测量Fleiss’ Kappa系数。Kappa0.00-0.20被认为是一致性轻微,0.21-0.40为尚可,0.41-0.60为中度,0.61-0.80为高度/大体一致,0.81-1.00的为近乎完全一致[7,8]。由于B的分类方式过程比较复杂,因此我们没有计算测试者间的一致程度。

根据A和轴向分类方式对144例患者进行OPLL类型分析结果:

A类

从矢状面观察,54例(37.5%)患者为桥型OPLL,存在桥式连接的节段从2-8节不等,其中2椎节者28例,3椎节者4例,4椎节者5例,5椎节以上者17例(表1)。12例在两处不同的区域出现桥接,以2+2表示(2椎节桥接+2椎节桥接),2+3,4+4.和2+5(表1和图2)。90位患者为非桥型OPLL。

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图2.颈椎两段区域出现桥型骨化灶。患者为男性,63岁,跨越C2-4共3椎节的桥型骨化灶及C5-6的2椎节骨化灶(3+2)

横断面/轴向类

102例(70.8%)为中央型OPLL, 42例(29.2%)为侧方型OPLL。

病例介绍

Case 1

患者男性,59岁,根据颈椎X射线(图3a)提示为混合型OPLL。CT矢状面提示为A类桥型OPLL,骨化灶的一部分从C5延伸到C7并与相邻椎体相连接(图3b)。而根据分类B,该患者OPLL骨化灶表示为“C③/4, 5-7”,其椎管最窄处为C4。C4横断面图像(图3c)提示骨化灶为中央型。

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图3.患者,男性,59岁。A.颈椎侧位X线片 B.CT矢状位图像 C.CT横断位图像。

Case 2

患者男性,74岁,5年前曾行C3-7椎管扩大成形术。颈椎X线提示为连续型OPLL(图4a)。根据分类A,患者为C3-T2的桥型OPLL(图4b)。根据分类B,其OPLL病灶为“C3-7”型,根据横断面/轴向分类方式,为C5-6为左侧型(图4c)。

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图4.患者,男性,74岁。A.颈椎侧位X线片 B.CT矢状位图像 C.C5-6水平CT横断位图像。

Case 3

患者女性,69岁,颈椎X线检查提示为节段型OPLL(图5a)。根据分类B,患者C4及C5为非桥型OPLL(图5b),表示为C4.5.6。根据横断面/轴向分类,C5水平为中央型,该位置骨化最为明显(图5c)。

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图5.患者,女性,69岁。A.颈椎侧位X线片 B.CT矢状位图像 C.C5水平CT横断位图像。

Case 4

患者男性,66岁,根据颈椎X检查提示(图6a)为混合型OPLL。根据分类A,为桥型OPLL,根据分类B,表示为“C②/3-4/5/6”(图6b)。根据横断面/轴向分类,C3水平为中央型OPLL(图6c)。

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图6.患者,男性,59岁。A.颈椎侧位X线片 B.CT矢状位图像 C.C3水平CT横断位图像。

作者对研究结果进行了讨论:

侧位X线检查是大多数医师诊断颈椎OPLL的金标准。日本脊柱后纵韧带骨化研究委员会于1981年提出将侧位X线片作为OPLL的分类依据和标准,并且得到了广泛应用。该分类方法容易明确骨化灶,有助于评估OPLL的特点,有利于预测OPLL进展和脊髓型颈椎病的发生。然而,侧位X线片不能提供骨化灶本身的详细息。最近的一项研究显示CT成像对于精确发现骨化灶是非常必要的。事实上,CT技术已成为评估此类骨化灶的标准工具,并且大多数脊柱外科专家在对OPLL患者进行手术之前都需要进行CT检查评估骨化程度。因此,我们决定根据CT图像提出新的OPLL分类方法。

根据分类A,我们发现导致椎体后缘骨化灶呈桥型主要有以下两个原因:

(1)桥状结构的缺失与脊柱椎节运动有直接关系,当桥接形成时,该水平的节段运动便消失了。另一方面,桥接的相邻节段的活动度可能会增加,从而导致相邻节段不稳/稳定性下降。据报道,颈椎的节段运动是引起神经损伤的重要因素,如脊髓型颈椎病。Matsunaga等通过长期随访研究认为,脊髓型颈椎患者的节段运动范围明显较大,他们强调颈椎活动度是引起神经损伤的重要性因素。

(2)桥形结构的形成可能与骨化灶沿着整个脊柱发展有关。Matsunaga等表示颈椎OPLL中桥形结构的形成与整个脊柱出现多发OPLL骨化灶密切相关,这可能是整个脊柱的后纵韧带弥漫性骨化的典型特征。桥式结构可以通过CT图像进行精确评估,但是如果仅通过X线检查,则很难进行评估。同样,如果与毗邻的椎体相连的骨化灶很小,也很难通过CT图像来判断骨桥。为了评估相邻椎体间是否存在连接,通过检查颈椎的节段性运动则非常重要。我们相信新的分类系统简单易用,并且在评估颈椎OPLL的特征方面有潜在的益处。

 CT影像是评估椎管形态的极佳选择,对于骨化灶是否位于椎管正中有重要的参考价值。根据横断面/轴向分类,我们选择OPLL在椎管内最常见的位置进行评估。该平面对于评估骨化灶所占椎管的比例非常重要,之前的报告表明,由OPLL引起的颈椎椎管狭窄中,有≥60%的患者出现脊髓型颈椎病的表现。骨化灶的偏侧性可以根据CT横断面分类进行评估。由OPLL引起的脊髓型颈椎病的患者,有时会出现一侧明显的神经功能损害。然而,本研究并未包括患者的临床症状等数据。横断面/轴向分类和临床症状之间的关系将是今后研究的一个重要内容。

根据分类B,我们对所有椎体及椎间隙水平的骨化灶进行了评估,并对骨化灶的连续性及是否与邻近椎体形成桥接进行描述。这种分类不但提供了确定OPLL骨化灶的存在与否的精确方法,而且可以对其特点详细描述。然而,该分类方法有些复杂,我们认为它可能不适合日常临床应用,但有助于未来研究中数据的精确收集。

该研究仍然存在一些局限性。

首先,我们没有利用CT图像对颈椎的活动因素或颈椎序列进行检查评估。CT拍摄时患者为仰卧位,而没有进行过伸、过屈位分析。因此,无法检测颈椎的节段性运动。

第二,我们没有评估OPLL类型和临床症状之间的关系。在横断位图像上,可以很容易计算骨化灶占据椎管容积的比值,而且很容易确定偏侧型骨化灶与一侧神经功能损害的关系。但是,我们并没有提供OPLL引起的脊髓压迫的MRI影像资料。 因而,OPLL骨化灶、颈椎活动因素与临床症状之间的关系是今后研究的主题。

第三,分类A中两种类型的可信度仅仅为适中,虽然我们认为在运用中是可以接受的。分类B非常复杂,我们因此没有分析组内或研究人员之间的一致比。尽管有这些方面的局限性,但CT分类方法可以对OPLL骨化灶进行精确评估,并且有助于外科医师确定合适的手术方案。这可能是CT分类优于X线分类的一面。

总之,作者基于CT成像对颈椎OPLL提出了三种新的分类系统:A类、B类和横断面分类。作者希望这些分类将会成为评估OPLL骨化灶的有效的临床评估工具。

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编辑: orthop207

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