CORSO DI PERFEZIONAMENTO IN NEURORADIOLOGIA
PER TECNICI SANITARI DI RADIOLOGIA MEDICA

CATTEDRA DI NEURORADIOLOGIA
Università degli Studi di BARI


DISCOPATIE DEGENERATIVE:
TC ed RM
Protocolli  diagnostici

TSRM   Francesco Sciacca

  

UNITA’ FUNZIONALE DISCO-SOMATICA
Cenni di anatomia, fisiopatologia e anatomia patologica

PROTOCOLLO DIAGNOSTICO
Utilità di un protocollo diagnostico

DIAGNOSTICA PER IMMAGINI
Rachide cervicale * Rachide dorsale * Rachide lombosacrale:
metodiche e relative tecniche d’esame

 SVILUPPI FUTURI 

 

INTRODUZIONE

La diagnostica per immagini ha avuto uno straordinario progresso negli ultimi 30 anni, tale da imporre la conoscenza più minuziosa dell’Anatomia, non più limitata a quella delle aree corporee dotate di naturale “contrasto” nei confronti dei raggi X (polmoni e ossa), ma altresì estesa a quella delle strutture che in passato erano minimizzate con la definizione di “tessuti molli”. La tomografia computerizzata e la risonanza magnetica sono in grado di dare diretta ed incruenta dimostrazione di tali strutture e ciò accrescendo enormemente sensibilità, specificità e accuratezza diagnostica. Chiunque si dedichi alla diagnostica della patologia degenerativa del disco deve conoscere le possibilità e i limiti di tutte le metodiche strumentali disponibili; solo con questi requisiti, si possono ridurre i tempi ed i costi diagnostici e sfruttare al meglio le grandi e costose macchine che i “recenti” progressi ci hanno messo a disposizione.

Il punto di partenza è dunque la scelta di un corretto iter diagnostico; è fondamentale, a tal proposito, un reale e costante confronto tra Radio-diagnosta e Clinico: il ricorso alla RM e/o alla TC, infatti, non deve essere indiscriminato, ma indicato solo in casi selezionati e clinicamente motivati.

Questo “lavoro”, rappresenta la “tesi finale” di un Corso di Perfezionamento, in Neuroradiologia, per Tecnici Sanitari di Radiologia Medica ed ha come oggetto il protocollo diagnostico della patologia discale degenerativa.

A tal proposito, è bene ricordare, che una buona diagnosi si fonda esclusivamente su due punti:

  • conoscenza della clinica e della semeiotica radiologica (di pertinenza del Medico Radiologo)

  • corretta esecuzione e perfetta qualità dell’esame radiologico.

L’esecuzione dell’esame è demandata al TSRM; l’ottima qualità delle immagini che ne derivano, può essere ottenuta solo se si conoscono le caratteristiche operative delle “apparecchiature radiologiche”, le loro potenzialità e la tecnica d’esame. 

Al Tecnico, dunque, il compito - non certo facile - di fornire al Medico Radiologo le “migliori immagini”!

L’esposizione preliminare delle nozioni di anatomia e fisiopatologia dell’unità funzionale disco-somatica, potrebbe sembrare superflua se non si riflettesse che soltanto possedendo queste cognizioni l’atto strumentale diviene non una passiva ripetizione di schemi, bensì una scelta logica.

 

 RINGRAZIAMENTI

E’ stato possibile scrivere questo “lavoro” grazie all’eccellente contributo delle seguenti persone (colleghi e amici): 
- Salvatore Materazzo, Neuroradiologo, per la ricerca bibliografica e iconografica
- Salvatore Pizzo, Ortopedico, per la ricerca bibliografica
- Giuseppe Ax, Tecnico Sanitario di Radiologia Medica, per aver passato in rassegna, in modo critico
   e costruttivo, il manoscritto di questo “lavoro”.

   

UNITA’ FUNZIONALE DISCO-SOMATICA

Cenni di anatomia

L’unità funzionale disco-somatica rappresenta l’entità articolare di “connessione vertebro-discale” ed è costituita da due componenti: il disco intersomatico ed il piatto vertebrale (fig. 1).

   fig.1   

Immagine di RM  T2 pesata. (visione sagittale). Disco intersomatico - nucleo polposo iperintenso; anello fibroso ipointenso.

 

Il disco intersomatico è formato dall’anello fibroso e dal nucleo polposo. In sezione trasversale l’anello fibroso è più spesso anteriormente che posteriormente; il nucleo polposo quindi non occupa il centro del disco, ma è leggermente dislocato indietro (fig. 2).

 fig. 2

fig. 2 Immagine di RM assiale T2 pesata. Disco intersomatico: nucleo polposo iperintenso; anello fibroso ipointenso

 

L’anulus fibroso presenta una distinta architettura lamellare ad anelli concentrici nella metà o due terzi esterni, mentre la restante porzione – cosiddetta zona di transizione – ha un aspetto omogeneo. Alle lamelle fibrose della parte periferica è affidato il compito di resistere alle sollecitazioni multi-direzionali cui è sottoposto il disco; a tale scopo le lamelle sono disposte secondo le molteplici linee di forza.

Nelle regioni laterali del disco l’anello fibroso s’inserisce interamente alla zona marginale del piatto vertebrale; nelle regioni anteriore e posteriore, le lamelle anulari più periferiche si estendono oltre il piatto vertebrale per alcuni millimetri e s’inseriscono sul corpo mescolandosi con il periostio e i legamenti longitudinali. Il piatto vertebrale è costituito perifericamente dall’anello osseo epifisario e centralmente dallo “strato” cartilagineo delimitato a sua volta, inferiormente, dalla lamina ossea subcondrale.

Completano l’unità funzionale disco-somatica le fibre arciformi di Sharpey, che tengono insieme le due componenti, aderendo intimamente all’anello fibroso ed agli spigoli vertebrali (fig. 3).

 fig. 3

fig. 3 Disegno schematico (visione coronale). Presentano: fibre arciformi di Sharpey -  strato cartilagineo.

 

Ruolo

Dell’unità funzionale disco-somatica, se ne può appieno valutare il funzionamento solo avendone ben presente il ruolo: l’ammortizzamento meccanico.

L’ammortizzamento meccanico è inteso ad evitare di trasmettere all’encefalo le sollecitazioni dovute alla locomozione, che potrebbero, altrimenti, danneggiarlo a causa dei contraccolpi contro le pareti rigide del neurocranio, evenienza che potrebbe manifestarsi nonostante la presenza del liquor. Dal punto di vista meccanico, l’unità funzionale disco-somatica si comporta come fosse costituita da un liquido contenuto in un involucro le cui pareti siano a perfetta tenuta stagna, tuttavia non rigide. In effetti, il nucleo polposo, formato da tessuto connettivo mucopolisaccaridico molto idrofilo, rappresenta una vera e propria raccolta liquida, che è in grado di essere mantenuta in sede dall’anello fibroso. Tale complesso idroelastico è compreso fra due piatti vertebrali ricoperti dal corrispondente strato di cartilagine non vascolarizzata e quindi in grado di mantenere la tenuta idrica del sistema; il tutto è avvolto da un manicotto fibroso molto resistente ed elastico, che ne garantisce la necessaria deformabilità.

L’unità funzionale disco-somatica, in sintesi, rappresenta il sistema idro-meccanico di ammortizzamento dei carichi (fig. 4).

A    B

C

fig. 4  Disegno schematico (visione sagittale). A) Disco fuori carico. B) Sollecitazioni delle fibre anulari con l’applicazione del carico assiale (compressione e flessione-compressione). C) Disco sotto carico.

 

Caratteristiche strutturali ed istobiochimica del tessuto discale.

L’invecchiamento del rachide coinvolge tutte le strutture che lo compongono; tuttavia, le connessioni inter-rachidee rappresentano il “bersaglio” più precocemente e cospicuamente coinvolto.

Il processo degenerativo a carico del disco intersomatico dipende:  

  • disturbi della nutrizione del tessuto discale;  

  • dalle modificazioni, in funzione dell’età, della matrice   extracellulare;

  • dallo stress biomeccanico.

Per aver un quadro che sia il più chiaro possibile non si può prescindere, quindi, da una breve descrizione delle molecole costituenti la matrice extracellulare: proteoglicani, collageni, acqua, elastina e proteine non collageniche.

La matrice extracellulare del disco intervertebrale è simile per composizione e struttura a quella della cartilagine ialina. Essa è formata in gran parte da collagene, che rappresenta la metà del peso secco dell’anello fibroso ed il 20-30% di quello del nucleo polposo.                              

Le fibre collagene hanno la proprietà di essere flessibili e inestensibili, e pertanto offrono una gran resistenza alla trazione, ma non alle forze compressive. E’ bene ricordare, a tal proposito, che sul nucleo polposo agiscono forze di tipo compressivo, mentre sull’anello fibroso prevalgono sollecitazioni tensili.

L’unità macromolecolare costitutiva del collagene è una glicoproteina: il tropocollagene. Sono noti 14 tipi di collagene, che differiscono per la sequenza aminoacidica delle catene di tropocollagene; l’80% del collagene discale è rappresentato dai tipi I e II.

Il collagene di tipo I è localizzato in tutti gli strati dell’anello fibroso e nella zona di transizione. Esso è particolarmente concentrato nello strato esterno, 80% circa, decresce nello strato interno ed è assente nel nucleo polposo; questo tipo di collagene forma delle fibre spesse con ben evidente periodicità.

Il collagene di tipo II è particolarmente concentrato nel nucleo polposo, ma è presente, seppure in concentrazioni decrescenti, nella zona di transizione e nell’anello fibroso.Nelle fibre collagene di tipo II, sottili e con periodicità poco evidente, gli spazi interfibrillari sono più ampi, e quindi il contenuto idrico è maggiore che nelle fibre di tipo I.  Per tale ragione queste fibre hanno una maggiore capacità di deformarsi ed assorbire le forze compressive.La quantità di collagene di tipo II aumenta in funzione del maggior carico funzionale cui è sottoposto il disco intersomatico.

Le fibre collagene discali svolgono, in sintesi, le seguenti funzioni:

  1. sopportano le forze compressive e tensili cui è sottoposto il disco;
  2. creano una trama reticolare nelle cui maglie si distribuiscono i proteoglicani;
  3. ancorano il disco al piatto cartilagineo.

I proteoglicani, o complessi proteico-mucopolisaccaridici, sono polimeri costituiti da un nucleo proteico cui sono legate, covalentemente, catene laterali di glicosaminoglicani solforati.    

I glicosaminoglicani sono rappresentati dal condroitin-solfato (CS),  dal keratan-solfato (KS) e, nei soggetti anziani, dal dermatan-solfato.

Le catene laterali, cariche negativamente, controllano la pressione osmotica del disco, in altre parole la distribuzione dei soluti, regolando quindi il suo contenuto idrico (legano grandi quantità di acqua). I glicosaminoglicani influenzano, inoltre, la risposta del disco alle sollecitazioni meccaniche, poiché il disco si oppone alla pressione esercitata su di esso e alla compattazione tessutale con la forza di repulsione che si crea tra le cariche negative.

I proteoglicani si possono trovare in forma di monomeri (nucleo proteico e catene laterali mucopolisaccaridiche) o come grandi aggregati molecolari, rappresentati da monomeri legati ad una lunga molecola di acido ialuronico; quest’ultimo legame è stabilizzato da complessi proteici detti: link proteins.

Le link proteins, con l’invecchiamento, vanno incontro a degradazione; il rapporto tra proteoglicani monomeri ed aggregati, quindi varia con l’età; pur tuttavia il significato funzionale di tale rapporto non è ancora chiaro.

La quantità di proteoglicani, e quindi di mucopolisaccaridi, aumenta dalla periferia dell’anello fibroso al nucleo polposo.  Il nucleo di feti e neonati ha una quantità di proteoglicani due o tre volte superiore a quella dell’anello fibroso. Dalla vita fetale in poi, da questi mucopolisaccaridi si differenziano perifericamente, con accrescimento trasversale, strati di mucopolisaccaridi che vanno a costituire le lamine fibrose dell’anulus; ne deriva, in un periodo che va dall’infanzia all’età senile, una continua “riduzione relativa” della componente centrale mucopolisaccaridica omogenea a vantaggio della componente fibrosa periferica.

L’acqua è la componente più abbondante del disco intervertebrale. Dato lo scarso numero di cellule presenti nel tessuto discale, gran parte dell’acqua è extracellulare ed è associata al collagene ed ai proteoglicani. Nel giovane l’acqua costituisce l’85% del nucleo polposo e il 70% dell’anello fibroso.

Il contenuto idrico del disco decresce con l’invecchiamento.

L’idratazione del disco intersomatico dipende dalla reciproca perfusione tra disco e piatto cartilagineo ed è in parte influenzata dalla pressione esterna esercitata sul disco stesso dal peso corporeo, dalla posizione spaziale del rachide e dall’azione muscolare. Il disco espelle acqua quando è sottoposto ad una compressione e la richiama dalla vertebra sopra e sottostante quando essa è cessata. Ciò spiega perché con il riposo a letto, e l’imbibizione idrica intradiscale che ne consegue, è possibile riacquistare alcuni centimetri d’altezza persi durante le ore in cui i dischi, in posizione ortostatica, sono stati sottoposti a carichi pressori.

Le proteine non collageniche (PNC) del disco sono quelle che non partecipano alla costituzione delle fibre collagene; esse comprendono l’elastina e gli enzimi.  Nel nucleo polposo le PNC (glicoproteine) sono state trovate in maggiore quantità che nell’anello fibroso. Molte di queste glicoproteine sono le cosiddette “link proteins”, coinvolte nella formazione di aggregati proteoglicanici; altre, invece, formano una sorta di trama primitiva indispensabile per la deposizione e l’orientamento delle fibre collagene.

L’elastina, infine, forma le fibre elastiche, che nel disco sono scarse e distribuite irregolarmente. Probabilmente, la funzione delle fibre elastiche è di consentire al disco di riacquistare la sua forma quando cessa la deformazione prodotta da un agente meccanico.

Evoluzione del disco intersomatico alla luce delle sue caratteristiche strutturali.

Premessa: è difficile stabilire i confini tra invecchiamento tessutale fisiologico e degenerazione.

Con l’avanzare dell’età si assiste ad un progressivo aumento della quantità di collagene; nell’anziano il collagene del nucleo e dell’anello fibroso tendono a fondersi e la separazione delle due componenti, diventa mal definita. 

Con i processi di maturazione e invecchiamento, si riduce inoltre, la concentrazione dei proteoglicani con conseguente riduzione della capacità di legare acqua; la riduzione è direttamente correlata al grado di degenerazione.

Alcuni autori (Ghosh et al.) ritengono che la riduzione complessiva dei proteoglicani e la collagenizzazione del disco degenerato siano dovute ad un’alterata condizione biomeccanica, che induce le cellule a sintetizzare una matrice di tipo cartilagineo, più idonea a tollerare le forze di tipo compressivo. La riduzione dei proteoglicani, quindi, non dovrebbe essere considerata come un’accelerazione del processo di invecchiamento, bensì come un tentativo di rimodellamento tessutale.

Le proteine non collageniche, analogamente al collagene, aumentano con l’età e più nel nucleo polposo che nell’anello fibroso.

La riduzione del contenuto idrico infine, è una delle caratteristiche più tipiche della degenerazione discale. Il nucleo polposo erniato, infatti, presenta una marcata riduzione del contenuto in acqua, anche in soggetti giovani. La ridotta idratazione, riduce la diffusione dei soluti, con conseguente compromissione della nutrizione del disco.

Il processo di degenerazione discale non comporta alterazioni qualitative e quantitative dell’elastina.

 

Nutrizione del disco intersomatico

Esistono due diverse vie nutrizionali: la prima proviene dai vasi circostanti la regione più esterna dell’anello fibroso (molto vascolarizzata e completamente permeabile), la seconda dai vasi dei corpi vertebrali.

La riduzione del numero dei capillari somatici e peridiscali, legata all’invecchiamento, rende il nutrimento del disco insufficiente favorendo la degenerazione del tessuto discale. Il microcircolo peridiscale può ridursi anche per effetto di sollecitazioni meccaniche ripetute, per l’azione vasocostrittrice della nicotina o per l’aterosclerosi indotta da alcune patologie, come il diabete. Alterazioni della permeabilità cartilaginea, legate a processi di mineralizzazione delle limitanti somatiche, possono causare deficit nutrizionali ed accumulo di enzimi degradativi per interruzione dei collegamenti tra porzione centrale dello “strato cartilagineo” e vasi sanguigni. A tal proposito, va ricordato che solo la porzione più esterna della lamina cartilaginea, disposta tra il corpo vertebrale e il disco, è virtualmente impermeabile.

In tutti i casi, i disturbi della nutrizione e l’inadeguata rimozione dei prodotti del catabolismo cellulare conducono il disco alla degenerazione. (fig. 5)

 

 fig. 5

fig. 5  Immagine TC. Canale osseo della vena del corpo vertebrale

 

Anatomia patologica

Con l’avanzare dell’età tutti i tessuti connettivi vanno incontro ad alterazioni regressive, che tendono ad essere più marcate quanto maggiori sono le sollecitazioni funzionali a cui la struttura è sottoposta. Ciò vale anche per il disco intervertebrale.

Il processo di degenerazione discale, quindi, è un processo fisiologico che inizia già nella seconda decade di vita. Nella maggior parte degli individui, il disco di un determinato livello presenta alterazioni fisiologiche che possono essere da modeste a relativamente marcate. Tali alterazioni, inoltre, compaiono solo a determinati stadi dell’invecchiamento.Il processo degenerativo deve essere considerato patologico quando ad un determinato livello, e ad una determinata età, le alterazioni degenerative sono abnormemente marcate rispetto a quelle rilevabili nella grande maggioranza degli individui della stessa età.

Questo “lavoro” prende in considerazione le alterazioni degenerative del disco intersomatico, in funzione, solamente, delle modificazioni che queste inducono sull’Imaging Diagnostico.

  • Disidratazione

La risonanza magnetica, consente di evidenziare agevolmente questa alterazione, come riduzione di spessore del disco con omogenea caduta del segnale nelle immagini T2 dipendenti e scomparsa della differenziazione anello fibroso – nucleo polposo (fig. 6).

 fig. 6

fig. 6 Immagine di RM (T2 pesata) – sezione sagittale.

 Il disco intersomatico L4 –L5 è disidratato; non è possibile, infatti, distinguere il nucleo polposo

 (normalmente iper-intenso) dall’anello fibroso (ipo-intenso)

  •   Fissurazioni discali

La disidratazione e la perdita di sofficità della zona centrale del disco è responsabile della minore resistenza alle sollecitazioni di compressione e di strappo; ne consegue la formazione di fissurazioni nel contesto del disco. Questo comportamento non parrebbe essere l’espressione di un fenomeno degenerativo, quanto piuttosto l’abituale risposta del tessuto connettivo ai microtraumi ripetuti (fig. 7).

AB

fig. 7  A – Fissurazione discale centrale: esprime l’effetto delle forze verticali di compressione e di quelle orizzontali di strappo. B – Estensione della fissurazione alla zona periferica del disco.

Tale aspetto è facilmente evidenziabile nelle scansioni RM sul piano sagittale come banda di ipointensità di segnale nelle immagini T2 dipendenti, aspetto che gli autori anglosassoni definiscono come “intranuclear cleft” (fig. 8).

 fig. 8

fig. 8 Immagine di RM sagittale T2 pesata. Fissurazioni discali

Le fissurazioni possono estendersi, attraverso il nucleo polposo, fino all’anello fibroso. Nel giovane adulto l’eventuale associazione della fissurazione centrale con la lacerazione della zona periferica fibrosa può consentire lo scivolamento all’indietro della zona centrale, avendosi quindi la formazione della classica ernia discale.

Nell’anziano l’estesa fissurazione discale, è spesso affiancata da un processo degenerativo a carico delle articolazioni inter-vertebrali, con formazione di ponti osteofitosici che svolgono il ruolo di artrodesi naturale.

Il rachide, infatti, va considerato come un complesso dinamico costituito da singole “unità funzionali”, in cui le varie strutture anatomiche (due metameri contigui, disco intersomatico ed articolazioni inter-vertebrali interposte) sono strettamente interconnesse ed interdipendenti; ne deriva che se qualcuna di esse non funziona in maniera ottimale anche le altre sono progressivamente compromesse. La asimmetria di orientamento spaziale di due articolazioni inter-vertebrali simmetriche, ad esempio, può determinare sovraccarico discale unilaterale, con possibile erniazione secondaria; questo perché il complesso “disco intersomatico – articolazioni inter-vertebrali” rappresenta, per ciascun metamero, un vero e proprio tripode d’appoggio.

  • Fenomeno del “vacuum” intradiscale

In rapporto alle fissurazioni che si formano nel disco intervertebrale, si viene a determinare il cosiddetto fenomeno “ex vacuo”, costituito dalla raccolta di gas – essenzialmente azoto – che, diffondendo nei tessuti adiacenti, viene per l’appunto a colmare tali fissurazioni.

La patogenesi è controversa: probabilmente il processo degenerativo determina la riduzione della pressione intra-articolare, favorendo la liberazione dell’azoto disciolto nei liquidi extra-cellulari.

La TC consente di evidenziare questa alterazione (fig. 9).

fig. 9     

fig. 9  Immagine TC assiale. 

Il rilievo di gas risulta meno agevole alla RM.

 

  • Protrusione dell’anello fibroso

E’ la condizione in cui l’anello fibroso protrude oltre il piano tangente l’estremità posteriore dei due piatti vertebrali adiacenti. La protrusione anulare può riguardare la porzione anteriore, laterale, o posteriore del disco (fig. 10); tuttavia, solo la protrusione delle ultime due porzioni può avere una rilevanza clinica.

A     B

fig. 10  A) Schematizzazione di protrusione discale. B) Immagine TC.

La protrusione dell’anello fibroso è solitamente modesta e ad ampio raggio e, in un canale spinale normale, non determina una compressione delle strutture nervose; può, peraltro, evolvere verso una tipica ernia discale.

  • Ernia discale

Le ernie discali sono distinte in: contenute, espulse  e migrate (fig. 11).

      fig. 11

fig. 11  A e B) Ernia contenuta. C) Ernia espulsa. D) Ernia migrata.

L’ernia contenuta è la forma più tipica di ernia discale lombare; il tessuto erniato si incunea nelle fissurazioni dell’anello fibroso e giunge a contatto delle lamelle anulari più esterne, ma non le perfora.               

Un’ernia espulsa od estrusa è la condizione in cui il tessuto erniato fuoriesce parzialmente o completamente dai limiti del disco, ma non migra a distanza dai piatti vertebrali. Un’ernia espulsa della superficie posteriore del disco, rivestita dal legamento longitudinale posteriore, può essere: sottolegamentosa, translegamentosa o retrolegamentosa.     

L’ernia migrata è la condizione in cui il frammento espulso migra a distanza dal disco perdendo ogni rapporto con esso. La migrazione può avvenire, in ordine di frequenza decrescente, in direzione caudale  o intraforaminale.            

Le ernie vengono, inoltre, classificate, in funzione della loro sede, in: ernia mediana (fig. 12A), paramediana, posterolaterale (fig. 12B), intraforaminale, extraforaminale e anteriore.

 A   B

fig. 12  Tipo di compressione espletabile da un’ernia discale cervicale in rapporto alla sede.

A) Sede mediana: compressione midollare. B) Sede laterale: compressione radicolare.

In TC, l’ernia discale è chiaramente riconoscibile, appare come una banda di tessuto molle, di densità simile a quella del disco, che protrude all’interno del canale comprimendo e obliterando il grasso epidurale; quest’ultimo, data la sua marcata ipodensità, fornisce un ideale “piano di clivaggio”.

  • Ernia intraspongiosa

L’ernia intraspongiosa o di Schmorl è un’erniazione del nucleo polposo nel corpo vertebrale attraverso una soluzione di continuo del piatto vertebrale; può verificarsi spontaneamente o per microtraumi ripetuti.

  • Degenerazione spondiloartrosica

La sua espressione più tipica è rappresentata dall’osteofita, che è sempre associato alla degenerazione del disco intersomatico. Le sedi caratteristiche degli osteofiti sono: i processi unciformi, i margini, anteriore e posteriore, delle limitanti somatiche e le superfici articolari delle faccette.

Numerose sono le ipotesi per spiegare la genesi degli osteofiti, per esempio: la degenerazione delle fibre collagene dell’anello fibroso, compromette la fissità d’inserzione del disco al piatto vertebrale; ne consegue lo scivolamento in avanti e lateralmente del disco, con stiramento delle fibre di Sharpey e successivamente anche del legamento longitudinale anteriore. Lo stiramento di tali strutture è responsabile della continua microstimolazione sul bordo vertebrale, cui consegue la formazione dell’osteofita (fig. 13).

   

fig. 13   Immagine TC. Osteofiti

 

La riduzione in altezza del disco intersomatico, a livello cervicale, mette in connessione i processi uncinati del corpo vertebrale sottostante con le delicate depressioni che vi corrispondono sui bordi infero-laterali del corpo vertebrale soprastante, con conseguente addensamento endostale e svasamento osteofitosico. Importante: gli osteofiti possono determinare compressioni sulle strutture mielo-radicolari.

 

PROTOCOLLO DIAGNOSTICO

Le modalità diagnostiche neuroradiologiche disponibili per la diagnosi delle discopatie degenerative sono:

  •  radiogrammi standard del rachide:

  •  tomografia computerizzata;

  •  risonanza magnetica.

Il protocollo diagnostico, vale a dire la successione logica e motivata di ognuna di queste modalità ai fini della diagnosi, è tuttora un argomento controverso.

I radiogrammi standard del rachide sono, attualmente e in prima battuta, la modalità più richiesta ed eseguita. Il loro valore informativo è esiguo; consentono, infatti, di riconoscere soltanto alterazioni degenerative che abbiano prodotto modificazioni ossee (es. osteofiti). E’ possibile, inoltre, riconoscere solo segni indiretti della degenerazione discale, quali la riduzione dello spazio intersomatico e l’eventuale presenza di gas nello spazio intervertebrale; sono, tuttavia, di “facilissima” e rapida esecuzione, non sono costosi e consentono una prima visione d’insieme di un intero segmento (cervicale, dorsale o lombare), per questo è probabile che ancora per parecchio tempo i radiogrammi standard del rachide saranno richiesti e praticati.

La TC è ormai di impiego comune e diffuso per lo studio della patologia discale.

Con le moderne unità TC, le indagini sono estremamente veloci e capaci di elevata risoluzione spaziale e di contrasto; le immagini assiali standard possono, inoltre, essere integrate con:

  • ricostruzioni multiplanari bidimensionali (MPL-2D);

  • ricostruzioni tridimensionali, soprattutto di superfici ossee, (3D) (fig. 14).

 fig. 14

La risoluzione spaziale permette la dimostrazione delle più fini alterazioni scheletriche, mentre la risoluzione di contrasto è sufficiente per la dimostrazione dei tessuti molli e delle relative patologie.

La TC è la metodica più sensibile nella identificazione delle piccole calcificazioni; è una metodica di imaging “segmentaria”, perché basata sulle immagini assiali. La TC, nonostante l’adozione delle ricostruzioni MPL-2D o 3D, non offre una visione di insieme e necessita, dunque, di essere in qualche modo mirata su di un’area delimitata ed indicata da precedenti reperti di imaging o di semeiologia clinico-neurologica e/o di indagini elettrofisiologiche.

La TC è inoltre, monoparametrica, in pratica si basa solo sulla “densità radiologica”, può, quindi, risultare “muta” o scarsamente dimostrativa laddove non ci sono sufficienti condizioni di contrasto per identificare la patologia.

Esempio: una piccola ernia discale, è molto più facilmente diagnosticata nel tratto lombo-sacrale che in quello cervicale o dorsale; questo perché, maggiore è, nel tratto lombo-sacrale, la quantità di tessuto adiposo epidurale. Quest’ultimo rappresenta, per la sua bassa densità, un piano di clivaggio ideale.

La RM è la metodica di imaging più idonea allo studio delle discopatie degenerative, poiché:

  • è realmente multiplanare; consente di acquisire immagini nei tre piani delle spazio (sagittale, assiale e coronale). Le immagini sagittali conferiscono alla RM quella capacità “esplorativa” che manca invece alla TC, limitata al piano di scansione assiale;

  • è dotata di un’estrema risoluzione di contrasto nei tessuti molli; l’estrema risoluzione di contrasto deriva dall’essere metodica multiparametrica, e quindi con potenzialità più ampie della TC;

  •  non utilizza, per la formazione delle immagini, radiazioni ionizzanti; è, quindi, dal punto di vista radioprotezionistico, più sicura.

La RM è in assoluto l’esame più informativo; è ragionevole quindi prevedere in futuro un sinergismo RM-TC, con probabile scomparsa progressiva del ruolo dei radiogrammi convenzionali se non della stessa TC.

 

DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

Premessa: la RM e/o la TC del rachide deve essere preceduta da un attento esame obiettivo finalizzato alla definizione del quesito clinico diagnostico e all’identificazione del livello al quale si sospetta la lesione.

  • Rachide Cervicale: metodiche e relative tecniche d’esame.

L’esame TC va eseguito sulla base di uno scanogramma laterale che consenta di individuare gli spazi intervertebrali. Il gantry deve essere inclinato in modo da ottenere sezioni parallele a ciascun disco intervertebrale (fig. 15).

   fig. 15

Il numero delle “fette” dipende dallo spessore prescelto che non dovrebbe tuttavia superare i 2 mm; la scansione per lo studio di uno spazio intervertebrale va condotta con sezioni contigue, dai peduncoli della vertebra soprastante ai peduncoli della vertebra sottostante. Il FOV (field of view) va ristretto fino a comprendere la sola area d’interesse; a tal proposito, è bene ricordare che, quanto minore è il FOV tanto minore sarà il volume di tessuto che corrisponde ad ogni singolo pixel, in altre parole, minore è la dimensione del pixel e quindi tanto maggiore sarà la risoluzione spaziale (FOV di acquisizione 160 mm, con successiva rielaborazione dei raw data e ZOOM FOV di 120 mm).

I livelli da esaminare sono in funzione della sintomatologia clinica; un esame standard prevede, usualmente, lo studio degli spazi intersomatici C4-C5, C5-C6 e C6-C7, rappresentando, questi, le sedi elettive delle ernie cervicali.

Le ricostruzioni 3D sono utili per la dimostrazione dello sviluppo intraforaminale degli osteofiti.

I limiti della TC risiedono nella modesta possibilità di dimostrare le compressioni delle radici nervose a causa delle ernie laterali.

Lo studio RM standard del rachide cervicale prevede l’acquisizione di sequenze pesate sia in T1 sia in T2; le prime, ottime per valutare la struttura del “contenente”, le seconde del “contenuto”. Il segnale è rilevato da bobine volumetriche (volume neck array), il cui uso, ha migliorato il rapporto segnale/rumore e la risoluzione spaziale rispetto alla bobina del magnete; non è da escludere, però, l’impiego di bobine di superficie (phased array).      

Su una sequenza “veloce” di centratura si posizionano le successive sezioni da acquisire nei piani dello spazio complementari: ad esempio su una sezione coronale si posizionano le sagittali, e viceversa. Le immagini devono essere acquisite in almeno due differenti piani complementari, in modo da permettere la corretta localizzazione spaziale delle strutture normali e/o patologiche. La scansione di base è quella sagittale; consente una visione panoramica sia del rachide sia dei rapporti tra disco degenerato e midollo. Permette, inoltre, di localizzare con assoluta certezza il livello delle eventuali degenerazioni discali. A tale scopo, nella sequenza veloce di centratura deve essere, sempre, compreso il tratto C1-C2 quale punto di repere.

Le immagini assiali sono complementari alle sagittali; consentono di valutare con accuratezza le strutture intradurali, i forami di coniugazione e i rapporti tra “contenente” e “contenuto” (fig. 16).

         

 

    A   B

fig. 16 A) “Contenente”. Radiogramma digitale (sistemi CR) di vertebra cervicale. B) Rapporti “contenente”/”contenuto”. Disegno schematico (visione assiale).

 

Le sezioni devono essere sottili (3-4 mm) e il FOV ristretto (275 mm); sono, normalmente, programmate su un’immagine sagittale T1 pesata e non sulla sezione sagittale della sequenza veloce di centratura.

Il tratto cervicale, limitatamente allo studio della patologia discale, è generalmente studiato con sequenze sagittali Fast-Spin-echo T1 e T2 pesate (fig. 17). Completano l’esame, le sequenze assiali Gradient-echo T2* pesate (fig. 18).

 

AB

fig. 17  A) Immagine RM sagittale T2 pesata. B) Immagine RM sagittale T1 pesata.

 

Le immagini T1 pesate, presentando un dettaglio anatomico superiore alle T2, sono considerate morfologiche; queste ultime, per contro, hanno una migliore risoluzione di contrasto, ciò le rende utili nel definire i rapporti sia delle ernie discali sia degli osteofiti con le strutture nervose. Le GE consentono di valutare lo stato di idratazione del disco intersomatico e l’integrità del legamento longitudinale posteriore; permettono, inoltre, di discriminare le ernie discali dagli osteofiti.

 

       fig. 18

fig. 18 Immagine di RM T2* pesata (visione assiale).

 

Le GE, esaltando l’interfaccia osso-tessuti molli (disco, legamento longitudinale posteriore e midollo), sono più efficaci, rispetto alle spin-echo, nel distinguere il materiale discale dagli osteofiti e nell’evidenziare la presenza di gas o di calcio all’interno del disco degenerato. L’esaltazione delle interfacce tra osso e tessuti molli determina, peraltro, la sovrastima delle ernie discali.

Conclusioni: la TC sul piano assiale è tuttora superiore alla RM, sia per lo spessore minore delle “fette” (slice thickness) sia per la migliore dimostrazione degli osteofiti in corrispondenza dei forami di coniugazione; la RM offre, per contro, una visione di insieme più completa.

  • Rachide Dorsale: metodiche e relative tecniche d’esame.

La localizzazione dei livelli da studiare, in TC, avviene sulla base di uno scanogramma in proiezione antero-posteriore; questo, consente di individuare, grazie al reperimento delle coste, il passaggio dorso-lombare e quindi D12. L’ernia è riconoscibile con certezza solo quando calcifica.

Per ciò che concerne la tecnica d’esame, valgono le stesse raccomandazioni adottate per il tratto cervicale. 

La RM è la metodica con più alto valore diagnostico.

Il paziente, con addosso solo un camice monouso, è posizionato in decubito supino su una bobina di superficie dedicata (phased array). Questa particolare bobina è costituita dall’insieme di 4-6 piccole bobine, il cui segnale è processato in modo da fornire un’unica immagine; unisce i vantaggi della visione panoramica a quelli dell’alta risoluzione spaziale e dell’alto rapporto segnale/rumore delle bobine con piccole dimensioni. Il centraggio avviene a livello della linea bi-mammaria. Per migliorare la qualità delle immagini, è necessario inserire particolari filtri di “presaturazione” (parallel e/o perpendicular Rest), che escludono dallo studio le parti in movimento (es. cuore e grossi vasi).

Le sequenze di impulsi impiegate sono: Fast-spin-echo sagittale, T1 e T2 pesate e Fast-spin-echo assiale T2 pesate.

Queste ultime, per aumentare la pesatura T2, sono così modificate: TR 4000 ms e TE 120 ms.

Le sezioni sagittali (fig. 19), oltre a dare una visione di insieme, mostrano chiaramente l’eventuale frammento discale all’interno dello speco vertebrale, nonché l’eventuale compressione e deformazione del midollo.

A    B

fig. 19 A) Immagine RM sagittale T1 pesata. B) Immagine RM sagittale T2 pesata.  

Il segnale dell’ernia è variabile: può essere nettamente ipointensa quando altamente calcifica, o isointensa rispetto al disco, o lievemente ipointensa in funzione dell’entità della degenerazione discale e della deposizione di calcio. Le ernie discali dorsali sono molto rare, rappresentano meno dell’1% della totalità. Possono manifestarsi a tutti i livelli, prevalentemente in corrispondenza di D11-D12 e sono spesso calcifiche.

 

  •  Rachide Lombare: metodiche e relative tecniche d’esame.

La TC è, tuttora, un esame sufficientemente diagnostico nella quasi totalità dei casi.

Va eseguito sulla base di uno scanogramma ottenuto in proiezione laterale, con sezioni dello spessore di 5 mm, embricate (o 3 mm contigue), abitualmente ai tre livelli statisticamente più di frequente sede di ernia: L3-L4, L4-L5 e L5-S1 (fig. 20).

 fig. 20

 

Importante: qualora la sintomatologia clinica e la distribuzione del dolore o dell’alterazione di sensibilità indicassero un livello differente, le scansioni andranno fatte anche al livello indicato.  Altri protocolli di studio, prevedono scansioni a livello dei 5 spazi discali, associati ad una scansione al centro di ogni corpo vertebrale per evidenziare eventuali migrazioni erniarie.

Così come per la regione cervicale, l’esame va condotto dai peduncoli della vertebra soprastante a quelli della vertebra sottostante, con inclinazione del gantry parallela a quella del disco in esame.

La RM è la migliore metodica per dimostrare la degenerazione discale in tutte le sue fasi. 

La tecnica d’esame, prevede l’acquisizione di immagini sagittali pesate in T1 e T2 (sequenze Fast-spin-echo), nonché, immagini assiali T2 pesate (sequenza Fast-spin-echo) (fig. 21).

               

                   fig. 21A

               fig. 21B

fig. 21 A) Immagini di RM. A sinistra immagine sagittale T1 pesata, a destra immagine sagittale T2 pesata. B) Immagine di RM assiale T2 pesata.

 

Le assiali, orientate lungo il maggior asse del disco, comprendono, solitamente, gli spazi intersomatici L3-L4, L4-L5 e L5-S1(fig. 22).

       A     B fig. 22

fig. 22  A) Posizionamento sezioni sagittali. B) Posizionamento sezioni assiali.

 

La posizione del paziente è supina, con le gambe leggermente sollevate da un supporto per ridurre la lordosi lombare.

Nel caso particolare di ernie intraforaminali, la tecnica prevede l’acquisizione di immagini coronali oblique pesate in DP, orientate - sulle immagini assiali - lungo il maggior asse dei forami di coniugazione. Queste permettono di seguire il decorso delle radici nervose e di valutare la compressione del tessuto discale su di esse (fig. 23).  

A       B  
 
fig. 23  

A – Ernia discale intraforaminale (disegno schematico), visione assiale.  
B – Ernia discale intraforaminale (immagine di RM pesata in DP), visione coronale-obliqua.  

 

SVILUPPI FUTURI

In passato, i limiti della TC e della RM nella valutazione dell’eventuale compressione sulle radici o sul sacco durale, erano dettate dal fatto di essere entrambe eseguite senza carico. Per una valutazione, quindi, più vicina alla realtà può essere talora necessario ricorrere alla RM con Axial Loader.

Questa tecnica consente di applicare, durante l’esame RM della colonna lombo-sacrale, un carico assiale; il dispositivo axial loader, utilizzato per la compressione, è costituito da un supporto rigido sul quale è posizionato il paziente che è bloccato superiormente a livello delle spalle. I piedi sono a contatto con la pedana che agisce comprimendo il paziente; la posizione del paziente è, dunque, supina e con gli arti inferiori estesi (senza il supporto per le gambe). 

Il carico applicato dalla pedana è impostato dall’operatore e gestito da un computer che mantiene stabile la spinta durante l’indagine; il carico applicato deve essere pari al 65% del peso del paziente, così come indicato dal costruttore dell’apparecchiatura axial loader.

La tecnica d’esame prevede l’acquisizione delle immagini di routine per lo studio RM del rachide lombo-sacrale, più, dopo aver applicato il carico assiale, l’acquisizione di immagini sagittali e assiali T2 pesate (Fast-spin-echo). Si preferisce ripetere le immagini T2 pesate, anziché le immagini T1, per la loro maggiore risoluzione di contrasto nella valutazione del disco intersomatico.

E’ necessario, dopo aver applicato il carico assiale e prima di acquisire le immagini, eseguire una nuova sequenza di centraggio poiché l’applicazione del carico comporta una modificazione della posizione del paziente.

L’apparecchiatura axial-loader, sulla quale è adagiato il paziente in posizione supina, aumenta la distanza tra la bobina normalmente utilizzata ed il paziente, ciò determina una riduzione del segnale; per ovviare a questo inconveniente, sono utilizzate bobine di superficie flessibili, applicabili direttamente sopra il supporto del dispositivo axial-loader e quindi a contatto con il paziente.

Questa tecnica è in fase sperimentale e i pazienti studiati sono poche centinaia; sarà necessario, per verificarne l’effettiva utilità, attendere ancora qualche anno.

 

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