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mercredi 12 juin 2013

L'analyse quantitative de la masse d'ossification antérolatérale dans hyperostose diffuse idiopathique de la colonne thoracique

Résumé

Idiopathique diffuse du squelette hyperostosis (DISH) est une affection systémique conduisant à une ossification des ligaments spinaux et a montré un comportement similaire à la spondylarthrite ankylosante (SA) qui conduit souvent à des fractures instables hyperextension. Actuellement, pas de données quantitatives sont disponibles sur la relation spatiale entre la masse combler antérolatérale d'ossification (ALOM) et le corps vertébral / disque intervertébral pour expliquer la propension à DISH à la fracture dans le corps vertébral lieu de passer par le disque intervertébral comme plus souvent vu dans les AS. En outre, aucune explication raisonnable est disponible pour la morphologie de la cire qui coule typique observé chez DISH. Dans la présente étude, une analyse quantitative de données tomodensitométrie (TDM) à partir d'échantillons prélevés sur des cadavres humains avec DISH a été réalisée afin de mieux comprendre les structures osseuses nouvellement formés et de la biomécanique de la rupture. En outre, les résultats ont été vérifiés en utilisant la tomodensitométrie données angiographie de dix patients avec DISH et dix contrôles. Transversales images de tomodensitométrie ont été analysées pour obtenir coin ALOM et l'angle centre de gravité par rapport à l'axe antéro-postérieur; disque intervertébral et des niveaux crâniens et caudale adjacentes. La zone d'ALOM au niveau du corps à mi-vertébral moyenne 57,9 ± 50,0 mm 2 ; au niveau de l'espace disque intervertébral milieu de cette moyenne 246,4 ± 95,9 mm 2 . La zone d'ALOM moyen au niveau adjacent caudale au niveau de la mi-corps vertébral était 169,6 ± 81,3 mm 2 ; au niveau du crâne adjacente, il était 161,7 ± ​​78,2 mm 2 . La principale conclusion était la différence significative entre la surface moyenne d'ALOM au niveau du corps mi-vertébral et trois autres niveaux ( p  <0,0001). L'étude de vérification ultérieure a montré la présence d'artères segmentaires vertébraux au niveau du corps mi-vertébral dans presque toutes les images indépendamment de la présence de DISH. Une plus grande zone d'ALOM semblait associée à une augmentation rotation antihoraire (loin de l'aorte) du centre de gravité par rapport à l'axe antéro-postérieur. Les résultats de la présente étude suggèrent une prédisposition aux fractures dans le corps vertébral et un rôle pour le système artériel dans l'inhibition de l'ossification des tissus mous.
Mots-clés: idiopathique diffuse du squelette Hyperostose ossification, la formation d'os nouveau, la colonne vertébrale ankylosée, artère segmentaire vertébrale, une fracture Hyperextension

Présentation

Idiopathique diffuse du squelette hyperostosis (DISH) est une affection systémique conduisant à une ossification des ligaments et des enthèses [
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Détruisez interface utilisateur contrôle ]. Une caractéristique de DISH est l'ossification qui coule (souvent comparé à l'écoulement de la cire de bougie) des tissus mous antérolatérale sur au moins quatre corps vertébraux contigus, le plus souvent trouvés dans la colonne thoracique [
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Détruisez interface utilisateur contrôle ]. Les symptômes cliniques résultant de DISH sont principalement dues à la biomécanique modifiées et peuvent conduire à une gamme réduite de mouvement et une raideur douloureuse des structures affectées [
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Détruisez interface utilisateur contrôle ]. La compression directe des tissus environnants par la masse osseuse progressivement croissante dans le rachis cervical a conduit à plusieurs cas de dysphagie, obstruction des voies aériennes et des plaintes radiculaires [
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Détruisez le contrôle de l'interface utilisateur ]. En outre, des formes avancées de DISH vertébrale ont montré un comportement similaire à la spondylarthrite ankylosante (SA), ce qui augmente les chances de fractures vertébrales instables quatre à huit fois par rapport à la population générale, même après de traumatisme de l'énergie [
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Détruisez interface utilisateur contrôle ]. Dans une récente revue systématique de la littérature sur l'évolution clinique des patients atteints de fractures de la colonne vertébrale ankylosée, un pourcentage exceptionnellement élevé de fractures de type hyperextension (74,4% de toutes les fractures au fur et à 51,2% de toutes les fractures dans le plat) a été trouvée, fortement contraste, le pourcentage de 0,2% des fractures hyperextension (type B3, selon la classification AO) trouvé par Magerl et al., dans leur étude pivot de 1,445 fractures de la colonne vertébrale [
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Détruisez interface utilisateur contrôle ]. Remarquablement, les plans des fractures subies par des patients avec DISH ont été plus fréquemment situés à travers le corps vertébral à travers le disque (Fig.  1). Comme le lieu de prédilection pour les fractures dans ce qui semble être le contraire, les deux troubles ankylosante peuvent constituer des différentes configurations biomécaniques avec modes distincts d'échec [
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Détruisez interface utilisateur contrôle ]. Actuellement, pas de données quantitatives sont disponibles sur la relation spatiale entre le pont de masse osseuse antérolatérale et le corps / disque intervertébral vertébrale DISH pour expliquer le motif de rupture différente par rapport à AS. En outre, aucune explication raisonnable au-delà de la spéculation a été publié pour le développement de la morphologie du type, du côté droit 'écoulement cire de bougie », comme on l'observe dans un plat.
Fig.  1
Reconstruction sagittale d'une tomographie assistée par ordinateur d'un 68-year-old piétonne femelle qui a été frappé par derrière par un véhicule à moteur, ce qui démontre diffuse hyperostose idiopathique aux niveaux T5-T10 et une fracture hyperextension T10...
Les hypothèses de la présente étude ont donc un double objectif:
  1. les caractéristiques spatiales des structures osseuses nouvellement formées dans un plat peuvent être responsables de l'incidence plus élevée de fractures dans le corps vertébral plutôt que par l'espace disque;
  2. la présence du système vasculaire artériel peut fournir une barrière physique pour la formation d'os dans un plat.
Pour répondre à la première hypothèse, l'étendue et la localisation de DISH ont été étudiés par la quantification de la zone transversale et barycentre (centre géométrique) de la masse ossifiée antérolatérale sur les données tomodensitométrie (TDM) obtenus à partir de dix épines thoraciques cadavres humains avec DISH. Pour tester la seconde hypothèse, les résultats obtenus à partir de la première expérience ont été vérifiées par la localisation des artères segmentaires vertébrales (VSA) sur les données angioscanner (CTA) de dix patients avec lave et ensuite par rapport à dix contrôles.

Matériels et méthodes

Enquête sur l'étendue et la localisation de DISH

Un total de 89 embaumés colonne thoracique de cadavres humains, dépouillés de leurs tissus mous environnants, ont été obtenues auprès du Département d'anatomie de notre institution et de dépistage de DISH, par deux observateurs indépendants, par l'inspection macroscopique et la fluoroscopie (OmnidiagnostEleva, Philips Medical Systems, Best, Pays-Bas) en utilisant les critères de Resnick et al.[
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Détruisez interface utilisateur contrôle ]. L'absence de l'érosion des sacro-iliaques n'était pas considéré comme une exigence absolue pour cette partie de l'étude, car ces joints ne sont pas disponibles pour le dépistage dans les échantillons obtenus. Un total de dix échantillons (cinq mâles / femelles cinq donateurs, en moyenne 80,4 années vieux, allant de 66 à 91 ans) répondait aux critères et a subi CT à:
  1. établir un diagnostic définitif de DISH (hors AS et d'autres anomalies osseuses) et
  2. effectuer une analyse quantitative des ossifications antérolatérale.
La numérisation a été effectuée en décubitus dorsal avec un scanner 64 coupes (Philips Brilliance; PhilipsMedical Systems, Best, Pays-Bas), à l'aide de 0,625 cm axiaux balayages hélicoïdaux à haute résolution (120 kV, 200 mAs, épaisseur de coupe de 0,9 mm). Sur reconstructions sagittales et coronales, le niveau d'intérêt a été déterminé par l'identification et l'enregistrement des quatre premiers niveaux spinaux contigus reliés par une masse d'ossification antérolatérale (ALOM), à compter de la douzième vertèbre thoracique et le déplacement céphalique. De tous les spécimens de quatre segments ainsi identifiés, le niveau du corps vertébral; mi-niveau de l'espace de disque intervertébral et entre les niveaux ont été visualisées. Voir aussi Fig.  2 pour une illustration détaillée de l'emplacement des niveaux étudiés. Un total de 130 images CT (10 spécimens × 13 plans transversaux) ont été capturées au format. Bmp (768 × 765 pixels) et ensuite importé dans, et analysées par des logiciels de modélisation 2D/3D (Rhinoceros ® version 3.0, Seattle, USA) . Tout d'abord, l'axe antéro-postérieur (AP) est défini par la ligne reliant le plus ventral à la partie la plus dorsale du corps / de disque vertébral. Cette ligne a été coupée en deux AP de créer un corps vertébral noeud central (VBC). Nœuds multiples (jusqu'à 50) ont ensuite été tirés manuellement pour décrire la ALOM et une ligne reliant ont été tirées par ces nœuds (voir Fig.  3 ). Le nœud barycentre (centre géométrique; CN) de la ALOM a été calculé et dessiné automatiquement par le logiciel et une ligne a été tirée du CN à VBC afin de mesurer l'angle de cette ligne par rapport à l'axe AP, appelée antéro-barycentre angle noeud (AP-CN angle). Enfin, une ligne a été tracée sur la règle CT généré par se convertir à une dimension dans le monde réel (mm). Surface totale ALOM a été calculée par le logiciel (en mm 2 ) comme ce fut le angle AP-CN (en °, où une valeur positive a été attribué à l'ensemble des orientations pointant vers le côté droit du corps, c'est à dire dans le sens antihoraire à partir de l'axe AP , et une valeur négative attribué à des orientations pointant vers le côté gauche du corps, c'est à dire dans le sens horaire à partir de l'axe AP).
Fig.  2
Reconstruction sagittale d'une tomographie assistée par ordinateur d'une colonne vertébrale humaine cadavérique avec DISH démontrant les niveaux transversales utilisées pour des mesures quantitatives (la dénomination «crânien» ou «caudal» est relatif à la ...
Fig.  3
Trois transversales images de tomodensitométrie traitées de la même spécimen cadavérique ( à gauche au niveau de la mi-vertébral,milieu au niveau crânien adjacent, à droite au niveau de l'espace disque intervertébral) montrant la méthode graphique utilisée pour délimiter la face antérolatérale ...

La localisation des artères segmentaires vertébrales chez DISH et contrôles

Les résultats de la première expérience ont été vérifiées en utilisant la tomodensitométrie données angiographie (en utilisant le même scanner et numériser le protocole décrit ci-dessus), obtenu à partir de 20 patients examinés précédemment pour les anévrismes de l'aorte abdominale, dix d'entre eux a également eu DISH selon l'ensemble des Resnick critères (tous de sexe masculin, d'âge en moyenne 71,4 années, allant de 57 à 85 ans) alors que le plat de diagnostic a été définitivement écarté pour les dix autres patients (tous de sexe masculin, d'âge en moyenne 68,9 années, allant de 58 à 80 ans) à nouveau par deux observateurs indépendants. La vertèbre thoracique dixième, un niveau souvent impliqués dans DISH et présent dans la majorité des échantillons prélevés sur des cadavres utilisés, a été identifié sur les scans CTA et des images coronales ont été obtenus à partir des trois endroits suivants: la paroi du corps vertébral antérieur, le centre de la vertèbre corps et l'avion entre-deux (voir fig.  4 ). Sur ces images le VSA côté droit a été identifié et son emplacement crânio-caudale a été enregistré en utilisant les mêmes niveaux que pour l'expérience cadavérique: au niveau du corps mi-vertébrale; niveau de l'espace du disque intervertébral et entre les niveaux adjacents.
Fig.  4
Reconstruction coronale d'un angioscanner scan d'un patient avec DISH démontrant la méthode de localisation de l'artère vertébrale segmentaire (VSA)

Statistiques

Une analyse de mesures répétées avec deux à l'intérieur de facteurs [niveau (T vertébrale touchée n ) et mesure localisation] a été utilisé pour examiner les principaux effets de ces deux facteurs, mais aussi pour évaluer si ces effets dépendent les uns des autres (interaction entre le niveau vertébral et la localisation de mesure ). S'il y avait un effet principal significatif, une analyse post hoc avec Bonferroniajustement a été effectué. Pour la localisation de mesure, ainsi que pour les niveaux vertébraux, emplacement / niveau respectivement le plus crânien, a été comparée avec l'ensemble des autres. La signification statistique a été fixé à p  <0,05.

Résultats

Enquête sur l'étendue et la localisation de DISH

ALOM, pontage (au moins) quatre niveaux, a été trouvé à T6-T9 (en trois exemplaires); T7-T10 (quatre exemplaires) et T8-T11 (trois exemplaires). La zone d'ALOM au niveau du corps à mi-vertébrale de T6, T7, T8, T9, T10 et T11 en moyenne de 57,9 ± 50,0 mm 2 ; au disque niveau de l'espace mi-intervertébral de T6-T7, T7-T8, T8-T9, T9-T10 et T10-T11 il était en moyenne 246,4 ± 95,9 mm 2 . La zone d'ALOM moyen au niveau adjacent caudale au niveau de la mi-corps vertébral était 169,6 ± 81,3 mm 2 , la zone moyenne d'ALOM au niveau du crâne adjacente était 161,7 ± ​​78,2 mm 2 . Aucune interaction n'a été observée entre le niveau et les mesures vertébrale ( p  = 0,19) et aucun effet principal a été trouvé pour le niveau vertébral ( p  = 0,63). Cependant, il y avait un effet principal significatif de la localisation de mesure ( p  <0,001). Les résultats des différents niveaux étaient statistiquement indifférents les uns des autres ( p  > 0,6) mais les mesures au sein de ces niveaux étaient statistiquement différent ( p  <0,001).La principale conclusion était la différence significative entre la surface moyenne d'ALOM au niveau du corps mi-vertébrale et les trois autres niveaux ( p  <0,0001). Voir aussi Fig.  5 pour une représentation graphique des résultats.
Fig.  5
Graphique montrant zone de moyenne des valeurs de masse d'ossification antérolatérale et les déviations standard en millimètres carrés pour les différents niveaux
L'angle moyen AP-CN au niveau du corps vertébral milieu était de 32,5 ° ± 25,4 °, au niveau de l'espace de disque intervertébral à mi-il était de 43,7 ° ± 18,1 °. L'angle moyen AP-CN au niveau adjacent caudale au niveau de la mi-corps vertébral était de 41,3 ° ± 23,3 °, au niveau adjacent du crâne au niveau du corps à mi-vertébral, il était de 46,8 ° ± 22,9 °. Il n'y avait aucune interaction entre le niveau des mesures ( p  = 0,33) et aucun effet principal de niveau vertébral ( p  = 0,10). Une tendance a été trouvée vers un effet principal de la localisation de la mesure, mais elle n'était pas statistiquement significative ( p  = 0,06). Les résultats des différents niveaux étaient statistiquement indifférents les uns des autres ( p  > 0,1). Les différentes mesures au sein de ces niveaux étaient statistiquement indifférents les uns des autres ( p  > 0,1).

La localisation des artères segmentaires vertébrales chez DISH et contrôles

Le VSA peut être identifiée sur l'ensemble des 30 images dans le groupe de DISH ( n  = 10 cas avec trois images chacun) ainsi que sur les 30 images dans le groupe témoin. Dans tous les cas DISH, le VSA a été localisé au niveau du corps mi-vertébral ou entre le niveau de la mi-corps vertébral et le niveau caudal adjacent. Dans le groupe témoin, le VSA a été localisé au niveau du corps mi-vertébral ou entre le niveau du corps mi-vertébrale et le niveau caudal adjacent en 29 images, dans une image (situé sur le mur vertébral antérieur) il y avait au niveau caudal adjacent. Aucune différence significative n'a été observée entre le groupe de DISH et des contrôles concernant l'emplacement du VSA.
En résumé, la surface moyenne des ALOM était le plus important au niveau de l'espace disque et la plus petite au niveau du corps mi-vertébral. L'artère segmentaire vertébrale pourrait être situé dans le plan coronal à ou aux alentours, au niveau du corps mi-vertébral dans presque toutes les images (59 sur 60) des deux cas DISH et des contrôles. Une plus grande zone d'ALOM a été associée à une tendance vers une plus grande rotation anti-horaire du centre de gravité de cette masse par rapport à l'axe antéro-postérieur.

Discussion

Dans la première partie de cette étude, la superficie moyenne de la ALOM et son angle axe centroïde à AP a été quantifiée au niveau du corps mi-vertébral, niveau du disque mi-intervertébral, et entre les niveaux caudal / crânienne adjacentes. Il a été démontré qu'une différence significative dans la zone moyenne ALOM existe entre ces niveaux, affichant la plus grande zone d'ALOM au niveau du disque intervertébral et la plus petite région d'ALOM au niveau du corps mi-vertébral. Cette découverte pourrait aider à expliquer la forte prévalence précédemment publié (hyperextension)-fractures dans le corps vertébral en PLAT rapport à la grâce - disque type de fracture plus souvent vu dans AS [
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Détruisez interface utilisateur contrôle ].Bien peu est connu sur l'histologie, ultrastructure ou limite d'élasticité de la masse des tissus mous ossifié dans un plat, il semble plausible que la zone beaucoup plus importante de ALOM au disque niveau de l'espace intervertébral et des niveaux adjacents caudal / crânienne par rapport au corps mi-vertébral niveau pourrait expliquer le pont solide entre deux plateaux adjacents quittant le niveau de la mi-vertébral le maillon le plus faible. En outre, une série de antérieurement connecté (c.-à-ankylosée) segments vertébraux peuvent conduire à des bras de levier de long sur laquelle les forces traumatiques relativement mineures pourraient agir pour entraîner des fractures de type hyperextension (Fig.  1 ) [
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Détruisez interface utilisateur contrôle ].La façon disproportionnée grand nombre d'hyperextension fractures dans le plat par rapport à la compression ou flexion fractures (comprenant la majorité des fractures vertébrales) n'est pas facile à expliquer par cette hypothèse, cependant.
La position anti-horaire de la ALOM centre de gravité par rapport à l'axe AP a trouvé une association positive avec l'étendue de la zone ALOM, mais ce résultat n'a pas atteint la signification statistique. Cette constatation corrobore les suggestions précédemment émis l'hypothèse que la présence de l'aorte pulsation empêche la formation de DISH [
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Détruisez le contrôle de l'interface utilisateur ]. La localisation du côté droit de la ALOM est très évocatrice d'une aorte «barrière naturelle», comme le fait qu'ALOM «croissance» peut, apparemment, ne se déroulera plus lointain (ie dans le sens antihoraire) de cette structure vasculaire. En effet, des études antérieures chez les personnes atteintes situs inversus totalis et DISH, a constaté la formation d'ALOM à la position de gauche (sens horaire) du corps vertébral [
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Détruisez le contrôle de l'interface utilisateur ]. S'appuyer sur l'hypothèse que seules des quantités limitées de nouvelle forme d'os dans le voisinage d'une structure vasculaire palpitante, les résultats de l'expérience cadavérique, montrant beaucoup moins de formation d'os nouveau au niveau du corps mi-vertébral, nécessaires vérification par l'identification d'une telle structure à cet endroit. L'étude clinique a montré CTA l'emplacement de l'artère vertébrale segmentaire, en effet, d'être située à (ou aux alentours) au niveau du corps mi-vertébral dans les deux cas DISH et les contrôles [
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Détruisez interface utilisateur contrôle ]. Cette constatation suggère fortement le VSA pour être une barrière naturelle fixe pour le processus d'ossification expansive peut dicter l'apparence typique "bougie de cire qui coule» de DISH.On peut faire valoir que les données du CTA de patients sous surveillance pour les anévrismes de l'aorte abdominale peut ne pas représenter la substance idéale pour cette étude, car une maladie vasculaire préexistante pourrait avoir des effets psychotropes directs sur l'emplacement, l'orientation, et le diamètre du branchement artères segmentaires vertébrales. Toutefois, à notre connaissance, aucune association entre les anévrismes abdominaux et aberrantes artères segmentaires vertébrales n'a encore été signalé et cette limitation potentiel de l'étude a donc pas été jugée manifestement pertinente.
En conclusion, dans un plat, la zone de masse antérolatérale ossifié et angle centre de gravité de la masse antérolatérale ossifié varier considérablement à la mi-vertébrale; intervertébral et entre les niveaux adjacents. Les résultats de la présente étude suggèrent une prédisposition aux fractures dans le corps vertébral et un rôle pour le système artériel dans l'inhibition de l'ossification des tissus mous dans un plat.

Conflit d'intérêts

Aucun financement n'a été reçu dans la préparation de ce travail et pas de conflits d'intérêt sont déclarés.
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Articles de la revue European Spine Journal sont fournis à titre gracieux par Springer-Verlag
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