Radiografia della colonna vertebrale e del midollo spinale

La colonna vertebrale è composta da 24 vertebre, dall'osso sacro e dal coccige. Nelle persone sane, forma curve fisiologiche caratteristiche: in avanti nelle regioni cervicale e lombare e all'indietro nelle regioni toracica e sacrale. Le dimensioni dei corpi vertebrali aumentano gradualmente in direzione caudale, cioè verso il basso. Nelle radiografie, il corpo vertebrale ha la forma di un rettangolo con bordi laterali leggermente concavi e angoli arrotondati. Le superfici orizzontali adiacenti dei corpi vertebrali formano un contorno ampio e netto nelle radiografie (il secondo contorno è dovuto a uno dei bordi del corpo vertebrale). Anteriormente, la vertebra poggia sul disco intervertebrale e posteriormente, su due articolazioni intervertebrali, una sorta di complesso a tre articolazioni.

Il disco intervertebrale è costituito da un nucleo gelatinoso, localizzato principalmente nelle sue porzioni centrale e posteriore, da un anello fibroso formato da fibre fibrocartilaginee e, in periferia, da fibre collagene, e da due sottili placche ialine, ciascuna delle quali – la superiore e l'inferiore – aderisce strettamente alla piattaforma orizzontale della vertebra corrispondente. In periferia, la placca ialina è circondata dal margine osseo marginale (limbo) della vertebra. I confini del disco intervertebrale coincidono approssimativamente con i bordi delle piattaforme orizzontali o sporgono leggermente oltre di essi.

Le superfici anteriore e laterale della colonna vertebrale sono circondate dal legamento longitudinale anteriore. Si inserisce sopra il limbus di ciascuna vertebra, ma si estende sui dischi intervertebrali. Il sottile legamento longitudinale posteriore ricopre la superficie posteriore dei corpi vertebrali, inserendosi sui dischi e rivestendo la parete anteriore del canale spinale.

Anatomia radiale della colonna vertebrale e del midollo spinale

Le radiografie della colonna vertebrale mostrano chiaramente gli archi e i processi spinosi dei corpi vertebrali. In un'immagine a proiezione diretta, i processi spinosi vengono proiettati sullo sfondo dei corpi vertebrali. La linea che li collega sembra dividere i corpi vertebrali in due parti uguali. L'altezza delle metà destra e sinistra della vertebra è normalmente la stessa (in assenza di scoliosi). L'immagine delle radici degli archi e delle articolazioni intervertebrali è sovrapposta alle sezioni laterali dei corpi.

L'immagine delle pareti del canale spinale, delle pareti dei canali radicolari nervosi e del midollo spinale con le sue membrane, nonché di numerosi legamenti intervertebrali, viene ottenuta tramite TC. Le tomografie differenziano i corpi delle vertebre, i loro processi, le articolazioni intervertebrali e le depressioni laterali del canale spinale, in cui si trovano le radici nervose anteriori e posteriori. La RM apre ulteriori possibilità, poiché consente lo studio diretto della struttura del disco intervertebrale e l'ottenimento di un'immagine della sostanza del midollo spinale in tutte le proiezioni. È inoltre possibile la ricostruzione tridimensionale delle radiografie della colonna vertebrale.

Per contrastare gli spazi subaracnoidei, subdurali ed epidurali, viene iniettata una sostanza radiopaca, dopodiché viene eseguita una radiografia o una TC. Tale combinazione, in particolare la combinazione di tomografia e mielografia (contrasto dello spazio subaracnoideo), fornisce un esame dettagliato della superficie del midollo spinale con misurazione del suo diametro in diverse sezioni, del volume e della conformazione del sacco durale e delle radici nervose che fuoriescono dalle guaine meningee nelle aperture intervertebrali.

Durante la flessione e l'estensione, il rapporto tra le vertebre cambia, il che è chiaramente visibile alle radiografie. In particolare, durante la flessione, la parte anteriore del disco intervertebrale si restringe e la sua parte posteriore si espande. L'insieme di due vertebre adiacenti e del disco che le collega viene solitamente chiamato segmento motorio della colonna vertebrale. Immagini in diverse posizioni della colonna vertebrale (la cosiddetta radiografia funzionale) ci permettono di rilevare sia un blocco del segmento motorio sia la sua instabilità, ovvero uno spostamento anomalo di una vertebra rispetto a quella adiacente.

Midollo spinale e lesioni del midollo spinale

L'esame radiologico della colonna vertebrale delle vittime viene eseguito secondo le prescrizioni di un chirurgo o di un neurologo (neurochirurgo). In caso di trauma acuto, non è richiesta alcuna preparazione del paziente all'esame, ma è fondamentale rispettare il principio fondamentale del trasporto: posizione orizzontale e corpo della vittima in posizione eretta. L'esame viene solitamente eseguito nella posizione in cui il paziente è stato portato in sala radiologica.

Fin dall'antichità, il metodo principale per individuare un trauma spinale è stato la radiografia in due proiezioni. È con questa che è consigliabile iniziare l'esame. Le immagini convenzionali consentono di valutare la deformazione della colonna vertebrale, individuare fratture, sublussazioni e lussazioni dei corpi e dei processi vertebrali e chiarire l'entità del danno.

Negli ultimi anni, la TC e la RM hanno acquisito particolare importanza. Nei traumi spinali, la TC presenta una serie di indubbi vantaggi. Innanzitutto, è facilmente eseguibile con la vittima in posizione orizzontale, senza alcuna manipolazione. Tuttavia, la cosa principale è che la TC consente lo studio delle pareti del canale spinale, dei tessuti intraspinali e paraspinali, e la gravità e la prognosi del danno in quest'area sono determinate principalmente dalle condizioni del midollo spinale, delle sue membrane e delle radici nervose. La RM consente di ottenere un'immagine del midollo spinale lungo tutta la sua lunghezza in diverse proiezioni.

Il primo compito nell'analisi delle radiografie è stabilire la forma della colonna vertebrale. In caso di danno alle vertebre e ai legamenti e muscoli circostanti, si verifica una deformazione traumatica della colonna vertebrale, le normali curve fisiologiche vengono attenuate o eliminate e la linea tracciata lungo il contorno della superficie posteriore dei corpi vertebrali, che normalmente forma un arco piatto e uniforme, si raddrizza o si piega a livello del danno. Un metodo importante per rilevare danni traumatici all'apparato legamentoso della colonna vertebrale è la radiografia funzionale, che consiste nell'ottenere radiografie nelle fasi di massima flessione ed estensione. Questo studio rivela un sintomo importante di instabilità: lo spostamento delle vertebre di oltre 1-2 mm (che si osserva normalmente).

Il secondo compito è individuare la violazione dell'integrità dei corpi vertebrali, dei loro archi o processi. A seconda del meccanismo della lesione, si verificano diverse fratture, ma la stragrande maggioranza di esse sono le cosiddette fratture da compressione. In queste, si riscontra una deformazione a forma di cuneo del corpo vertebrale, soprattutto nell'immagine laterale; l'apice del cuneo è rivolto in avanti; principalmente la parte superiore del corpo vertebrale è appiattita; un'alterazione delle condizioni topografico-anatomiche si manifesta con cifosi angolare e sublussazione nelle articolazioni intervertebrali; un'ombra semiovale con contorni esterni arcuati può essere visibile nelle immagini intorno alla vertebra danneggiata: un'immagine di un ematoma paravertebrale. È necessario esaminare con particolare attenzione i contorni del canale spinale a livello della vertebra fratturata: questo canale si è ristretto? Inoltre, è necessario esaminare attentamente i contorni degli archi e dei processi delle vertebre per non trascurare la loro frattura, nonché la lussazione delle articolazioni intervertebrali e, in caso di ferite da arma da fuoco, la localizzazione di corpi estranei.

Sebbene le immagini convenzionali siano uno strumento diagnostico affidabile, la TC fornisce un quadro più completo del danno. I tomogrammi evidenziano più chiaramente le fratture dei corpi, degli archi e dei processi spinali e, soprattutto, le condizioni delle pareti del canale spinale. Ernie discali traumatiche, ematomi negli spazi epidurale e subaracnoideo e dislocazioni del midollo spinale sono chiaramente visibili. Per una rilevazione più accurata del danno al midollo spinale, la TC viene eseguita in combinazione con l'introduzione di un mezzo di contrasto nello spazio subaracnoideo, ovvero con la mielografia. Con la RM, il danno al midollo spinale e l'emorragia intramidollare vengono riconosciuti anche senza mielografia. La RM consente di rilevare l'ernia del disco traumatica e l'ematoma epidurale, ovvero danni che richiedono un intervento chirurgico per essere eliminati. Durante il periodo di riabilitazione, di solito si sviluppa una cisti post-traumatica nella sede dell'emorragia intracerebrale, che viene anch'essa rilevata con la RM.

Sindrome del dolore vertebrogenico

La causa comune di dolore in qualsiasi parte della colonna vertebrale - cervicale, toracica, lombare o sacrale - è la compressione del midollo spinale, delle sue membrane e delle radici dei nervi che da esso si estendono, e la compressione è causata da una stenosi centrale o laterale del canale spinale. Un canale spinale stretto, come variante individuale dello sviluppo, può essere un fattore predisponente.

La frequente comparsa di sindrome dolorosa vertebrogena è spiegata dalla complessità della struttura anatomica della colonna vertebrale e dall'importanza della sua funzione. Basti pensare che nella sola colonna cervicale, oltre a 7 vertebre, sono presenti 25 articolazioni sinoviali e 6 fibrocartilaginee, oltre a numerose strutture legamentose. Il sovraccarico della colonna vertebrale, lo scarso sviluppo dei muscoli del collo e della schiena e numerosi processi patologici portano ad alterazioni degenerative-distrofiche nei dischi intervertebrali e nelle articolazioni. Nelle articolazioni, si manifestano inizialmente con sinovite, seguita da sublussazioni (fase instabile), nei dischi con compromissione della loro funzione e riduzione dell'altezza, instabilità del segmento motorio. Queste alterazioni portano già alla stenosi dinamica del canale spinale, ovvero alla stenosi che si verifica durante la flessione, l'estensione o la rotazione delle vertebre. In particolare, il processo articolare superiore esercita una pressione sulla radice nervosa.

Successivamente, si verifica la fase di stabilizzazione, caratterizzata da una stenosi organica più o meno persistente del canale spinale. Nelle articolazioni intervertebrali, la sua comparsa è dovuta all'ingrossamento dei processi articolari e alla formazione di osteofiti, soprattutto sui processi articolari inferiori. La stenosi è spesso causata da ernie cartilaginee. Un'ernia è una protrusione di parte del disco posteriormente, che comporta una stenosi centrale del canale spinale, o lateralmente, che porta a stenosi laterale e restringimento del canale in cui si trova la radice nervosa. Esistono tre gradi di gravità dell'ernia del disco:

1. protrusione locale: il nucleo gelatinoso del disco è appiattito, per cui l'anello fibroso sporge leggermente nel lume del canale spinale;
2. protrusione - appiattimento più significativo del nucleo gelatinoso, che rimane ancora all'interno dell'anello fibroso, mentre si nota un rigonfiamento più significativo del disco nel lume del canale spinale;
3. Prolasso o estrusione del disco: il nucleo gelatinoso penetra nel disco fibroso, ma si trova all'interno del legamento longitudinale posteriore. La frammentazione del disco si distingue separatamente, ovvero lo strappo di un frammento e la formazione di un frammento libero (sequestro).

Il riconoscimento e la diagnosi differenziale delle patologie che causano la sindrome dolorosa vertebrogena vengono spesso effettuati utilizzando metodi radiologici. Il metodo iniziale è una radiografia di controllo della colonna vertebrale. Permette di determinare la conformazione della colonna vertebrale, stabilire la presenza e la natura della lesione e definire il livello di approfondimento diagnostico per TC e RM.

La TC e la RM sono diventate i metodi principali per diagnosticare la sindrome dolorosa, o più precisamente, per stabilirne la natura. Misurare il canale spinale, determinare il grado e il tipo di deformazione, identificare calcificazioni, ipertrofia legamentosa, ernie cartilaginee, artrosi delle articolazioni intervertebrali, tumori del canale spinale, valutare le condizioni del midollo spinale: questo è ben lungi dall'essere un elenco completo delle potenzialità delle tecniche di radioterapia.

In combinazione con la mielografia, la TC consente la differenziazione delle deformazioni dello spazio subaracnoideo in ernie, tumori extradurali, intradurali e intramidollari, meningocele, deformazioni vascolari, ecc. È evidente l'importanza dei risultati della TC nella pianificazione del trattamento chirurgico. Informazioni simili si ottengono con la RM, e il suo valore è particolarmente elevato nella radicolopatia cervicale, poiché il midollo spinale, le ernie discali e gli osteofiti sono chiaramente visibili sulla tomografia.

Nei casi in cui il paziente lamenta dolore alla colonna vertebrale e gli esami neurologici e radiologici non evidenziano alterazioni patologiche, è sempre opportuno, soprattutto negli anziani, eseguire un'osteoscintigrafia, poiché le metastasi di un tumore clinicamente silente nelle vertebre sono solitamente visibili alla scintigrafia molto prima che alle radiografie. Pertanto, la strategia di radioterapia per la sindrome dolorosa vertebrogena dovrebbe essere scelta in base alle potenzialità delle tecniche di radioterapia.

La maggior parte delle persone che si rivolgono al medico per il mal di schiena sono pazienti con lesioni degenerative. Ogni medico, indipendentemente dalla sua specializzazione, dovrebbe averne un'idea generale. Le lesioni degenerative della colonna vertebrale sono lesioni complesse che colpiscono tutte le ossa, le articolazioni e i tessuti molli della colonna vertebrale. A seconda della componente predominante, è opportuno distinguere cinque tipi di lesioni: osteocondrosi, spondilite deformante, artrosi intervertebrale, iperostosi anchilosante (legamentosi fissa) e calcificazione del disco.

Le alterazioni distrofiche del disco intervertebrale portano alla sua insufficienza funzionale, che può essere inizialmente determinata da radiografie funzionali. Durante i movimenti di flessione, estensione o rotazione della colonna vertebrale, si riscontra un blocco o un'instabilità del segmento motorio interessato. Ciò significa che nelle immagini funzionali il rapporto tra due vertebre adiacenti non cambia affatto o, al contrario, si verifica un aumento della mobilità fino allo scivolamento di una delle vertebre rispetto all'altra. Tale scivolamento è chiamato pseudospondilolistesi, ovvero falso scivolamento. Il fatto è che esiste un'anomalia nello sviluppo della colonna vertebrale, in cui si verifica una lacuna (difetto) nella sezione interarticolare dell'arco vertebrale, a seguito della quale può svilupparsi uno scivolamento in avanti della vertebra, ovvero la spondilolistesi.

Un altro segno di osteocondrosi, direttamente correlato alla degenerazione del disco intervertebrale, è la sua riduzione in altezza. Le placche terminali dei corpi vertebrali si ispessiscono e il tessuto osseo spugnoso sottostante diventa sclerotico (sclerosi subcondrale). Il disco non riesce a svolgere appieno la sua funzione. Come compensazione, si formano delle escrescenze ossee lungo i bordi dei corpi vertebrali, con conseguente aumento della superficie articolare. Queste escrescenze sono principalmente dirette perpendicolarmente all'asse longitudinale della colonna vertebrale, ovvero costituiscono una continuazione delle superfici orizzontali dei corpi vertebrali.

Attraverso le rotture delle fibre dell'anello fibroso, la cartilagine può sporgere lateralmente: è così che si formano le ernie cartilaginee. A seconda della localizzazione, si distinguono ernie discali centrali, posterolaterali, foraminali laterali ed extraforaminali laterali. Talvolta la massa cartilaginea penetra nel tessuto spugnoso del corpo vertebrale, dove è circondata da un margine sclerotico. Tale ernia è stata chiamata ernia di Schmorl dal nome dello scienziato che l'ha studiata. Tuttavia, clinicamente significative sono principalmente le ernie posteriori e posterolaterali, poiché comportano la compressione delle radici nervose, delle membrane del midollo spinale e del tessuto cerebrale. È già stato osservato in precedenza che queste ernie sono riconoscibili tramite TC, RM e mielografia.

Sotto controllo TC, vengono eseguite procedure interventistiche percutanee: biopsia del disco intervertebrale, discectomia, chemionucleolisi (introduzione dell'enzima chimopaina nel nucleo del disco). In alcuni casi, per chiarire i dettagli delle lesioni strutturali del disco, viene iniettato un mezzo di contrasto tramite puntura, e successivamente viene eseguita una radiografia della sezione esaminata. Tale esame radiografico è chiamato discografia.

La spondilosi deformante è una condizione adattativa che si sviluppa quando vengono colpiti gli strati periferici dell'anello fibroso del disco. In questa condizione, l'altezza del disco intervertebrale è quasi o per niente ridotta, non si osserva sclerosi subcondrale, ma sono visibili radiograficamente ponti ossei dal corpo della vertebra sovrastante al corpo di quella sottostante, ovvero situati lungo l'asse longitudinale della colonna vertebrale. Questi ponti ossei si formano a causa della degenerazione e ossificazione del legamento longitudinale anteriore e dei tessuti paravertebrali.

L'artrosi delle articolazioni intervertebrali non è sostanzialmente diversa dall'osteoartrosi deformante di qualsiasi articolazione. È caratterizzata da restringimento dello spazio articolare, ispessimento delle placche ossee di chiusura delle epifisi, sclerosi subcondrale e comparsa di escrescenze ossee marginali - osteofiti, che possono portare al restringimento delle tasche laterali (recessi) del canale spinale e alla compressione delle radici nervose.

L'iperostosi anchilosante (legamentosi fissa, malattia di Forestier) assomiglia alla spondilosi deformante per diverse caratteristiche. Coinvolge anche la formazione di osso sotto il legamento longitudinale anteriore e nei tessuti prevertebrali, ma si estende su un'area significativa, solitamente coprendo l'intera colonna toracica o quasi tutta. La diagnosi di calcificazione del disco intervertebrale non è difficile: i depositi di calcare al suo interno sono chiaramente visibili su immagini e tomografie. A causa della sfilacciatura e dell'essiccazione del disco, a volte si formano delle crepe, riempite non di calcare, ma di gas, che sono chiaramente visibili anche su radiografie e TC. Questo sintomo di una condizione distrofica della cartilagine è solitamente chiamato fenomeno del vuoto. Si verifica quando non sono interessati solo i dischi intervertebrali, ma anche altre articolazioni, come il ginocchio.

Malattie infiammatorie della colonna vertebrale

Le cause delle malattie infiammatorie della colonna vertebrale possono essere batteriche, micobatteri tubercolari, fungine e parassitarie. La spondilite asettica si osserva raramente, ad esempio nell'artrite reumatoide o nella spondilite deformante. Una diagnosi tempestiva di tutte queste patologie è estremamente importante, poiché consente un trattamento conservativo o chirurgico tempestivo e adeguato.

Tra i metodi di esame radiologico, il principale è la radiografia di controllo della colonna vertebrale in due proiezioni: diretta e laterale. In questo caso, è necessario prestare particolare attenzione all'analisi della struttura ossea del corpo vertebrale, delle condizioni dei piatti vertebrali e del disco intervertebrale. I primi segni di spondilite settica sono erosioni, distruzione, sclerosi subcondrale e rarefazione dei piatti vertebrali. Successivamente, il processo si sposta ai dischi intervertebrali, che si restringono notevolmente. Nella spondilite settica, si nota una riduzione dell'altezza del disco e solo in seguito si rivelano alterazioni ossee marginali. È importante notare che, nonostante l'importanza dell'esame radiologico della colonna vertebrale nella spondilite settica, i segni della malattia rilevati in questo caso sono in ritardo rispetto alle sue manifestazioni cliniche, a volte di 2-3 settimane.

La TC svolge un ruolo molto limitato nella diagnosi di spondilite. I dati ottenuti con essa sono utili solo nello stadio avanzato della malattia, quando le tomografie del corpo della vertebra interessata rivelano una zona di distruzione eterogenea e sclerosi. Con l'aiuto di questa metodica, è possibile rilevare ascessi paravertebrali ed epidurali non visibili con le radiografie standard. Quando la spondilite è guarita, radiografie e TC rilevano osteosclerosi, un restringimento significativo dello spazio intervertebrale o persino anchilosi ossea.

Un metodo più valido per la diagnosi di spondilite è la risonanza magnetica (RM). Aiuta a rilevare precocemente alterazioni patologiche nei dischi intervertebrali, nel midollo osseo e nei tessuti paravertebrali. Nelle tomografie RM pesate in T1, le aree di fusione del tessuto osseo purulento sono visualizzate come focolai ipodensi, mentre nelle tomografie pesate in T2 come zone di maggiore intensità.

La scintigrafia della colonna vertebrale con 99mTc-pirofosfato è caratterizzata da un'elevata sensibilità. Gli scintigrammi rivelano zone di iperfissazione abbastanza precocemente in caso di osteomielite settica e asettica, discite, tumori, processi degenerativi, nonché in corrispondenza di fratture traumatiche e osteoporotiche. Tuttavia, questo studio ha una specificità estremamente bassa: i suoi risultati non possono essere utilizzati per determinare la patologia specifica di un dato paziente.

Nella spondilite tubercolare, la manifestazione più comune della tubercolosi osteoarticolare, le radiografie standard rivelano aree di erosione e distruzione subcondrale nelle placche terminali dei corpi vertebrali. In caso di danno alla colonna toracica, queste alterazioni sono più pronunciate nelle porzioni anteriori dei corpi vertebrali, con conseguente compressione e formazione di un gibbo. Nelle vertebre lombari, la distruzione dei corpi vertebrali si verifica spesso nelle porzioni intermedie, seguita da compressione assiale. Il quadro radiografico generale della spondilite tubercolare, così come delle lesioni scheletriche tubercolari in generale, è un aumento della trasparenza del tessuto osseo nelle radiografie. Tale aumento della trasparenza è un segno di osteopenia, una forma specifica di rarefazione del tessuto osseo.

Il restringimento dei dischi intervertebrali si verifica molto più tardi rispetto a un processo purulento (questo, tra l'altro, facilita la diagnosi differenziale delle patologie sopra menzionate). Un segno caratteristico della spondilite tubercolare sono gli ascessi paravertebrali. Un ascesso di solito appare come un'ombra biconvessa intensa, il cui diametro massimo corrisponde al diametro del segmento spinale interessato. Tuttavia, gli ascessi tubercolari spesso si diffondono su distanze significative: penetrano nel muscolo lombare, negli spazi sottopleurici, nel torace, nell'inguine e persino scendono nella fossa poplitea. In alcuni casi, questi ascessi contengono calcare, quindi il loro riconoscimento radiografico è più facile. Il metodo principale per diagnosticare la spondilite tubercolare è radiologico: radiografie d'insieme e tomografia computerizzata lineare. Tutte le alterazioni sopra menzionate sono più chiaramente riconoscibili da tomografia assiale (TA) e risonanza magnetica (RM), che, tuttavia, sono solo ausiliarie in questa malattia.

I sintomi principali della spondilite tubercolare sono quindi alterazioni distruttive delle vertebre, distruzione dei dischi intervertebrali, ascessi perifocali e osteoporosi.

La spondilite non tubercolare causa generalmente le stesse alterazioni radiografiche, ma i focolai di distruzione sono spesso piccoli, localizzati nell'area degli angoli dei corpi vertebrali. La riduzione dell'altezza del disco intervertebrale avviene molto più rapidamente rispetto alle lesioni tubercolari e le alterazioni riparative si determinano quasi altrettanto rapidamente: depositi di calcare compaiono nel legamento longitudinale anteriore sotto forma di staffe tra i corpi delle vertebre colpite. Nella spondilite tubercolare, l'ossificazione dei legamenti avviene molto più tardi.

Tra i processi patologici che si verificano frequentemente nella colonna vertebrale vi sono le metastasi di tumori maligni nei corpi, negli archi e nei processi vertebrali. Inizialmente, vengono rilevate come difetti di immagine nelle tomografie RM. Quasi con la stessa frequenza, possono essere rilevate come focolai "caldi" nelle osteoscintigrafie. Successivamente, i focolai di distruzione vengono identificati tramite tomografie computerizzate e radiografie della colonna vertebrale.

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