При рассмотрении особенностей этиологии и патогенеза остеопороза уже отмечались его главные морфологические отличия от остеомаляции. Они связаны, прежде всего, с различиями в нарушениях ремоделирования кости. При остеомаляции цикл воссоздания новой костной ткани за счет функции остеобластов не завершается полностью и снижение костной массы, возникающее при этом, сопровождается нарушением механических свойств ремоделированной кости с увеличением пластичности костных балок. Их число при этом обычно не снижается, но в результате увеличения пластичности костные элементы подвергаются деформациям за счет «сминания», следствием которых становятся деформационные изменения длинных трубчатых костей и тел позвонков. Для остеомаляции, кроме того, характерны признаки ограниченной костной перестройки в виде лоозеровских зон, возникающих обычно в участках кости, подверженных наибольшей функциональной нагрузке.
При остеопорозе, напротив, процесс ремоделирования кости завершается полностью, но остеобластная функция ослаблена в прямом или относительном смысле и возникающая новая костная ткань не обеспечивает достаточной прочности костных балок.
Рис. 1. Структурные изменения проксимальных отделов бедренной кости при остеомаляции (смазанность рисунка костной архитектоники)
Таким образом, основные различия остеопороза и остеомаляции кроются в отличиях состояния костной структуры и характера деформационных изменений тел позвонков.
Структурные особенности костной ткани при остеомаляции заключаются в смазанности рисунка костных балок, мелкозернистом строении его или даже в полном исчезновение губчатой сети (Рис. 1). Контуры кортикального слоя при этом представляются размытыми, смазанными. В компактной костной ткани может отмечаться продольная слоистость за счет прослоек избыточной остеоидной ткани. При остеопорозе, как известно, наоборот, за счет уменьшения числа костных балок структурный рисунок архитектоники становится более подчеркнутым, чем в норме.
Рис. 2. Зона лоозеровской перестройки костной ткани бедра при остеомаляции
При выраженных проявлениях остеомаляции могут быть отмечены дугообразные деформационные изменения длинных трубчатых костей, которые обычно бывают достаточно симметричны. Нередко при этом может быть отмечена лоозеровская зона перестройки кости, возникающая вследствие усиления лакунарного рассасывания пластинок костного вещества (Рис. 2).
Особым образом проявляет себя остеомаляция на рентгенограммах позвоночного столба. При этом, также как и при остеопорозе, возникают закономерные, но иные по характеру, глубине и распространенности деформационные изменения тел позвонков. Для остеомаляции характерны выраженные, достаточно равномерные, распространенные двояковогнутые деформации тел позвонков (Рис. 3). Причиной деформаций в этом случае является повышение пластичности костной ткани и воздействие на нее межпозвонкового диска.
Рис. 3. Деформация тел поясничных позвонков при остеомаляции
Характерное для остеопороза многообразие видов деформаций, различная глубина изменений и чередование тел позвонков с разной степенью нарушения формы при остеомаляции обычно не отмечается. Как правило, определяется заметное расширение межпозвонковых пространств, наиболее выраженное в зоне желатинового ядра межпозвонкового диска, то есть в средних его отделах. Структурных изменений тел позвонков в виде продольной исчерченности при остеомаляции естественно не отмечается.
Необходимо иметь ввиду, что определенный компонент остеомаляции обычно присутствует как при возрастной остеопении, так и при первичном остеопорозе, особенно при постменопаузальной его форме. Многие разновидности вторичного остеопороза также сопровождаются остеомаляцией, делающей рентгеновскую картину патологических изменений своеобразной.
5.2. Дифференциальная диагностика остеопороза позвоночного столба
Деформационные изменения тел позвонков, как было отмечалось ранее, с учетом особенности их степени характера и распространенности являются наиболее объективным следствием снижения минеральной плотности костной ткани при развитии патологической остеопении и остеопороза. Вместе с тем, известно, что нарушение формы и размеров тел позвонков может отмечаться и при других многочленных заболеваниях и патологических состояниях позвоночного столба различной природы: травматических, дистрофических, диспластических, врожденных, воспалительных, опухолевых и иных. Однако среди этого многообразия наибольшее дифференциальнодиагностическое значение, как показывет практика, имеют острые травматические изменения, последствия ранее перенесенной травмы тел позвонков, диспластический юношеский кифоз (болезнь Шоэрмана-Мау), проявления хондроза и выраженного остеохондроза, деструктивные изменения воспалительного и опухолевого характера, а также аномальные проявления. При анализе рентгенодиагностической картины перечисленных заболеваний необходимо учитывать особенности изменений размеров и формы тел позвонков, их расположение, распространенность этих проявлений, а также состояние костной структуры позвонков. Именно в этом ключе и будут рассмотрены дифференциальнодиагностические отличия остеопороза и иных заболеваний и состояний позвоночного столба, сопровождающихся деформационными изменениями тел позвонков.
5.2.1. Острые травматические изменения тел позвонков
Травматические переломы тел позвонков, в отличие от остеопоротических, связаны с так называемой адекватной травмой, когда травматическое воздействие на костную ткань превышает ее прочность. Переломы тел позвонков всегда возникают одномоментно и в большинстве случаев являются следствием избыточного сгибания позвоночника, приводящего к конструкционным компрессионным переломам. Чаще всего эти изменения связаны с като- или автотравмой, возникающей у лиц молодого или среднего возраста. Переломы тел от прямого травматического воздействия возникают крайне редко и имеют весьма специфические клинические данные. Отмеченные закономерности рождают ряд важных рентгенодиагностических особенностей острых травматических изменений тел позвонков. При их оценке необходимо также иметь в виду, что чаще всего острая травма в отличие от остеопоротических изменений имеет достаточно выраженную и характерную клиническую картину.
Объем и характер деформации
Объем травматических деформационных изменений тел позвонков при острой травме зависит от степени травматического воздействия. При первой степени отмечается снижение высоты передних отделов тела позвонка со стороны верхней замыкательной площадки до 15% процентов от нормы. Реже при этой степени деформация тела позвонка может не определяться вовсе. Нормальные размеры исследуемого тела позвонка определяется как полусумма размеров соответствующих отделов выше и нижележащих тел. В этом случае существенного повреждения межпозвонкового диска не происходит. Чаще всего при этом костные отломки не образуются, а деформация тела происходит за счет компремирования костной структуры вследствие травматического воздействия. В результате этого на боковой рентгенограмме в передне-верхних отделах может отмечаться участок уплотненной костной структуры, напоминающий явления остеосклероза. Способность к компремированию тела зависит главным образом от степени и характера минерализации костной ткани позвонков. В молодом возрасте, особенно в период накопления максимальной костной массы, костные балки обладают большей эластичностью, что и способствует развитию травматического уплотнения костной структуры. Вместе с тем у пожилых людей, по мере формирования возрастной остеопении, увеличивается объем межуточной, остеоидной ткани и снижаются прочностные особенности костных балок. Это также делает возможным компремирование костной структуры при относительно небольшом травматическом воздействии за счет микроповреждений балок с внедрением их элементов в объем межуточной ткани. При деформациях вследствие патологического снижения минеральной плотности костной ткани, то есть при остеопорозе, компремирования (уплотнения) ее практически не происходит.
Рис. 4. Компрессионный перелом тела Т10 1 ст.
При второй степени повреждения снижение высоты передних отделов тела происходит на 15- 30% от нормы. При этом нередко определяется наличие костного отломка, соответствующего верхне - переднему краю тела позвонка. При второй степени обычно отмечается частичное повреждение фиброзного кольца межпозвонкового диска, что может способствовать формированию травматического подвывиха в поврежденном сегменте. При этой степени, кроме образования отломков, обычно также отмечается уплотнение костной структуры тела вследствие ее компремирования.
Рис. 5. Компрессионный перелом тела С7 2 ст.
Еще одной важной особенностью деформационных изменений при острой травме является увеличение размеров тела позвонка в сагиттальной плоскости. Это увеличение наиболее ярко проявляется при нормальной минеральной плотности костной ткани и объясняется невозможностью распределения костной ткани при уменьшении объема позвонка в прежних линейных размерах. Так как расширение тела во фронтальной плоскости невозможно из-за межпозвонковых дисков, увеличение его объема происходит преимущественно в переднезаднем направлении. На боковой рентгенограмме это проявляется в виде небольшого увеличения сагиттального размера поврежденного тела позвонка. Следует иметь в виду, что в условиях сниженной минеральной плотности костной ткани (при возрастной остеопении пожилых людей) такое увеличение бывает минимальным, или не отмечается вовсе.
При третьей степени деформации снижение высоты тела достигает 50% от его нормальных значений и всегда сопровождается наличием одного или нескольких костных осколков. При этом разрушается не только фиброзное кольцо, но и частично или полностью желатиновое ядро диска. Вследствие этого возникают возможности для патологического смещения тел позвонков с образованием подвывиха, которых никогда не отмечается при остеопоротических деформациях.
Рис. 6. Компрессионный перелом тела Т12 3 ст.
При четвертой степени определяется, так называемый, «взрывной» перелом, когда все тело позвонка расчленяется на несколько различных размеров костных осколков. Эти проявления сопровождаются полным разрушением смежных межпозвонковых дисков и патологическим смещением тел позвонков в одном или двух соседних сегментах.
Объем остеопоротических деформационных изменений зависит от степени снижения минеральной плотности костной ткани и характера функциональной нагрузки в различных участках позвоночного столба. Остепоротические деформации никогда не сопровождаются образованием костных отломков, повреждением межпозвонковых дисков, образованием подвывихов тел, нейрохирургическими осложнениями. Таким образом, третья и четвертая степени трвматических переломов тел позвонков вряд ли могут быть объектом для дифференциальной диагностики с остеопорозом.
Форма и локализация деформационных изменений
Особенности состояния формы тела при острой травме определяются ее биомеханическими чертами - неравномерностью распределения травматической нагрузки, как в объеме тела позвонка, так и в масштабах позвоночного столба в целом. Компрессионный механизм повреждения, связанный с чрезмерным сгибанием, практически всегда приводит к увеличению нагрузки, прежде всего на передневерхние отделы нижнегрудных и верхнепоясничных тел позвонков. Вследствие этого возникает характерная форма поврежденного тела. Его высота снижается в передних и в меньшей степени средних отделах со стороны верхней замыкательной площадки. В результате на боковой спондилограмме прямой в норме угол, образованный верхним и передним краями тела, становится тупым, а соответствующий нижний угол остается неизменным. Разумеется, при четвертой степени перелома эта закономерность нарушается из-за практически полного разрушения тела и образования множества костных осколков. Такое нарушение формы принципиально отличается от остеопоротической передней клиновидной деформации, когда снижение высоты тела позвонка происходит со стороны обеих замыкательных площадок.
Контуры верхнего и переднего краев поврежденного при острой травме тела практически всегда неровны. Замыкательная площадка ближе к переднему краю тела позвонка обычно имеет разрывы, а элементы ее могут несколько смещаться и образовывать между собой тупой угол. При остеопоротических деформациях этого не происходит, так как обычно не возникает разрушения замыкательной площадки. Лишь в редких случаях при двояковогнутом нарушении формы тела его площадка может деформироваться с образованием тупого угла.
Рис. 7. Компрессионный перелом тела первого поясничного позвонка с повреждением межпозвонкового диска, смещением тел кпереди, деформацией спинномозгового пространства.
Локализация травматических компрессионных переломов тел позвонков также в большинстве случаев достаточно типична. Чаще всего позвонки повреждаются в диапазоне от Т10 до L2. Это связано с тем, что при избыточном сгибании позвоночного столба максимальные нагрузки возникают именно в этой его части. Гораздо реже компрессионные переломы отмечаются в средних и верхних частях грудного отдела позвоночника, еще реже в нижнепоясничной его зоне. Деформации травматического характера чаще бывают изолированными, единичными. Реже повреждаются два, обычно соседних позвонка, еще реже при повреждении двух позвонков между ними находится одно или два неизмененных тела. Одномоментное повреждение двух позвонков, находящихся на значительном удалении друг от друга, при компрессионном переломе практически не отмечается.
При остеопорозе, как известно, деформационные изменения зависят не только от биомеханических особенностей позвоночного столба, но и от степени снижения минеральной плотности костной ткани. В связи с этим деформации могут быть отмечены во всей исследуемой части позвоночника, однако, наиболее глубокие из них определяются чаще всего в нижней половине грудного отдела. Остеопоротические деформации всегда множественны, причем могут отмечаться как позвонки с минимальным, так и с выраженным нарушением формы, как соседних, так и отдаленных друг от друга тел.
Таким образом, основными отличительными чертами деформационных изменений тел позвонков при острой травме в сравнении с остеопорозом являются следующие:
- деформация одного или двух тел позвонков,
- отсутствие деформационного «фона»,
- локализация измененных позвонков на уровне Т10-L2,
- клиновидная деформация со снижением высоты передних отделов со стороны верхней замыкающей площадки,
- увеличение сагиттального размера тела,
- нередкое наличие костных отломков,
- рентгеновские признаки травматических изменений межпозвонковых дисков одного или двух соседних сегментов,
- частое уплотнение костной структуры поврежденного позвонка,
- неизмененная костная структура прочих тел позвонков,
- возможность нестабильности тел позвонков.
Наибольшую дифференциально-диагностическую сложность, по всей вероятности, имеют те случаи, когда острая, адекватная травма возникает на фоне остеопоротических изменений. Снижение минеральной плотности костной ткани приводит к снижению порога нагрузки, приводящей к острому повреждению тела позвонка. В этом случае на фоне старых, длительно развивавшихся деформационных изменений и иных рентгенодиагностических признаков остеопороза одномоментно возникает деформация с клиническими и рентгенологическими особенностями, свойственными для острой травмы, за исключением признаков компремирования костной ткани и увеличения сагиттального размера тела поврежденного позвонка. Отличительными особенностями такого повреждения, таким образом, являются следующие:
- наличие остеопенического деформационного «фона» различного характера и разной степени выраженности,
- остеопоротические структурные изменения тел,
- отсутствие признаков компремирования костной структуры позвонков,
- более вероятное образование костных отломков с разрывом контуров кортикальной костной ткани и неравномерной деформацией замыкательных площадок.
В случаях сочетания остеопоротических и травматических переломов позвонков дифференциально-диагностические проблемы выражены в наибольшей степени.
2.2. Посттравматические изменения позвоночного столба
Результаты ранее перенесенной травмы также являются одной из частых причин деформационных изменений тел позвонков. Речь может идти о травме, полученной как относительно недавно, так и за много лет до момента рентгенологического исследования, то есть фактически о старом, полностью консолидированном переломе одного или нескольких тел позвонков, сведения о котором в анамнезе пожилого человека, нередко отсутствуют.
Рентгенологическая картина последствий травмы имеет ряд общих признаков с проявлениями острой травмы: глубина и характер деформации (снижение высоты поврежденного тела различной степени в передних и средних его отделах со стороны верхней замыкательной площадки), локализация и распространенность изменений (нижнегрудные и верхнепоясничные позвонки, изменения чаще изолированные, реже изменены два соседних позвонка). Вместе с тем старые травматические изменения имеют и ряд существенных особенностей, не отмечаемых как при остеопорозе, так и при острой травме (Рис. 4).
Во-первых, это локальные дистрофические изменения в виде вторичного остеохондроза, спондилоза и характерных хрящевых узлов. Вторичный остеохондроз является следствием повреждения одного или двух межпозвонковых дисков, возникшего в момент травмы, а также результатом последующих ортопедических нарушений. Спондилоз как последствие перелома образуется вследствие повреждения передней продольной связки при переломе тела и травматическом подвывихе позвонков.
Рис. 8. Старый, консолидированный перелом первого поясничного позвонка. Вторичные дистрофические изменения в виде спондилоза.
При остеопорозе и острой травме этих изменений не отмечается. Более того, при снижении минеральной плотности костной ткани возможности для развития любых дистрофических изменений, сопровождающихся локальным усилением остеобластной функции обычно отсутствуют. Хрящевые узлы при последствиях адекватных переломов обычно отмечаются в зоне поражения, имеют относительно большие размеры и, как правило, окружены выраженной зоной ограниченного остеосклероза. Необходимо заметить также, что последствия переломов могут сопровождаться стабильным (фиксированным) или нестабильным смещением тел позвонков, которых никогда не бывает при остеопорозе.
Другой важной особенностью посттравматических состояний являются изменения костной структуры тел позвонков. В результате развития костной мозоли, как правило, формируется различной величины участок остеосклероза, более выраженный в той области позвонка, где находились отломки или зона компремирования. Эти проявления в условиях снижения минеральной плотности костной ткани практически не отмечаются. Также как и при острой травме, при ее последствиях отсутствуют признаки системности изменений позвоночного столба, характерные для остеопороза.
Для изменений позвоночного столба в целом при последствиях переломов тел позвонков может быть характерна угловая, а не дугообразная как при остеопорозе, деформация позвоночника.
Таким образом, основными особенностями деформационных изменений тел позвонков при последствиях травмы в сравнении с остеопорозом являются следующие:
- деформация одного или двух, чаще соседних позвонков,
- отсутствие деформационного остеопоротического «фона»,
- локализация измененных позвонков на уровне Т10-L2,
- клиновидная деформация со снижением высоты передних отделов со стороны верхней замыкающей площадки,
- увеличение сагиттального размера тела,
- вторичные дистрофические изменения межпозвонковых дисков и передней продольной связки
- частое уплотнение костной структуры поврежденного позвонка вследствие остеосклероза,
- возможное признаки нестабильности тел позвонков,
- неизмененная костная структура прочих тел позвонков.
2. 3. Последствия диспластического юношеского кифоза –
Болезни Шоэрмана-Мау
При диспластическом юношеском кифозе в результате нарушения развития развиваются характерные деформационные изменения тел позвонков. Деформацию при этом связывают с замедлением функционирование апофизов тел позвонков и гиалинового хряща, выстилающего замыкательные площадки, в результате чего рост передних и средних отделов тел позвонков отстает от роста их задних участков. Формирование замыкательных площадок также происходит с дефектами. Заболевание обычно начинается в начале второго десятилетия жизни и продолжается в течение 6-8 лет, завершаясь после окончания роста пациента. Изменения чаще всего отмечаются в нижней половине грудного отдела позвоночника, реже они могут распространяться на поясничную его часть. Возникшие при этом деформации позвонков приводят к образованию кифоза и сохраняются в течение всей последующей жизни. Они могут быть выявлены у пациентов пожилого возраста в результате рентгенологического обследования в связи с возможным остеопорозом.
На рентгенограммах позвоночника при этом определяются закономерные для этого заболевания деформационные изменения тел позвонков. При этом отмечается постепенное, сначала увеличение объема деформаций, а затем уменьшение его в каудальном направлении с локализацией наиболее выраженных деформационных изменений в одном из позвонков, чаще Т6-8. Отмечаемое при этом снижение высоты тел позвонков в передних и средних отделах происходит равномерно со стороны обеих замыкательных площадок. Второй важной особенностью является изменения замыкательных площадок тел позвонков. В результате нарушения функции гиалинового хряща межпозвонкового диска замыкательные площадки деформируются и приобретают волнистый характер за счет образования множественных поверхностных хрящевых узлов (Рис. 5).
Рис. 9. Рентгенограмма грудного отдела позвоночного столба при диспластическом юношеском кифозе.
Степень выраженности патологических изменений при диспластическом юношеском кифозе может быть различной. В одних случаях, когда диспластические проявления возникают достаточно поздно, значительные по объему деформации развиваться не успевают. При раннем их появлении и быстром росте пациента объем патологических изменений может быть весьма значительным.
Основным отличием рентгеновской картины последствий болезни Шойэрмана-Мау, выявляемых у пациентов пожилого возраста, является наличие вторичных дистрофических изменений в виде остеохондроза (Рис. 6). Сужение межпозвонковых пространств, субхондральный остеосклероз, костные разрастания по краям тел позвонков в сочетании с их деформациями и хрящевыми узлами характерны для такого вторичного дистрофического процесса. Причиной этих проявлений становятся ортопедические нарушения, связанные с длительным существованием кифоза грудного отдела позвоночника.
Рис. 10. Вторичный остеохондроз при последствиях диспластического юношеского кифоза.
Для изменений такого рода свойственны наибольшие проявления на уровне самых деформированных тел позвонков с уменьшением степени их выраженности в каудальном и краниальном направлениях.
Таким образом, главными особенностями деформационных изменений тел позвонков при диспластическом юношеском кифозе и его последствиях в сравнении с остеопорозом являются:
- последовательная деформация ряда грудных позвонков,
- отсутствие деформационного остеопоротического «фона»,
- локализация измененных позвонков в области нижней половины грудного отдела,
- клиновидная деформация со снижением высоты передних отделов со стороны обеих замыкательных площадок,
- деформация замыкательных площадок с образованием хрящевых узлов,
- вторичные дистрофические изменения в виде остеохондроза,
- неизмененная костная структура тел позвонков.