Что такое апофиз позвоночника

 После открытия рентгеновых лучей изучение развития апофизов получило практическое значение, так как в диагностической работе точки окостенения апофизов иногда трактовались как туберкулезные секвестры (Лернбекер), отломки или обызвествления. 

 Шморль доказал, что апофизы тел позвонков человека развиваются из множественных точек окостенения, после слияния которых апофиз представляет костное кольцо, расположенное по периферии краниальной и каудальной поверхности тел позвонков. 

 К апофизам прикрепляются волокна фиброзного кольца межпозвоночных дисков. 

 Рост тел позвонков в высоту происходит по энхондральному типу за счет обращенных к телам позвонков поверхностей гиалиновых пластинок межпозвоночных дисков. Апофиз не влияет на рост тел позвонков в высоту (Шморль). 

 Межпозвоночный диск состоит из студенистого ядра, фиброзного кольца и 2 гиалиновых пластинок, расположенных на краниальной и каудальной поверхностях тел смежных позвонков, не имеющих кортикального слоя (Лушка, Фик, Шморль). 

 Тела позвонков взрослых имеют узкий краевой кольцевидный кант, состоящий из компактного вещества. Гиалиновая пластинка заканчивается у внутреннего края краевого канта. 

 Передний и боковые отделы краевого канта тел позвонков более широки, чем задний. Ширина лимбуса нарастает в каудальном направлении и достигает в поясничных позвонках 6-10-15 мм (М. Е. Альховский). 

 Развитие апофизов методом кристеллеровских срезов изучал А. И. Струков. Апофиз ребенка 2 — 3 лет представляет хрящевое образование, спаянное с бороздчатым краем тела позвонка. По мере роста позвонка в высоту по краниальной и каудальной поверхности тел образуется краевая вырезка, в которой залегает хрящевой апофиз (Шморль).

 В рентгеновском изображении краевую вырезку первым описал Альбан Келер. 

 В толще хрящевого апофиза появляются точки окостенения. По мере увеличения их размеров точки окостенения выявляются при рентгенографическом исследовании в переднем или заднем отделе хрящевого апофиза. 

 В литературе нет единства в отношении сроков появления точек окостенения апофиза в рентгеновском изображении. 

 По Шморлю, Д. Г. Рохлину, А. Е. Рубашевой, В. А. Дьяченко точки окостенения апофиза у девочек появляются в 6 — 8 лет, у мальчиков в 7 — 9 лет; по В. П. Грацианскому, В. С. Майковой-Строгановой, Н. А. Панову, С. А. Рейнбергу, А. И. Струкову, Браус, А. Келер, Кеффи, Мау, Харнштайн — в 9 — 14 лет; по В. А. Бец, В. Г. Штефко, Мешан — в 14 — 16 лет. При врожденной ломкости костей описаны точки окостенения апофиза на 4-м году. 

 В развитии апофиза Д. Г. Рохлин и А. Е. Рубашева выделяют следующие фазы: появление точек (у девочек 6 — 8 лет, у мальчиков 7 — 9 лет), слияние их в кольцо (12 — 15 лет), частичный синостоз апофиза (16 — 19 лет) и полный синостоз апофиза с телом позвонка (24 — 26 лет). По В. А. Дьяченко, частичный синостоз апофиза наступает в 15 — 17 лет, полный синостоз апофиза с телом в — 22 — 24 года, по А. И. Струкову — в 18 — 22 года. 

 При наличии свободного кольцевидного апофиза контуры тел позвонков волнисты, тень апофиза резко усилена (Д. Г. Рохлин и А. Е. Рубашева). Соответствующие фазы окостенения трактуются иногда как патологические состояния (некроз, остеохондроз). Однако некроз апофизов не подтвержден патологоанатомически, остеохондроз наблюдается не ранее 40-летнего возраста. 

 Тело позвонка взрослого двухконтурно в рентгеновском изображении. В период свободного кольцевидного апофиза на рентгенограммах определяются три непрерывных, параллельных друг другу контура на поверхности тел позвонков (Г. А. Третьякова). 

 Контур, соответствующий зоне роста, волнистый. Знание этой особенности имеет значение в практической работе для дифференциации нормальных особенностей от хрящевых узлов тела. При наличии хрящевого узла тела третий контур прослеживается лишь на ограниченном участке поверхности тела. 

 В литературе имеются краткие указания на ускорение появления точек окостенения апофиза при врожденной ломкости костей (В. Мюллер), при туберкулезном спондилите (Г. А. Зедгенидзе и В. П. Грацианский), на замедление синостозирования апофиза — при гипертрофическом оссидесмозе (Кинбек), при мраморной болезни (В. Мюллер). 

 При изучении литературы становится ясным, что до настоящего времени нет критерия, на основании которого сроки появления или слияния точек апофиза можно было бы считать выходящими за пределы нормального.

 Задачей данного исследования являлось уточнение сроков формирования апофиза. 

 Мы изучили рентгенограммы позвоночника в боковой проекции 193 человек в возрасте от 1 года до 25 лет без рентгенологически определяемых патологических изменений; из них женщин — 85, мужчин — 108. 

 Анализ нашего материала проведен с учетом следующих этапов развития апофизов тел позвонков: 

 1) одиночная точка; 2) множественные точки; 3) частичное слияние точек в кольцевидное образование; 4) свободный кольцевидный апофиз; 5) частичный синостоз апофиза с телом позвонка; 6) полный синостоз апофиза с телом позвонка. 

 Из наших наблюдений видно, что окостенение хрящевого апофиза по краниальной и каудальной поверхностям тел позвонков на различных уровнях позвоночника начинается разновременно. 

 Первые точки окостенения апофиза появляются в переднем, реже в заднем отделе каудальной поверхности нижних грудных позвонков, позже — там же в поясничных. 

 Синостоз апофизов тел наступает в поясничном отделе позвоночника раньше, чем в грудном (А. И. Струков, Г. А. Третьякова, наши наблюдения). 

 Расхождение наших наблюдений с данными А. И. Струкова, утверждающего, что первые точки окостенения апофиза появляются в поясничных позвонках, по-видимому, объясняется меньшим количеством материала А. И. Струкова. 

 В шейном отделе позвоночника точки окостенения апофиза появляются у большинства больных одновременно с точками окостенения апофизов нижних грудных позвонков, однако проследить фазы формирования апофиза в шейном отделе, в связи с малой высотой апофиза, не удается. 

 Одиночные точки окостенения апофиза в рентгеновском изображении появляются у девочек в 7 лет, у мальчиков в 8 лет. 

 При суммировании рентгенологических данных о формировании апофиза в возрасте 7 — 9 лет у девочек отмечается ускорение окостенения апофиза по сравнению с мальчиками (рис. 1). 
 

Рис. 1. Развитие апофиза в 7 — 9 лет. 

 В 10 — 12 лет развитие апофиза у девочек значительно опережает таковое у мальчиков. У половины девочек наблюдается слияние точек апофиза в кольцевидное образование, в то время как у мальчиков формирование апофиза не достигает вообще этой фазы; одиночные точки апофиза мальчиков данной возрастной группы составляют — 37,1%, множественные — 17,1% (рис. 2).
 

Рис. 2. Развитие апофиза в 10 — 12 лет. 

 В 13 — 15 лет у всех девочек апофиз образует кольцо. В этой возрастной группе мальчики значительно отстают: у них преобладает фаза множественных точек (42,8%) и даже одиночные точки составляют 14,2% (рис. 3). 
 

Рис. 3. Развитие апофиза в 13 — 15 лет. 

 У всех девушек 16 — 18 лет апофиз представляет свободное кольцевидное образование; у юношей того же возраста лишь — 77,7%, у 22,3% юношей данной возрастной группы наблюдается частичное слияние точек апофиза между собой. 

 В 19 — 21 год у девушек в 25% случаев отмечается фаза частичного синостоза апофиза с телом позвонка, у мужчин преобладает фаза кольцевидного свободного апофиза и лишь в 10% наблюдается фаза частичного синостозирования его. 

 В возрасте 22 — 25 лет как у женщин, так и у мужчин отмечается преобладание фазы полного синостозирования апофиза с телом позвонка: у женщин полный синостоз наступает к 22 — 23 годам, у мужчин к 24 — 25 годам, редко позже. 

Выводы 

 Первые точки окостенения апофиза в рентгеновском изображении появляются у девочек в 7 лет, у мальчиков в 8 лет в нижних грудных и шейных позвонках. 

 Формирование апофиза у девочек протекает быстрее, чем у мальчиков. 

 Полный синостоз апофиза с телом позвонка у женщин наступает к 22 — 23 годам, у мужчин к 24 — 25 годам. 

 Половой диморфизм, доказанный для формирования ряда отделов скелета отечественными исследователями, нашел подтверждение и в формировании апофизов тел позвонков.
 

Сизов В. А. (Кафедра рентгенологии КИУВ) 

Лучевая диагностика перелома апофизарного кольца позвонка

а) Терминология:

1. Синонимы:

• Перелом апофиза позвонка, limbus vertebra (LV), отрывной перелом замыкательной пластинки, перелом угла тела позвонка, апофизеолиз позвонка, задняя краевая грыжа поясничного отдела позвоночника

2. Определения:

• Травматический перелом или отрыв кольцевого апофиза (КА)тела позвонка у пациентов с незрелой костной системой:

о Перелом передней части апофиза носит название limbus vertebra

о Перелом задней части апофиза носит название перелома заднего апофизарного кольца (ПЗАК)

б) Визуализация:

1. Общие характеристики перелома апофизарного кольца:

• Наиболее значимый диагностический признак:

о Отделение кольцевидного костного фрагмента от замыкательной пластинки позвонка у пациентов с незрелой костной системой

• Локализация:

о Наиболее часто — пояснично-крестцовый отдел позвоночника, грудная и шейная локализация встречаются редко:

— L3-S1

— ПЗАК обычно встречается на уровне L4, S1

о Могут поражаться верхняя или нижняя замыкательные пластинки; патология, известная под названием limbus vertebra (LV), характеризуется вовлечением обычно верхней замыкательной пластинки

о Перелом апофизарного кольца обычно наблюдается по срединной линии

• Размеры:

о Размеры фрагмента достаточно вариабельны

• Морфология:

о Фрагмент(ы) обычно имеет вытянутую форму, однако может быть и аморфным

2. Рентгенологические данные:

• Рентгенография:

о Костный фрагмент, отделенный от зоны дефекта угла замыкательной пластинки

о Более, чем в 50% случаев костный фрагмент не виден (в связи с тем, что он не оссифицирован или подвергся резорбции)

3. КТ при переломе апофизарного кольца:

• Костная КТ:

о Острое повреждение:

— ПЗАК: дугообразный или прямоугольный костный фрагмент, расположенный позади заднего края замыкательной пластинки

— Обычно хорошо видно «материнское» ложе фрагмента

— LV: изменения аналогичны ПЗАК, вентральная локализация, ± незначительно выраженный кифоз

о Несвежее или застарелое повреждение:

— Склероз фрагмента и краев материнского ложа

— Размеры дефекта обычно увеличены (особенно при LV)

4. МРТ при переломе апофизарного кольца:

• Т1-ВИ:

о Краевой дефект костного мозга тела позвонка с внедрением в дефект вещества межпозвонкового диска

о Гипоинтенсивный костный фрагмент, связанный с окружающими связочными структурами

о Костный фрагмент при ПЗАК, окруженный шарпеевыми волокнами = на сагиттальных МР-изображениях имеет вид буквы «Y» или цифры «7»

• Т2-ВИ:

о Дефект замыкательной пластинки; гиперинтенсивное вещество межпозвонкового диска между фрагментом и телом позвонка

о Часто можно видеть снижение высоты межпозвонкового диска ± обезвоживание вещества диска:

— И то, и другое со временем усиливаются

о Усиление сигнала прилежащих участков костного мозга в свежих случаях

• STIR:

о АналогичныеТ2-ВИ изменения, признаки отека более выражены

• T2*GRE:

о Акцентуация склерозированных участков кости при застарелых повреждениях

• Т1-ВИ с КУ:

о Усиление сигнала костного мозга в области материнского ложа при свежих повреждениях

5. Несосудистые рентгенологические исследования:

• Миелография:

о Эпидуральный дефект наполнения при ПЗАК

6. Радиоизотопные исследования:

• Сцинтиграфия скелета:

о Усиленный захват изотопа при свежих повреждениях

7. Другие методы исследования:

• Дискография (LV): проникновение контраста между фрагментом и телом позвонка

8. Рекомендации по визуализации:

• Наиболее оптимальный метод диагностики:

о Многоплоскостная КТ в костном и мягкотканном режиме

• Протокол исследования:

о Ключом к постановке диагноза являются сагиттальные и аксиальные реконструкции

(Слева) Т2-ВИ, сагиттальная проекция (старый перелом кольцевого апофиза поясничного позвонка): смещение и ремоделирование передне-нижнего апофиза L1 позвонка. Обратите внимание на интерпозицию вещества диска между фрагментом апофиза и основной массой тела позвонка.

(Справа) КТ, аксиальный срез: (этот же пациент) смещение кольцевого апофиза, этот срез более точно характеризует выявленные изменения именно как перелом, а не изолированную грыжу переднего отдела межпозвонкового диска.

в) Дифференциальная диагностика перелома апофизарного кольца:

1. Сгибательный перелом вентрального угла замыкательной пластинки:

• Наблюдается у детей старшего возраста и взрослых, у которых апофизы уже сливаются с телами позвонков

• Повреждение спинного мозга встречается чаще, чем при переломах апофизарного кольца

2. Грыжа Шморля:

• Дефект замыкательной пластинки занимает центральное положение, а не периферическую ее часть

• Отек костного мозга и накопление контраста при свежих повреждениях

3. Кальцификация и оссификация межпозвонкового диска:

• Сопровождающаяся болевым синдромом кальцификация пульпозного ядра межпозвонкового диска у детей, этиология неизвестна:

о Нередко многоуровневое поражение, шейный > грудной отдел, иногда — бессимптомное течение о Спонтанная резорбция кальцинатов и разрешение клинической симптоматики

4. Кальцифицированный фрагмент диска, задний спондилофит:

• Последствия длительного существующего дегенеративного поражения позвоночника, для детского возраста не характерно

• Фрагмент располагается на уровне межпозвонкового диска, а не выше или ниже него

• При оссификации фрагмента в его толще может быть виден костный мозг

5. Грыжа межпозвонкового диска:

• В подростковом возрасте встречается не часто, в первом десятилетии жизни-редко (травматического генеза)

(Слева) На сагиттальном STIR МР-И (свежий перелом кольцевого апофиза шейного позвонка) видны признаки отека костного мозга и отрыв передне-нижнего угла тела СЗ позвонка. Обратите также внимание на отек превертебральных мягких тканей, наблюдаемый при свежих повреждениях. Передняя продольная связка (ППС) интактна.

(Справа) КТ, сагиттальный срез (этот же пациент): четко виден отрыв передненижнего кольцевого апофиза тела СЗ позвонка Превертебральные мягкие ткани увеличены в объеме, гортань оттеснена кпереди, что свидетельствует о свежем повреждении.

г) Патология:

1. Общие характеристики:

• Этиология:

о LV: проникновение вещества пульпозного ядра между кольцевым апофизом и телом позвонка

о Перелом заднего апофизарного кольца (ПЗАК): описаны два возможных механизма развития:

— Механизм, аналогичный LV

— Грыжа пульпозного ядра диска с сохранением целостности шарпеевых волокон, но отрывом кольцевого апофиза

• Генетика:

о Нередко наблюдается при болезни Шейерманна

• Сочетанная патология:

о Грыжи межпозвонковых дисков о Кифоз

• Эмбриональная анатомия:

о Верхняя и нижняя поверхности развивающихся тел позвонков образованы тонкими утолщающимися по периферии хрящевыми пластинками → краевой хрящевой гребень

о Энхондральная оссификация этого гребня начинается в возрасте 7-9 лет → формируется КА

о КА (на рентгенограммах, сагиттальных/фронтальныхтомограммах) определяются как небольшие треугольные фрагменты в области углов тела позвонка

о КА отделен от тела позвонка тонкой хрящевой прослойкой до момента слияния с ним в возрасте 18-20 лет → эта зона на границе межпозвонкового диска с телом позвонка до момента окончания оссификации является слабым местом

о Наиболее периферические волокна фиброзного кольца диска (шарпеевы волокна) вплетаются к КА, фиксируя диски к телам позвонков

2. Стадирование, степени и классификация перелома апофизарного кольца:

• Модифицированная классификация Takata:

о Тип I: отрыв заднего кортикального края замыкательной пластинки (наиболее распространенный)

о Тип II: перелом центральной части заднего края замыкательной пластинки сформированием кортикально-губчатого фрагмента

о Тип III: перелом латерального угла тела позвонка

о Тип IV: перелом, захватывающий весь задний край тела позвонка от верхней до нижней замыкательной пластинки

3. Макроскопические и хирургические особенности:

• Смещенный костно-хрящевой фрагмент края тела позвонка ± вещество межпозвонкового диска

• Шарпеевы волокна и задняя продольная связка обычно остаются интактными

4. Микроскопия:

• Губчатая кость, гиалиновый хрящ и бесклеточный гиалиновый матрикс (вещество диска)

• Часто в гиалиновом хряще отмечается базофильная дегенерация и очаги кровоизлияний

(Слева) КТ, сагиттальный срез (перелом заднего кольцевого апофиза шейного позвонка): небольшой костный фрагмент задненижнего края тела С6 позвонка с незначительным антелистезом С6. Этот небольшой костный фрагмент представляет собой задненижний кольцевой апофиз С6 позвонка (по сравнению с соседними уровнями в области задненижнего края тела С6 видно «пустое» материнское ложе фрагмента).

(Справа) Этот аксиальный КТ-срез (этот же пациент) подтверждает, что костный фрагмент тела С6 является смещенным кольцевым апофизом этого позвонка.

д) Клинические проявления:

1. Клиническая картина перелома апофизарного кольца:

• Наиболее распространенные симптомы/признаки:

о В острых случаях (у подростков) боль в спине

• Внешний вид пациента:

о Лица подросткового возраста, активно занимающиеся спортом, с жалобами на острую боль в нижней части спины

о Большинство пациентов с ПЗАК/LV занимаются теми или иными видами спорта

• ПЗАК: основная клиническая симптоматика:

о Острое начало >> более или менее длительный период болевого синдрома в нижней части спины ± ишиалгия:

— У 66% пациентов в анамнезе удается установить предшествовавший развитию клиники эпизод относительно незначительной травмы или подъема тяжести (тяжелая атлетика, гимнастика)

о Физикальное исследование: симптомы аналогичны грыже межпозвонкового диска

• LV: не удается установить провоцирующего фактора, длительный анамнез болевого синдрома в спине, иногда становится случайной находкой при обследовании:

о Физикальное исследование: уменьшение объема активных движений, ± усиление выраженности кифоза и боль при пальпации остистых отростков

2. Демография:

• Возраст:

о Старший детский и подростковый возраст

• Пол:

о М>Ж (в группе ПЗАК пациенты мужского пола составляют до 85%)

• Эпидемиология:

о В структуре хирургических вмешательств по поводу грыж межпозвонковых дисков в подростковом возрасте, случаи ПЗАК составляет 20% (пациенты возрасте 13-17 лет составляют 33% из них)

3. Течение заболевания и прогноз:

• LV: симптоматика разрешается по прошествии нескольких месяцев (чаще всего) или лет (редко):

о Данные литературы свидетельствует о превращении LV в грыжу Шморля вентральной локализации

• ПЗАК: результаты хирургического лечения хорошие и отличные, иногда может отмечаться легкий преходящий неврологический дефицит

4. Лечение перелома апофизарного кольца:

• LV: консервативное лечение — анальгетики и ограничение физической активности в острый период

• ПЗАК: основным методом является хирургическое лечение, консервативное лечение редко дает результаты:

о Одно- или двусторонняя ляминотомия с удалением костного фрагмента ± диска

е) Диагностическая памятка. Советы по интерпретации изображений:

• МРТ у молодых пациентов, КА у которых еще не подвергся оссификации, является более чувствительным методом диагностики по сравнению с рентгенографией и КТ

• Для диагностики сочетанных повреждений связочных структур обязательно выполнение МРТ в режимах Т2 FS/STIR

ж) Список использованной литературы:

1. Singhal A et al: Ring apophysis fracture in pediatric lumbar disc herniation: a common entity. Pediatr Neurosurg. 49(1):16-20, 2013

2. Wu X et al: A review of current treatment of lumbar posterior ring apophysis fracture with lumbar disc herniation. Eur Spine J. 22(3):475-88, 2013

3. Wu XY et al: Posterior lumbar ring apophysis fracture. Orthop Surg. 3(1):72-7, 2011

4. Chang CH et al: Clinical significance of ring apophysis fracture in adolescent lumbar disc herniation. Spine (Phila Pa 1976). 33(16):1 750-4, 2008

5. Sairyo К et al: Three-dimensional finite element analysis of the pediatric lumbar spine. Part I: pathomechanism of apophyseal bony ring fracture. Eur Spine J. 15(6):923-9, 2006

6. Asazuma T et al: Lumbar disc herniation associated with separation of the posterior ring apophysis: analysis of five surgical cases and review of the literature. Acta Neurochir (Wien). 145(6):461-6; discussion 466, 2003

7. Mendez JS et al: Limbus lumbar and sacral vertebral fractures. Neurol Res. 24(2):1 39-44, 2002

8. Bonic EE et al: Posterior limbus fractures: five case reports and a review of selected published cases. J Manipulative Physiol Ther. 21 (4):281-7, 1998

9. Martinez-Lage JF et al: Avulsed lumbar vertebral rim plate in an adolescent: trauma or malformation? Childs NervSyst. 14(3): 131—4, 1998

10. Talha A et al: Fracture of the vertebral limbus. Eur Spine J. 6(5):347—50, 1997

— Также рекомендуем «МРТ, КТ гиперфлексионной травмы шейного отдела позвоночника»

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 31.7.2019