Spondylométrie

La spondylométrie est la mesure des paramètres métriques et angulaires caractérisant l'état de la colonne vertébrale. L'utilisation de valeurs quantitatives objectives en vertébrologie est nécessaire pour prédire l'évolution des déformations, identifier les processus pathologiques locaux, ainsi que pour permettre la reproduction indépendante des mêmes paramètres par différents chercheurs et l'exclusion du facteur subjectif lors de l'examen du patient et de l'évaluation des résultats du traitement.

Les paramètres métriques et angulaires absolus, ainsi que certains indicateurs relatifs exprimés en fractions décimales et en pourcentages, sont calculés cliniquement, sur la base de données provenant de radiographies, de tomodensitométrie et d'imagerie par résonance magnétique.

L'importance des indicateurs quantitatifs ne doit pas être surestimée. Il est connu que trois radiologues indépendants ont analysé les mêmes radiographies d'une colonne vertébrale déformée pour déterminer l'ampleur de la scoliose. Les fluctuations des valeurs angulaires mesurées étaient en moyenne de 3,5°, atteignant parfois 9°. Ensuite, un radiologue, n'ayant pas participé à la première étude, a déterminé l'ampleur de la scoliose sur la même radiographie à des intervalles assez longs (plusieurs mois). Les différences de résultats étaient similaires à celles de la première étude. Cela nous permet de considérer une valeur proche de 4° comme une erreur de mesure acceptable, liée à des raisons subjectives. Cependant, si, lors de plusieurs études dynamiques, une répétabilité unidirectionnelle de l'erreur est constatée (par exemple, dans le sens d'une augmentation), cette valeur reflète alors la véritable dynamique du processus.

Considérant qu'il n'est pas nécessaire de décrire toutes les méthodes connues d'évaluation quantitative des radiographies, nous nous sommes limités à celles qui sont actuellement les plus utilisées en vertébrologie et en orthopédie traditionnelle et qui, de plus, sont d'une importance fondamentale pour la caractérisation des pathologies rachidiennes. Les méthodes spécifiques de spondylométrie utilisées pour l'évaluation de nosologies spécifiques – malformations congénitales, spondylolisthésis, etc. – sont présentées dans les sections correspondantes de l'ouvrage.

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Méthodes cliniques de spondylométrie

La mobilité de la colonne vertébrale dans le plan frontal est mesurée avec le tronc incliné à droite et à gauche. La mobilité latérale normale de la colonne thoracique, confirmée par radiographie, est de 20° à 25° (10° à 12° dans chaque direction), et celle de la colonne lombaire de 40° à 50° (20° à 25°).

La mobilité du rachis thoracique et lombaire dans le plan sagittal est mesurée en position debout par la variation de la distance entre les apophyses épineuses des vertèbres T1-T12 et T12-L5. En flexion vers l'avant, ces distances augmentent normalement chez l'adulte de 4 à 6 cm (test d'Ott) et de 6 à 8 cm (test de Schober). D'après les radiographies, la mobilité sagittale du rachis thoracique est de 20° à 25°, et celle du rachis lombaire de 40°.

La torsion vertébrale est évaluée cliniquement au sommet de la déformation, le patient étant debout, jambes tendues, le torse incliné vers l'avant (test d'Adams). Au niveau de la plus grande asymétrie des muscles paravertébraux ou des côtes, la hauteur des sections symétriquement éloignées de l'apophyse épineuse est mesurée par rapport à l'horizontale (détermination de la hauteur de la bosse) ou l'angle de déviation de la tangente aux sections postérieures du thorax (méthode de Schultes pour déterminer l'angle de torsion).

Pour l'évaluation clinique qualitative et quantitative du rachis, les concepts de compensation et de stabilité de la déformation dans le plan frontal sont également utilisés. Une déformation est considérée comme compensée si le fil à plomb, issu de l'apophyse épineuse de la vertèbre C7, passe le long du pli interfessier d'un patient debout. L'ampleur de la décompensation (en mm) est déterminée par l'amplitude de la déviation du fil à plomb par rapport à cette position, vers la droite ou vers la gauche. Une déformation est considérée comme cliniquement stable si le fil à plomb est projeté au milieu de la distance entre les pieds.

Méthodes de radiothérapie de spondylométrie

L'examen radiographique standard de la colonne vertébrale doit être réalisé en deux projections, le patient étant allongé sur le dos et sur le côté. Il est important de souligner que pour mesurer l'ampleur de la déformation, il est nécessaire de se référer à la méthode utilisée, car la différence entre les résultats obtenus selon les méthodes peut atteindre 10° ou plus.

Détermination de l'amplitude de la déformation vertébrale dans le plan frontal. Les méthodes de calcul de l'amplitude de la déformation vertébrale dans le plan frontal reposent soit sur la détermination de l'amplitude de l'arc de déformation entre les vertèbres neutres (méthodes de Cobb et Fergusson), soit sur la somme des composantes de la déformation: la forme en coin des corps vertébraux et des disques intervertébraux (méthode d'EA Abalmasova). En raison de sa complexité, la méthode d'EA Abalmasova n'a pas trouvé d'application pratique généralisée et est principalement utilisée pour évaluer la mobilité fonctionnelle de segments vertébro-moteurs individuels.

La méthode la plus utilisée en orthopédie est la méthode de Cobb, qui consiste à mesurer l'angle formé soit par l'intersection de droites tangentes aux racines des arcades ou le long des plateaux crâniens ou caudaux des vertèbres neutres supérieures et inférieures, soit par des perpendiculaires qui leur sont restituées. Il convient de noter que le terme « méthode de Cobb » a été formé historiquement grâce aux travaux pratiques de J. Cobb (orthopédiste américain), qui a popularisé la méthode Lippmann (1935) pour évaluer l'ampleur de la scoliose.

La méthode de Fergusson repose sur la mesure de l'angle formé par l'intersection des droites reliant les points traditionnellement considérés comme les « centres » des vertèbres neutres apicales, supérieures et inférieures. Les centres des vertèbres sont déterminés par l'intersection des diagonales tracées sur la radiographie antéropostérieure passant par les corps vertébraux.

Pour les caractéristiques qualitatives et quantitatives de la mobilité de la déformation vertébrale, AI Kazmin a proposé un indice de stabilité, qui est déterminé par la formule:

Ind _st = (180-a)/(180-a1),

Où a est la grandeur de l'arc scoliotique mesuré en position couchée, a1 est la grandeur de l'arc mesuré en position debout. Dans cette formule, la grandeur des angles a et a1 est calculée selon les règles de l'orthopédie classique, c'est-à-dire à partir de 180°, et l'angle mesuré est adjacent à l'angle de Cobb. Pour les déformations absolument rigides, la valeur de l'indice est de 1,0; pour les déformations mobiles, elle diminue et tend vers 0.

Détermination de l'ampleur de la déformation rachidienne dans le plan sagittal. Pour évaluer l'ampleur de la déformation cyphotique, trois indicateurs sont le plus souvent utilisés: l'angle de Cobb cyphotique, les angles ventral et dorsal. Le principe de calcul de l'angle de Cobb cyphotique est similaire à celui de l'angle de Cobb scoliotique. Sur la radiographie de profil, les lignes formant l'angle sont tracées chez l'enfant le long des disques adjacents aux vertèbres neutres, et chez l'adulte (après fermeture des zones de croissance apophysaires) le long des plateaux vertébraux des vertèbres neutres les plus proches de l'apex de la cyphose. L'angle de Cobb est formé par l'intersection de ces lignes ou de perpendiculaires à celles-ci. Concernant la cyphose, une technique similaire à la méthode de Cobb a été décrite par Constam et Blesovsky, à la seule différence qu'ils ont calculé la valeur de déformation non pas à partir de 0, mais à partir de 180° (ce qui correspond aux canons orthopédiques classiques).

L'angle ventral de la cyphose est formé par l'intersection des tangentes à la face antérieure des corps vertébraux tracées le long des genoux crânial et caudal de la cyphose. L'intersection des tangentes tracées le long des apex des apophyses épineuses des genoux supérieur et inférieur de la cyphose forme l'angle dorsal.

En pratique, la détermination des angles ventral et dorsal de la cyphose est moins importante que celle de l'angle de Cobb. Cela s'explique par la présence de surfaces antérieures et postérieures irrégulières des genoux supérieur et inférieur de la déformation, et par le fait que leurs tangentes sont souvent moins droites que des courbes très complexes.

Détermination de la taille du canal rachidien. La forme et la taille du canal rachidien dans le plan horizontal ne sont pas constantes le long de la colonne vertébrale, différant significativement dans les régions cervicale, thoracique et lombaire. On considère qu'au niveau des segments C1-C3, le canal rachidien est un entonnoir se rétrécissant vers le bas; dans les régions cervicale, thoracique et lombaire supérieure, il présente une forme cylindrique avec une augmentation uniforme de ses dimensions sagittales et frontales. Au niveau des épaississements physiologiques de la moelle épinière (C5-T1 et T10-T12), le canal rachidien s'élargit dans le plan frontal de 1 à 2 mm par rapport aux sections adjacentes. Dans les régions caudales (lombaire inférieure et sacrée), la taille frontale du canal rachidien prévaut sur la taille sagittale, tandis que sa section transversale passe d'une forme ronde à une forme ellipsoïdale irrégulière.

Les modifications de la forme et de la taille du canal rachidien ou de ses segments sont le plus souvent le signe de maladies graves de la colonne vertébrale et de la moelle épinière. Les capacités techniques modernes des scanners et des IRM permettent un calcul direct et précis de tous les paramètres du canal rachidien, y compris sa surface ou celle de ses segments.

En pratique, le médecin se base le plus souvent sur des radiographies conventionnelles et les utilise pour évaluer approximativement la taille du canal rachidien. Les principales valeurs mesurées à partir de ces radiographies sont la distance interpédiculaire et les dimensions sagittales du canal rachidien.

La distance interpédiculaire correspond à la plus grande dimension frontale du canal rachidien et est mesurée sur la radiographie antéropostérieure entre les contours internes des racines des arcades. Son augmentation est caractéristique des processus intracanalaires occupant de l'espace, des fractures explosives des corps vertébraux et des dysplasies vertébrales. L'association d'une augmentation locale de la distance interpédiculaire à une concavité du contour interne de la racine de l'arcade (normalement visualisée comme une ellipse biconvexe) est décrite comme le symptôme d'Elsberg-Dyke (voir termes). Une diminution de la distance interpédiculaire (appelée sténose frontale du canal rachidien) est caractéristique de certaines maladies squelettiques systémiques héréditaires (par exemple, l'achondroplasie), des malformations congénitales des vertèbres et des conséquences de la spondylarthrite précoce.

Les principales dimensions sagittales du canal rachidien - le diamètre médio-sagittal, la taille des poches (canaux) des racines nerveuses et les ouvertures radiculaires - peuvent être déterminées à partir d'une radiographie latérale de la colonne vertébrale.

La sténose du canal rachidien dans le plan sagittal est caractéristique de certaines malformations vertébrales congénitales, de discopathies dégénératives et de lésions rachidiennes neurologiquement instables (fractures par éclatement et fractures-luxations). Les expansions sagittales locales du canal rachidien sont typiques des processus intracanalaires occupant de l'espace.

Méthode d'Epstein - détermination de la plus grande taille antéropostérieure du foramen intervertébral - la taille dite foraminale.

La méthode d'Eisenstein - déterminant la plus petite distance entre le milieu de la surface postérieure du corps vertébral et une ligne tracée au milieu des articulations intervertébrales supérieures et inférieures - correspond à la taille des canaux radiculaires nerveux.

La méthode de Hinck - la plus petite distance entre la surface postérieure du corps vertébral et la surface interne de l'arc à la base de l'apophyse épineuse - correspond au diamètre médio-sagittal du canal rachidien.

Il convient de rappeler que les méthodes radiographiques ne permettent pas d'estimer les dimensions réelles du canal rachidien, mais seulement les distances entre leurs parois osseuses. Les capsules hypertrophiées des articulations intervertébrales et les hernies discales ne sont pas visualisées par radiographie. Par conséquent, la radiométrie de routine, réalisée sur des radiographies de contrôle, des tomographies et des scanners du rachis sans contraste de l'espace sous-arachnoïdien, n'a qu'une valeur approximative pour le diagnostic de sténose du canal rachidien. L'IRM du rachis fournit des données plus précises.

Détermination de l'importance de la torsion vertébrale. L'importance de la torsion, ainsi que la rotation pathologique des vertèbres, c'est-à-dire l'importance de la déformation dans le plan horizontal, peuvent être déterminées avec la plus grande précision grâce à la tomodensitométrie et à l'imagerie par résonance magnétique. Lors du développement des méthodes de fixation transpédiculaire pour les déformations scoliotiques sévères, les chirurgiens qui ont développé ces méthodes ont utilisé la tomodensitométrie pour déterminer la forme exacte des vertèbres dans le plan horizontal et, par conséquent, l'importance de la torsion de chaque vertèbre soumise à la fixation. Cependant, au stade actuel de la vertébrologie, la détermination de l'importance absolue de la torsion d'une vertèbre individuelle a rarement une signification indépendante. C'est pourquoi les méthodes d'évaluation approximative de la torsion par radiographie antéropostérieure du rachis ont trouvé une large application pratique. Pour déterminer l'importance de la torsion, il est important de rappeler que le centre anatomique de la vertèbre, et donc l'axe autour duquel elle est « tordue », est traditionnellement considéré comme le ligament longitudinal postérieur.

La méthode du pédicule (de pedicle - leg, Nash C, Moe JH, 1969) repose sur la détermination de la position de projection de la racine de l'arc vertébral par rapport à la surface latérale de son corps, du côté convexe de la déformation. Normalement, en l'absence de torsion, les racines de l'arc vertébral sont situées symétriquement par rapport à l'apophyse épineuse (son ombre de projection) et par rapport aux faces latérales du corps vertébral. Une ligne verticale est tracée au milieu du corps vertébral, après quoi la moitié de la vertèbre du côté convexe de l'arc est conditionnellement divisée en trois parties égales. Au premier degré de torsion, seule une asymétrie des contours des racines de l'arc est constatée, leur localisation habituelle se situant dans le tiers externe. Aux deuxième et troisième degrés de torsion, la racine de l'arc est projetée respectivement sur les tiers moyen et médial, et au quatrième degré, sur la moitié controlatérale du corps vertébral.

JR Cobb (1948) a proposé de caractériser les modifications de torsion en évaluant la position de l'apophyse épineuse de la vertèbre par rapport aux surfaces latérales formant les bords de son corps. Cependant, le paramètre évalué visuellement (l'apex de l'apophyse épineuse) est plus ou moins éloigné du centre anatomique de la vertèbre (le ligament longitudinal postérieur) selon les parties de la colonne vertébrale. De plus, plus l'apophyse épineuse est éloignée du centre de torsion (par exemple, dans les vertèbres lombaires), plus sa projection par rapport à la ligne médiane sera importante sur la radiographie antéropostérieure, à valeur angulaire de torsion identique, ce qui constitue l'inconvénient de cette méthode. Parallèlement, à déplacement de projection identique des apophyses épineuses des vertèbres cervicales, thoraciques et lombaires, la valeur réelle de torsion sera différente. De plus, la méthode ne peut pas être utilisée en l'absence d'arcades et d'apophyses épineuses - en cas de troubles congénitaux de formation et de fusion des arcades, ainsi qu'en cas de déformations post-laminectomie.

Les inconvénients de la méthode de Cobb et de la méthode pédiculaire résident dans l'impossibilité de déterminer la valeur réelle (angulaire) de la torsion sans tables de conversion spécifiques. La valeur absolue de la torsion peut être déterminée par la méthode de R. Pedriolle (1979), assez précise, mais nécessitant un équipement technique spécifique, à savoir une grille torsiométrique développée par l'auteur. Cette dernière est appliquée à la vertèbre évaluée sur la radiographie de telle sorte que les rayons formant les bords de la grille coupent les centres des surfaces latérales de la vertèbre. Le rayon de la grille qui coupe le plus centralement la racine de l'arc du côté convexe de la déformation détermine l'angle de torsion.