Anomalie morphologique versus anomalie de distribution des vertèbres lombaires.
T. SOMON (1), D. NGUES (1), D. WEINSTEIN (1),
A. CHEVROT (1-2), D. RECOULES (3) ¹ Service de radiologie - Hôpital Jacques Monod – Le Havre – France
² Service de radiologie – Hôpital Cochin – Paris - France ³ Service de chirurgie du rachis - Hôpital Jacques Monod – Le Havre – France
Objectifs
• Evaluer les anomalies morphologiques (variante anatomique) versus anomalies de distribution (véritable malformation) du rachis lombo-sacré.
• Tenter de démontrer que ce sont les groupes musculaires dorso-lombo-sacrés qui déterminent une éventuelle anomalie de distribution rachidienne.
Introduction
• Les anomalies lombo-sacrées sont très fréquentes et de reconnaissance parfois difficile.
• Les métamères vertébraux sont musculo-
squelettiques. A chaque vertèbre correspond un groupe musculaire.
• Sur les principes d’une première étude présentée aux JFR 2010, nous comparons les données musculaires recueillies antérieurement aux données quantitatives et morphologiques des vertèbres dorso-lombo-sacrées.
Données phylogéniques sur le rachis
• Si le nombre de vertèbre cervicales est constant quel que soit l’espèce, de grandes variations sont retrouvés à l’étage thoracique et surtout lombaire.
• Les singes primitifs (macaque, gibbon) ont 7 à 8 vertèbres lombaires. La mobilité de la colonne vertébrale entre le thorax et le sacrum est importante.
• Chez les grand singes (gorille, chimpanzé), la station debout nécessite rigidité donc un bassin large et un nombre de vertèbres libres réduit à 3 ou 4.
• La colonne de l’Homo Sapiens est placé entre ces 2 formes perdant une vertèbre sacrée au profit d’une vertèbre lombaire par rapport au gorille.
Embryogénèse
• La segmentation vetébrale est sous la dépendance de gènes dits « d’ensemble ».
• Les gènes « hox »encodent des facteurs de transcription essentiels à la configuration antéro-postérieure de l’axe corporel de l’animal.
• Un léger retard dans l ’ expression entraine une transposition caudale du sacrum.
Repères musculaires
• 3 muscles ont été analysés et utilisés dans cette étude :
– L’origine du psoas dont la naissance se réalise sur le disque T12 – L1.
– Les rapports entre le groupe musculaire médial (le Multifidus) et le groupe musculaire latéral composé de 2 muscles (le Longiscimus et l’Ilio-costalis pars lomborum).
RAPPEL Anatomique des muscles postérieurs du rachis
Anatomie
• Les muscles postérieurs lombaire sont au nombre de 3 :
– Le muscle médial :
• le multifidus
– Le groupe latéral composé de 2 muscles
• Le longissimus
• L’iliocostalis
Anatomie – Groupe médial Le multifidus (en rouge)
• Chaque vertèbre donne insertion à 5 fascicules du Multifidus.
• Chaque fascicule s ’ épanouit en éventail pour s ’ insérer sur les vertèbres sous-jacentes.
• En coupe coronale : il s’épanouie de haut en bas tel un « sapin de noël ».
• En coupe axiale, le Multifidus occupe la gouttière spino lamaire jusqu ’ au tubercule mamillaire augmentant de taille de L1 à S1.
Anatomie – Groupe latéral Le Longissimus et l’iliocostalis (en bleu)
• Le Longissimus et l’Iliocostalis
sont chacun composés de 5 faisceaux provenant du processus transverse de chaque vertèbre lombaire et se terminant à la partie interne de l’EIPS.
• Le corps musculaire est au maximum dans la région lombaire moyenne et décroit pour s ’ insérer sur la crête iliaque et l ’ Epine Iliaque Postéro-Supérieur (EIPS).
Il existe, en fonction du niveau vertébral, une inversion de volume entre le Multifidus et le groupe Longissimus/Iliocostalis
Rappel sur les principes de mesure des muscles postérieurs
• Nous avons effectué, sur une coupe horizontale du niveau vertébral à étudier, un rapport de surface entre le groupe médial (multifidus en rouge) et l’ensemble du groupe musculaire postérieur (multifidus + Longissimus + Iliocostalis en gris).
• La coupe horizontale détermine, en fonction d’un niveau rachidien osseux, la réelle surface musculaire qui lui est propre.
• Ce rapport en % a été calculé à partir de données récupérées sur les coupes natives du scanner avec le système de mesure surface du PACS Carestream (Philips-Neederland).
Fig 2
Données recueillies JFR 2010 Rapport des surfaces de ces
Multifidus / Multifidus + Longissimus + iliocostalis
Disque Colonne normal Lombalisation Sacralisation
1er disque libre Normalement L5-S1
Moyenne : 95 % (80 à 100 %)
Moyenne : 95 % (80 à 100 %)
Moyenne : 64 % (43 à 81 %)
2ème disque libre Normalement L4-L5
Moyenne : 51 % (43 à 66 %)
Moyenne : 62 % (51 à 72 %)
Moyenne : 37 % (33 à 42 %)
3ème disque libre Normalement L3-L4
Moyenne : 34 % (27 à 39 %)
Moyenne : 39 % (31 à 43%)
Moyenne : 20 % (15 à 26 %)
Disque immobile Normalement S1-S2
100 %
100 % 100 %
Identification du nombre de vertèbre
• Compte des vertèbres : il a été réalisé sur le scanner et/ou les clichés standards du rachis cervico-dorso-lombaire en possession du patient.
• Aspect morphologique : les anomalies
morphologiques des corps vertébraux ont été notées.
• Cette analyse a été réalisée de manière conjointe entre 2 médecins présentant une expertise en pathologie rachidienne.
Matériel et méthode
• A partir de 52 patients présentant des anomalies morphologiques et/ou de distribution malformation de la charnière lombo-sacrée ont bénéficié : – D’un compte de vertébres cervico-dorso-lombaires,
– D’une étude de la morphologie du rachis dorso-lombo-sacrée
– D’une évaluation des insertions musculaires antérieure (Psoas) disque T12-L1 et postérieures (multifidus, longissimus et iliocostalis) sur le segment L3-L4. C’est sur l’étage L3-L4 que l’éventail des mesures est le plus étroit. Toute valeur en dehors de l’intervalle 27 à 39 %, signe une anomalie transitionnelle.
Résultats
• Cette étude a permis de distinguer 2 groupes de patients : – des patients présentant des anomalies
morphologiques des vertèbres dorso-lombaires avec une distribution du nombre vertèbre et des insertions musculaires normale (N = 11)
– un second groupe présentant des anomalies morphologiques des vertèbres accompagnées d ’ un nombre de vertèbres et des insertions musculaires anormales (N = 41).
Anomalie morphologique
Le premier groupe (N = 11) présentant Uniquement une anomalie morphologique des
vertèbres
+
Un nombre de vertèbres normal et une insertion musculaire (psoas + groupe postérieur) normale.
Anomalie de distribution
un second groupe (N = 41) présentant Anomalies morphologiques des vertèbres
+
Anomalie du nombre de vertèbres et de l’insertion musculaire (psoas + groupe postérieur)
Exemple Groupe I N = 11
Analyse des données osseuses
• Analyse osseuse F + P –7 vertèbres cervicales –12 vertèbres dorsales –5 vertèbres lombaires libres –S 1 est en position haute (5 vertèbres
sacrées) –Ligne innominée croise le sacrum et en
arrière du premier disque libre (profil)
Groupe I - Exemple N = 11
• coupe horizontale pratiqué sur le disque L3-L4 : – Rapport en surface Multifidus/ Multifidus +
Longissimus + iliocostalis • 36 % sur le 3ème disque libre : L3 – L4
• Naissance du Psoas
– Attache du Psoas se situe entre T12 – L1. Anomalie morphologique (variante
anatomique) du sacrum.
Analyse des données musculaires
Groupe II N = 41 Exemple
Analyse des données osseuses
• Analyse osseuse F + P –7 vertèbres cervicales
(apophysomégalie C7) –12 vertèbres dorsales –5 vertèbres lombaires libres – Sacrum : 1 vertèbre transitionnelle
(avec articulations transverso-sacrées) –Ligne innominée croise légèrement en
arrière du premier disque libre (profil)
Groupe II- Exemple
• coupe horizontale pratiqué sur le disque L3-L4 : – Rapport en surface Multifidus/ Multifidus +
Longissimus + iliocostalis • 41 % sur le 3ème disque libre : L3 – L4 (64 % sur l’avant dernier disque libre : L4 – L5) (95 % sur le dernier étage libre : L5 – S1)
• Naissance du Psoas – Attache du Psoas se situe en (L1-L2).
Anomalie de distribution rachidienne
Analyse des données musculaires
Discussion
• Nous démontrons que le patern musculaire permet de différencier : – une anomalie morphologique ( groupe I) dans notre
exemple touchant le sacrum avec un nombre de vertèbre normal, un psoas normalement inséré et les rapports musculaires postérieurs dans la norme.
– une anomalie de distribution (groupe II) dans notre
exemple où il existe une vertèbre transitionnelle, une anomalie d’attache du Psoas et un rapport des muscles postérieurs anormal.
Conclusion
L ’ étude du psoas et des muscles spinaux permet de différencier les anomalies transitionnelles lombo-sacrées dites de distribution des anomalies morphologiques simples.