Correlations between radiographic, magnetic resonance and histological examinations on the degeneration of human lumbar intervertebral discs

Abstract

Context and objeCtive: There is controversy regarding which imaging method is best for identifying early degenerative alterations in intervertebral discs. No correlations between such methods and histological finds are presented in the literature. The aim of this study was to correlate the thickness of intervertebral discs measured on simple radiographs with the degree of degeneration seen on magnetic resonance images and the histological findings relating to nerve ends inside the discs.design and setting: Cross-sectional correlation study on the lumbar spines of human cadavers, at Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), São Paulo, Brazil.Methods: Ten lumbar spinal columns were extracted from human cadavers and subjected to magnetic resonance imaging and simple radiography. They were classified according to the degree of disc degeneration seen on magnetic resonance, and the thickness of the discs was measured on radiographs.The intervertebral discs were then extracted, embedded in paraffin and analyzed immunohistochemically with protein S100, and the nerve fibers were counted and classified.Results: No correlation was observed between the thickness of the intervertebral discs and the degree of degeneration seen on magnetic resonance images. Only the uppermost lumbar discs (L1/L2 and L2/L3) presented a correlation between their thickness and type I and IV nerve endings.ConClusion: Reduced disc thickness is unrelated to increased presence of nerve ends in intervertebral discs, or to the degree of disc degeneration. RESUMOContexto e objetivo: Há controvérsia sobre qual o melhor método de imagem para identificar alterações degenerativas precoces do disco intervertebral.Falta na literatura correlação desses métodos com os achados histológicos. O objetivo deste estudo foi relacionar a altura dos discos intervertebrais medidos em radiografias simples com o grau de degeneração nas imagens de ressonância magnética e os achados histológicos das terminações nervosas encontradas no interior do disco. Métodos: Dez colunas lombares foram retiradas de cadáveres humanos e submetidas a imagens de ressonância magnética e radiografias simples.Foram classificadas de acordo com o grau de degeneração dos discos pela ressonância e mensuradas as alturas dos discos nas radiografias. Os discos intervertebrais foram retirados, incluídos em parafina e foi realizado estudo imunoistoquímico com proteína S100; as fibras nervosas foram contadas e classificadas.Resultados: Não foi observada correlação entre a altura dos discos intervertebrais com o grau de degeneração nas imagens de ressonância magnética.Apenas os discos lombares altos (L1/L2 e L2/L3) apresentaram correlação entre a altura e as terminações nervosas dos tipos I e IV.ConClusão: A diminuição da altura dos discos não está relacionada ao aumento de terminações nervosas nos discos intervertebrais e nem com o grau de degeneração dos discos.

Correlação entre as classificações de Pfirrmann e Modic na degeneração do disco intervertebral lombar

“…No exame de ressonância magnética são descritos: diminuição de altura, abaulamentos, herniações, presença de alterações da placa terminal tipo Modic e do disco intervertebral, como apresentado pela classificação de Pfirrmann 3,[15][16][17] . Embora grandes perdas de altura discal impliquem extensa desestruturação do mesmo, não há uma correlação direta bem estabelecida entre o início da degeneração vista em ressonância (classificação de Pfirrmann 16 ) com alteração de sinal do corpo vertebral (classificação de Modic 3,15,[18][19][20][21] . Dessa forma, o presente estudo tem como objetivo comparar as alterações degenerativas encontradas na ressonância magnética, segundo a classificação de Modic e Pfirrmann.…”

Relationship between biomechanical and biochemical parameters of spinal motion segments and recurrent lumbar disc herniation

“…Уровень гексоз в группе пациентов с рецидивами грыж МПД достоверно больше в сравнении с группой без рецидива. Накопление нейтральных гексоз наряду со снижением количества ГАГ и степени их сульфатирования изменяет эластические свойства тканей МПД, который становится более жестким и хрупким, усиливается сопротивление ткани к дистракционным нагрузкам, вследствие чего теряется способность удерживать воду [12]. Таким образом, накопление нейтральных гексоз является отражением развития дегенеративных процессов в ткани с потерей ее функциональных свойств.…”

Biochemical Features of Recurrent Hernias of the Lumbar Intervertebral Discs at Different Stages of Their Degeneration

“…Количество нейтральных гексоз значительно повышено в грыжах 2-го типа, особенно в тканях ФК, окружающих грыжи обоих типов. Накопление нейтральных гексоз, наряду со снижением количества ГАГ и снижением степени их сульфатирования, изменяет эластические свойства диска: ткань становится более жесткой и хрупкой, усиливается сопротивление ткани к растягивающим нагрузкам, вследствие чего она теряет способность удерживать воду [7,9,11]. Таким образом, накопление нейтральных гексоз является отражением развития дегенеративных процессов в ткани и потери ее функциональных свойств.…”

“…Современные неинвазивные методы исследований позволяют судить о морфологических изменениях тканей организма, в том числе межпозвонковых дисков [3,6,11,14]. В 2001 г. Pfirrmann et al [15], используя данные магнитно-резонансных сканов, создали классификацию стадий дегенерации диска, которая систематизирует представления о течении морфобиохимических изменений межуточного вещества.…”