STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI Eur Spine J (2010) 19 (Suppl 1):S8–S17 DOI 10.1007/s00586-009-1123-5 Trauma of the spine and spinal cord: imaging strategies P. M. Parizel Æ T. van der Zijden Æ S. Gaudino Æ M. Spaepen Æ M. H. J. Voormolen Æ C. Venstermans Æ F. De Belder Æ L. van den Hauwe Æ J. Van Goethem La diagnostica per immagini è di fondamentale importanza per la diagnosi e la gestione dei pazienti con trauma del midollo. Gli obiettivi principali sono: rapida e accurata rappresentazione dell'asse spinale, l'identificazione di lesioni (potenzialmente) instabili e la presenza di indicazioni per la decompressione chirurgica. Per l'indagine di pazienti a basso rischio (che sono vigili e in condizione stabili) con trauma del rachide cervicale, le linee guida (‘‘National Emergency X-Radiography Utilization Study (NEXUS) Low-Risk Criteria (NLC)’’ e ‘‘Canadian C- Spine Rule (CCR) sono state sviluppate per determinare quali individui non richiedono l'imaging della colonna vertebrale. I radiogrammi standard della colonna vertebrale svolgono un ruolo limitato nella rilevazione di fratture vertebrali. Nei pazienti con trauma della colonna vertebrale con moderato o alto rischio, la TC multistrato è la modalità di scelta per valutare il grado di collasso vertebrale e per misurare il diametro del canale spinale osseo. TC è superiore a tutte le altre modalità di imaging nell'individuazione di fratture vertebrali e lesioni instabili. Tuttavia, la TC ha un valore limitato per valutare il midollo. Pertanto, deve essere usata la RM ogni volta che si sospetti un lesione del midollo spinale o una lesione occulta. . RM è il metodo di scelta per la valutazione delle lesioni del midollo e dei tessuti molli come i legamenti, Tecniche avanzate di RM, comprese DWI diffusion weighted immaging, e in fase / in opposizione di fase e la spettroscopia RM vengono studiati come prospettiva del prossimo futuro

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI The ‘‘National Emergency X-Radiography Utilization Study (NEXUS) Low-Risk Criteria (NLC)’’ were first described in 1992 and subsequently validated in a study involving 34,069 patients More recently, the ‘‘Canadian C-Spine Rule (CCR)’’ was developed for use with alert (GCS = 15) and stable cervical spinal trauma patients by evaluating 8,924 cases For alert trauma patients who are in stable condition, the CCR was found to be superior to the NLC with respect to sensitivity and specificity for cervical spine injury. All patients with blunt spinal trauma who do not meet the clinical low-risk criteria should be referred for spinal imaging TUTTI I PAZIENTI CON TRAUMA CONTUSIVO CHE NON RIENTRANO NEI PARAMETRI NLC E CCR DOVREBBERO ESSERE SOTTOPOSTI AD INDAGINI CON TECNICHE DI IMAGING

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI I criteri NEXUS del basso basso rischio Approfondimento diagnostico con immagini della colonna vertebrale è indicato per tutti i pazienti con trauma a meno che non soddisfino tutti i seguenti criteri: • Assenza dolorabilità-cervicale a livello della linea mediana posteriore della colonna vertebrale, # • Nessuna evidenza di intossicazione* • Un normale livello di attenzione e di coscienza “ • Assenza di deficit neurologico focale§ • Assenza di lesioni c.d. di “ distrazione”° # Dolorabilità cervicale posteriore alla palpazione posteriore del collo, sulla linea mediana dalla cresta nucale alla prominenza della prima vertebra toracica, o se il paziente avverte dolore con la palpazione diretta di qualsiasi processo spinoso cervicale. * I pazienti devono essere considerati intossicati se hanno una storia recente, riferita dal paziente o da un osservatore di ingestione-assunzione di sostanze (alcol droghe) o evidenza di intossicazione su esame fisico, come odore di alcool, difficoltà di parola, atassia, o qualsiasi comportamento indicativo di intossicazione. I pazienti possono essere considerati anche essere intossicato se i test di laboratorio sono positivi per l'alcol o farmaci che influenzano il livello di vigilanza. “ Un livello alterato di vigilanza può includere uno dei seguenti: un punteggio GCS (Glasgow Coma Scale) di 14 o meno; disorientamento : luogo, tempo, o eventi; incapacità di ricordare tre oggetti a cinque minuti; una risposta ritardata o inadeguata agli stimoli esterni; o risultati coerenti con stato mentale alterato. §Un deficit neurologico focale è qualunque deficit neurologico focale motorio o sensoriale °Una lesione di distrazione è qualsiasi condizione che, a giudizio dell'esaminatore potrebbe produrre abbastanza dolore da distrarre il paziente da un altro , particolarmente in sede cervicale, Tali lesioni possono includere una frattura delle ossa lunghe; una lesione viscerale; un significativo lacerazione, ferita profonda o lesione da schiacciamento; grandi ustioni; o qualsiasi altra lesione che causa una compromissione funzionale acuta. e

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI C'è un fattore di alto rischio? Il paziente ha 65 anni o più? Esiste un meccanismo significativo di lesione? ** Ci sono parestesie alle estremità? Si può , senza rischi dare una valutazione della gamma di movimento? Era un semplice collisione posteriore (escluso ribaltamento, collisione con autobus, camion di grandi dimensioni, o un veicolo che viaggiava ad alta velocità, scontro frontale Il paziente è stato trovato seduto nell'ambulatorio del pronto soccorso dopo l'incidente? Vi è ritardata insorgenza del dolore al collo o assenza di qualsiasi dolorabilità a livello della linea mediana cervico-dorsale. Range di Movimento : è in grado di ruotare attivamente il collo di 45° a destra e a sinistra

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI Trauma con impatto al vertice, in ragazzina di 14 anni, investita da un auto. a)TC multistrato riscostuzione sagittale b) ricostruzione 3D c) Rm T1 sagittale d) Rm T2 con soppressione del segnale de grasso

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI Anziana di 82 anni caduta dalle scale a) T1 sagittale b) T2 sagittale c) STIR d) assiale T2 Con seq. STIR si vede bene oltre all'edema midollare anche la contusione ossea. Si studia anche la compressione da estrusione discale, visibile nella seq. Assiale .

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI Uomo di 55 anni , trauma stradale (motociclista) a) Tc sagittale b) Tc assiale c) T1 sagittale d) T2 sagittale e) T2* assiale Si vedono bene contusione midollare, vertebrale e protrusione discale nelle seq T2, meglio con soppressione del grasso .

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI . T2 . T1 . T2 . SCHEMA MNEMONICO Lesione in fase ACUTA Lesione in fase CRONICA

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI Da Quantificazione della compressione midollare (1- D1 /Da+Db) * 100 D1 In questo caso un'ernia discale post traumatica ha peggiorato il quadro determinando compressione midollare A sx: T2 A dx: T1 Seq eseguite dopo 1 settimana dal trauma Db Maximum cord compression: MASSIMA COMPRESSIONE DEL MIDOLLO

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI L'edema midollare può progredire peggiorando il quadro a) 3 giorni dopo il trauma b) 10 giorni dopo il trauma

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI L'edema midollare può progredire peggiorando il quadro a) 1 mese dopo il trauma b) 6 mesi dopo il trauma (con formazione di cavità siringo mielica)

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI Contusione emorragica (a) T2 sagittale SE dimostra area di segnale alto e edema all'interno del midollo cervicale a livello di C5 Nessun segnale di bassa intensità in T2 in questa sequenza spin echo tale da suggerire la presenza di emorragia. (b) T1 immagine che dimostra un aumento del segnale all'interno del midollo, indice di emorragia acuta. c) assiali T2 * Gradient Echo confermano la presenza di emorragia, con una sottile zona centrale di segnale tra il basso e l'intermedio (freccia bianca) Queste immagini dimostrano la maggior sensibilità delle sequenze Gradient Echo rispetto alle Spin Echo nel rilevare l'emorragia intramidollare

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI Lesione vascolare da trauma (pallottola) che non ha lesionato direttamente il midollo ma ha provocato alterazione con onda d'urto (a) TC dimostra la direzione della pallottola (b) T1 non si identifica lacerazione del midollo c) T2 dimostra l'edema d) DW b1000 identifica la restrizione di diffusività associata ad un esteso danno assonale

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI (a) Schema mnemonico di lesione trasversale in immagini T1 e T2 (b) T1 (c) T2 In entrambe le immagini si identifica la lesione dei ligamenti gialli (punta di freccia nera) e e della dura sul margine posteriore (freccia nera) una lacerazione parziale allo stesso livello nel midollo ( freccia bianca) La cavità è riempita di liquido cerebrospinale - visibile in entrambe le immagini T1 e T2-

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI Nel caso particolare della lesione traumatica che coinvolge la Arteria Spinale Anteriore (ASA) , una ischemia del midollo spinale secondaria a tale lesione può rimanere sconosciuta e portare ad un progressivo deterioramento funzionale. Rispetto all'angio-RM l'angio-TC ha una maggiore risoluzione spaziale ed è capace di visualizzare insieme l'anatomia (cioè, midollo spinale e vertebre) oltre ai vasi spinali

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI Lesione a livello di C3-C5 in donna di 47 anni (a) RM:T2 (a sx) dimostra l'edema intramidollare T1 (a dx)non si identificano alterazioni del midollo b) Angio-Tc: visualizza bene la arteria spinale anteriore , e dimostra anche la arteria di Adamkiewicz (c,d,e,f,g,h,)

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI Le arterie principali che vascolarizzano il midollo spinale sono le tre arterie spinali, una anteriore e due posteriori. L'arteria spinale anteriore ha calibro maggiore delle due posteriori e decorre per quasi tutta la lunghezza del midollo spinale dai suoi primi segmenti sino all'apice del cono midollare. Ha origine dalle due arterie vertebrali, che a livello del margine inferiore del bulbo emettono due rami diretti infero-medialmente, i quali si anastomizzano un centimetro sotto dando origine all'arteria spinale anteriore. Questa decorre all'interno della fessura mediana anteriore e da essa hanno origine le arterie segmentali anteriori, ramificazioni che si portano infero-lateralmente (sempre più infero-lateralmente in direzione cranio-caudale) decorrendo sulle radici dei nervi spinali e prendendo il nome di arterie radicolari anteriori, per poi anastomizzarsi nella porzione cervicale del midollo, dopo essere penetrate nel foro intervertebrale, con l'arteria vertebrale o con l'arteria cervicale ascendente o profonda. Spesso, ciascuna arteria radicolare si ramifica e si anastomizza con più di una di queste arterie. Nel tratto toracico del midollo, le arterie segmentali anteriori emettono rami radicolari che si anastomizzano con le arterie intercostali posteriori, nel tratto lombare invece si anastomizzano con le arterie lombari ed infine, le ramificazioni della spinale anteriore presso la cauda equina (arterie della cauda equina) con le arterie sacrali laterali. A livello di T7 e a sinistra, dall'arteria spinale anteriore si stacca un ramo di grosso calibro, l'arteria midollare segmentale maggiore (o arteria di Adamkiewicz), che si anastomizza a sua volta con la corrispondente arteria intercostale posteriore tra T9 e T10, dopo aver emesso un ramo per la spinale anteriore e uno per la spinale posteriore. A livello dell'apice del cono midollare l'arteria spinale anteriore invia due rami che curvano posteriormente andando ad anastomizzarsi con l'arteria spinale posteriore. Da questi rami e dalla spinale anteriore, discendono inferiormente ramificazioni arteriose che prendono il nome di arterie della cauda equina e che confluiscono nelle arterie sacrali laterali. I primi segmenti del midollo spinale possono essere vascolarizzati, oltre che dall'arteria spinale anteriore, anche dall'arteria cerebellare antero-inferiore che decorre proprio nel margine inferiore ed anteriore del bulbo. Posteriormente l'organizzazione arteriosa è simile a quella anteriore, tranne per il fatto che vi sono due arterie spinali posteriori, ciascuna di calibro molto più piccolo dell'anteriore, che decorrono parallelamente e longitudinalmente dai primi segmenti del midollo sino all'apice del cono midollare. Le due arterie originano come rami diretti infero-medialmente dalle arterie vertebrali di sinistra e di destra, ma, a differenza della spinale anteriore, i due tronchi principali non si anastomizzano. Piccole anastomosi sono tuttavia frequenti tra i rami delle due arterie spinali posteriori. Ciascuna arteria spinale posteriore da ramificazioni infero-laterali, le arterie midollari posteriori, che, attraversati i fori intervertebrali, confluiscono nell'arteria vertebrale, cervicale ascendente o cervicale profonda, oltre a fornire piccoli rami per il midollo osseo, così come fanno le corrispondenti anteriori. Ogni segmento midollare è vascolarizzato anteriormente dall'arteria spinale anteriore che decorre nella fessura mediana anteriore, posteriormente dalle arterie spinali posteriori sinistra e destra. L'arteria spinale anteriore invia numerosi rami spinali centrali che penetrano all'interno del cordone anteriore (sostanza bianca) in senso antero-posteriore, ramificandosi poi diffusamente e in senso trasversale. L'arteria spinale anteriore possiede ramificazioni ancora più piccole sia a sinistra che a destra del suo decorso che vanno a costituire, anastomizzandosi con le corrispondenti posteriori, il plesso piale, che irrora la pia madre e la porzione superficiale dei segmenti midollari. Presso ciascun segmento poi, l'arteria spinale anteriore si ramifica in un'arteria radicolare anteriore, il ramo di più grosso calibro, decorre lateralmente sul midollo spinale, poi sulla radice anteriore per anastomizzarsi quindi con l'arteria radicolare posteriore, di calibro più piccolo. La loro confluenza origina un'arteria segmentale che decorre superiormente al corrispondente nervo spinale.

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI Nella sezione VIDEOBIBLIOGRAFIA DI RADIOQUALITA' NELLA CARTELLA LESIONI MIDOLLARI si possono leggere gli articoli qui presentati Spinal Cord (2013) 51, 442–447 Computed tomographic angiography of anterior spinal artery in acute cervical spinal cord injury Z Zhang, H Wang, Y Zhou and J Wang Spinal Cord (2012) 50, 2–7 REVIEW MRI in acute and subacute post-traumatic spinal cord injury: pictorial review J Chandra1, F Sheerin1, L Lopez de Heredia2, T Meagher2, D King2, M Belci2 and RJ Hughes2 Eur Spine J (2010) 19 (Suppl 1):S8–S17 DOI 10.1007/s00586-009-1123-5 Trauma of the spine and spinal cord: imaging strategies P. M. Parizel Æ T. van der Zijden Æ S. Gaudino Æ M. Spaepen Æ M. H. J. Voormolen Æ C. Venstermans Æ F. De Belder Æ L. van den Hauwe Æ J. Van Goethem

STRATEGIE DI IMAGING NELLE LESIONI MIDOLLARI PER I TRAUMI CERVICALI SI PROPONE IL PERCORSO DIAGNOSTICO: TC CON RICOSTRUZIONI 3D : valutazione delle vertebre, fratture, dislocazioni, dimensioni del canale vertebrale, presenza di emorragia sub aracnoidea In caso di approfondimento diagnostico follow-up (non in urgenza) Angio-Tc se si sospetta lesione delle Arterie spinali anteriori RM : seq. Sagittale T2 SE (spin echo), STIR, T1, seq. Assiale T2 GE gradient echo Valutazione: lesioni midollari, contusioni ossee, lesione dei tessuti molli (ligamenti, meningi)