ДИФФУЗИОННО-ВЗВЕШЕННАЯ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ДЕГЕНЕРАЦИИ МЕЖПОЗВОНКОВЫХ ДИСКОВ ПОЯСНИЧНО-КРЕСТЦОВОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНИКА

Цель исследования – количественная оценка степени дегенерации межпозвонковых дисков (МПД) с помощью построения функциональных карт диффузионно-взвешенных изображений (ДВИ) и определение корреляционной зависимости между значениями измеряемого коэффициента диффузии (КД) и изменениями МПД на Т1- и Т2-взвешенных изображениях. Материал и методы. Исследованы 545 МПД у 109 пациентов, не имеющих в анамнезе болевого синдрома в спине и оперативных вмешательств на позвоночнике. Всем пациентам выполнена МРТ поясничного отдела позвоночника, построены карты ДВИ и определены значения КД. Результаты. Для каждого из пяти МПД определялись статистически значимые различия средних значений КД. Результаты множественного регрессионного анализа показали, что возраст и степень дегенерации являются наиболее значимыми факторами. Степень дегенерации МПД отрицательно коррелирует со значениями КД на всех уровнях (р<0,001). Также имеет место отрицательная корреляционная зависимость между возрастом и значением КД на всех уровнях (р<0,001). Однако пол не влияет на значение КД (р>0,05), за исключением уровня L_III–IV. Заключение. Возраст и степень дегенеративных изменений МПД влияют на значение КД. Значения КД отрицательно коррелируют со степенью дегенерации МПД по Pfirrmann и возрастом исследованных пациентов. Режим ДВИ МРТ может быть использован в качестве перспективного неинвазивного метода диагностики ранних стадий дегенерации МПД. 

1. An H.S., Anderson P.A., Haughton V.M., Iatridis J.C., Kang J.D., Lotz J.C. et al. (2004) Introduction: disc degeneration: summary. Spine. 2010; 29 (23): 2677–8.

2. Smith L.J., Kurmis A.P., Slavotinek J.P., Fazzalari N.L. In vitro evaluation of a manganese chloride phantom-based MRI technique for quantitative determination of lumbar intervertebral disc composition and condition. Eur. Spine J. 2011; 20 (3): 434–9.

3. Kettler A., Wilke H. Review of existing grading systems for cervi cal or lumbar disc and facet joint degeneration. Eur. Spine J. 2006; 15 (6): 705–18.

4. Theilmann R.J., Borders R., Trouard T.P., Xia G., Outwater E., Ranger-Moore J. et al. Changes in water mobility measured by diffusion MRI predict response of metastatic breast cancer to chemotherapy. Neoplasia. 2012; 6 (6): 831–7.

5. Ohgiya Y., Oka M., Hiwatashi A., Liu X., Kakimoto N., Westesson P.A. et al. Diffusion tensor MR imaging of the cervical spinal cord in patients with multiple sclerosis. Eur. Radiol. 2010; 17 (10): 2499–504.

6. Khalil C., Hancart C., Le Thuc V., Chantelot C., Chechin D., Cotton A. Diffusion tensor imaging and tractography of the median nerve in carpal tunnel syndrome: preliminary results. Eur. Radiol. 2013; 18 (10): 2283–91.

7. Antoniou J., Demers C.N., Beaudoin G., Goswami T., Mwale F., Aebi M. et al. Apparent diffusion coefficient of intervertebral discs related to matrix composition and integrity. Magn. Reson. Imaging. 2014; 22 (7): 963–72.

8. Beattie P.F., Morgan P.S., Peters D. Diffusion-weighted magnetic resonance imaging of normal and degenerative lumbar intervertebral discs: a new method to potentially quantify the physiologic effect of physical therapy intervention. J. Orthop. Sports. Phys. Ther. 2010; 38 (2): 42–9.

9. Kealey S.M., Aho T., Delong D., Barboriak D.P., Provenzale J.M., Eastwood J.D. Assessment of apparent diffusion coefficient in normal and degenerated intervertebral lumbar disks: initial experience. Radiology. 2015; 235 (2): 569–74.

10. Niinimaki J., Korkiakoski A., Ojala O., Karppinen J., Ruohonen J., Haapea M. et al. Association between visual degeneration of intervertebral discs and the apparent diffusion coefficient. Magn. Reson. Imaging. 2009; 27 (5): 641–7.

11. Williams J.R. The Declaration of Helsinki and public health. Bull. World Health Organ. 2008; 86 (8): 650–2.

12. Pfirrmann C.W., Metzdorf A., Zanetti M., Hodler J., Boos N. Magnetic resonance classification of lumbar intervertebral disc degeneration. Spine. 2001; 26 (17): 1873–8.

13. Siemionow K., An H., Masuda K., Andersson G., Cs-Szabo G. The Effects of age, gender, ethnicity, and spinal level on the rate of intervertebral disc degeneration. A review of 1712 intervertebral discs. Spine. 2011; 36 (17): 1333–9.

14. Бардонова Л.А., Белых Е.Г., Степанов И.А., Бывальцев В.А. Роль матричных металлопротеиназ и провоспалительных цитокинов в регенерации межпозвонкового диска. Тихоокеанский медицинский журнал. 2015; 4: 21–6.

15. Keller T.S., Colloca C.J., Harrison D.E., Harrison D.D., Janik T.J. Influence of spine morphology on intervertebral disc loads and stresses in asymptomatic adults: implications for the ideal spine. Spine J. 2013; 5 (3): 297–309.

16. Belykh E., Giers M., Bardonova L., Theodore N., Preul M., Byvaltsev V. The role of bone morphogenetic proteins 2, 7, and 14 in approaches for intervertebral disk restoration. World Neurosurg. 2015; 84 (4): 870–7.

17. Anderson D.G., Tannoury C. Molecular pathogenic factors in symptomatic disc degeneration. Spine J. 2011; 4: 260–6.

18. Roughley P.J. Biology of intervertebral disc aging and degeneration: involvement of the extracellular matrix. Spine. 2009; 29 (23): 2691–9.

19. Бывальцев В.А., Белых Е.Г., Степанов И.А., Гиерс М., Прул М. Цитокиновые механизмы дегенерации межпозвонкового диска. Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2015; 6: 5–11.

20. Takatalo J., Karppinen J., Niinimaki J., Taimela S., Mutanen P., Sequeiros R.B. et al. Association of modic changes, Schmorl’s nodes, spondylolytic defects, high-intensity zone lesions, disc herniations, and radial tears with low back symptom severity among young Finnish adults. Spine. 2012; 37 (14): 1231–9.

21. Wang Y.X., Griffith J.F. Effect of menopause on lumbar disc degeneration: potential etiology. Radiology. 2012; 257 (2): 318–20.

22. Kim K.W., Chung H.N., Ha K.Y., Lee J.S., Kim Y.Y. Senescence mechanisms of nucleus pulposus chondrocytes in human intervertebral discs. Spine J. 2009; 9 (8): 658–66.

23. Rodriguez A.G., Slichter C.K., Acosta F.L., Rodriguez-Soto A.E., Burghardt A.J., Majumdar S. et al. Human disc nucleus properties and vertebral end-plate permeability. Spine. 2011; 36 (7): 512–20.

24. Rodriguez A.G., Rodriguez-Soto A.E., Burghardt A.J., Berven S., Majumdar S., Lotz J.C. Morphology of the human vertebral end-plate. J. Orthop. Res. 2012; 30 (2): 280–7.