Um novo sistema de classificação para doença discal
degenerativa da coluna lombar com base em imagens de
ressonância magnética, discografia provocativa,
radiografias simples e considerações anatômicas*
A new classification system for degenerative disc disease of the
lumbar spine based on magnetic resonance imaging, provocative
discography, plain radiographs and anatomic considerations
Un nuevo sistema de clasificación para la enfermedad discal
degenerativa de la columna lumbar con base en imágenes de
resonancia magnética, discografía provocativa,
radiografías simples y consideraciones anatómicas
John S. Thalgott1 Todd J. Albert2 Alexander R. Vaccaro2 Charles N. Aprill3 James M. Giuffre1 John S. Drake1 Jonathan P. Henke1
ABSTRACT
Prior attempts to classify degenerative disc disease (DDD) of the lumbar spine have been based on MRI signal intensity. Internal disruption of the disc is not reliably diagnosed by MRI alone. No attempt has been made to include provocative discography and plain radiographs. The intervertebral joint is a three joint complex consisting not only of the endplate-disc-endplate joint of the anterior column, but also the two facet joints of the posterior
RESUMO
Tentativas prévias para a classificação das doenças degenerativas discais (DDD) da coluna vertebral lombar têm sido fundamentadas na intensidade do sinal da ressonância magnética (RM). O diagnóstico da ruptura interna do disco intervertebral não é totalmente confiavel somente pela RM e não houve tentativas de se incluir discografias provocativas e radiografias simples. A articulação intervertebral é um com-plexo de três articulações, consistindo
RESUMEN
Intentos previos de clasificar las Enfermedades Degenerativas Discales (DDD) de la columna vertebral lumbar han sido con base en la intensidad de la señal de la resonancia magnética (RM). Ruptura interna del disco intervertebral no es confiablemente diagnosticado solamente por la RM. No hubo intentos de incluirse disco-grafías provocativas y radiografías simples. La articulación intervertebral es un complejo de tres articulaciones, consistiendo no solo en
* Tradução de: Thalgott JS, Albert TJ, Vaccaro AR, Aprill CN, Giuffre JM, Drake JS, Henke JP. A new classification system for degenerative disc disease of the lumbar spinebased on magnetic resonance imaging, provocative discography, plain radiographs and anatomic considerations. Spine J. 2004;4(6 Suppl):167S-172S.Review. Traduzido e adaptado por: Carlos Fernando Pereira da Silva Herrero e Carlos Frederico Wanderley Estelita Romeiro. Com permissão do autor.
1International Spinal Development & Research Foundation, Las Vegas, Nevada USA 2The Rothman Institute, Philadelphia, Pennsylvania, USA
3Magnolia Diagnostic Clinic, New Orleans, Louisiana, USA Recebido: 05/10/2006 - Aprovado: 06/08/2007
column. To date, no classification system for lumbar DDD has taken into account the state of degeneration of the facet joints. In the past this may not have been important with regard to arthrodesis. But as early experience indicates, the degree of degeneration of the facet joints is paramount to the clinical success of an artificial disc replacement. As we transition from intervertebral joint fusion to intervertebral joint replacement it is imperative that the state of degeneration of the three joint complex be classified in such a way that all can evaluate lumbar DDD using the same terminology. A new classification system for lumbar DDD is presented. The intervertebral segment is graded in two parts, the anterior column, and the posterior column, based on MRI, discography, and plain radiographs. The system will be validated through a blinded study of 100 patients requiring stand alone anterior lumbar interbody fusion or circumferential fusion. Though the debate over which discs are best treated surgically with indicated for total disc replacement, or with fusion will continue for some time, the basic understanding of intervertebral disc and posterior facet joint pathology, classified and validated in a simple forthright manner, is essential as we move forward with artificial disc technology.
KEYWORDS: Intervertebral disk/
anatomy & histology; Intervertebral disk/ radiography; Lumbar vertebrae; Magnetic resonance imaging/methods; Osteoarthritis/classification; Osteoarthritis/diagnosis; Osteoarthritis/radiography
não apenas na articulação placa vertebral terminal-disco-placa vertebral terminal da coluna anterior, como também nas duas articulações face-tárias da coluna posterior. Até hoje, nenhum sistema de classificação para DDD da coluna lombar levou em consideração o estado de degeneração das articulações facetárias. Antigamente, esse fato pode não ter sido importante quando relacionado à artrodese, mas, como a experiência recente nos mostra, o grau de degeneração das articulações facetárias é muito importante para o bom resultado clínico da artroplastia com disco artificial. Com a evolução da artrodese para a substituição da articulação intervertebral é imperativo que o estado de degeneração do com-plexo de três articulações seja clas-sificado, de tal forma que todos pos-sam avaliar a DDD lombar utilizando a mesma terminologia. Um novo sistema de classificação para a DDD lombar é apresentado. O segmento interver-tebral é dividido em duas partes, a coluna anterior e a coluna posterior, e a classificação é baseada na RM, discografia e radiografia simples. O sistema de classificação será validado por meio de um estudo cego de 100 pacientes necessitando artrodese intervertebral lombar anterior isolada ou artrodese circunferencial. Embora a discussão sobre se o melhor trata-mento cirúrgico é a artroplastia total do disco ou a artrodese continue por algum tempo, o conhecimento básico da patologia do disco intervertebral e das articulações facetárias posteriores, classificada e validada de uma maneira simples e objetiva, é essencial con-forme avançamos para a tecnologia do disco artificial.
DESCRITORES: Disco
intervertebral/anatomia & histologia; Disco
intervertebral/radiografia; Vértebras lombares; Imagem por ressonância magnética/ métodos; Osteoartrite/ classificação; Osteoartrite/ diagnóstico; Osteoartrite/ radiografia
la articulación placa vertebral Terminal-disco-placa vertebral Terminal de la columna anterior, así como también en las dos articulaciones facetáreas de la columna posterior. Hasta hoy, ningún sistema de clasificación para DDD de la columna lumbar llevó en consideración el estado de degeneración de las articulaciones facetáreas. Antiguamente podría no haber sido importante según su relación con artrodesis, pero según lo que nos muestra la experiencia reciente, el grado de degeneración de las articulaciones facetáreas es muy importante para un buen resultado clínico de la artroplastía con disco artificial. Con evolución de la artro-desis para la sustitución de la articu-lación intervertebral es imperativo que el estado de degeneración del complejo de tres articulaciones sea clasificado, de forma tal que todos puedan evaluar a DDD lumbar utilizando la misma terminología. Un nuevo sistema de clasificación para la DDD lumbar es mostrado. El segmento intervertebral es dividido en dos partes, la columna anterior y la columna posterior, y la clasificación basada en la RM, discografía y radiografía simples. El sistema de clasificación será evaluado por medio de un grupo ciego de 100 pacientes necesitando artrodesis intervertebral lumbar anterior aislada o artrodesis circunferencial. Sin embargo la discusión, si el mejor tratamiento quirúrgico y la artroplastia total del disco o artrodesis, irá continuar por algún tiempo, el conocimiento básico de la patología del disco intervertebral y de las articulaciones facetáreas posteriores, clasificada y válidada de una manera sencilla y objetiva, es esencial conforme avanzamos para la tecnología del disco artificial.
DESCRIPTORES: Disco
intervertebral/anatomía & histología; Disco
Intervertebral/radiografía; Vértebras lumbares; Imagen por resonancia magnética/ métodos; Osteoartritis/ classificación; Osteoartritis/ diagnóstico; Osteoartritis/ radiografía
INTRODUÇÃO
Sistemas de classificações para hérnias discais lombares e doença degenerativa discal (DDD) da coluna lombar foram previamente desenvolvidas por outros pesquisadores. A classificação de hérnia discal lombar foi primeiramente descrita em 1992 por Kim et al.1, os quais relataram uma série de casos
com 28 pacientes, predizendo os tipos de hérnias discais lombares através da RM, com uma acurácia de 80,6%. Em 1995, Kramer et al.2 descreveram uma classificação para
hérnias discais lombares mais complexa, abrangendo tanto o tamanho da hérnia quanto a direção do material extruso para formular um modelo de intervenção cirúrgica consistente. Mesmo com os trabalhos de Kim e Kramer, Milette3 realizou
uma nova tentativa de classificar as hérnias discais lombares, recomendando a utilização de CT scans e discografias como complemento à RM. Embora os três artigos supracitados sejam úteis na discussão da anatomia patológica da hérnia discal lombar, não localizam nem classificam a anatomia patológica da doença discal degenerativa lombar.
Thompson et al.4 propuseram pela primeira vez, em 1990,
um sistema de classificação para DDD da coluna lombar baseado somente em análises histológicas. A classificação de cinco pontos refletia as relações entre idade e o grau de degeneração. Em 2002, Boos et al.5 também classificou a
degeneração discal lombar utilizando espécimes de cadáveres humanos, no qual sistema histológico classificava os discos em 8 grupos baseados somente na idade e descrevia a estrutura geral dos discos em cada grupo de idade.
Em 2000, Southern et al.6 foram os primeiros a classificar a
DDD com RM, utilizando uma escala de 4 pontos em cadáveres humanos, correlacionando os dados obtidos da RM com a discomanometria quantitativa (QD), que avalia diretamente a integridade biomecânica/funcional do complexo placa vertebral terminal-disco-placa vertebral terminal através da injeção de líquido no disco e medida da pressão intradiscal. A RM avalia o conteúdo de hidrogênio e morfologia do disco baseada na intensidade do sinal. Embora o foco principal deste artigo tenha sido a biomecânica, Southern mostrou que a RM, que se relacionou diretamente com a função biomecânica do segmento, poderia ser usada para classificar a DDD. Em 2001, Pfirrmann et al.7 aprimoraram o trabalho de
Thompson baseando seu sistema na classificação morfológica de Thompson, mas utilizando a RM como meio principal de classificação. Utilizaram uma escala de 5 pontos e obtiveram excelente validação do seu sistema de classificação através da confiabilidade intra e interobservador.
Em 2001, em um trabalho conjunto da Sociedade Norte Americana de Coluna, Sociedade Americana de Radiologia em Coluna e Sociedade Americana de Neuroradiologia foi desenvolvido um sistema de nomenclatura e classificação para patologia do disco lombar8. Esse sistema é completo
na sua descrição da nomenclatura, mas não investe significativamente em desenvolver um sistema de classificação para DDD lombar. Este sistema não especifica graus de degeneração nem recomenda intervenções cirúrgicas baseadas na DDD lombar.
Até a presente data, nenhum sistema de classificação levou em consideração modalidades múltiplas de diagnóstico de imagem. Um aspecto da DDD não detectável na RM e, que pode ser confiavelmente detectável apenas pela discografia provocativa, é a ruptura interna do disco (RID). Além disso, o segmento intervertebral é um complexo de três articulações e sistemas de classificações prévias ignoraram completamente o estado de degeneração das articulações facetárias.
Um sistema de classificação compreensivo identificando a RID e degeneração das facetas articulares pode não ser necessário quando artrodese (intervertebral, posterolateral com instrumentação ou circunferencial) do segmento degenerado for o único método de tratamento cirúrgico, mas artrodese, através de qualquer abordagem para o tratamento da DDD lombar, não é mais o único procedimento cirúrgico disponível. Prótese de Disco (PD) na coluna lombar tem sido realizada na Europa por quase duas décadas e logo a tecnologia do disco artificial estará amplamente disponível nos Estados Unidos. É imperativo que a comunidade de cirurgia de coluna tente evitar os mesmos erros cometidos no passado pelos cirurgiões ortopédicos durante a transição da artrodese articular total para a artroplastia articular total. Nenhum dos sistemas de classificações descritos na literatura correlaciona RM com discografia e radiografias simples, que são os três principais testes radiográficos diagnósticos para doença degenerativa discal lombar. Além disso, nenhum desses sistemas inclui as condições dos elementos posteriores no nível da degeneração nem as condições da placa vertebral terminal. Um disco lombar degenerado que é apropriado para tratamento com artrodese intervertebral pode ser ou não apropriado para artroplastia do disco intervertebral. Artrodese intervertebral e artroplastia discal não podem vistas como tratamentos cirúrgicos semelhantes para DDD lombar, pois a biomecânica de movimento é muito diferente da biomecânica da artrodese.
Discos que têm perda de altura significativa e placas vertebrais terminais escleróticas e irregulares não são ideais para artroplastia discal. O desenho da tecnologia atual da prótese discal artificial não permite falhas em termos de posicionamento central do disco e contato entre a placa vertebral terminal e o implante. Discos deste tipo também têm uma elasticidade reduzida do segmento, diferente dos modelos biomecânicos utilizados para testar estes dispositivos.
Dados clínicos precoces da PD nos Estados Unidos (Aléxis Shelokov, M.D., comunicação pessoal) sugerem que pacientes com degeneração articular facetária pré-existentes têm evolução pior à medida que as facetas articulares se tornam sobrecarregadas, levando a dor no complexo articular facetário. Assim, é fundamental que a seleção dos pacientes para PD inclua a avaliação completa do estado degenerativo da coluna posterior dos pacientes.
Estes são detalhes importantes à medida que a PD se torna mais disponível. Nem todos pacientes com DDD lombar deveriam ser submetidos à PD com a tecnologia dos dispositivos disponíveis atualmente. A comunidade de cirurgia de coluna deve definir melhor quais discos são apropriados
para artroplastia e quais discos deveriam ser artrodesados. Estas questões não podem ser respondidas até que o complexo articular intervertebral seja adequadamente classificado.
MÉTODOS
Foi desenvolvido recentemente um novo sistema de classifica-ção para a doença degenerativa discal lombar (DDD). O seg-mento intervertebral é dividido em duas partes, a coluna anterior e a coluna posterior, baseada na RM, discografia e radiografias simples. O sistema de classificação utiliza RM, discografia provocativa e radiografias simples AP e perfil. Estas três modalidades de imagens são combinadas para avaliar o seguin-te: aparência da imagem na RM, ângulo de lordose do segmento intervertebral, o formato e as condições da placa vertebral terminal, presença ou ausência de rupturas internas no disco (discografia provocativa dolorosa ou não), presença ou não de hérnia discal ou mobilidade intersegmentar, altura do interespaço, presença
ou ausência de osteófitos, deformidade sagital ou coronal, degeneração articular facetária, presença ou ausência de estenose vertebral e, se presente, qual tipo de estenose. O CT scan é o método de escolha para avaliar a degeneração facetária e estenose vertebral, entretanto, se o paciente não apresentar sintomas de dor radicular, CT scan freqüentemente não são realizados. Portanto, embora as imagens de CT scan possam ser usadas para avaliar a degeneração articular facetária e a estenose vertebral, não é parte deste sistema porque nem todos os pacientes são rotineiramente submetidos a este exame.
Este novo sistema de classificação é composto por três es-calas, sendo uma escala para a coluna anterior e duas escalas para a coluna posterior. A escala da coluna anterior descreve os discos sem deformidades sagitais ou coronais em quatro partes, A-B-C-D. Discos com deformidades sagitais são gradua-dos como E e os discos com deformidades coronais são do tipo F (Tabela 1).
TABELA 1 -
Sistema de classificação para doença degenerativa discal lombarColuna anterior Coluna anterior
A Sinal normal nas seqüências ponderadas em T2 na RM Lordose no plano sagital
Placas vertebrais terminais em forma de domo Densidade normal da placa vertebral terminal - Herniações
Ausência de mobilidade intersegmentar - Perda de altura do disco
B Desidratação nas imagens ponderadas em T2 na RM, porém anatomia normal
Pode ocorrer perda da lordose no plano sagital + / - Leve esclerose da placa vertebral terminal + / - Ruptura discal interna/pode ser dolorosa + / - Herniações
Leve aumento da mobilidade intersegmentar - Perda da altura do disco
C Grave desidratação nas imagens ponderadas em T2 na RM
Ausência de lordose no plano sagital + / - Esclerose da placa vertebral terminal
Perda do formato em domo da placa vertebral terminal com irregularidade de sua superfície
+ Ruptura discal interna/dolorosa + / - Herniações
Mobilidade intersegmentar aumentada + Perda de altura do disco
D Grave desidratação nas imagens ponderadas em T2 na RM
Neutro a cifose no plano sagital + Esclerose da placa vertebral terminal
Perda completa da anatomia da placa vertebral terminal +Ruptura discal interna completa/dolorosa
+/- Herniações, provavelmente + Ausência de mobilidade intersegmentar
Colapso total do espaço discal com perda do arco posterior
+/- Osteófitos anteriores
E Deformidade translacional no plano sagital Espondilolistese ístimica/lítica – grau I-V Subclassificação do disco “A” – “D”
Mobilidade do segmento devido a defeito na pars Espondilolistese degenerativa – grau I-II
Todos possuem discos grau “C” ou “D”
+ / - Contato entre as placas vertebrais terminais
F Deformidade no plano coronal
Irregularidade na placa vertebral terminal Etiologia degenerativa
Todos são discos “C” e “D” + Osteófitos
Coluna Posterior
1 Ausência de degeneração articular facetária
2 Degeneração articular facetária / ausência de estenose 3 Degeneração articular facetaria com estenose a Presença de estenose central
b Presença de estenose lateral c Presença de estenose foraminal
Discos do Tipo A são discos “normais” com um sinal em T2 na RM mostrando hidratação adequada e são lordóticos no plano sagital. As placas vertebrais terminais têm um for-mato em domo e densidade normais. Não há ruptura interna na discografia provocativa, hérnia, mobilidade intersegmentar ou perda da altura do interespaço (Figura 1). Os discos do Tipo B apresentam pouca desidratação nas sequências ponderadas em T2 da RM. Porém tem anatomia normal. Podem ter uma perda da lordose no plano sagital e podem ou não apresentar leve esclerose na placa vertebral terminal, ruptura interna no disco (dolorosa ou não), ou hérnia. Há um pequeno aumento na mobilidade intersegmentar e perda evidente da altura do interespaço (Figura 2).
Os discos do Tipo C demonstram grave desidratação nas sequências ponderadas em T2 da RM e não apresentam lordose no plano sagital. As placas vertebrais terminais são comumente escleróticas, apresentando o formato irregular evidente, com perda de seu formato em domo. Além disso, são positivos para ruptura interna dolorosa e pode ou não haver herniações. Existe um aumento na mobilidade segmentar e perda significativa da altura do interespaço (Figura 3).
Discos do Tipo D demonstram grave desidratação nas sequências ponderadas em T2 da RM e são neutros com relação à cifose no plano sagital. As placas vertebrais terminais são escleróticas e há perda completa de sua anatomia. São positivos para ruptura discal internas dolorosas e herniações são comuns. Não existe mobilidade intersegmentar, porém está presente colapso total do interespaço com perda do arco posterior. Pode ser ou não acompanhados de osteófitos anteriores (Figura 4).
Figura 3
Representações de disco do Tipo C: A) Anatomia. B) Ressonância magnética. C) Discografia. D) Radiografia simples lateral
A
B
C D
Figura 4
Representações de disco do Tipo D: A) Anatomia. B) Ressonância magnética. C) Discografia. D) Radiografia simples lateral
A B
D C
Figura 1
Representações de disco do Tipo A: A) Anatomia. B) Ressonância magnética. C) Discografia. D) Radiografia simples lateral
A B
C D
Figura 2
Representações de disco do Tipo B: A) Anatomia. B) Ressonância magnética. C) Discografia. D) Radiografia simples lateral
A B
C
Os discos do Tipo E são associados com deformidade translacional no plano sagital, abrangendo espondilolistese ístimica-lítica grau I-IV. Existe mobilidade no segmento devido ao defeito na pars e nos graus II-IV pode ocorrer um contato entre as pacas vertebrais terminais. Todos os dis-cos ístimidis-cos-lítidis-cos são subclassificados de A-D. Espondilolistese degenerativa, grau I-II, pode apresentar con-tato entre as placas vertebrais terminais e todas são subclassificadas em C ou D (Figura 5).
Discos do Tipo F são associados com deformidade no plano coronal e irregularidade na placa vertebral terminal. A presença de osteófitos é comum. Todos os discos do tipo F são subclassificados em C ou D (Figura 6).
As duas escalas para a coluna posterior descrevem a degeneração facetária e estenose vertebral. Degeneração facetária é classificada em uma escala de 1 a 3, sendo 1 = ausência de degeneração facetária articular, 2 = presença de degeneração facetária articular sem estenose e 3 = degene-ração facetária com estenose (Figura 7).
A escala de estenose vertebral é usada apenas com o grau 3 da faceta articular. Estenose é classificada em a = estenose central, b = estenose lateral e c = estenose foraminal (Figura 8). Exemplos do sistema completo de classificação são representados na Figura 9.
Figura 7
Representações da escala de graduação da degeneração facetária utilizando RM: A) 1 = ausência de degeneração articular facetária. B) 2 = presença de degeneração articular facetária sem estenose. C) 3 = presença de degeneração articular facetária com estenose
Figura 6
Representações de disco do tipo F: A) Ressonância magnética lateral. B) Ressonância magnética sagital. C) Radiografia simples AP
Figura 8
Escala de classificação de estenose utilizando ressonância magnética nos casos de degeneração grau 3: A) a = presença de estenose central. B) b = presença de estenose lateral. C) c = presença de estenose foraminal
Figura 9
Disco L5-S1 classificado como Tipo C.1
DISCUSSÃO
No sentido de discutir quais segmentos interdiscais são ou não apropriados para PD, um sistema de classificação com nomenclatura simples deve ser validado e aceito, semelhan-te às classificações de King ou Lenke para deformidades da coluna vertebral. A linguagem a DDD lombar deve ser igual para todos, uma vez que estamos evoluindo da artrodese para a PD.
As indicações para artrodese lombar e artroplastia do disco lombar se sobrepõe em várias ocasiões, mas não são idênticas. Pacientes apresentando sintomas de DDD associ-ados à degeneração articular facetária e/ou à presença de estenose são bons candidatos a artrodese lombar. Mas ex-periências precoces com PD nos ensinaram que pacientes com patologia na coluna posterior não são candidatos
ide-A B C
Figura 5
Representações de disco do tipo E: A) Anatomia.
B) Ressonância magnética. C) Discografia.
D) Radiografia simples lateral. Exceto pela anatomia, este disco em particular é subclassificado como C
A B
C D
A B C
ais para PD. Dito isso, muitos pacientes com dor intratável na coluna causada por DDD em 1 ou 2 níveis com patologia na coluna posterior serão candidatos à artrodese ou à PD. Entretanto, pacientes com discos do tipo D e muitos com disco do tipo C não serão indicados a PD devido à placa vertebral terminal com formato irregular e escleróticas e à falta de elasticidade do interespaço. As placas vertebrais terminais escleróticas não se adaptarão aos platôs das próteses discais levando ao encaixe inadequado do dispo-sitivo; e a falta de elasticidade não permitirá que a prótese funcione livremente dentro de seu limite de mobilidade. Dis-cos artificiais implantados nestes pacientes irão provavel-mente ter uma taxa elevada de falha e/ou artrodese espontâ-nea com o tempo.
Pacientes com discos do tipo E ou F (deformidades sagitais ou coronais) normalmente não são indicados para PD e provavelmente no futuro não o serão. Os discos do tipo A são normais, então, claramente não serão artrodesados nem substituídos. Isto deixa apenas os discos do tipo B e alguns do tipo C (sem patologia posterior) como os únicos segmentos degenerativos indicados para PD. Os discos do tipo B apresentam pouca desidratação a RM, mas são, ao
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Correspondência John S. Drake, M.S.
International Spinal Development & Research Foundation
600 South Rancho Dr, Ste 101 Las Vegas, NV 89106 Phone: + 702-878-4382 Fax: + 702-259-1026 E-mail: spine@spine-research.org
contrário, normais e sem perda de altura discal, com ou sem ruptura discal interna. Em outras palavras, um outrora segmento normal com ruptura discal interna clássica como mostrado por discografia provocativa. Os discos do tipo
C apresentam na RM grave desidratação, com ou sem
esclerose da placa vertebral terminal e perda da forma nor-mal de domo da placa vertebral terminal. As placas verte-brais terminais podem ser irregulares e o disco é positivo para ruptura discal interna. Os discos do tipo C sem esclerose ou irregularidades graves nas placas vertebrais terminais são candidatos a PD. Entretanto, a prótese discal deve ser plana para acomodar a perda do domo da placa vertebral terminal. Uma prótese em forma de domo não se adaptará de maneira adequada à placa vertebral terminal e ocorrerá falha no encaixe.
Os debates sobre quais discos são indicados para PD e quais discos não o são continuará por algum tempo. Com o avanço tecnológico nas próximas décadas, as indica-ções para PD irão provavelmente expandir. No entanto é imperativo que uma compreensão universal da patologia do disco e da coluna posterior seja classificada e validada para o uso por cirurgiões de coluna e pela indústria.
