Anomalie morphologique versus anomalie de distribution des vertèbres lombaires.

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1 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

2 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.

3 Introduction Les anomalies lombo-sacrées sont très fréquentes et de reconnaissance parfois difficile. Les métamères vertébraux sont musculosquelettiques. 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.

4 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.

5 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 antéropostérieure de l axe corporel de l animal. Un léger retard dans l expression entraine une transposition caudale du sacrum.

6 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 Iliocostalis pars lomborum).

7 RAPPEL Anatomique des muscles postérieurs du rachis

8 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

9 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.

10 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

11 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

12 Données recueillies JFR 2010 Rapport des surfaces de ces Multifidus / Multifidus + Longissimus + iliocostalis Disque Colonne normal Lombalisation Sacralisation 1 er disque libre Normalement L5-S1 Moyenne : 95 % (80 à 100 %) Moyenne : 95 % (80 à 100 %) Moyenne : 64 % (43 à 81 %) 2 ème disque libre Normalement L4-L5 Moyenne : 51 % (43 à 66 %) Moyenne : 62 % (51 à 72 %) Moyenne : 37 % (33 à 42 %) 3 ème 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 %

13 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.

14 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-lombosacrée 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.

15 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).

16 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.

17 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)

18 Exemple Groupe I N = 11

19 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)

20 Groupe I - Exemple N = 11

21 Analyse des données musculaires 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.

22 Groupe II N = 41 Exemple

23 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)

24 Groupe II- Exemple

25 Analyse des données musculaires 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

26 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.

27 Conclusion L étude du psoas et des muscles spinaux permet de différencier les anomalies transitionnelles lombo-sacrées dites de distribution des anomalies morphologiques simples.