Hình ảnh MRI cột sống (Magnetic resonance imaging of the spine)

Tóm tắt

   Đau vùng thắt lưng và đau cổ là tình trạng thường gặp, gây ra hạn chế hoạt động đáng kể cho bệnh nhân cũng như chi phí chăm sóc sức khỏe. Khi điều trị bảo tồn (conservative treatment) thất bại hoặc có các dấu hiệu lâm sàng đáng lo ngại, chụp cộng hưởng từ (MRI) là phương thức chẩn đoán hình ảnh được lựa chọn để đánh giá nguyên nhân và các đặc điểm biến chứng của tình trạng đau cột sống (spine pain).

   Có nhiều nguyên nhân tiềm ẩn gây đau cột sống với các biểu hiện lâm sàng tương tự, bao gồm thay đổi thoái hóa (degenerative changes), nhiễm trùng (infection), gãy xương do suy yếu (insufficiency fracture) và gãy xương bệnh lý (pathologic fracture). MRI cho phép phân biệt các nguyên nhân gây đau cột sống này và các đặc điểm biến chứng tiềm ẩn, từ đó đưa ra hướng điều trị thích hợp.

Giới thiệu

   Đau vùng thắt lưng (Low back pain) là tình trạng phổ biến và góp phần đáng kể vào tỷ lệ mắc bệnh và chi phí chăm sóc sức khỏe của bệnh nhân. Tỷ lệ bị đau vùng thắt lưng trên toàn cầu là 9.6% và đây là một trong những lý do phổ biến nhất khiến bệnh nhân đến gặp bác sĩ chăm sóc sức khỏe ban đầu, với hầu hết tất cả mọi người đều bị đau thắt lưng vào một thời điểm nào đó trong đời. 

   Đau thắt lưng là nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến tình trạng nhiều năm sống chung với sự hạn chế hoạt động (disability) và là nguyên nhân đứng thứ ba gây ra nhiều năm phải điều chỉnh cuộc sống theo sự hạn chế hoạt động. Đau thắt lưng và đau cổ là tình trạng đòi hỏi chi phí chăm sóc sức khỏe cao thứ ba, chỉ sau bệnh đái tháo đường (diabetes) và bệnh tim thiếu máu cục bộ (ischaemic heart disease).

   Việc chỉ định chẩn đoán hình ảnh cho những bệnh nhân không có dấu hiệu ‘cờ đỏ – red flags’ đang bị chiến dịch Choosing Wisely nhắm đến vì sự lạm dụng quá mức xét nghiệm. Bởi vì việc thăm khám, chỉ định xét nghiệm (investigating) và can thiệp phẫu thuật cho bệnh nhân đau thắt lưng trước khi áp dụng phương pháp điều trị bảo tồn làm chi phí chăm sóc sức khỏe tăng lên đáng kể.

   Khi điều trị bảo tồn cho tình trạng đau thắt lưng không thành công, MRI là phương thức chẩn đoán hình ảnh được lựa chọn để đánh giá thêm. Đánh giá bằng hình ảnh rất có giá trị đối với những bệnh nhân có các đặc điểm lâm sàng đáng lo ngại, đặc biệt là những bệnh nhân đã phẫu thuật trước đó, người lớn tuổi, sử dụng steroid kéo dài hoặc mắc bệnh loãng xương (osteoporosis), chấn thương nhẹ, ung thư nghi ngờ hoặc đã biết, nhiễm trùng hay suy giảm miễn dịch. MRI có độ phân giải tương phản mô vượt trội hơn so với X-quang và CT, hai phương thức chẩn đoán hình ảnh này đánh giá tủy sống không đầy đủ và sử dụng bức xạ ion hóa.

Giải phẫu cột sống (Spine anatomy)

   Cột sống bao gồm 7 đốt sống cổ (cervical), 12 đốt sống ngực (thoracic), 5 đốt sống thắt lưng (lumbar), 5 đốt sống cùng (sacral) và 4 đốt sống cụt (coccygeal vertebral segments). Sự khác biệt về giải phẫu và sinh lý của từng vùng cột sống là quan trọng để hiểu các vị trí thường gặp của các thay đổi thoái hóa và khi đánh giá các vùng khác nhau này bằng MRI.

   Sự phát triển của cột sống (Spine) và tủy sống (spinal cord) có mối quan hệ chặt chẽ với nhau (closely intertwined) mặc dù chúng xuất phát từ các tế bào tiền thân (progenitor cells) khác nhau. Các đốt sống (vertebrae) bao gồm thân sống (vertebral body) và các thành phần sau (posterior elements) hoặc cung đốt sống (neural arch). Các thân sống của cột sống cổ, ngực và thắt lưng được ngăn cách bởi các đĩa đệm (intervertebral discs) và chúng cùng chịu trách nhiệm về sự ổn định cũng như chuyển giao và phân bố trọng lượng. Các thành phần sau hoặc cung đốt sống bao quanh và bảo vệ tủy sống.

Hình minh họa.

   Hầu hết các đốt sống được hình thành từ 3 trung tâm cốt hóa nguyên phát, ngoại trừ đốt sống cổ thứ 2. Quá trình cốt hóa nguyên phát (Primary ossification) bắt đầu trong tử cung trong 3 tháng đầu thai kỳ và thường hoàn tất vào năm đầu tiên. Trung tâm cốt hóa thứ cấp bao gồm mấu vòng đĩa tận cùng (endplate annular apophyses) và các mấu xương (apophyses) của mỏm ngang (transverse processes) và mỏm gai (spinous processes). Trung tâm cốt hóa thứ cấp của đốt sống cổ thứ 1 và thứ 2 có thể thay đổi. Quá trình cốt hóa thứ cấp bắt đầu trong tuổi dậy thì và thường hoàn thành vào thập kỷ thứ ba của cuộc đời.

   Đốt sống cổ thứ 1 (atlas) và thứ 2 (axis – đốt trục) có chức năng và giải phẫu đặc biệt. Đốt sống cổ thứ 1 (atlas) bao gồm một cung trước và cung sau với các khối bên (lateral masses) khớp ở phía trên và phía dưới lần lượt với đầu (head) và đốt sống cổ thứ 2 (axis). Các mỏm ngang thuôn dài của đốt sống cổ thứ 1 (atlas) xuất phát và mở rộng sang hai bên từ các khối bên. Mỏm răng (odontoid process = dens) là cấu trúc độc nhất cho đốt sống cổ thứ 2 (đốt trục) và là phần mở rộng phía trên của thân sống, giúp tạo điều kiện thuận lợi cho việc xoay với đốt sống cổ thứ 1 (atlas). 

   Thân của đốt sống trục (axis) được gia cố mạnh ở hai bên để khớp ở phía trên với các khối bên của đốt sống cổ thứ 1 (atlas) và ở phía dưới với các mỏm khớp trên (superior articular processes) của đốt sống C3 (Hình 1). Giống như tất cả các đốt sống còn lại, đốt sống trục có các thành phần sau bao gồm cuống sống (pedicles) (ngắn), mảnh sống (laminae) (dày), và một mỏm gai (spinous process) (dài).

Hình 1. Giải phẫu vùng nối sọ – cổ. Hình ảnh MRI xung PD (proton density) mặt phẳng coronal với các chú thích giải phẫu của cột sống cổ trên và vùng nối sọ – cổ.

– Alar ligaments: dây chằng cánh (nối đỉnh của mỏm răng với mặt trong của hai lồi cầu chẩm)

– Atlanto-occipital joint: khớp chẩm-đội

– C1-C2 facet joint: khớp liên mấu C1-C2

– C2-C3 uncovertebral joint: khớp mỏm móc C2-C3

– Occipital condyle: lồi cầu chẩm

– C1 lateral mass: khối bên C1

– Dens: mỏm răng

– C4 uncinate process: mỏm móc C4.

Hình minh họa.

   Các đốt sống cổ còn lại (từ C3 đến C7), các đốt sống ngực và các đốt sống thắt lưng được cấu tạo từ thân sống và các thành phần phía sau (posterior elements) hay còn gọi là cung sau (neural arch). Thành phần đầu tiên của cung sau (neural arch) kéo dài ra sau bên từ thân đốt sống là cuống sống (pedicles). Kéo dài ra hai bên từ cuống sống là mỏm ngang (transverse processes). Thành phần ở phía sau hơn, ống sống (spinal canal) được bảo vệ bởi các mảnh cung (laminae), mảnh cung gặp nhau tại đường giữa tạo thành mỏm gai (spinous processes). Do đó, ống sống tạo bởi xương (osseous spinal canal) được tạo thành từ bờ sau của thân sống, hai cuống sống hai bên và hai mảnh cung hai bên (Hình 2).

   Lỗ liên hợp (intervertebral or neural foramina) cho phép các rễ thần kinh (nerve roots) của mỗi dây thần kinh tủy sống (spinal nerve) đi qua ở mỗi mức. Những lỗ liên hợp này được giới hạn ở phía trước là góc dưới bên của phần sau thân sống và đĩa đệm (cũng như bởi các mỏm móc (uncinate processes) ở cột sống cổ), bởi các cuống sống ở cả phía trên và phía dưới, và bởi khớp liên mấu (cũng như bởi trụ khớp (articular pillar) của cột sống cổ) ở phía sau. Khớp liên mấu (zygapophyseal or facet joints) nằm giữa các mỏm khớp trên (superior articular processes) và mỏm khớp dưới (inferior articular processes) của các đốt sống liền kề, chủ yếu hướng theo mặt phẳng vành (coronal plane), ngoại trừ ở cột sống thắt lưng thì chúng hướng theo mặt phẳng đứng dọc chếch (oblique sagittal plane).

Hình 2. Giải phẫu đốt sống – Hình ảnh MRI xung STIR (short-tau inversion recovery) mặt phẳng sagittal (A) kèm các hình ảnh MRI T2W axial của đốt sống cổ C4 (B), đốt sống ngực T6 (C) và đốt sống thắt lưng L3 (D). Giải phẫu xương của các đốt sống được đánh dấu và tô màu tương ứng. Các mỏm ngang của đốt sống cổ chứa các lỗ ngang (dấu sao).

   Các đốt sống từ C3 đến C7 là các đoạn đốt sống duy nhất có mỏm móc (uncinate processes) là những phần nhô lên phía trên giống như cái móc (hook-like) ở các góc sau bên của thân đốt sống. Mỏm ngang của đốt sống cổ có lỗ ngang là vị trí mà động mạch đốt sống đi vào, thường bắt đầu đi vào ngang mức đốt sống C6. Cột sống cổ cũng có các trụ khớp (articular pillars) là các tầng xương nằm ngay phía sau các mỏm ngang và phía ngoài các chỗ nối giữa cuống sống-mảnh cung, có chức năng hỗ trợ cho các mỏm khớp trên và mỏm khớp dưới. Các mỏm gai của đốt sống cổ có dạng chẻ đôi (bifid), không giống như mỏm gai của đốt sống ngực và đốt sống thắt lưng. Mỏm gai của đốt sống cổ và đốt sống ngực cũng dài hơn và nghiêng về phía dưới nhiều hơn so với mỏm gai của đốt sống thắt lưng.

   Các đốt sống ngực khớp với các xương sườn (ribs) tương ứng tại hai điểm. Phần đầu của xương sườn khớp với các diện khớp nông ở bờ sau-trên và sau-dưới của thân các đốt sống ngực. Các củ xương sườn (rib tubercles) là các mỏm nhỏ nằm ngay phía xa so với đầu xương sườn, khớp với các diện khớp nhỏ trên các mỏm ngang của đốt sống ngực. Thân đốt sống thắt lưng và mỏm ngang thắt lưng lần lượt là lớn nhất và dài nhất. Các mỏm khớp thắt lưng kéo dài về phía trên và phía dưới từ chỗ nối cuống sống-mảnh cung tạo thành một tầng được gọi là eo đốt sống (pars interarticularis). Mảnh cung (laminae) của cột sống thắt lưng cũng che chắn phía sau ống sống, nhưng chúng không chồng lên nhau nhiều như các mảnh cung của đốt sống cổ và đốt sống ngực.

   Các dây chằng và cơ cạnh sống giúp ổn định cột sống. Vùng nối sọ – cổ (craniocervical junction) là một cấu trúc phức tạp và bao gồm nhiều dây chằng ổn định. Các dây chằng độc nhất đối với vùng nối sọ – cổ bao gồm: màng đội – chẩm trước (anterior atlanto-occipital membrane – AAOM), dây chằng đỉnh mỏm răng (apical ligament), các dây chằng cánh (alar ligaments), dây chằng chữ thập (cruciate ligament), và màng đội – chẩm sau (posterior atlanto-occipital membrane – PAOM) (Hình 3). 

Hình 3: Giải phẫu dây chằng cột sống: Hình ảnh MRI T2W sagittal với các dây chằng được đánh dấu của cột sống cổ và vùng nối sọ – cổ. AAAM – màng đội – trục trước (anterior atlanto-axial membrane), AAOM – màng đội – chẩm trước (anterior atlanto-occipital membrane), ALL – dây chằng dọc trước (anterior longitudinal ligament), CL – dây chằng chữ thập (cruciate ligament), ISL – dây chằng liên gai (interspinous ligament), LF – dây chằng vàng (ligamentum flavum), NL – dây chằng gáy (nuchal ligament), PAAM – màng đội – trục sau (posterior atlanto-axial membrane), PAOM – màng đội – chẩm sau (posterior atlanto-occipital membrane), PLL – dây chằng dọc sau (posterior longitudinal ligament), SSL – dây chằng trên gai (supraspinous ligament), TM – màng che (tectorial membrane).

   Màng đội – chẩm trước (AAOM) kéo dài từ bờ trước của xương bản vuông (clivus) đến cung trước của đốt đội (atlas) trước khi tiếp tục đi xuống dưới, đầu tiên từ cung trước của đốt đội đến bờ trước của đốt trục (axis) là màng đội – trục trước (AAAM) và sau đó là dây chằng dọc trước (ALL). Dây chằng đỉnh mỏm răng (apical ligament) kéo dài từ đỉnh của xương bản vuông (clivus) (điểm basion) đến đỉnh của mỏm răng (dens) đáng được đề cập đến nhưng không tạo sự ổn định (stabilisation) đáng kể. 

   Các dây chằng cánh (alar ligaments) kéo dài từ mỗi bờ cong bên của đỉnh mỏm răng và nối với các bờ trong của cả hai lồi cầu chẩm (occipital condyles). Dây chằng chữ thập (cruciate ligament) nằm ngay phía sau mỏm răng gồm các dải ngang và dải dọc. Các dải ngang (horizontal bands) dày hơn kéo dài sang hai bên và nối với các củ (tubercles) ở bờ trong của đốt đội, trong khi các dải dọc (vertical bands) kéo dài theo hướng đầu – đuôi (craniocaudally) nối với bờ sau của xương bản vuông với mỏm răng. Màng đội – chẩm sau (PAOM) kéo dài từ bờ sau của lỗ lớn xương chẩm (foramen magnum) (điểm opisthion) đến cung sau của đốt đội. Sau đó, màng đội – trục sau (PAAM) kéo dài từ cung sau của đốt đội đến các mảnh cung của đốt trục.

   Dây chằng dọc sau (PLL) nằm dọc theo bờ sau của thân sống. Ở phía trên, dây chằng dọc sau bám vào bờ sau thân đốt trục trước khi mở rộng để tạo thành màng mái. Màng mái (tectorial membrane) sau đó tiếp tục đi lên cao hơn nữa để hòa vào màng cứng (dura mater) dọc theo bờ sau của xương bản vuông. Dây chằng dọc sau rộng hơn và gắn chặt hơn với các đĩa đệm (intervertebral discs) so với thân sống, điều này ngược lại với dây chằng dọc trước (ALL) được gắn chặt vào thân sống hơn so với các đĩa đệm. Dây chằng dọc trước (ALL) nằm dọc theo bờ trước của thân sống. Như đã mô tả ở trên, ALL tiếp nối lên phía trên ngang mức thân đốt trục thành màng đội – trục trước (AAAM) và sau đó là màng đội – chẩm trước (AAOM). Ở phía dưới, cả ALL và PLL đều thuôn nhọn tại điểm bám của chúng vào bờ trước và bờ sau của thân xương cùng.

   Dây chằng vàng (ligamentum flava) có cấu tạo tương tự như màng đội – trục sau (PAAM) (và màng đội – chẩm sau – PAOM), nhưng dây chằng vàng nối giữa các mảnh cung của các đốt sống liền kề từ C2-C3 đến L5-S1. Các mỏm gai cũng được nối với nhau bởi các dây chằng được gọi là dây chằng liên gai (interspinous ligaments). Dây chằng trên gai (supraspinous/supraspinal ligament) kéo dài từ đỉnh của các mỏm gai liền kề từ C7 đến S1. Ở phía trên hơn, trên đốt sống C7 thì dây chằng trên gai liên tục với dây chằng gáy (nuchal ligament) dày hơn rất nhiều, dây chằng này cũng có điểm bám vào các mỏm gai còn lại của đốt sống cổ và củ sau của đốt đội trước khi bám vào ụ chẩm ngoài (inion) hoặc đường giữa của lồi chẩm ngoài (external occipital protuberance).

   Tủy sống (spinal cord) là phần kéo dài về phía dưới của hành tủy (medulla oblongata) bên dưới lỗ lớn xương chẩm, và đi xuống qua ống sống (spinal canal) trước khi kết thúc ở chóp tủy (conus medullaris) (thường ngang mức đốt sống L1 ở người lớn). Một dải mô xơ mỏng được gọi là dây tận (filum terminale) kéo dài về phía dưới từ đỉnh của chóp tủy và bám vào đốt sống cụt thứ nhất. Các rễ thần kinh (nerve roots) kéo dài xuống phía dưới từ chóp tủy được gọi chung là chùm đuôi ngựa (cauda equina).

   Có 8 cặp rễ thần kinh cổ, 12 cặp rễ thần kinh ngực, 5 cặp rễ thần kinh thắt lưng, 5 cặp rễ thần kinh cùng và 1 cặp rễ thần kinh cụt. Các rễ thần kinh cổ đi ra qua lỗ thần kinh (neural foramen) (hoặc lỗ liên hợp  intervertebral foramen) tương ứng với đốt sống phía dưới ngang mức đĩa đệm (ví dụ: rễ thần kinh C5 đi ra qua lỗ liên hợp C4-C5). Ngoại lệ là rễ thần kinh C8 đi ra qua lỗ liên hợp C7-T1. Các rễ thần kinh ngực, thắt lưng và S1 đến S4 đều đi ra qua lỗ liên hợp tương ứng với đốt sống ở phía trên ngang mức đĩa đệm (ví dụ: rễ thần kinh L4 đi ra qua lỗ liên hợp L4-L5). Các rễ thần kinh S5 và rễ thần kinh cụt đi ra qua lỗ cùng (sacral hiatus).

Hình minh họa.

Hình minh họa.

Đốt sống chuyển tiếp thắt lưng – cùng (Transitional lumbosacral vertebra)

   Việc đánh dấu các mức đốt sống phù hợp và xác định đốt sống chuyển tiếp thắt lưng – cùng (TLV) là rất quan trọng để báo cáo kết quả chính xác và phòng ngừa các thủ thuật cột sống thực hiện sai mức đốt sống. Đốt sống chuyển tiếp thắt lưng – cùng (TLV) là đốt sống hỗn hợp  (hybrid vertebrae) ở chỗ nối giữa cột sống thắt lưng và xương cùng. Đốt sống chuyển tiếp thắt lưng – cùng (TLV) tương đối phổ biến với tỷ lệ hiện có chung là 18.1%, xảy ra ở nam giới (28.1%) nhiều hơn nữ giới (11.1%). 

   Thắt lưng hóa (Lumbarisation) thân sống S1 xảy ra với tần suất ít hơn so với cùng hóa (sacralisation) đốt sống L5. Việc xác định vị trí của rễ thần kinh L5 là rễ thần kinh thắt lưng duy nhất không có nhánh ở đoạn gần, có thể giúp định danh chính xác đốt sống L5 ngay cả khi đốt sống L5 bị cùng hóa với độ chính xác 98%. Dây chằng chậu – thắt lưng (iliolumbar ligament) hiện diện ở 85.7% trường hợp và kéo dài từ mỏm ngang của L5 đến cánh xương chậu (iliac wing) trong 96% trường hợp giúp nó trở thành một mốc giải phẫu hữu ích khi xác định các mức đốt sống. Mặc dù các phương pháp này hữu ích trong việc dự đoán chính xác đốt sống L5, nhưng việc cung cấp sự hiện diện của đốt sống chuyển tiếp thắt lưng – cùng (TLV) và báo cáo (reporting) cách xác định các đốt sống thắt lưng – cùng cho bác sĩ lâm sàng điều trị (referring clinicians) là rất quan trọng để phòng ngừa việc phẫu thuật hoặc thủ thuật thực hiện sai mức đốt sống. 

   Phương pháp chính xác nhất để xác định số đoạn đốt sống là chụp hình toàn bộ cột sống, bằng cách sử dụng các hình ảnh trước đây làm tài liệu tham khảo hoặc bằng cách chụp hình ảnh toàn bộ cột sống. 

   Khi hiện diện, đốt sống chuyển tiếp thắt lưng – cùng (TLV) có thể được phân loại theo phân loại Castellvi (Bảng 1). Đốt sống chuyển tiếp thắt lưng – cùng (TLV) type I có mỏm ngang kéo dài ra, TLV type II có mỏm ngang tạo khớp giả (pseudo-articulate) với xương cùng, và TLV type III có mỏm ngang dính (fuse) với xương cùng (Hình 4). Type I, type II và type III có thể được phân loại thêm là xảy ra một bên (a) hoặc hai bên (b).

   TLV type IV là sự kết hợp của TLV type II ở một bên và type III ở bên còn lại. TLV có thể gây đau thắt lưng (và đau mông). Hội chứng Bertolotti đề cập đến tập hợp các triệu chứng và sự hiện diện của TLV, thường phổ biến nhất trong độ tuổi từ 20 đến 40 tuổi (third and fourth decades of life). Điều này có thể là do khớp giả giữa mỏm ngang và xương cùng, vì tỷ lệ hiện mắc xảy ra thường xuyên hơn ở những người có TLV phân loại Castellvi type II hoặc type IV.

Phân loại Castellvi	Hình thái mỏm ngang của đốt sống chuyển tiếp thắt lưng – cùng (TLV)
Type I	Mỏm ngang kéo dài ra + Một bên (Type Ia) + Hai bên (Type Ib)
Type II	Khớp giả với xương cùng + Một bên (Type IIa) + Hai bên (Type IIb)
Type III	Dính với xương cùng + Một bên (Type IIIa) + Hai bên (Type IIIb)
Type IV	Kết hợp + Type IIa và type IIIa (một bên là khớp giả và bên còn lại là dính với xương cùng)

Bảng 1: Phân loại Castellvi của đốt sống chuyển tiếp thắt lưng – xương cùng (TLV).

Hình minh họa. 

Hình 4. Giải phẫu đốt sống chuyển tiếp thắt lưng – cùng: Hình ảnh MRI T2W mặt phẳng coronal của chỗ nối thắt lưng – cùng cho thấy giải phẫu đốt sống chuyển tiếp thắt lưng – cùng (TLV) type IIa theo phân loại Castellvi với khớp giả bên trái giữa đốt sống L5 và xương cùng (mũi tên). Khớp giả (pseudo-articulation) này có thể gây đau khu trú, được gọi là Hội chứng Bertolotti (Bertolotti syndrome).

Giải phẫu đĩa đệm (Intervertebral disc anatomy)

   Đĩa đệm (intervertebral discs) là những cấu trúc sụn sợi nằm giữa 2 thân sống liền kề nhau. Đĩa đệm đóng vai trò là khớp sụn sợi (fibrocartilaginous joints) cho phép chuyển động gập (bending motion) nhẹ theo mọi hướng (ví dụ: gập (flexion), duỗi (extension), gập nghiêng sang bên (lateral flexion) và vặn xoắn (torsion)). Đĩa đệm cũng đóng vai trò như dây chằng (ligaments) để giữ cột sống lại với nhau và là các bộ phận giảm xóc (shock absorbers) để giảm bớt tải trọng nén theo trục dọc (axial loading) lên cột sống. Về mặt cấu trúc, đĩa đệm bao gồm một vòng sợi (annulus fibrosus) bên ngoài và một nhân nhầy (nucleus pulposus) bên trong, được nối với các mâm sụn/đĩa tận sụn (cartilaginous endplates) của các thân đốt sống liền kề nhau (Hình 5). 

   Vòng sợi (annulus fibrosus) bao gồm nhiều lớp collagen phiến mỏng xếp chồng, có chức năng như một lớp vỏ cứng ngoại vi bao quanh nhân đĩa và gắn vào đĩa tận của đốt sống, tạo ra sức bền kéo (tensile strength) và sức bền xuyên tâm (radial strength) cho đĩa đệm. Nhân nhầy (nucleus pulposus) là phần lõi dạng gel (gelatinous core) của các sợi collagen lỏng lẻo, proteoglycan và nước, có chức năng như một bộ phận giảm xóc để tạo ra sức bền chịu lực nén (compressive strength) cho đĩa đệm. Đĩa đệm là một cấu trúc vô mạch (avascular) nhận chất dinh dưỡng từ các mao mạch (capillaries) bên trong đĩa tận của đốt sống (vertebral endplates) và dựa vào sự khuếch tán thụ động (passive diffusion) để cung cấp cho các tế bào bên trong đĩa đệm.

Hình minh họa.

Hình 5: Đĩa đệm bình thường và thoái hóa đĩa đệm nhẹ (mild disc degeneration): Hình ảnh MRI T2W sagittal cột sống thắt lưng cho thấy tín hiệu cao (hyperintensity) bình thường bên trong đĩa đệm tầng L4-L5 với sự phân biệt rõ ràng giữa nhân nhầy (dấu sao) và vòng sợi (mũi tên). Thoái hóa đĩa đệm nhẹ chủ yếu ảnh hưởng đến đĩa đệm tầng L1-L2 với tín hiệu thấp ở phía trước, ranh giới phân biệt giữa nhân nhầy và vòng sợi là không rõ, có dải ngang dạng đường và giảm nhẹ chiều cao đĩa đệm ở phía trước (đầu mũi tên).

Thoái hóa đĩa đệm (Disc degeneration)

   Trên MRI, đĩa đệm bình thường cho thấy ranh giới rõ ràng giữa nhân nhầy và vòng sợi với tín hiệu cao trên T2W của nhân nhầy bên trong và tín hiệu tương đối thấp hơn trên T2W của vòng sợi ở ngoại vi, tương ứng với sự khác biệt tương đối về hàm lượng nước (Hình 5). 

   Thoái hóa đĩa đệm mô tả một loạt các quá trình sinh lý bệnh dẫn đến mất chức năng của đĩa đệm. Các yếu tố ảnh hưởng đến thoái hóa đĩa đệm bao gồm stress cơ học, lão hóa, các yếu tố lối sống (ví dụ: hút thuốc lá) và khuynh hướng di truyền. Hậu quả của các yếu tố này là mất đi proteoglycan ưa nước và do đó làm mất hàm lượng nước trong nhân nhầy, làm giảm khả năng chống chịu tải trọng nén theo dọc trục. Cùng với tình trạng khô đĩa đệm (disc desiccation) thì thoái hóa đĩa đệm bao gồm rất nhiều quá trình thoái hóa ảnh hưởng đến đĩa đệm và đĩa tận sụn liền kề nhau bao gồm: hẹp khoang đĩa đệm, xơ hóa, hiện tượng đĩa đệm khí hóa (vacuum disc phenomenon), khe vòng xơ (annular fissures), mòn sụn đĩa tận, gai xương ở rìa xương (marginal osteophytosis) và thay đổi đĩa tận thoái hóa Modic (Modic degenerative endplate changes).

   Các dấu hiệu thoái hóa đĩa đệm trên MRI được phát hiện tốt nhất trên xung T2W. Các dấu hiệu này bao gồm tín hiệu thấp trong đĩa đệm trên T2W, mất ranh giới bình thường rõ ràng giữa nhân nhầy và vòng sợi, và cuối cùng là giảm chiều cao đĩa đệm.

   Khe vòng xơ (Annular fissures) là một dấu hiệu thường gặp trong thoái hóa đĩa đệm, được định nghĩa là sự mất liên tục (disruption) các sợi của vòng sợi, có thể xảy ra bên trong vòng sợi hoặc tại điểm bám của vòng sợi vào thân sống. Trên MRI, khe vòng xơ (Annular fissures) cho thấy đường tín hiệu cao trên T2W và bắt thuốc tương phản (contrast enhancement) bên trong đĩa đệm do có dịch và sự phát triển vào trong của mô hạt có mạch máu (ingrowth of vascularised granulation tissue). Các dấu hiệu trên MRI có thể được sử dụng để xác định tính cấp tính (mới xảy ra hay đã lâu).

   Vì vậy, thuật ngữ rách vòng xơ (annular tear) không còn được khuyến cáo sử dụng vì khe vòng xơ (annular fissures) là một quá trình thoái hóa mạn tính mà không phải là một quá trình chấn thương cấp tính như thuật ngữ rách (tear) đề cập. 

   Khe vòng xơ (annular fissures) có thể được phân loại theo chiều hướng (orientation) và vị trí (location) thành khe dạng đồng tâm (concentric), khe dạng xuyên tâm (radial) và khe dạng ngang (transverse). Khe vòng xơ dạng đồng tâm (concentric fissures) song song với đường viền ngoại vi của đĩa đệm và thường không được nhìn thấy trên MRI. Khe vòng xơ dạng xuyên tâm (Radial fissures) là sự mất liên tục (disruptions) của các sợi vòng sợi theo hướng dọc, ngang hoặc chếch, kéo dài từ ngoại vi vào đến nhân nhầy (Hình 6). Khe vòng xơ dạng ngang (Transverse fissures) là sự mất liên tục các sợi Sharpey ở ngoại vi của vòng sợi tại các vị trí bám của nó vào đĩa tận của đốt sống liền kề.

Hình 6. Thoái hóa đĩa đệm (Disc degeneration) và khe vòng xơ (annular fissure): Hình ảnh MRI xung STIR mặt phẳng sagittal cột sống thắt lưng cho thấy thoái hóa đĩa đệm nhiều tầng (multilevel disc degeneration) được chứng minh với đĩa đệm có tín hiệu thấp (disc hypointensity) và giảm chiều cao đĩa đệm (loss of intervertebral disc height), thấy rõ nhất tại các tầng L3-L4 và L5-S1. Tín hiệu cao dạng đường (Linear hyperintensity) kéo dài từ nhân nhầy (nucleus pulposus) đến bờ của vòng sợi (annulus fibrosus) ở tầng L4-L5 là đặc trưng của khe vòng xơ dạng xuyên tâm (radial annular fissure) (mũi tên).

 

Hình minh họa: Các dạng khe của vòng sợi (Fissures of the annulus fibrosus). Khe của vòng sợi biểu hiện dưới dạng sự tách ra các sợi của vòng sợi theo hướng xuyên tâm (R – radial), hướng ngang (T – transverse), và/hoặc hướng đồng tâm (C – concentric). Khe vòng xơ dạng ngang (transverse fissure) được mô tả là một khe xuyên tâm phát triển hoàn toàn hướng theo chiều ngang; thuật ngữ ‘transverse fissure’ thường được áp dụng cho sự phân tách ít lan rộng hơn, chỉ giới hạn ở vòng sợi ngoại vi và các điểm bám vào xương của vòng sợi.

Thay đổi tủy xương thoái hóa Modic (Modic degenerative marrow changes)

   Thay đổi tủy xương thoái hóa Modic gồm 3 loại thay đổi tín hiệu tủy xương riêng biệt trên MRI thường nằm kế cận với đĩa đệm bị thoái hóa (Bảng 2). 

   Thay đổi thoái hóa Modic type I có tín hiệu thấp trên T1W, tín hiệu cao trên T2W và bắt thuốc tương phản sau tiêm gadolinium tương ứng với phù hoặc viêm tủy xương (Hình 7). 

   Thay đổi thoái hóa Modic type II có tín hiệu cao trên T1W và tín hiệu cao trên T2W, cho thấy sự thay thế tủy đỏ tạo máu (haematopoietic red marrow) bình thường bằng tủy vàng là mỡ (fatty yellow marrow) (Hình 8). 

   Thay đổi thoái hóa Modic type III có tín hiệu thấp trên T1W và tín hiệu thấp trên T2W là kết quả của xơ hóa xương (osseous sclerosis) (Hình 9).

Phân loại Modic	Tín hiệu trên T1W	Tín hiệu trên T2W	Sau tiêm thuốc gadolinium	Sinh bệnh học
Type I	Thấp	Cao	Có bắt thuốc	Phù hoặc viêm tủy xương
Type II	Cao	Cao	Không bắt thuốc	Thay thế bằng tủy mỡ
Type III	Thấp	Thấp	Không bắt thuốc	Xơ hóa xương dưới sụn

Bảng 2: Đặc điểm tín hiệu trên MRI và sinh bệnh học của thay đổi tủy xương thoái hóa modic ở gần đĩa tận. (Xin xem trên laptop để xem cả bảng dịch).

Hình 7. Thay đổi tủy xương thoái hóa Modic type I: Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal cột sống thắt lưng xung T1W (A) và T2W (B) cho thấy tín hiệu thấp trên T1W và tín hiệu cao trên T2W bên trong tủy xương nằm kế cận với đĩa đệm bị thoái hóa tầng L3-L4, phù hợp với thay đổi tủy xương thoái hóa Modic type  I (các đầu mũi tên đen). Ngoài ra, còn có mất nước đĩa đệm (disc desiccation) ở các tầng L2-L3, L3-L4 và L4-L5, lồi đĩa đệm (disc bulges) ở tầng L2-L3 và L4-L5, và thoát vị đĩa đệm dạng cổ hẹp extrusion (disc extrusion) ở tầng L3-L4.

 

Hình 8. Thay đổi tủy xương thoái hóa Modic type II: Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal cột sống thắt lưng xung T1W (A) và T2W (B) cho thấy tín hiệu cao trên T1W và tín hiệu cao trên T2W ở tủy xương nằm kế cận với đĩa đệm bị thoái hóa ở tầng L4-L5, phù hợp với thay đổi tủy xương thoái hóa Modic type II (các đầu mũi tên trắng). Có thoát vị đĩa đệm dạng cổ hẹp extrusion (disc extrusion) mức độ nặng hướng xuống dưới  ở tầng L4-L5 (các mũi tên trắng). Ngoài ra, còn có mất nước đĩa đệm và lồi đĩa đệm ở tầng L3-L4 và L5-S1.

 

Hình 9. Thay đổi tủy xương thoái hóa Modic type III: Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal cột sống thắt lưng xung T1W (A) và T2W (B) cho thấy tín hiệu thấp trên T1W và tín hiệu thấp trên T2W ở tủy xương dọc theo các đĩa đệm L3-L4 và L5-S1, phù hợp với thay đổi tủy xương thoái hóa Modic type III (mũi tên đen). Ngoài ra, còn có mất nước đĩa đệm, giảm chiều cao đĩa đệm, và lồi đĩa đệm ở tất cả các tầng đĩa đệm thắt lưng.

   Thay đổi tủy xương thoái hóa Modic thường tiến triển từ type I sang type II rồi sang type III và có thể là hỗn hợp của các type (ví dụ: type I và II). Đau thắt lưng và các triệu chứng dai dẳng mặc dù đã áp dụng các biện pháp điều trị bảo tồn thường liên quan nhất đến sự hiện diện của thay đổi đĩa tận thoái hóa Modic type I. Nguyên nhân của thay đổi đĩa tận thoái hóa (degenerative endplate changes) Modic type I vẫn đang là chủ đề tranh luận, với các yếu tố đóng góp có thể là stress cơ học, môi trường gây viêm (proinflammatory environment) được kích thích bởi đĩa đệm thoái hóa, và/hoặc viêm đĩa đệm đốt sống nhiễm trùng (infectious spondylodiscitis) do vi khuẩn độc lực thấp (low-virulence bacteria).

Lồi đĩa đệm (Disc bulge) và thoát vị đĩa đệm (disc herniation)

   Năm 2014, cập nhật về các khuyến cáo liên quan đến danh pháp đĩa đệm thắt lưng (lumbar disc nomenclature) đã được đưa ra bởi các lực lượng đặc nhiệm liên hợp (joint task forces) từ Hiệp hội Cột sống Bắc Mỹ (North American Spine Society), Hiệp hội Điện quang Cột sống Hoa Kỳ (American Society of Spine Radiology), và Hiệp hội Chẩn đoán hình ảnh Thần kinh Hoa Kỳ (American Society of Neuroradiology). Những hướng dẫn cập nhật này nhằm mục đích tiêu chuẩn hóa thuật ngữ cho các báo cáo kết quả chẩn đoán hình ảnh (radiology reporting) của thoái hóa đĩa đệm thắt lưng, vì sự hiểu biết sâu hơn được cung cấp bởi các tài liệu y khoa đã phát triển kể từ các khuyến cáo ban đầu được xuất bản vào năm 2001. Các định nghĩa sau đây về lồi đĩa đệm, thoát vị đĩa đệm, và vị trí dựa trên các khuyến cáo về danh pháp đĩa đệm thắt lưng năm 2014 này.

   Lồi đĩa đệm (Disc bulge) đề cập đến sự mở rộng trên diện rộng (broad-based extension) của đĩa đệm vượt ra khỏi các mép của đĩa tận đốt sống kế cận. Theo định nghĩa, > 90° chu vi của đĩa đệm phải mở rộng vượt ra khỏi các mép của đĩa tận đốt sống (vertebral endplates) mới được coi là lồi đĩa đệm. Khi mở rộng ra phía sau vào ống sống (spinal canal), lồi đĩa đệm có thể nhô đều vào cả nửa bên phải và nửa bên trái của ống sống, được gọi là lồi đĩa đệm đối xứng (symmetric). Lồi đĩa đệm có thể không đối xứng (asymmetric), nhô ra nhiều hơn về phía bên phải hoặc bên trái của ống sống (Hình 10). Về mặt giải phẫu, lồi đĩa đệm chỉ chứa vòng sợi (annulus fibrosus).

Hình 10. Lồi đĩa đệm (Disc bulge): Hình ảnh MRI T2W mặt phẳng axial cắt qua đĩa đệm tầng L2-L3 cho thấy lồi đĩa đệm bên phải không đối xứng (mũi tên). Lồi đĩa đệm này gây hẹp nhẹ ngách bên (subarticular recess) bên phải (đầu mũi tên).

  Ngược lại, thoát vị đĩa đệm đề cập đến sự mở rộng khu trú hơn của đĩa đệm, ảnh hưởng đến < 90° chu vi của đĩa đệm vượt ra ngoài giới hạn bình thường của nó. Thoát vị đĩa đệm là hậu quả của vòng sợi bị rách làm cho nhân nhầy chui vào vị trí rách này. Khác với lồi đĩa đệm, thoát vị đĩa đệm có nhiều khả năng gây ra triệu chứng hơn vì chúng thường lan rộng ra xa hơn khỏi đĩa đệm ban đầu (native disc) để tiếp xúc và chèn ép tủy sống hoặc các rễ thần kinh.

   Thoát vị đĩa đệm (Disc herniations) có thể được chia theo hình thái thành thoát vị đĩa đệm cổ rộng (disc protrusions) hoặc thoát vị đĩa đệm cổ hẹp (disc extrusions). Thoát vị đĩa đệm cổ rộng (disc protrusions) là dạng thoát vị có đáy rộng (broad-based herniation) trong đó bề rộng của đáy lớn hơn bất kỳ phần nào khác của thoát vị (Hình 11). Thoát vị đĩa đệm cổ hẹp (disc extrusions) là dạng thoát vị trong đó bề rộng của đáy nhỏ hơn phần còn lại của thoát vị ở bất kỳ mặt phẳng nào (Hình 12A).

   Trong thoát vị đĩa đệm cổ hẹp (disc extrusion) với thành phần đĩa đệm thoát vị ra có dạng cuống (stalk-like) dính vào đĩa đệm gốc có thể làm thành phần thoát vị di chuyển lên trên hoặc xuống dưới trong ống sống, lần lượt được gọi là di trú lên trên (cranial migration) hoặc di trú xuống dưới (caudal migration). Nếu thành phần thoát vị bị đứt rời với đĩa đệm gốc trong thoát vị cổ hẹp thì gọi là thoát vị đĩa đệm có mảnh rời (disc sequestration) (Hình 12B). Do đó, thoát vị đĩa đệm có mảnh rời (Disc sequestration) dẫn đến một mảnh đĩa đệm tự do nằm bên trong ống sống, tách biệt hoàn toàn với đĩa đệm gốc. Thoát vị đĩa đệm có mảnh rời (Disc sequestration) cũng có thể biểu hiện di trú lên trên (cranial migration) hoặc xuống dưới (caudal migration) trong ống sống. Việc bác sĩ chẩn đoán hình ảnh (radiologist) phát hiện và mô tả vị trí của những mảnh đĩa đệm tự do này là rất quan trọng vì chúng có thể bị bỏ sót trong quá trình can thiệp phẫu thuật.

Hình 11. Thoái vị đĩa đệm có cổ rộng (Disc protrusion): Hình ảnh MRI T2W axial (A) và sagittal (B) cột sống thắt lưng cho thấy thoái vị đĩa đệm có cổ rộng trung tâm (central disc protrusion) (các đầu mũi tên đen) với khe vòng xơ (annular fissure at) tại tầng L4-L5.

 

Hình 12A. Thoát vị đĩa đệm có cổ hẹp (Disc extrusion): Hình ảnh MRI T2W sagittal (A) cột sống thắt lưng cho thấy thoát vị đĩa đệm cổ hẹp với thành phần thoát vị di chuyển lên trên tại tầng L4–L5 (đầu mũi tên trắng). Đồng thời có mất nước đĩa đệm (disc desiccation) tại tầng L5-S1. 

Hình ảnh 12B. Hình ảnh MRI T2W sagittal (B) cột sống thắt lưng ở bệnh nhân khác cho thấy thoát vị đĩa đệm cổ hẹp với thành phần thoái vị kích thước lớn di chuyển lên trên tại tầng L4-L5 (mũi tên), đã được xác nhận là thoát vị đĩa đệm có mảnh rời (disc sequestratio) khi phẫu thuật. Ngoài ra, còn có thoát vị đĩa đệm cổ hẹp kích thước nhỏ di trú lên trên (cranial migration) và khe vòng xơ tại tầng L5-S1.

   Nốt Schmorl (Schmorl nodes) cũng đại diện cho một loại thoát vị đĩa đệm khác, còn được gọi là thoát vị đĩa đệm trong đốt sống (intervertebral disc herniations), loại thoát vị này nhô lên trên hoặc xuống dưới xuyên qua đĩa tận đốt sống (vertebral endplate) vào trong thân đốt sống kế cận. Nốt Schmorl thường không gây triệu chứng nhưng có thể gây đau trong giai đoạn phát triển cấp. Nốt Schmorl được phát hiện tình cờ thường cho thấy các đặc điểm tín hiệu trên T1W và T2W tương tự như đĩa đệm gốc của nó, với một viền mỏng tín hiệu thấp trên T1W và T2W tương ứng với xơ hóa xương (osseous sclerosis).

   Tuy nhiên, ở giai đoạn cấp thì thoát vị đĩa đệm trong đốt sống (intervertebral herniation) có thể có bắt thuốc tương phản bên trong hoặc ngoại vi và có tín hiệu cao trên T2W kèm phù tủy xương xung quanh làm cho chúng dễ bị nhầm lẫn với tổn thương xương xâm lấn (Hình 13). Nốt Schmorl được chẩn đoán tốt nhất trên mặt cắt sagittal, vì sự liên tục của thành phần thoát vị đĩa đệm trong đốt sống với đĩa đệm gốc của nó nằm kế cận.

Hình 13. Nốt Schmorl cấp tính: Hình ảnh MRI T2W sagittal (A) và T1W có xóa mỡ (FS) sau tiêm thuốc tương phản (B) cột sống thắt lưng cho thấy thoát vị đĩa đệm vào trong thân sống có tín hiệu cao trên T2W và bắt thuốc tương phản liên quan đến đĩa tận trên (superior endplate) của đốt sống L3 kèm phù tủy xương xung quanh (các mũi tên), phù hợp với nốt Schmorl cấp tính. Haemangioma thân sống tình cờ được phát hiện tại đốt sống L5 (các đầu mũi tên).

Báo cáo vị trí của tổn thương trên cột sống (Spine location reporting)

   Vị trí của thoát vị đĩa đệm thắt lưng giúp xác định rễ thần kinh chùm đuôi ngựa nào có thể bị chèn ép (impinged). Đối với mặt phẳng ngang (transverse plane) đi qua đĩa đệm, vị trí của tổn thương bên trong ống sống có thể được mô tả từ trong ra ngoài lần lượt là: vùng trung tâm (central), vùng dưới khớp/vùng ngách bên (subarticular), vùng lỗ liên hợp (foraminal), hoặc vùng ngoài lỗ liên hợp (extraforaminal) (Hình 14A). 

   Vùng trung tâm (central zone) là phần giữa của ống sống nằm giữa các bờ trong của khớp liên mấu (facet joints). Thoát vị đĩa đệm trung tâm (Central disc herniations) có thể nằm hoàn toàn ở đường giữa (midline) hoặc hơi lệch sang bên phải hoặc bên trái, lần lượt được gọi là thoát vị trung tâm lệch phải hoặc lệch trái. Thoát vị đĩa đệm trung tâm gây ra các mức độ khác nhau của hẹp ống sống (spinal canal stenosis), hẹp bao màng cứng (thecal sac), và gây hiệu ứng khối (mass effect) phía sau lên các rễ thần kinh chùm đuôi ngựa; tuy nhiên, thoát vị đĩa đệm trung tâm hiếm khi chèn ép lên một rễ thần kinh duy nhất.

Hình 14. Báo cáo vị trí tổn thương trên cột sống: Hình ảnh MRI T2W axial (A) cắt qua đĩa đệm tầng L3-L4 với các vị trí được phân chia thành các vùng dựa trên bờ trong của khớp liên mấu (medial margins of the facet joints), mép bên trong của cuống sống (medial cortices of the pedicles), và mép bên ngoài của cuống sống (lateral cortices of the pedicles), theo thứ tự từ trong ra ngoài:

+ Vùng trung tâm (CZ – central zone)

+ Vùng dưới khớp/vùng ngách bên (SZ – subarticular zone)

+ Vùng lỗ liên hợp (FZ – foraminal zone)

+ Vùng ngoài lỗ liên hợp (EFZ – extraforaminal zone)

Hình ảnh MRI T2W sagittal (B) cột sống thắt lưng phần thấp với các vị trí được phân chia thành các vùng dựa trên mép của đĩa đệm, mép dưới của cuống sống (inferior cortices of the pedicles), và mép trên của cuống sống, theo thứ tự từ dưới lên trên:

+ Vùng đĩa đệm (DZ – discal zone)

+ Vùng dưới cuống sống (IPZ – infrapedicular zone)

+ Vùng cuống sống (PZ – pedicular zone)

+ Vùng trên cuống sống (SPZ – suprapedicular zone).

   Vùng ngách bên (subarticular zone) nằm ở phía ngoài vùng trung tâm (central zone) của ống sống (spinal canal), và ngay phía trước khớp liên mấu (facet joint). Vùng ngách bên (subarticular zone) có giới hạn về phía trong là bờ trong của khớp liên mấu và phía ngoài là mặt trong vỏ xương của cuống sống (pedicle). Phần phía ngoài này của ống sống được gọi là ngách dưới khớp (subarticular recess) hoặc ngách bên (lateral recess), là nơi đi qua của các rễ thần kinh chùm đuôi ngựa (cauda equina nerve roots), những rễ này sau đó sẽ thoát ra ở lỗ liên hợp (neural foramen) phía dưới nó (ví dụ: rễ thần kinh L4 đi qua ngách bên của tầng L3-L4 và thoát ra ở lỗ liên hợp L4-L5.

   Như vậy, thoát vị đĩa đệm vào ngách bên (subarticular disc herniations) có thể chèn ép các rễ thần kinh đi qua vùng này, dẫn đến bệnh lý rễ thần kinh (radiculopathy) ở mức thấp hơn mức đĩa đệm nằm giữa hai đốt sống (ví dụ: thoát vị đĩa đệm vào ngách bên tầng L3-L4 chèn ép rễ thần kinh L4, gây ra bệnh lý rễ thần kinh L4).

   Bên ngoài ngách bên là vùng lỗ liên hợp (foraminal zone). Thoát vị đĩa đệm lỗ liên hợp (foraminal disc herniations) là đĩa đệm bị thoát vị nhô vào lỗ liên hợp thắt lưng (lumbar neural foramina) nằm bên dưới cuống sống, phía trước mỏm khớp dưới (inferior articular pillar) và phía sau mặt dưới ngoài của thân sống và đĩa đệm kế cận. Thoát vị đĩa đệm lỗ liên hợp có thể chèn ép các rễ thần kinh đi ra nằm trong lỗ liên hợp.

   Ngược lại với thoát vị đĩa đệm ngách bên thì thoát vị đĩa đệm lỗ liên hợp sẽ chèn ép các rễ thần kinh này dẫn đến bệnh lý rễ thần kinh ở mức phía trên mức đĩa đệm giữa hai đốt sống (ví dụ: thoát vị đĩa đệm lỗ liên hợp tầng L3-L4 chèn ép rễ thần kinh L3 đi ra, gây ra bệnh lý rễ thần kinh L3).

   Cuối cùng, vùng ngoài lỗ liên hợp (extraforaminal zone) nằm ở phía ngoài so với vùng lỗ liên hợp (foraminal zone). Thoát vị đĩa đệm ngoài lỗ liên hợp (extraforaminal disc herniations) nhô vào vùng ngoài lỗ liên hợp, và do đó nằm phía ngoài cuống sống. Thoát vị này cũng có thể chèn ép các rễ thần kinh vừa đi ra khỏi lỗ liên hợp kế cận và do đó sẽ gây ra bệnh lý rễ thần kinh tương tự như thoát vị đĩa đệm lỗ liên hợp ở cùng mức (ví dụ: thoát vị đĩa đệm ngoài lỗ liên hợp tầng L3-L4 chèn ép rễ thần kinh L3 vừa đi ra, gây ra bệnh lý rễ thần kinh L3). 

   Ngoài ra, các tổn thương bên trong ống sống có thể được mô tả theo vị trí từ trên xuống dưới (craniocaudal location) so với đĩa đệm và cuống sống từ dưới lên trên bao gồm các vùng: vùng đĩa đệm (discal), vùng dưới cuống sống (infrapedicular), vùng cuống sống (pedicular), hoặc vùng trên cuống sống (suprapedicular) (Hình 14B). Cùng với các phép đo chiều dài, vị trí từ trên xuống dưới và mức độ mở rộng của thoát vị đĩa đệm cổ hẹp (extrusion) hoặc thoát vị đĩa đệm có mảnh rời (sequestration) kèm có hoặc không có sự di trú (migration) của đĩa đệm có thể được mô tả bằng cách sử dụng các vùng này. Sự phân loại này được xác định rõ nhất trên hình ảnh mặt phẳng đứng dọc (sagittal imaging).

Thoái hóa khớp liên mấu (Facet joint arthrosis) và thoái hóa khớp mỏm móc (uncovertebral joint arthrosis)

   Khớp liên mấu (facet joints) còn được gọi là khớp Z (zygapophyseal joints) là các khớp hoạt dịch theo cặp đối xứng nhau hai bên nằm giữa mỏm khớp của hai đốt sống liền kề tại mỗi đoạn cột sống di động. Các khớp này tạo điều kiện thuận lợi, nhưng đồng thời cũng làm hạn chế chuyển động tại mỗi đoạn chuyển động của cột sống nhằm bảo vệ cột sống không bị gập (flexion), duỗi (extension), dịch chuyển ra trước (anterior translation) và xoay (rotation) quá mức. 

   Khớp mỏm móc (uncovertebral joints) còn được gọi là khớp Luschka (Luschka joints) là khớp hoạt dịch theo cặp đối xứng nhau nằm dọc theo bờ sau–ngoài của đĩa đệm ở 5 mức đĩa đệm cột sống cổ (ví dụ: từ C2-C3 đến C6-C7). Các khớp này được hình thành bởi các mỏm móc (uncinate processes) nhô lên phía trên dọc theo bờ sau–ngoài của thân sống khớp với bờ sau–ngoài của thân đốt sống liền kề phía trên (cranial vertebral body) và tạo thành một phần của thành trước–trong của lỗ liên hợp. Khớp mỏm móc kiểm soát việc gập và duỗi của cột sống cổ, đồng thời hạn chế gập sang bên. Chúng cũng tạo ra một hàng rào vật lý để ngăn đĩa đệm thoát vị vào lỗ liên hợp cột sống cổ.

   Tương tự như các khớp hoạt dịch khác trong cơ thể, khớp liên mấu và khớp mỏm móc có thể trải qua các thay đổi thoái hóa liên quan đến stress cơ học lặp đi lặp lại và lão hóa, thường đi kèm với thoái hóa đĩa đệm. Thoái hóa khớp liên mấu biểu hiện trên MRI bằng các mức độ khác nhau: hẹp khe khớp (joint space narrowing), bề mặt khớp không đều (articular surface irregularity), mòn xương dưới khớp (subarticular erosions) hoặc thay đổi dạng nang (cyst-like changes), gai xương rìa khớp (marginal osteophytosis), và/hoặc phì đại khớp liên mấu (facet hypertrophy) (Hình 15).

   Sự phát triển quá mức của xương (osseous overgrowth) và sự hình thành gai xương (osteophytosis) do thoái hóa khớp liên mấu và thoái hóa khớp mỏm móc ở cột sống cổ, dẫn đến hẹp lỗ liên hợp kế cận, mức độ hẹp này có thể được định lượng trên MRI (Hình 16). Dịch trong bao hoạt dịch bình thường bên trong khớp liên mấu không được thấy rõ hoặc hầu như không thể thấy trên MRI.

   Tràn dịch khớp liên mấu (Facet joint effusions) thể hiện bằng sự gia tăng lượng dịch có tín hiệu cao trên T2W bên trong khe khớp giãn rộng và là dấu hiệu cho thấy mức độ chuyển động cho phép của khớp liên mấu lớn hơn bất thường. Sự bắt thuốc Gadolinium sau tiêm của khớp và tủy xương kế cận cho thấy tình trạng viêm bao hoạt dịch (synovitis) trong tình trạng thoái hóa khớp liên mấu.

   Ngoài ra, thoái hóa khớp liên mấu thường đi kèm với sự dày lên và thừa ra (redundancy) của dây chằng vàng (ligamentum flavum) bên dưới, phổ biến nhất là ở cột sống thắt lưng. Dây chằng vàng dày lên biểu hiện dưới dạng tăng độ rộng của dây chằng có tín hiệu thấp trên T2W dọc theo bờ sau–ngoài của ống sống.

Hình 15. Thoái hóa khớp liên mấu (Facet arthrosis): Hình ảnh MRI mặt phẳng axial trên T2W tại tầng C4-C5 (C4-C5 level) cho thấy sự phì đại khớp liên mấu bên trái (mũi tên), dẫn đến hẹp nặng lỗ liên hợp tầng C4-C5 bên trái (đầu mũi tên).

 

Hình 16. Thoái hóa khớp mỏm móc (Uncovertebral joint arthrosis): Hình ảnh MRI mặt phẳng axial trên T2 gradient-recalled echo tại tầng C5-C6 cho thấy phì đại khớp mỏm móc bên trái (đầu mũi tên) gây hẹp lỗ liên hợp bên trái.

Nang hoạt dịch (Synovial cyst)

   Nang hoạt dịch (Synovial cysts) là tình trạng thoát vị (herniations) có vỏ bao chứa dịch hoạt dịch, xuất phát từ khớp liên mấu bị thoái hóa và nằm bên ngoài khoang khớp. Các nang này thường gặp nhất ở cột sống thắt lưng, nhưng có thể xảy ra ở bất kỳ khớp liên mấu nào. Khi các nang này mở rộng về phía trước từ khớp liên mấu vào ống sống, chúng có thể gây hẹp ngách bên (subarticular recess) hoặc hẹp ống sống. 

   Ở cột sống thắt lưng, nang hoạt dịch choán chỗ trong ngách bên có thể chèn ép các rễ thần kinh của chùm đuôi ngựa đi qua, là những rễ thần kinh đi ra ở lỗ liên hợp thấp hơn kế cận (ví dụ: nang hoạt dịch ở tầng L4-L5 chèn ép rễ thần kinh L5 nằm trong ngách bên tầng L4-L5).

   Trên MRI, nang hoạt dịch thường có tín hiệu cao (hyperintense) trên T2W với vùng ngoại vi có tín hiệu thấp nằm ngay cạnh khớp liên mấu ở phần sau–ngoài của ống sống (Hình 17). Trong trường hợp nang có xuất huyết trước đó thì thành phần trong nang có thể biểu hiện tín hiệu thay đổi trên T1W và T2W.

   Dấu hiệu tín hiệu trống (signal void) và nhạy từ (susceptibility) bên trong nang tương ứng với khí là dấu hiệu đặc trưng bệnh lý (pathognomonic) của nang hoạt dịch, vì nó cho thấy có sự liên tục với hiện tượng khí hoá trong khớp (vacuum joint phenomenon) của khớp liên mấu kế cận.

Trên hình ảnh T1W sau tiêm Gadolinium, nang hoạt dịch biểu hiện mức độ bắt thuốc phần ngoại vi khác nhau, và chúng thường đi kèm với các dấu hiệu bổ sung của thoái hóa khớp liên mấu và tràn dịch khớp.

Hình 17. Nang hoạt dịch (Synovial Cyst): Hình ảnh MRI mặt phẳng axial T2W ở tầng L4–L5 cho thấy một tổn thương dạng nang nhỏ có tín hiệu cao kèm viền tín hiệu thấp nằm cạnh khớp liên mấu bên phải ở tầng L4–L5, tương ứng với nang hoạt dịch (mũi tên). Nang hoạt dịch này chèn ép rễ thần kinh L5 bên phải đi qua ngách bên (đầu mũi tên).

Hẹp ống sống (Spinal canal narrowing), hẹp ngách bên (subarticular recess narrowing) và hẹp lỗ liên hợp (neural foraminal narrowing).

   Ngoài việc cung cấp các chức năng cơ học như nâng đỡ cấu trúc cho tư thế đứng thẳng và chuyển động linh hoạt thì cột sống còn có chức năng bảo vệ tủy sống và các rễ thần kinh. Ống sống là khoang nằm bên trong cột sống chứa tủy sống, chóp tủy (conus medullaris) và các rễ thần kinh chùm đuôi ngựa.

   Hình dạng của ống sống là thay đổi do có sự khác biệt về hình dạng giải phẫu của các đốt sống cổ, đốt sống ngực và đốt sống thắt lưng; tuy nhiên, ranh giới của ống sống lại tương đối không thay đổi dọc theo toàn bộ cột sống. Bờ trước của ống sống được tạo nên bởi bờ sau của thân sống, các đĩa đệm và dây chằng dọc sau. Bờ sau của ống sống được hình thành bởi các khớp liên mấu, các mảnh cung (laminae) và dây chằng vàng (ligamentum flavum). Các lỗ liên hợp đối xứng hai bên cho phép rễ thần kinh đi ra ở mỗi mức gian đốt sống.

   Các thay đổi thoái hóa của cột sống có thể làm hẹp ống sống hoặc lỗ liên hợp và gây tổn thương cho tủy sống hoặc các rễ thần kinh. Có nhiều phương pháp để định lượng mức độ hẹp ống sống và mức độ chèn ép tủy sống bằng cách sử dụng kích thước ống sống (canal dimensions), diện tích mặt cắt ngang và tỉ lệ kích thước. Nhiều phương pháp trong số này tốn thời gian và không thực tế để ứng dụng lâm sàng, nhưng chúng có thể được sử dụng trong tương lai với sự hỗ trợ của phần mềm tự động hóa bằng máy tính.

   Đường kính trước-sau trên mặt phẳng sagittal của ống sống cổ trung bình trên MRI là khoảng 13.7-14.1mm. Đường kính trước-sau trên mặt phẳng sagittal của ống sống cổ được coi là hẹp tương đối nếu < 13 mm, và hẹp tuyệt đối nếu < 10 mm, dựa trên các phép đo thu được từ hình ảnh X-quang cột sống cổ có tương quan với các triệu chứng bệnh lý tủy. MRI có ưu điểm hơn X-quang hoặc CT scan trong việc phát hiện các nguyên nhân gây hẹp bao màng cứng (thecal sac) do các cấu trúc mô mềm như thoát vị đĩa đệm và dày dây chằng vàng.

   Hẹp bao màng cứng ở cổ với đường kính ≤ 8 mm được đo trên T2W mặt phẳng dọc giữa (midsagittal T2W images) tại tầng đĩa đệm có liên quan đến khả năng tổn thương tủy cổ nhiều hơn sau chấn thương nhẹ. Đường kính trước-sau trên mặt phẳng sagittal của ống sống thắt lưng trung bình và đường kính bao màng cứng thắt lưng trung bình trên MRI lần lượt là khoảng 16.9-18.7 mm và 12.9-15.3 mm. Trong thực hành lâm sàng, đường kính trên mặt phẳng dọc giữa (midsagittal diameter) của bao màng cứng thắt lưng trên MRI nếu < 12 mm được coi là hẹp.

   Để phục vụ cho mục đích báo cáo hình ảnh, phương pháp định lượng mức độ hẹp ống sống phải đơn giản, khách quan, có khả năng đo đạc lại chính xác và có ý nghĩa lâm sàng. Phương pháp này gồm đo diện tích cắt ngang (cross-sectional area) trên mặt phẳng ngang tại vị trí ống sống bị hẹp nặng  nhất, sau đó so sánh các phép đo này với kích thước ống sống bình thường.

   Mức độ hẹp ống sống (spinal canal compromise) sau đó được phân loại thành hẹp nhẹ (mild), hẹp trung bình (moderate), hoặc hẹp nặng (severe) nếu mức độ hẹp lần lượt chiếm < 1/3; > 1/3 nhưng < 2/3; và > 2/3 ống sống. Một phân loại định tính bổ sung cho mức độ hẹp ống sống thắt lưng được thực hiện bằng cách đánh giá mức độ tập trung (aggregation) lại của các rễ thần kinh chùm đuôi ngựa. Theo phương pháp này, hẹp nhẹ ống sống được xác định khi có hẹp bao màng cứng nhưng các rễ thần kinh chùm đuôi ngựa vẫn còn tách biệt nhau. Hẹp trung bình ống sống khi các rễ thần kinh chùm đuôi ngựa tập trung lại (aggregation). Hẹp nặng ống sống khi các rễ thần kinh chùm đuôi ngựa tập trung lại nhiều và không có sự tách biệt giữa các rễ thần kinh.

   Ngoài mức độ hẹp ống sống, các thay đổi thoái hóa của cột sống còn có thể ảnh hưởng, gây ra hiệu ứng choán chỗ (mass effect), hoặc chèn ép lên tủy sống hay các rễ thần kinh. Ở cột sống cổ và cột sống ngực, phức hợp gai xương-đĩa đệm (disc-osteophyte complexes) hoặc thoát vị đĩa đệm phía sau có thể gây hẹp ống sống ở mức độ nhẹ hơn, nhưng chúng vẫn có thể chèn ép lên tủy sống dẫn đến bệnh lý tủy (myelopathy).

   Ở cột sống thắt lưng, hẹp nặng ống sống chèn ép lên các rễ thần kinh chùm đuôi ngựa, dẫn đến hội chứng chùm đuôi ngựa (cauda equina syndrome). Tình trạng này gây ra đau thắt lưng, yếu chi dưới, bệnh lý rễ thần kinh chi dưới hai bên, mất chức năng ruột và bàng quang, tê vùng yên ngựa (saddle anaesthesia), rối loạn chức năng tình dục, và mất phản xạ chi dưới.

   Việc phát hiện và mô tả bất kỳ thay đổi tín hiệu nào của tủy sống kèm theo cũng rất quan trọng, vì cường độ tín hiệu cao trên T2W bên trong tủy sống gợi ý tình trạng phù tủy (cord oedema) hoặc nhuyễn tủy (myelomalacia). Cả phù tủy và nhuyễn tủy đều biểu hiện tín hiệu cao của tủy sống trên T2W. Phù tủy sống (Spinal cord oedema) là một quá trình cấp tính với lượng nước tăng lên, dẫn đến thể tích tủy sống tăng lên với tín hiệu cao trên T2W thường có giới hạn không rõ (Hình 18A). Trong khi đó, nhuyễn tủy (myelomalacia) là tổn thương không thể hồi phục, dẫn đến tăng sinh tế bào thần kinh đệm (gliosis) kèm với giảm thể tích tủy sống, thường có giới hạn rõ của tín hiệu cao trên T2W (Hình 18B).

   Khi bất thường tín hiệu chỉ giới hạn ở chất xám trung tâm, nhuyễn tủy (myelomalacia) có thể tạo ra hình ảnh ‘mắt rắn’ (snake-eye appearance) trên mặt phẳng axial. Tuy nhiên, trong trường hợp ống sống bị chèn ép nghiêm trọng, dẫn đến tủy sống bị chèn ép nặng thì việc phân biệt phù tủy với nhuyễn tủy có thể không phân biệt được trên hình ảnh. Cả phù tủy và nhuyễn tủy đều có thể dẫn đến hội chứng lâm sàng của bệnh lý tủy sống, một tập hợp các triệu chứng và dấu hiệu bao gồm: yếu cơ (weakness), cứng khớp (stiffness), đau, dáng đi không vững (unsteady gait), tăng phản xạ (hyperreflexia), và tê (numbness) ảnh hưởng đến các phần khác nhau của cơ thể tùy thuộc vào mức tủy sống bị tổn thương.

Hình 18A. Hẹp ống sống nặng, phù tủy và nhuyễn tủy: Hình ảnh MRI mặt phẳng đứng dọc (sagittal) xung T2W (A) của cột sống cổ cho thấy thoát vị đĩa đệm cổ hẹp thể extrusion với khối thoát vị lớn ở tầng C3-C4 có di trú hướng lên (cranial migration), dẫn đến hẹp ống sống nặng với tín hiệu cao bên trong tủy sống bị chèn ép (mũi tên). Cường độ tín hiệu cao trong tủy sống có giới hạn không rõ (ill-definition) gợi ý phù tủy hơn là nhuyễn tủy. 

Hình 18b. Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal trên xung STIR (short-tau inversion recovery) (B) của cột sống cổ ở một bệnh nhân khác cho thấy tình trạng hẹp ống sống nặng ở nhiều tầng do các phức hợp gai xương đĩa đệm phía sau, dẫn đến tín hiệu cao ở nhiều tầng bên trong tủy sống bên dưới (các đầu mũi tên). Vị trí trung tâm và có giới hạn rõ của bất thường tín hiệu tủy sống này gợi ý nhuyễn tủy hơn là phù tủy.

   Một sơ đồ tương tự để phân loại hẹp nhẹ, trung bình và nặng có thể được sử dụng cho tình trạng hẹp lỗ liên hợp trên toàn bộ cột sống hoặc hẹp ngách bên đối với cột sống thắt lưng. Ở cột sống thắt lưng và ngực, hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal T2W hiển thị mặt cắt ngang của lỗ liên hợp, là hình ảnh tốt nhất để định lượng mức độ chèn ép lỗ liên hợp (Hình 19A). Lỗ liên hợp cột sống thắt lưng thường có hình dạng giống lỗ khóa (keyhole configuration) với các rễ thần kinh nằm ở phần trên rộng hơn của lỗ liên hợp. 

   Ở cột sống cổ, lỗ liên hợp định hướng theo hướng chếch (oblique direction), kéo dài từ hướng sau–trong ra hướng trước–ngoài, tạo một góc khoảng 45° so với mặt phẳng đứng dọc (sagittal) và mặt phẳng vành (coronal) thực sự. Do đó, hình ảnh MRI mặt phẳng axial T2W giúp ước tính đúng hơn về tình trạng hẹp lỗ liên hợp so với hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal T2W ở cột sống cổ.

   Chụp MRI mặt phẳng đứng dọc chếch hai bên (bilateral sagittal oblique) trên xung T2W vuông góc với trục chếch (oblique axis) của lỗ liên hợp cột sống cổ cho phép xem được diện tích mặt cắt ngang của lỗ liên hợp, tương tự như hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal T2W của cột sống thắt lưng, và điều này giúp tạo ra hình ảnh chính xác nhất để đánh giá tình trạng hẹp lỗ liên hợp ở cột sống cổ. 

-Hình 19A. Hẹp nặng lỗ liên hợp và ngách bên: Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal T2W (A) của cột sống thắt lưng cho thấy sự mất hoàn toàn tín hiệu mỡ bình thường trong lỗ liên hợp tầng L4-L5 bên phải do sự kết hợp của lồi đĩa đệm, phì đại khớp liên mấu, và dày dây chằng vàng, gây chèn ép rễ thần kinh L4 đi ra (mũi tên trắng). Lưu ý hình dạng lỗ khóa bình thường của các lỗ liên hợp thắt lưng còn lại với mỡ bình thường bao quanh các rễ thần kinh đi ra.

-Hình 19 B. Hình ảnh MRI axial T2W (B) đi qua đĩa đệm tầng L3-L4 của bệnh nhân khác cho thấy thoát vị đĩa đệm vào ngách bên bên phải, làm hẹp nặng ngách bên bên phải (đầu mũi tên trắng) mà không thể xác định rõ rễ thần kinh L4 đi qua đó. 

-Hình 19C. Hình ảnh MRI axial T2W (C) đi qua đĩa đệm tầng L4-L5 của bệnh nhân khác cho thấy thoát vị đĩa đệm vào vùng ngoài lỗ liên hợp bên phải, có chèn ép rễ thần kinh L4 kế cận bên phải (mũi tên đen). Ghi nhận rễ thần kinh L4 bên trái bình thường ở vùng ngoài lỗ liên hợp bên trái (đầu mũi tên đen).

   Hẹp lỗ liên hợp nặng chèn ép rễ thần kinh đi ra. Tổn thương rễ thần kinh đi ra gây ra bệnh lý rễ thần kinh (radiculopathy), dẫn đến đau dọc theo vùng da (dermatome) do rễ thần kinh đó chi phối, yếu cơ và mất cảm giác. Ở cột sống cổ, rễ thần kinh đi ra tương ứng với đốt sống ở mức thấp hơn tại tầng đĩa đệm (ví dụ: rễ thần kinh C5 đi ra ở lỗ liên hợp tầng C4-C5). Ngoại trừ là rễ thần kinh C8 đi qua lỗ liên hợp tầng C7-T1. Ở phần còn lại của cột sống ngực và thắt lưng, rễ thần kinh đi ra tương ứng với đốt sống ở mức cao hơn tại tầng đĩa đệm (ví dụ: rễ thần kinh L4 đi ra ở lỗ liên hợp tầng L4-L5). 

   Ở cột sống thắt lưng, hẹp ngách bên cũng có thể gây ra bệnh lý rễ thần kinh của rễ thần kinh đi qua (Hình 19B). Ngách bên (subarticular recess) có rễ thần kinh đi qua, là rễ thần kinh mà đi ra ở lỗ liên hợp thấp hơn tiếp theo (ví dụ: rễ thần kinh L3 đi qua ngách bên tầng L2-L3 và đi ra ở lỗ liên hợp tầng L3-L4). Cuối cùng, lồi đĩa đệm và thoát vị đĩa đệm có thể mở rộng ra phía ngoài vào vùng ngoài lỗ liên hợp (extraforaminal zones) làm chèn ép rễ thần kinh đã đi ra (Hình 19C). Thoát vị đĩa đệm ngoài lỗ liên hợp (extraforaminal disc herniations) này có thể dẫn đến bệnh lý rễ thần kinh tương tự như thoát vị đĩa đệm cổ hẹp dạng extrusion vào lỗ liên hợp ở cùng tầng (ví dụ: thoát vị đĩa đệm ngoài lỗ liên hợp tầng L3-L4 chèn ép rễ thần kinh L3).

Khuyết eo đốt sống (Spondylolysis) và trượt đốt sống (spondylolisthesis)

   Khuyết eo đốt sống (Spondylolysis: pars interarticularis defects), là tình trạng gãy xương do stress (stress fractures) ở eo đốt sống, thường xảy ra ở đoạn cột sống thắt lưng phần thấp. Mặc dù nhiều bệnh nhân có thể không có triệu chứng, nhưng khuyết eo này có thể gây đau khu trú, đặc biệt là khi vận động hoặc ưỡn người (extension). MRI có thể cho thấy hình ảnh khuyết xương tại eo đốt sống, phù tủy xương, và/hoặc tăng kích thước đứng dọc (increased sagittal dimension) của ống sống do sự di lệch của các thành phần phía sau (Figure 20A).

   Ngoài ra, khuyết eo đốt sống có thể gây ra tình trạng lệch trục cột sống (malalignment of the spine), trong đó đốt sống bị ảnh hưởng trượt ra trước so với đốt sống ngay bên dưới, tình trạng này được gọi là trượt đốt sống do khuyết eo (isthmic spondylolisthesis). Những dấu hiệu này được thấy rõ ràng nhất trên các chuỗi xung mặt phẳng đứng dọc (sagittal sequences).

-Hình 20A. Khuyết eo đốt sống (Spondylolysis) và Trượt đốt sống (spondylolisthesis). Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal T1W (A) của cột sống thắt lưng phần thấp cắt qua lỗ liên hợp cho thấy sự mất liên tục của eo đốt sống L5 (các mũi tên đen), phù hợp với chẩn đoán khuyết eo đốt sống. Tình trạng trượt đốt sống ra trước (anterolisthesis) của đốt sống L5 nằm trên đốt sống S1 kèm theo giảm chiều cao đĩa đệm dẫn đến hẹp nặng lỗ liên hợp gây chèn ép rễ thần kinh L5 đi ra (đầu mũi tên).

-Hình 20B. Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal T1W (B) của cột sống thắt lưng phần thấp cắt qua đường giữa cho thấy tình trạng trượt đốt sống ra trước độ IV (Grade IV anterolisthesis) của đốt sống L5 trên S1. Phân độ trượt đốt sống thắt lưng ra trước theo Meyerding được xác định bằng cách so sánh vị trí của bờ dưới–sau của thân sống L5 so với đĩa tận trên của thân sống S1, được chia thành 4 phần (nhãn đánh dấu trên hình). Phì đại khớp liên mấu (Facet hypertrophy) và dày dây chằng vàng dẫn đến hẹp ống sống nặng (các mũi tên trắng).

   Trong y văn, độ chính xác của MRI trong chẩn đoán khuyết eo đốt sống có sự dao động lớn, từ 36 đến 97%. Sự dao động này có lẽ do nhiều yếu tố gây ra. Khi so sánh với CT thì MRI kém nhạy hơn trong việc phát hiện bất thường ở vỏ xương dẫn đến các kết quả âm tính giả. Ngược lại, các kết quả dương tính giả (false positive exams) có lẽ là do eo đốt sống bị mỏng, xơ xương (osseous sclerosis), hoặc hiệu ứng thể tích bán phần (partial volume averaging) của các gai xương ở rìa xương kế cận trong trường hợp thoái hóa khớp liên mấu. 

   Xạ hình xương (Bone scintigraphy) với chụp cắt lớp phát xạ đơn photon (SPECT) kết hợp với CT là kỹ thuật nhạy nhất để phát hiện khuyết eo đốt sống có triệu chứng (symptomatic spondylolysis). Phần chụp CT của kỹ thuật này phát hiện khuyết xương ở eo đốt sống, trong khi phần chụp cắt lớp phát xạ đơn photon xác định kết quả sinh lý của việc tăng chuyển hóa xương (bone turnover) tại vị trí gãy xương do stress.

   Ngoài tình trạng lệch trục cột sống gây ra do khuyết eo đốt sống thì trượt đốt sống cũng có thể là hậu quả của thoái hóa khớp liên mấu và tiếp theo là mất chức năng giới hạn chuyển động bình thường của khớp liên mấu, được gọi là trượt đốt sống do thoái hóa (degenerative spondylolisthesis). Trượt đốt sống có thể được phân loại theo hướng mà đốt sống phía trên dịch chuyển so với đốt sống phía dưới liền kề thành: trượt ra trước (anterolisthesis), trượt ra sau (retrolisthesis), và trượt sang bên (laterolisthesis).

   Phân loại Meyerding là một hệ thống phân độ mức độ nghiêm trọng của trượt đốt sống thắt lưng ra trước (lumbar spine anterolisthesis) được xác định bằng mức độ trượt (slippage) của bờ sau đĩa tận dưới (inferior endplate) của đốt sống bị trượt so với đĩa tận trên (superior endplate) của đốt sống ngay bên dưới, được chia thành bốn phần tư (four quarters) (Hình 20B). 

   Phân độ Meyerding được xác định bằng phần trăm mức độ lộ ra (uncovering) của đĩa tận trên, cụ thể như sau: Độ I là 0-25%, Độ II là 26-50%, Độ III là 51-75%, Độ IV là 75-100%, và Độ V là > 100% với sự lộ ra hoàn toàn đĩa tận trên (ví dụ: spondyloptosis – trượt đốt sống hoàn toàn). Mặc dù hệ thống phân độ tương tự có thể được áp dụng cho trượt đốt sống cổ (cervical spondylolisthesis) hoặc trượt đốt sống thắt lưng ra sau (lumbar retrolisthesis), nhưng việc đo lường độ dài trượt đốt sống trực tiếp và mức độ hẹp ống sống cung cấp thông tin hữu ích hơn cho các bác sĩ lâm sàng. Ví dụ, ngay cả trượt đốt sống ra trước độ I (grade I anterolisthesis) tại tầng C6-C7 cũng có khả năng gây hẹp ống sống nặng và chèn ép tủy sống. Mức độ trượt đốt sống được đo từ bờ sau của thân đốt sống phía trên so với bờ sau của thân đốt sống ngay dưới, trong đó trượt đốt sống ra trước do thoái hóa > 3 mm ở cột sống cổ được coi là bất thường.

Hội chứng Baastrup (Baastrup syndrome) và nang ngoài màng cứng phía sau nằm trong ống sống (intraspinal posterior epidural cyst)

   Hội chứng Baastrup (ví dụ: hội chứng đốt sống hôn nhau: kissing spine syndrome) là tình trạng gây đau do sự tiếp xúc giữa các mỏm gai đốt sống kế cận nhau của cột sống thắt lưng, dẫn đến hình thành khớp giả (pseudo-articulations) và các thay đổi thoái hóa sau đó. Tình trạng này gây đau khu trú dọc đường giữa cột sống, giảm đau khi gập người (flexion) và đau tăng khi ưỡn người (extension).

   Trên MRI, Hội chứng Baastrup được gợi ý bởi các dấu hiệu: phì đại các mỏm gai đốt sống thắt lưng kèm các mỏm gai này tiếp xúc nhau, dịch trong bao hoạt dịch có tín hiệu cao trên T2 nằm giữa các mỏm gai, có tình trạng không đều và xơ hóa của vỏ xương bị ảnh hưởng kèm phù tủy xương ở dưới các khớp giả (Hình 21).

Hình 21. Hội chứng Baastrup và nang ngoài màng cứng phía sau nằm trong ống sống: Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal trên xung STIR (short-tau inversion recovery) của cột sống thắt lưng cho thấy dịch trong bao hoạt dịch lớp mỏng có tín hiệu cao trong các khoang giữa các mỏm gai tầng L3-L4 và L4-L5 (các đầu mũi tên trắng) và thay đổi dạng nang dưới vỏ xương của mỏm gai đốt sống L4 (mũi tên), các dấu hiệu này phù hợp với Hội chứng Baastrup. Ngoài ra, có một tổn thương dạng nang tín hiệu cao (hyperintense cystic lesion) ở đường dọc giữa phía sau trong ống sống, nằm phía trước khoang giữa các mỏm gai tầng L3-L4 (đầu mũi tên đen), phù hợp với nang ngoài màng cứng phía sau nằm trong ống sống.

   Một biến chứng tiềm ẩn của hội chứng Baastrup là sự phát triển của nang ngoài màng cứng phía sau nằm trong ống sống. Nang này là do sự mở rộng ra trước của bao hoạt dịch (bursa formation) giữa các mỏm gai đốt sống thắt lưng, dẫn đến hiệu ứng khối (mass effect) lên khoang ngoài màng cứng phía sau và gây ra mức độ hẹp ống sống khác nhau. Không giống như nang hoạt dịch (synovial cysts) là nang do sự mở rộng từ khớp liên mấu kế cận vào phần sau–ngoài của ống sống thì nang ngoài màng cứng phía sau nằm trong ống sống lại nhô vào khoang ngoài màng cứng phía sau ở đường dọc giữa.

Nhiễm trùng cột sống (Spine infection)

Viêm đốt sống đĩa đệm cấp tính do vi khuẩn sinh mủ (Acute pyogenic spondylodiscitis)

   Để nhận biết các đặc điểm MRI của viêm đốt sống đĩa đệm cấp tính do vi khuẩn sinh mủ (ví dụ: viêm đĩa đệm (discitis) – viêm tủy xương (osteomyelitis)), điều quan trọng là phải hiểu rõ sinh bệnh học cơ bản của quá trình nhiễm trùng này. Các đĩa đệm không được cung cấp máu trực tiếp mà có nguồn nuôi từ các động mạch tận dồi dào (rich end arteries) trong vùng hành xương (metaphyseal regions) dưới các đĩa tận đốt sống để lấy chất dinh dưỡng.

   Các động mạch tận này tạo thành cung động mạch vùng hành xương (metaphyseal arcade) dọc theo các đĩa tận đốt sống là nơi vi khuẩn lây lan theo đường máu (haematogenous seeding of bacteria) từ các vi huyết khối do nhiễm trùng (septic microthrombi) trong tình trạng nhiễm trùng huyết (bacteraemia). Sau khi viêm tủy xương – đĩa tận đốt sống ban đầu thì các enzyme phân giải protein (proteolytic enzymes) do vi khuẩn tạo ra làm tình trạng nhiễm trùng lây lan trực tiếp sang đĩa đệm kế cận và cuối cùng là lây lan sang đĩa tận đốt sống đối diện (contralateral vertebral endplate), dẫn đến cả viêm đĩa đệm (discitis) và viêm tủy xương (osteomyelitis).

   Các dấu hiệu MRI sớm nhất của viêm đốt sống đĩa đệm cấp do vi khuẩn sinh mủ là sự thay đổi tín hiệu tủy xương (bone marrow signal changes) và phá hủy (destruction) duy nhất một đĩa tận đốt sống. Vỏ xương của đĩa tận đốt sống (cortex of the vertebral endplate) biểu hiện dưới dạng một đường viền mỏng có tín hiệu thấp trên T1W và T2W. Trong trường hợp viêm tủy xương, việc mất đi đường viền có tín hiệu thấp này là dấu hiệu cho thấy có sự phá hủy vỏ xương. Viêm tủy xương biểu hiện tín hiệu thấp trên T1W, trong đó tín hiệu của tủy xương bị tổn thương có tín hiệu thấp hơn so với tín hiệu của cơ kế cận trên T1W, cùng với tín hiệu cao trên T2W và bắt thuốc sau tiêm Gadolinium.

   Các dấu hiệu sớm trên MRI bổ sung thêm bao gồm tình trạng bắt thuốc tương phản do viêm và có tín hiệu cao trên T2W trong các mô mềm cạnh cột sống (paravertebral soft tissues) hoặc khoang ngoài màng cứng (epidural space). Khi tình trạng nhiễm trùng tiến triển, các dấu hiệu trên MRI của cả viêm đĩa đệm và viêm tủy xương gây ảnh hưởng đến đĩa đệm và cả các đĩa tận đốt sống kế cận sẽ xuất hiện. Viêm đĩa đệm kèm theo (Concomitant discitis) biểu hiện tín hiệu cao trên T2W, tương tự cường độ tín hiệu của nước, và có bắt thuốc sau tiêm Gadolinium (Hình 22).

   Khi các enzyme phân giải protein phá vỡ đĩa đệm thì tình trạng giảm chiều cao đĩa đệm sẽ xảy ra (Hình 23). Các dấu hiệu hình ảnh có độ nhạy cao nhất đối với viêm đốt sống đĩa đệm do vi khuẩn sinh mủ bao gồm sự xuất hiện của viêm mô mềm cạnh cột sống hoặc viêm ngoài màng cứng, tín hiệu dịch bên trong đĩa đệm, và mòn đĩa tận đốt sống. Các dấu hiệu MRI này có thể được thấy rõ nét bằng cách sử dụng các chuỗi xung xóa mỡ (fat suppression) như xung STIR (short-tau inversion recovery) hoặc xung T1W FS sau tiêm gadolinium có bão hòa mỡ hóa học (chemical fat saturation).

Hình 22. Viêm đốt sống đĩa đệm cấp do vi khuẩn sinh mủ. Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal trên xung STIR (short-tau inversion recovery) (A) và xung T1W sau tiêm thuốc tương phản có xóa mỡ (FS) (B) của cột sống thắt lưng cho thấy tín hiệu cao trên STIR trong đĩa đệm tầng T11-T12 (mũi tên đen) cùng với phù tủy xương kế cận và các thay đổi viêm của mô mềm trước cột sống (các đầu mũi tên trắng) trong trường hợp viêm đốt sống đĩa đệm cấp do vi khuẩn sinh mủ.

Hình. Viêm đốt sống đĩa đệm cấp do vi khuẩn sinh mủ (2 tháng sau): Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal trên xung STIR (short-tau inversion recovery) (A) và xung T1W sau tiêm thuốc tương phản có xóa mỡ (FS) (B) của cột sống thắt lưng ở cùng bệnh nhân trong Hình 22 cho thấy đĩa đệm giảm chiều cao và phá hủy đĩa tận (đầu mũi tên đen) tại tầng T11-T12 cùng với tín hiệu cao của phù tủy xương (các mũi tên trắng) khi nhiễm trùng này tiến triển hai tháng sau lần chụp MRI ở Hình 22.

Các ổ tụ dịch (fluid collections) có tín hiệu cao trên T2W kèm bắt thuốc viền (rim-enhancing) bên trong đĩa đệm, mô mềm cạnh sống kế cận hoặc trong khoang ngoài màng cứng, tương ứng với sự hình thành ổ áp xe (abscess formation). Chuỗi xung khuếch tán DWI (Diffusion-Weighted Imaging) cũng hữu ích trong việc phát hiện các ổ áp xe vì thành phần mủ (purulent material) bên trong ổ áp xe có hạn chế sự khuếch tán tự do của các phân tử nước, dẫn đến tín hiệu cao trên DWI và tín hiệu thấp tương ứng trên bản đồ ADC (apparent diffusion coefficient). DWI đặc biệt hữu ích trong việc giúp phát hiện các ổ áp xe khi không thể thực hiện chụp xung T1W sau tiêm gadolinium, như ở bệnh nhân bị bệnh thận mạn giai đoạn cuối. 

   Viêm đốt sống đĩa đệm cấp do vi khuẩn sinh mủ có thể có đặc điểm hình ảnh MRI tương tự với bệnh lý đĩa đệm thoái hóa (degenerative disc disease) với sự thay đổi tín hiệu tủy xương thoái hóa Modic type I. Dấu hiệu móng vuốt (claw sign) trên xung khuếch tán DWI mặt phẳng sagittal có thể hữu ích trong việc phân biệt viêm đốt sống đĩa đệm do vi khuẩn sinh mủ với tình trạng thay đổi thoái hóa Modic type I. Dấu hiệu móng vuốt dương tính (positive claw sign) biểu hiện với một đường viền có hạn chế khuếch với tín hiệu cao riêng biệt (discrete edge of diffusion hyperintensity) liên quan đến vùng ngoại vi của phù tủy xương phù hợp với sự thay đổi đĩa tận thoái hóa của Modic type I (Hình 24).

   Trong khi đó, dấu hiệu móng vuốt âm tính (negative claw sign) là có đường bờ giới hạn không rõ (ill-defined) và lan tỏa (diffuse) của tín hiệu cao trong tủy xương có hạn chế khuếch tán tương ứng, là phù hợp với viêm đĩa đệm–viêm tủy xương (discitis-osteomyelitis) (Hình 25).

Ngoài ra, dấu hiệu cơ thắt lưng (psoas sign) trên hình ảnh với tín hiệu cao trên T2W bên trong cơ thắt lưng kế cận, tương ứng với viêm cơ khu trú (focal myositis), là hậu quả của sự lây lan nhiễm trùng trực tiếp, và có độ đặc hiệu cao đối với viêm đốt sống đĩa đệm kế cận (Hình 26).

Hình 24. Dấu hiệu móng vuốt khuếch tán dương tính (Positive diffusion claw sign): Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal trên xung khuếch tán DWI (diffusion trace) (A) và xung STIR (B) của cột sống thắt lưng cho thấy đường tín hiệu cao có hạn chế khuếch tán với giới hạn rõ (các đầu mũi tên) (hình A) dọc theo bờ của tủy xương có tín hiệu cao trên xung STIR (hình B) dọc theo mặt trước của đĩa đệm tầng L1-L2, phù hợp với dấu hiệu móng vuốt khuếch tán dương tính liên quan đến thay đổi thoái hóa tủy xương Modic type I.

 

Hình 25. Dấu hiệu móng vuốt khuếch tán âm tính (Negative diffusion claw sign): Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal trên xung khuếch tán DWI (diffusion trace) (A) và xung STIR (B) của cột sống thắt lưng cho thấy tủy xương hạn chế khuếch tán có tín hiệu cao giới hạn không rõ (các mũi tên trắng) với tín hiệu cao tương ứng trên xung STIR ở tầng đĩa đệm L5-S1, phù hợp với dấu hiệu móng vuốt âm tính. Có tín hiệu cao trên STIR và xẹp đĩa đệm tầng L5-S1 cùng với phá hủy đĩa tận kế cận trong trường hợp viêm đốt sống đĩa đệm cấp do vi khuẩn sinh mủ.

 

Hình 26. Dấu hiệu cơ thắt lưng trên hình ảnh (Imaging psoas sign). Hình ảnh MRI mặt phẳng axial trên xung T2W (A) cắt qua cột sống thắt lưng phần thấp cho thấy tín hiệu cao bên trong phần trong của cơ thắt lưng (psoas muscle) bên phải kế cận với đĩa đệm tầng L4-L5 (các đầu mũi tên), phù hợp với dấu hiệu cơ thắt lưng trên hình ảnh trong trường hợp viêm đốt sống đĩa đệm cấp do vi khuẩn sinh mủ ở tầng L4-L5 này. Hình ảnh MRI mặt phẳng axial trên xung T1W sau tiêm thuốc tương phản có xóa mỡ (FS) (B) ở cùng mức cho thấy sự bắt thuốc của viêm tương tự bên trong cơ thắt lưng phải (mũi tên) và phù tủy xương cũng có bắt thuốc.

Áp xe ngoài màng cứng (Epidural abscess)

   Áp xe ngoài màng cứng cột sống (Spinal epidural abscess) là tình trạng nhiễm trùng đe dọa tính mạng trong khoang ngoài màng cứng, tạo thành ổ tụ mủ (purulent collection) có thể gây chèn ép cơ học hoặc tổn thương mạch máu của tủy sống hoặc chùm đuôi ngựa.

   Nhiễm trùng thường gặp nhất do vi khuẩn sinh mủ (pyogenic), điển hình do vi khuẩn tụ cầu vàng (Staphylococcus aureus) gây ra, tiếp theo là do các loại tụ cầu không sinh coagulase (coagulase-negative staphylococci) (ví dụ: S. epidermidis), Escherichia coli (E. coli), và Pseudomonas aeruginosa, nhưng cũng có thể do vi khuẩn lao (mycobacterial), nấm (fungal), hoặc ký sinh trùng (parasitic).

   Áp xe ngoài màng cứng cột sống có thể do nhiễm trùng trực tiếp trong quá trình phẫu thuật hoặc can thiệp cột sống gần đây, lây nhiễm trực tiếp từ viêm đĩa đệm–viêm tủy xương đồng thời, hoặc lây lan qua đường máu (haematogenous spread).

   MRI là phương thức chẩn đoán hình ảnh hiệu quả nhất để phát hiện viêm ngoài màng cứng (epidural phlegmon) và áp xe ngoài màng cứng (epidural abscess). Viêm ngoài màng cứng tương ứng với mô viêm ngoài màng cứng tạo thành dạng khối mà bên trong không có thành phần mủ nào có thể dẫn lưu được. 

Trên MRI, viêm ngoài màng cứng (epidural phlegmon) được đặc trưng bởi sự bắt thuốc tương phản đồng nhất (homogeneous enhancement) hoặc hơi không đồng nhất (mildly heterogenous enhancement) và thành phần có tín hiệu cao trên T2W trong khoang ngoài màng cứng. Để so sánh thì áp xe ngoài màng cứng (epidural abscess) biểu hiện dưới dạng ổ tụ dịch có tín hiệu cao trên T2 kèm bắt thuốc ngoại vi (peripherally enhancing) bên trong khoang ngoài màng cứng (Hình 27).

   Thành phần mủ không bắt thuốc tương phản cũng sẽ cho thấy hạn chế khuếch tán (restricted diffusion) trên xung DWI. Điều bắt buộc là phải đo chiều dài ổ áp xe (abscess length), kiểu bắt thuốc tương phản, mức độ hẹp ống sống, hiệu ứng khối lên bao màng cứng (thecal sac) và tủy sống, cùng với có hay không có phù tủy sống, vì các yếu tố này có thể được sử dụng để tiên lượng bệnh (prognostication). Các dấu hiệu MRI của viêm đĩa đệm–viêm tủy xương hoặc viêm khớp liên mấu nhiễm khuẩn ban đầu cũng có thể biểu hiện. 

Hình 27. Áp xe ngoài màng cứng (Epidural abscess): Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal trên xung STIR (A), mặt phẳng axial trên xung T1W sau tiêm thuốc tương phản có xóa mỡ (B), và mặt phẳng axial trên xung T2 gradient-recalled echo (C) của cột sống cổ cho thấy một ổ tụ dịch ngoài màng cứng ở phía trước (anterior epidural fluid collection) (các đầu mũi tên) có tín hiệu thấp nhẹ trên xung STIR so với dịch não tủy (cerebrospinal fluid) và bắt thuốc ngoại vi (peripheral enhancement), phù hợp với áp xe ngoài màng cứng. Ổ áp xe này gây ra hiệu ứng khối ra phía sau (posterior mass effect) lên tủy sống cổ (mũi tên).

Viêm đốt sống đĩa đệm do lao (Tuberculous spondylodiscitis)

   Bệnh lao cột sống (Spinal tuberculosis) (ví dụ: viêm đốt sống đĩa đệm do lao (tuberculous spondylodiscitis), bệnh Pott (Pott disease)) là một dạng lao xương ngoài phổi (extrapulmonary osseous tuberculosis) thường gặp, trong đó các đốt sống bị nhiễm vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis. Nhiễm trùng này thường là hậu quả của sự lây lan qua đường máu, nhưng cũng có thể xảy ra do lây lan trực tiếp (contiguous spread) hoặc lây lan theo đường bạch huyết (lymphatic spread) từ phổi và màng phổi kế cận.

   Sự lây lan theo đường máu (Hematogenous spread) có thể xảy ra qua đường động mạch hoặc qua đám rối tĩnh mạch cạnh đốt sống Batson không có van (valve-less Batson paravertebral venous plexus). Vì vi khuẩn M. tuberculosis không có các enzyme phân giải protein, enzyme mà chịu trách nhiệm cho nhiễm trùng đĩa đệm giai đoạn sớm trong viêm đốt sống đĩa đệm cấp do vi khuẩn sinh mủ, nên lao cột sống giai đoạn sớm thường không có tổn thương đĩa đệm. 

   Sự lây lan nhiễm trùng trực tiếp đến các thân sống ở xa hơn là do lây lan theo đường máu thông qua đám rối tĩnh mạch cạnh đốt sống Batson hoặc lây lan dưới dây chằng (subligamentous spread), trong đó nhiễm trùng lây lan sâu đến dây chằng dọc trước (ALL) dọc theo bờ trước của thân sống và đĩa đệm.

Lây lan theo đường máu thông qua các tĩnh mạch không có van của đám rối tĩnh mạch Batson cũng có thể dẫn đến viêm tủy xương cột sống ảnh hưởng đến các đốt sống không kế cận (non-contiguous vertebrae).

   Trên MRI, lao cột sống (spinal tuberculosis) đầu tiên biểu hiện với viêm tủy xương thân đốt sống (vertebral body osteomyelitis) có tín hiệu thấp trên T1W, tín hiệu cao trên T2W hoặc STIR, và bắt thuốc sau tiêm gadolinium trong tủy xương đốt sống (Hình 28A). Viêm tủy xương có thể là đơn ổ (solitary) hoặc đa ổ (multifocal), trong đó nhiễm trùng đa ổ có thể liên quan đến các đốt sống kế cận nhau hoặc không kế cận nhau. Đĩa đệm có thể được bảo tồn (spared) trong trường hợp chỉ có một đốt sống bị ảnh hưởng.

   Tuy nhiên, nếu các đốt sống kế cận nhau bị tổn thương thì tình trạng mất chất dinh dưỡng cho đĩa đệm có thể dẫn đến hoại tử (necrosis) và xẹp đĩa đệm (disc collapse). Viêm tủy xương đốt sống cũng có thể dẫn đến xẹp thân sống, gây ra tình trạng đốt sống dẹt mỏng (vertebra plana) hoặc biến dạng xẹp phần trước của đốt sống.

    Hình 28A. Viêm đốt sống đĩa đệm do lao (Tuberculous spondylodiscitis): Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal trên xung T1W sau tiêm thuốc tương phản có xóa mỡ (A) của cột sống thắt lưng cho thấy viêm tủy xương tại thân sống L2 kèm xẹp một phần đĩa tận trên và lan rộng gây viêm ngoài màng cứng kế cận (các đầu mũi tên trắng) ở bệnh nhân lao cột sống này. Các đĩa đệm kế cận không biểu hiện thay đổi viêm (các mũi tên trắng), một dấu hiệu thường gặp hơn trong lao cột sống, trái ngược với viêm đốt sống đĩa đệm do vi khuẩn sinh mủ.

    Hình 28B. Hình ảnh MRI mặt phẳng axial trên xung T1W sau tiêm thuốc tương phản có xóa mỡ (B) cắt qua đốt sống L2 cho thấy một ổ tụ dịch có giới hạn rõ và bắt thuốc viền lan rộng vào cơ thắt lưng bên phải mà không có thay đổi viêm các mô kế cận đáng kể, phù hợp với áp xe lạnh (cold abscess) (mũi tên đen).

    Hình 28C. Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal trên xung STIR (C) của cột sống ngực-thắt lưng ở một bệnh nhân khác cho thấy biến dạng xẹp hình chêm phần trước mức độ nặng ở nhiều tầng tại vùng nối ngực-thắt lưng, dẫn đến gù khu trú mức độ nặng (severe focal kyphosis) phù hợp với biến dạng gù nhọn (gibbus deformity) ở bệnh nhân có tiền sử lao cột sống trước đó.

   Lao cột sống thường liên quan đến các ổ tụ dịch có thành mỏng bắt thuốc viền nằm trong các khoang trước đốt sống (prevertebral), cạnh cột sống (paraspinal), hoặc ngoài màng cứng (epidural) kế cận (Hình 28B). Các ổ áp xe lạnh này là các ổ tụ dịch nhiễm khuẩn (infected fluid collections) nhưng không có mô viêm ngoại vi dày đặc điển hình của các ổ áp xe do vi khuẩn sinh mủ. Sự lây lan dưới dây chằng của nhiễm khuẩn biểu hiện dưới dạng các thay đổi viêm hoặc các ổ tụ dịch bắt thuốc viền chạy theo dưới trên-dưới (craniocaudal direction) giữa dây chằng dọc trước (ALL) và các bờ trước của thân sống và đĩa đệm.

   Các dấu hiệu hình ảnh MRI giúp phân biệt viêm đốt sống đĩa đệm do lao với viêm đốt sống đĩa đệm do vi khuẩn sinh mủ bao gồm tín hiệu bất thường cạnh cột sống có giới hạn rõ, thành của ổ áp xe mỏng và trơn láng, lây lan dưới dây chằng nhiều hơn ba mức đốt sống, liên quan đến nhiều thân sống, và ảnh hướng đến cột sống ngực.

   Viêm đốt sống đĩa đệm do lao cũng thường liên quan đến sự phá hủy đốt sống mức độ nặng, áp xe ngoài màng cứng, và tăng bắt thuốc màng não tủy (meningeal enhancement). Viêm đốt sống đĩa đệm do lao là nguyên nhân phổ biến gây ra biến dạng gù nhọn (gibbus deformity), là một dạng gù khu trú nặng (severe focal kyphosis) do biến dạng xẹp phần trước của một hoặc nhiều thân sống, thường là ở vùng nối ngực-thắt lưng, có thể gây tổn thương ống sống (Hình 28C).

Viêm khớp liên mấu do nhiễm trùng (Septic facet arthritis)

   Khớp liên mấu (facet joints) hay khớp zygapophysial của cột sống là các khớp hoạt dịch (synovial joints) đối xứng theo cặp nằm giữa các mỏm khớp của các đốt sống liền kề, có chức năng dẫn hướng và giới hạn cử động cột sống. Viêm khớp liên mấu nhiễm trùng (Septic facet arthritis) do nhiễm vi khuẩn hoặc nhiễm nấm tại khớp liên mấu do lây nhiễm trực tiếp (direct inoculation), như trong trường hợp tiêm thuốc vào khớp liên mấu để điều trị, hoặc do lây lan theo đường máu. Viêm khớp liên mấu nhiễm trùng thường xảy ra một bên (unilateral); tuy nhiên, nhiễm trùng đôi khi có thể lây lan sang khớp liên mấu đối bên thông qua khoang sau màng cứng của Okada (retrodural space of Okada).

   Có rất nhiều dấu hiệu chồng lấp giữa các dấu hiệu hình ảnh của viêm khớp liên mấu nhiễm trùng và viêm khớp hoạt dịch dạng hoạt động (active synovitis) liên quan đến thoái hóa khớp liên mấu (degenerative facet arthrosis) bao gồm tràn dịch khớp (joint effusions), tăng bắt thuốc lớp màng hoạt dịch của khớp, mòn bề mặt khớp, phù tủy xương dưới sụn, và viêm quanh khớp (periarticular inflammation) (Hình 29). Vì vậy, việc kết hợp với bệnh sử của bệnh nhân, đánh giá lâm sàng và các dấu hiệu viêm trong huyết thanh là hữu ích trong việc gợi ý chẩn đoán viêm khớp liên mấu nhiễm trùng. 

   Sự hạn chế khuếch tán của dịch trong khớp liên mấu giúp xác định thành phần mủ trong khoang khớp trong trường hợp viêm khớp liên mấu nhiễm trùng. Các thay đổi viêm ngoài màng cứng phía sau, áp xe ngoài màng cứng, hoặc áp xe cạnh cột sống kế cận cũng là những dấu hiệu gợi ý viêm khớp liên mấu nhiễm trùng, trái ngược với thoái hóa khớp liên mấu.

Hình 29. Viêm khớp liên mấu nhiễm trùng: Hình ảnh MRI mặt phẳng axial T2W (A) và T1W sau tiêm thuốc tương phản có xóa mỡ (B) cắt qua đĩa đệm tầng L4-L5 cho thấy tràn dịch khớp liên mấu bên trái với bề mặt khớp không rõ cùng với phù tủy xương bên dưới (mũi tên) trong trường hợp viêm khớp liên mấu nhiễm trùng này. Sự lan rộng của ổ tụ dịch bắt thuốc viền lan vào khoang ngoài màng cứng (đầu mũi tên trắng) góp phần gây hẹp ống sống nặng. Cũng có một ổ tụ dịch lớn cạnh cột sống (đầu mũi tên đen) kèm tình trạng viêm kế cận.

Gãy xương do suy yếu (Insufficiency fractures) và gãy xương bệnh lý (pathologic fractures) 

   Gãy xương do stress (Stress fractures) xảy ra khi có sự mất cân bằng giữa tải trọng cơ học (mechanical load) và độ bền của cấu trúc xương. Gãy xương do mỏi (Fatigue fractures) là một loại gãy xương do stress, xảy ra khi cấu trúc xương là bình thường, nhưng tải trọng cơ học tăng lên thông qua sự lặp đi lặp lại (repetition), thời gian (duration), hoặc cường độ (intensity). Các vi chấn thương (microtrauma) gây ra không thể được sửa chữa hoặc tái tạo lại trước khi vi chấn thương tiếp theo xảy ra, và gãy xương do mỏi (fatigue fractures) xảy ra. 

   Gãy xương do suy yếu (insufficiency fractures) cũng là một loại gãy xương do stress, xảy ra khi tải trọng cơ học là bình thường, nhưng cấu trúc xương bên dưới bị suy yếu, có thể do sự mất cân bằng trong quá trình tái tạo xương (bone remodelling) hoặc do một tổn thương xương tiềm ẩn. Gãy xương bệnh lý (pathologic fractures) xảy ra do một tổn thương xương tiềm ẩn, có thể là lành tính (benign) hoặc ác tính (malignant).

   Loãng xương (Osteoporosis) theo định nghĩa của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) là sự giảm mật độ khoáng xương (bone mineral density), dựa trên phương pháp đo hấp thụ tia X năng lượng kép (dual-energy X-ray absorptiometry – DEXA), giảm hơn 2.5 độ lệch chuẩn (SD) so với giá trị trung bình (của một người trung bình 30 tuổi có cùng giới và cùng sắc tộc). Bệnh nhân bị thiếu xương (osteopaenia) và loãng xương (osteoporosis) dễ bị gãy xương do suy yếu (insufficiency fractures), và phương pháp điều trị dự phòng bằng bisphosphonates (hoặc các liệu pháp không phải bisphosphonate – denosumab, teriparatide, abaloparatide, romosozumab hoặc các phác đồ hormone khác nhau) được khuyến cáo.

   Các vị trí thường gặp của gãy xương do suy yếu (insufficiency fractures) bao gồm đốt sống, xương chậu (xương cùng, cánh xương chậu, xương chậu, vùng trên ổ cối, vùng cạnh khớp mu và ngành mu (pubic rami)), xương đùi (cổ xương đùi và đầu gần của thân xương đùi), xương ức, xương mác, và xương chày. Loãng xương là nguyên nhân phổ biến nhất gây gãy xương đốt sống do suy yếu, nhưng có nhiều tình trạng bệnh lý có thể phá vỡ sự cân bằng nội môi (homeostasis) của quá trình chuyển hóa xương và dẫn đến các loại gãy xương do suy yếu khác nhau (Bảng 3).

Loãng xương

Cường tuyến cận giáp (Hyperparathyroidism) (nguyên phát, thứ phát: loạn dưỡng xương do thận (renal osteodystrophy) và thiếu hụt vitamin D hoặc canxi do chế độ ăn uống hoặc kém hấp thu, và nguyên nhân khác).

Nhuyễn xương (Osteomalacia) hoặc còi xương (rickets)

Loạn sản xương (Skeletal dysplasia) hoặc các bệnh lý collagen (bao gồm tạo xương bất toàn (osteogenesis imperfecta), bệnh xương đá (osteopetrosis), loạn sản sợi (fibrous dysplasia), hội chứng Marfan, hội chứng Ehlers-Danlos)

Bệnh Paget

Xạ trị (Radiation therapy)

Hóa trị (Chemotherapy) gồm ifosfamide, methotrexate

Liệu pháp (Steroid therapy)

Các bệnh lý mạn tính (đái tháo đường, nghiện rượu, hội chứng Cushing, viêm khớp dạng thấp, bệnh khớp cột sống huyết thanh âm tính (spondyloarthropathies))

Bất động lâu ngày.

Bảng 3. Nguyên nhân gây gãy xương do suy yếu (Aetiology of insufficiency fractures)

Hinh ảnh MRI phân biệt gãy xương đốt sống do suy yếu (vertebral insufficiency fracture) và gãy xương bệnh lý ác tính (malignant pathologic fracture).

   Bệnh nhân lớn tuổi dễ phát triển cả gãy xương đốt sống do suy yếu (vertebral insufficiency fracture – VIF) và gãy xương bệnh lý do bệnh ác tính tiềm ẩn. Vì các đặc điểm lâm sàng của cả gãy xương đốt sống do suy yếu và gãy xương bệnh lý ác tính (MPF) đều tương tự nhau, nên chẩn đoán hình ảnh thường là cần thiết để phân biệt giữa các loại gãy xương này. Sự phân biệt rõ ràng là quan trọng vì việc phát hiện gãy xương bệnh lý ác tính (MPF) đòi hỏi phải lấy mẫu mô để xác định chẩn đoán bệnh lý, cần thêm các xét nghiệm lâm sàng và chẩn đoán hình ảnh, và định hướng liệu pháp điều trị thích hợp.

   Sự hiện diện của di căn xương kèm theo hoặc tổn thương mô mềm dạng khối (bắt thuốc tương phản) trong khoang ngoài màng cứng hoặc mô mềm cạnh cột sống là phù hợp nhất với gãy xương bệnh lý ác tính (MPF). MRI vượt trội hơn so với CT trong việc đánh giá quá trình thay thế tủy xương và có thể giúp xác định tổn thương xương kèm theo, tổn thương mà khó thấy trên CT.

   Bên trong thân sống bị gãy, nếu tín hiệu tủy xương bình thường bị thay thế hoàn toàn, thì nó thường liên quan đến gãy xương bệnh lý ác tính (MPF). Ngược lại, khi tín hiệu tủy xương được bảo tồn hoặc hoàn toàn bình thường, thì nó thường liên quan đến gãy xương đốt sống do suy yếu (VIF). Tuy nhiên, thường có phổ tín hiệu của cả tủy xương bình thường và bất thường trong gãy xương đốt sống do suy yếu lẫn gãy xương bệnh lý ác tính, khiến việc phân biệt trở nên khó khăn hoặc ít chính xác hơn. Việc phân biệt giữa hai bệnh lý này có thể còn khó khăn hơn nữa do các bệnh lý ác tính huyết học dạng thâm nhiễm lan tỏa cho thấy bất thường tín hiệu tủy xương đồng nhất, đặc điểm này có thể bị hiểu nhầm là bình thường. Ngoài ra, trong một nghiên cứu về gãy xương đốt sống ở bệnh nhân bị đa u tủy (multiple myeloma), nhiều trường hợp gãy xương bệnh lý ác tính (MPF) có đặc điểm tương tự như gãy xương do suy yếu (VIF).

   Gãy xương do suy yếu (VIF) thường biểu hiện một tổn thương dạng khe (cleft) chứa dịch hoặc dấu hiệu dịch nằm xen kẽ giữa đường gãy và đĩa tận, với đường gãy hoặc tổn thương bè xương được xác định bằng một đường khiếm khuyết mất liên tục có tín hiệu thấp trên cả chuỗi xung T1W và T2W (Hình 30).

   Tín hiệu bất thường MRI tại cuống sống (pedicle) và các thành phần phía sau (posterior element) phổ biến hơn trong gãy xương bệnh lý ác tính (MPF). Tín hiệu bất thường này là của khối u trong tủy xương trong gãy xương bệnh lý ác tính và sự lan rộng phù tủy xương trong gãy xương đốt sống do suy yếu (VIF). Nếu cuống sống bị phì đại (expanded), điều này phù hợp với tình trạng thâm nhiễm u trong gãy xương bệnh lý ác tính.

Hình 30. Gãy xương đốt sống do suy yếu (VIF): Hình ảnh MRI mặt phẳng sagittal trên xung T2W của cột sống thắt lưng cho thấy gãy nén (compression fractures) ở đĩa tận trên và dưới của đốt sống L1 với tín hiệu cao nằm giữa đĩa tận trên và đường gãy tín hiệu thấp có đường cong, phù hợp với dấu hiệu dịch (fluid sign) của gãy xương đốt sống do suy yếu (mũi tên). Có sự nhô ra phía sau (retropulsion) của phần sau thân đốt sống (đầu mũi tên) nhưng không có sự cong lồi (convex) của bờ sau thân sống.

   Hiệu ứng khối (mass effect) của khối u có thể làm phình phần sau của thân sống, dẫn đến bờ sau cong lồi ra (convex posterior margin) (Hình 31). Bờ sau cong lồi ra gợi ý nhiều đến gãy xương bệnh lý ác tính (MPF); tuy nhiên, gãy xương do suy yếu (VIF) có hiện tượng nhô ra phía sau (retropulsion) cũng có thể biểu hiện hình thái này.

   Khoang ngoài màng cứng phía trước chứa nhiều dây chằng ngoài màng cứng và vách ngăn trung tâm (central septum) thường không bị ảnh hưởng (preserved) khi có sự lan rộng vào mô mềm ngoài xương ác tính. Điều này dẫn đến hình dáng của sự xâm lấn mô mềm vào phía trước khoang ngoài màng cứng có hình hai thùy (bilobed contour) (tổn thương có hai phần lồi ra, đối xứng hai bên ở phía trước khoang ngoài màng cứng). Ngược lại, gãy xương do suy yếu (VIF) thường gây phá vỡ vách ngăn trung tâm của khoang ngoài màng cứng do có tổn thương vỏ xương phía sau và tụ máu ngoài màng cứng.

Hình 31. Gãy xương bệnh lý ác tính (Malignant pathologic fracture): Hình ảnh MRI cột sống thắt lưng mặt phẳng sagittal (A) và mặt phẳng axial (B) trên xung T1W sau tiêm thuốc tương phản có xóa mỡ (B), và mặt phẳng axial trên xungT2W (C) cho thấy gãy xẹp nhẹ đốt sống L1 với bờ sau thân sống cong lồi ra (convex posterior margin) (đầu mũi tên). Ngoài ra, còn có sự xâm lấn của tủy xương bắt thuốc tương phản vào các thành phần phía sau bên phải với sự phá hủy vỏ xương (mũi tên đen), u mô mềm ngoài màng cứng gây hẹp ngách bên bên phải (đầu mũi tên trắng), và mô mềm bắt thuốc bất thường ở mô mềm trước cột sống bên phải (mũi tên trắng), phù hợp với chẩn đoán gãy xương bệnh lý ác tính ở bệnh nhân bị ung thư biểu mô tế bào vảy di căn (metastatic squamous cell carcinoma). 

   Kiểu bắt thuốc liên quan đến gãy xương bệnh lý ác tính (MPF) rất đa dạng, từ bắt thuốc mạnh đồng nhất đến không đồng nhất, và có thể tương tự như gãy xương do suy yếu (VIF). Hình ảnh T1W sau tiêm Gadolinium là hữu ích nhất trong việc phân biệt gãy xương do suy yếu giai đoạn bán cấp hoặc mạn tính với gãy xương bệnh lý ác tính. Trong giai đoạn cấp của gãy xương do suy yếu thì thường có bắt thuốc tương phản. Hình ảnh theo dõi để đánh giá sự bắt thuốc giảm theo thời gian có thể được sử dụng như một chỉ số của gãy xương do suy yếu.

   Gần đây hơn, các thông số tưới máu (perfusion parameters) thu được từ MRI có tiêm thuốc tương phản dynamic (dynamic contrast enhanced MRI – DCE-MRI) đang cho thấy nhiều hứa hẹn trong việc phân biệt gãy xương do suy yếu với gãy xương bệnh lý ác tính. Trong số nhiều thông số tưới máu hiện có, thể tích huyết tương (plasma volume – Vp) và tính thấm thành mạch (vessel permeability) (Ktrans) có lẽ là những yếu tố phân biệt tốt nhất, với gãy xương bệnh lý ác tính có các thông số tưới máu cao hơn so với gãy xương do suy yếu.

   Cuối cùng, chuỗi xung DWI (Diffusion-Weighted Imaging) cũng đã được áp dụng để hỗ trợ phân biệt giữa gãy xương đốt sống do suy yếu và gãy xương đốt sống ác tính. Cường độ khuếch tán có thể được định lượng bằng giá trị ADC (Apparent Diffusion Coefficient) từ vùng quan tâm cho một giá trị b nhất định. Gãy xương bệnh lý ác tính có hạn chế khuếch tán và giá trị ADC thấp hơn so với gãy xương do suy yếu, do tính chất giàu tế bào của các tế bào khối u. Các kỹ thuật MRI nâng cao khác cho thấy tiềm năng trong việc phân biệt gãy xương do suy yếu với gãy xương bệnh lý ác tính bao gồm đánh giá định lượng thời gian thư giãn T2 (T2 relaxation times) và MRI chuyển động rời rạc trong voxel (intravoxel incoherent motion MRI – IVIM).

Kết luận

   Đau lưng và đau cổ là bệnh phổ biến trong xã hội ngày nay, là nguyên nhân thường gặp gây ra tàn tật và là gánh nặng lớn cho chi phí chăm sóc sức khỏe. Khi điều trị bảo tồn cho đau lưng dưới hoặc đau cổ thất bại, MRI là phương thức chẩn đoán hình ảnh được lựa chọn để đánh giá các bất thường tiềm ẩn. Việc nắm vững giải phẫu cột sống và các đặc điểm hình ảnh của thay đổi thoái hóa cho phép báo cáo kết quả phù hợp và định hướng quản lý bệnh nhân thích hợp. MRI cũng hữu ích trong việc phát hiện các tình trạng bệnh lý cột sống không do thoái hóa, như nhiễm trùng hoặc gãy xương do suy yếu, tình trạng mà có thể có biểu hiện lâm sàng tương tự.

Tài liệu tham khảo

Magnetic resonance imaging of the spine – PubMed

Tài liệu đọc thêm

ABCs of the degenerative spine

Lumbar disc nomenclature: version 2.0

Người dịch: Bs. Lê Thị Ny Ny – Anhvanyds