common spinal problems -...

COMMON SPINAL PROBLEMS

(โรคของกระดูกสันหลังที่พบบอย)

ผศ.นพ.ตอพงษ บุญมาประเสริฐหนวยโรคกระดูกสันหลัง ภาควิชาออรโทปดิกส

คณะแพทยศาสตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม

หัวขอการบรรยาย

ทบทวนกายวิภาคศาสตร และการทํางานของกระดูกสันหลัง

อาการวิทยาและแนวทางการวินิจฉัยอาการของโรคปวดหลัง-ปวดคอ

การอานภาพรังสีวิทยาที่ใชในการตรวจวินิจฉัยโรคปวดหลัง-ปวดคอ

โรคที่ทําใหเกิดอาการปวดหลัง และอาการปวดคอ ที่พบบอย

Acute Back Strain

Herniated Nucleus Pulposus (HNP)

Degenerative Lumbar Spinal Canal Stenosis (SCS)

Spondylolysis & Spondyloisthesis

Cervical Spondylosis – Radiculopathy - Myelopathy

SPINE (กระดูกสันหลัง)

Vertebra (กระดูกสันหลัง)

7 Cervical (กระดูกสันหลังสวนคอ)

12 Thoracic (กระดูกสันหลังสวนอก)

5 Lumbar (กระดูกสันหลังสวนเอว)

1 Sacrum (5 fused)

Coccyx (4 fused)

Nervous system (ระบบประสาท)

Spinal cord (ไขสันหลัง)

Central nervous system

Nerve root (รากประสาท)

Peripheral nervous system

หนาที่ของกระดูกสันหลัง

ปองกันอันตรายแกระบบประสาท*** (ไขสันหลังและเสนประสาท)

โครงสรางแกนกลาง

การเคลื่อนไหว

สรางเม็ดเลือด

เปนที่เกาะของกลามเนื้อและเสนเอ็น

สวนประกอบของกระดูกสันหลัง Anterior element

Vertebral body

Intervertebral disc (หมอน)

Posterior element

Pedicle (เสา)

Lamina (หลังคา) Spinous process

Transverse process

Facet joints (ขอตอดานหลัง)

Spinal canal เปนที่อยูของ ไขสันหลัง (spinal cord)

Intervertebral foramen เปนที่อยูของรากประสาทไขสันหลัง (nerve root)

Anterior

Posterior

AnteriorPosterior

Intervertebral disc

Spinal canal

Body

Facet joint

Supraspinous LigamentInterspinous LigamentLigamentum Flavum ( Yellow)Posterior Longitudinal LigamentAnterior Longitudinal Ligament

Spinal Ligament

Vertebraand

Spinal Cord

Spinal cord & surroundings

Spinal Cord& Nerve Root(s)

Central nervous system beyond the foramen magnum

The spinal cord terminates at the conus medullaris at the L1 vertebral level***

The individual nerve roots continue as the caudaequina

Facet joints

Intervertebraldisc

Joints of the Lumbar Spine Functional Spinal Unit= 2 vertebrae +1 disc + 2 facet joints

Intervertebral Disc

Nucleus Pulposus Central gelatinous substance

Type II collagen

Resist compressive loads

Shock absorbers

Annulus Fibrosus Peripheral fibers

Type I collagen

Higher elasticity

Resist tensile loads

Vertebral End Plate Cartilaginous & Bony end plates

Childhood Elderly

คํานิยามและคําศัพทเกี่ยวกับโรคกระดูกสันหลัง

Spondylo- : spine (กระดูกสันหลัง)

Spondylosis : degenerative (โรคกระดูกสันหลังเสื่อม)

Cervical spondylosis

Lumbar spondylosis

Spondylitis : infection, inflammation (อักเสบ)

Bacterial, TB, epidural abscess (อักเสบติดเชื้อ)

AS : ankylosing spondylitis (อักเสบไมติดเชื้อ)

Spondylolisthesis (ขอตอปลองกระดูกสันหลังเลื่อน)

Scoliosis (โรคกระดูกสันหลังคด)

Case LBP

ผูปวยหญิงไทยคู อายุ 46 ป

อาชีพ เกษตรกร

ภูมิลําเนา อ.หางดง จ.เชียงใหม

Chief complaint

ปวดหลังราวลงขาซาย 1 ปกอนมารพ.

เริ่มจากการซักประวัติผูปวยกอน

History taking

Age

Younger patients: strain, trauma

Older patients: tumor, infection, degenerative

Onset

Gradual, slow – degenerative mechanical pain

Sudden and severe – osteoporotic compression fracture

Characterization of symptoms

Mechanical pain – muscle strain, myofascial pain

Localized pain – trauma, tumor, infection

Radicular pain – HNP, stenosis of the foramen

Location Leg pain aggravated by walking and standing but

relieved by sitting suggests spinal stenosis

Anterior thigh pain suggests upper lumbar radiculopathy or hip disease

Posterior thigh pain suggests lower lumbar radiculopathy or sciatica

Effect of positional change Unrelieved with position change – cancer, infection

Relieved when supine, increased when position is changed – mechanical

Aggravated by flexion – HNP

Aggravated by extension – SCS, facet syndrome

History taking

History taking

Mechanism of injury/ onset of symptoms

Relieving/aggravating symptoms

Systemic symptoms

Bowel or bladder symptoms –

cauda equina compression syndrome

Areas of numbness

Leg pain (sciatica ± neurogenic claudication)

Underlying diseases Previous treatment

Physical examination

Inspection

Integument

Posture

Gait

Adolescent

Idiopathic scoliosis Neuromusclar scoliosisNeurofibromatosisMeningocele

CONGENITAL KYPHOSIS

Failure of formation

Failure of segmentation

ACQUIRED KYPHOSIS

InfectionOsteoporosisTumorTrauma

Kyphosis


Palpation

Point of tenderness

Step off at L-S junction

Alignment

Mass

Warmness

Surgical scar

NORMAL BACK MOTION

กมตัว (A) 40˚-60˚

แอนหลัง (B) 20˚-35˚

เอียงตัวไปดานขาง (C) 15˚-20˚

บิดเอี้ยวลําตัว (D,E) 3˚-18˚

23

(A) (B)

(C) (D) (E)

Manual Motor Testingการตรวจกําลังกลามเนื้อ (6 Grades)

Grade 0: ไมมีกําลังกลามเนื้อใดๆ ไมมีการเคลื่อนไหวของกลามเนื้อหรือเอ็นกลามเนื้อที่กําลังตรวจนั้นๆ

Grade I: ไมสามารถตานแรงโนมถวงได เห็นการเคลื่อนไหวของกลามเนื้อหรือเอ็นกลามเนื้อบาง แตไมเพียงพอที่จะขยับขอตอได

Grade II: ไมสามารถตานแรงโนมถวงได มีการเคลื่อนไหวของกลามเนื้อหรือเอ็นกลามเนื้อที่จะขยับขอตอได

Grade III: ตานแรงโนมถวงได ไมสามารถตานแรงผูตรวจไดเลย

Grade IV: ตานแรงโนมถวงได สามารถตานแรงผูตรวจไดบาง

Grade V: กําลังกลามเนื้อเปนปกติ ตานแรงผูตรวจไดเต็มท่ี

Neurologic Examination

Motor Iliopsoas – hip flexion (L1-L2)

Quadriceps – knee extension, hip adduction (L3-4)

Tibialis anterior – ankle dorsiflexion/ inversion (L4)

Extensor hallucis longus – great toe extension(L5)

Gluteus medius – hip abduction (L5)

Peroneus longus and brevis –ankle eversion(S1)

Flexor hallucis longus – great toe flexion (S1)

Bowel/bladder sphincter (S2-5)

Sensation

Sensory dermatomal area

Reflexes

L4 (knee jerk)

S1 (ankle jerk)

S2-4 (rectal exam; bulbocavernosus reflex)

Straight leg raising

Symptomatology of Back Pain

Low back pain

Spondylogenic

Neurogenic

Viscerogenic

Vasculogenic

Psychogenic

Sciatica

Pain along the sciatic nerve distribution

Claudication Neurogenic vs Vascular claudication

Symptomatology of Low Back Pain

Low Back Pain Leg Pain

Sciatica Intermittent

Neurogenic Claudication

Compression / StretchingInflammation of Sciatic n.

& their roots / plexus

Stenosis of thevertebral foramen

SpondylogenicMusculogenic

NeurogenicVasculogenicViscerogenicPsychogenic

Radiculopathy

Motor weakness Sensory deficit Hypo-reflexia

B/B dysfunctionCauda equina synd.

Leg Pain-Sciatica

Pain along sciatic nerve distribution

พยาธิสภาพใดก็ตามที่กด ทับ ดึง รั้ง เสนประสาท sciatic และ แขนงของมัน

Leg Pain- Intermittent Neurogenic Claudication

พยาธิสภาพที่ทําใหโพรงกระดูกสันหลังตีบแคบลง ทําใหการไหลเวียนน้ําไขสันหลัง (CSF) ไมสะดวก เกิดการคั่งของเสียและการอักเสบตอรากประสาท

Vascular vs Neurogenic

intermittent claudication (1)

Test Vascular NeurogenicPain Crampy, tight Sharp, ache, numbness

Walking Distal Proximal pain, calf pain

Proximal Distal pain, thigh pain

Uphill walking Symptoms develop sooner

Symptoms develop later

Rest Relief with standing still Relief with sitting, bending

Bicycle test Symptoms develop No symptoms develop

Lying flat Relief May exacerbate

Walking distance

Constant Variable

Vascular vs Neurogenicintermittent claudication (2)

Test Vascular Neurogenic Pulses Diminished Normal

Bruits Likely Not likely

Skin Shiny, no hair Normal

Atrophy Rare Occasional

Weakness Rare Occasional

Back pain Uncommon Common

Spine ROM Normal Often decreased

Nerve root

RadiculopathyMotor disturbanceSensory disturbanceHyporeflexia

Lower motor neuron

Spinal cord

Myelopathy• Sensory disturbance

• Motor disturbance

• Bowel and bladder dysfunction

• Hyperreflexia

• Spasticity

• Abnormal reflexes : Clonus,Babinski, Hoffmann,Lhermitte,Inverted radial reflex

Upper motor neuron

Plain X-rays LS-spine of Lumbar Degenerative Diseases

L1

L2

L3

L4

L5

Pedicle Pedicle

Facet jointsFacet joints

Intervertebral disc

Vertebral body

Spinous process

Spinousprocess

Transverseprocess

SI joint

Intervertebralforamen

Oblique view LS-spinethe “Scotty Dog”

SuperiorarticularProcess

“ear”

Pedicle

“eye”

Inferior articularprocess“front leg”

Pars interarticularis“collar” or “neck”

TransverseProcess “nose”

Facet joint

Lamina

Lumbar Myelography

Injection of the contrast media into subarachnoid spacePerform radiographic exam., Adv.: evaluate dynamic motion

Magnetic Resonance Imagingof the Lumbar Spine

DISC

Lamina

Paravertebralmuscles

Spinousprocess

Facetjoint

Duralsac


สาเหตุของอาการ “ปวดเอว”

กลามเนื้อหลังอักเสบ เฉียบพลันและเรื้อรัง

หมอนรองกระดูกสันหลังกดทับรากประสาท

ขอตอกระดูกสันหลังเสื่อม

ชองกระดูกสันหลังตีบแคบ

ขอตอกระดูกสันหลังเสื่อม ความไมมั่นคงของกระดูก สันหลัง

• Most common back problem

• Partial injury of muscle, fascia, • tendon, annulus fibrosus• Long-standing poor posture• Non radiated back pain • No neurological involvement

Neck strainMid-back strainLow back strain

:

Diagnosis • History …. Pain relate to traumatic event

• Clinical findings :- localized pain and tenderness- pain on back / neck movement- decrease range of motion- back muscle spasm- deformity…. Scoliosis, Kyphosis

• Laboratory finding …. normal• X- rays findings …..normal

Back Strain

Chronic, acute-on-chronic inflammation of the back muscles

Repetitive use, Malposture

No precise lesion demonstrable

Predisposing factors

Overweight

Muscle flabbiness

Debilitating illness

Poor posture

Heavy lifting

Back Strain

TreatmentTreatment

Conservative treatment :• Limit activity• Supports• Physical therapy• Drugs … Analgesic, NSAIDs

• ExerciseMuscle relaxants

LBP - is a self-limiting,

benign disorder in the

vast majority of adults

Herniated Nucleus Pulposus(HNP)

Displacement of the central area of the disc (nucleus) resulting in impingement on the lumbo-sacral nerve root

Common cause of LBP & leg pain (sciatica, claudication)

Common at L4-5, L5-S1

Posterolateral direction

Predisposing factors

Age degeneration

Injury

Male > Female

Age 30-50 year

Job requiring heavy lift, Lift on twisted

Low income

Cigarette smoking

Acute subacute onset

Back pain and/or sciatica

Lumbar Disc Herniation

Low back pain : acute onset related to an innoceousmovement

Sciatica : aggravated bysitting and relievedby lying down or standing

Most common site of lumbar HNP

Lower lumbar discsL4-5, L5-S1

Herniated Nucleus Pulposus

Neurological Examination


Lumbar HNP- very common

Location: low back to lower leg

Quality: sharp, shooting, burning paresthesia in lower leg

S/S: positive straight leg-raising test, weakness, hyporeflexia

Imaging: plain film, myelogram, CT, MRI (most sensitive)

90% treated by conservative Rx

Only 5-10% required surgery


Treatment

Conservative treatment

Rest, Restriction of motion

NSAIDs & analgesics

Physical therapy

Aerobic conditioning

Lumbar epidural steroid injection

Surgical discectomy

Non - operative treatment (90%)• Patient education• Rest • Medication : analgesics, anti-inflammatory drugs steroid,muscle relaxants,

anti-depressants, anti-convulsants• Physical therapy : lumbar traction ,

diathermyexercise, supports

• Modification of activities , Support• Occupational therapy• Psychotherapy • Spinal injection

Treatment of Disc Herniation

Treatment of Lumbar Disc Herniation

Operative Treatment

Indications - loss of bowel and bladder function(Cauda equina syndrome)

- progressive neurological deficit- failure conservative treatment- excruciating pain

Procedures: Discectomy - Anterior / PosteriorNucleolysisSpinal Fusion Disc Prosthesis Replacement

Posterior Lumbar Disc Herniation“disc excision”

Degenerative joint disease affecting the vertebrae,

intervertebral disc and surrounding ligaments

“Three-Joint Complex”

One intervertebral disc

Two posterior facet joints

ขอตอกระดูกสันหลังเสื่อมสภาพ

DegenerativeSpinal Diseases

Young Elderly

Start……. Second decade

Loss of water and proteoglycansCircumferential and radial tear of

annulus fibrosus of intervertebral discs

Excessive loadtransfers of the facet joints

Degeneration

Intervertebral disc

Decrease disc volumeDecrease disc height

( space )Laxity of annular ligamentSubluxation of discOsteophyte formation

Facet joints

Degeneration of articular cartilageSynovitisDecrease joint spaceLaxity of joint capsuleSubluxation of jointOsteophyte formationFacet joint hypertrophyLUMBAR

SPONDYLOSIS

Subluxation :retrospondylolisthesisspondylolisthesis

Intervertebral disc :narrowing, osteophyte

การตีบแคบของโพรงกระดูกสันหลัง

Degenerative arthritis :osteophyte, laxity

Facet joint hypertrophyFacet joint subluxation

Decrease spinal canal volume

Spinal canal stenosisSpinal canal stenosis

Spondylotic changes leading to spinal deformity and spinal instability

Degenerative Lumbar Diseases

Wear-tear process

Degenerative Disc Disease + Osteoarthritis of the facet joints

Low back pain

Leg pain: sciatica + neurogenic claudication

90% conservative treatment

Investigations-Imaging

Plain radiographs- AP, lateral, oblique

Flexion-extension lateral view

Myelography

CT myelography

MRI

Degenerative Joint Disease(Lumbar Spondylosis)

Lumbar Spinal Canal Stenosis

Narrowing of the spinal canal

Increased intrathecal pressure

Nerve root ischemia, dysfunction, mechanical impingement

LBP & leg pain (claudication)

Physical exam: usually normal

Imaging: plain X-rays, myelogram, MRI

Success with conservative Rx.

Defect of pars interarticularis of the vertebra

Forward displacement (olisthesis) of one vertebra over another

Symptoms and signs of spondylolysis

Low back pain or aching radiating into the buttock and thigh

Limitation of back movement

No neurological deficit

SPONDYLOLYSISSPONDYLOLYSIS

Plain X-rays

position – Oblique view“Scotty Dog pattern”

Pars interarticularisPars interarticularis

Spondylolysis(defect of pars interarticularis)

Lateral view Oblique view

Lumbar Spondylolisthesis

Isthmic spondylolisthesisL5-S1 (common)

Degenerative spondylolisthesisL4-5 (common)

Pars defect Facet arthrosis+

Disc degeneration

Symptoms and signs of Spondylolisthesis

Low back pain radiating into the buttock and thigh

Sciatica

Intermittent claudication

Limitation of back movement

Visible and palpable step off

Hamstring tightness

Paravertebral muscle spasm

Hyperlordosis

Abnormal gait

Neurological deficit (motor, sensory, reflex changes)

Treatment of Spondylolisthesis

Non-operative treatment

Restriction of activityLumbosacral corset/brace

Medications

Exercise

Physical therapy

Operative indicationsContinued back and sciatic painProgressive slippingProgressive neurological deficit

Operative procedurePosterolateral spinal fusion

with/without decompressionPosterior spinal instrumentation and

fusion with or without decompression

Anterior spinal fusion

Management of Low Back Pain

“Primary care interventions”

Patient education (brief education, back school)

Medications

Common analgesics, Muscle relaxants, Opioid analgesics

Physical modalities

Superficial heat/cold, Electrotherapy, Traction therapy

Manual therapy

Spinal manipulation therapy, Massage

Other interventions

Acupuncture

Management of Low Back Pain

“Secondary / Tertiary care interventions”

Medications

Adjunctive analgesics (antidepressants, anticonvulsants)

Injections

Epidural steroid injections

Facet injections

Soft tissue injections (trigger point, local anesthetic)

Other approaches & Alternative medicines

Surgery

Decompression & Fusion surgery

การรักษาโดยวิธีไมผาตัด

การปฏิบัติตนที่ถูกตอง

การพักการใชงาน

การรักษาโดยการใชยา

การทํากายภาพบําบัด

การใชเครื่องพยุงกระดูกสันหลัง

การฝงเข็ม การจัดกระดูก

Education

Activity modification

• Posture

• Lifestyle

Physical activity

Smoking cessation

Weight reduction

Back school

LEVEL 1 TREATMENT

“Active Observation”

Activities as tolerated

NSAIDs ***

Analgesics

Muscle relaxants

Medications for LBP

Most Useful

Common analgesics

Nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs)

Opioid analgesics

Antidepressants

Anticonvulsants

Somewhat Useful

Muscle relaxants

Sedatives-hypnotics

Glucocorticoids

LEVEL 2 TREATMENT

Physical Therapy

Active

Passive

Conservative Treatment

Lumbar support Assistive device

Lumbar Traction

Lumbar Stabilization Exercise

Lumbar Strengthening Exercise

LEVEL 3 TREATMENT

Injection Therapy

Epidural steroids

Nerve blocks

Trigger point injections

Selective Nerve Root Block

LEVEL 4 TREATMENT

Anesthesiologists

Physical therapists

Occupational therapists

Psychologists

Neurologists

Etc.

Multidisciplinary Pain Management

การรักษาโดยวิธีผาตัด

(SURGICAL TREATMENT) การผาตัดระบายความดันในชอง

กระดูกสันหลัง

การผาตัดเชื่อมขอตอกระดูกสันหลัง

I. ไมใชโลหะดามกระดูกสันหลัง

II. ใชโลหะดามกระดูกสันหลัง การผาตัดแกไขความผิดรูป

การผาตัดขอหมอนรองกระดูกสันหลังเทียม

การผาตัดแบบเนื้อเย่ือบาดเจ็บนอย

M, 43 severe LBP & leg pain for 10 days with B-B dysfunction

MRI LS-spine

Large HNP L4-5 Disc Sequestration

Degenerative Lumbar Spinal Canal Stenosis

• Narrowing ofthe spinal canalfrom degenerative Process• LBP + claudication• Radiculopathy • Hx / PE / Imaging• 90% conservativetreatment• I/C for surgery- B/B dysfunction- Progressive neuro. deficit- Failed conservative

Lumbar Laminectomy

Dural Sac & Nerve Root DecompressionRelief symptoms of leg pain / claudication

Treatment of Spondylolisthesis

Non-operative treatment

Restriction of activityLumbosacral corset/brace

Medications

Exercise

Physical therapy

Operative indicationsContinued back and sciatic pain

Progressive slippingProgressive neurological deficit

Operative proceduresPosterolateral spinal fusion with/without decompressionPosterior spinal instrumentation and fusion with or without decompressionAnterior spinal fusion

Faculty of Medicine

Chiang MaiUniversity

Cervical Vertebra (C1-C7)

• Vertebralbody• Uncinateprocess(Luschka)• Lamina• Pedicle• Facet joints• Spinousprocess• Transverseprocess

Typical Cervical Vertebrae

Plain X-rays C-spine

Intervertebral disc

Vertebral body

Uncovertebraljoint


Spinous process

Spinous process

Facet joint

Oblique view C-spine

Magnetic Resonance Imagingof the Cervical Spine

Common Cervical Spine Disorders

Degenerative diseases*** Acute cervical strain Cervical spondylosis Cervical radiculopathy Cervical spondylotic myelopathy (CSM) Cervical disc herniation

Infectious diseases Bacterial vs TB

Tumors Metastasis

Inflammatory diseases Rheumatoid arthritis

Miscellaneous Ossification of the ligament: OPLL, OYL

โรคขอตอกระดูกคอเสื่อม

Degenerative Disc Diseases&

Osteoarthritis of the Facet / Uncovertebral joints

(5-joint complex)

โรคขอตอกระดูกคอเสื่อม

Disc degeneration

Facet joint arthropathy

Osteophyte formation

Uncovertebral joint hypertrophy

Hypertrophy of the ligamentum flavum

Loss of lordosis

Segmental instability

AXIAL NECK PAIN …RADICULOPATHY …MYELOPATHY ………

Degenerative Cervical Diseases

Wear-tear process

Symptomatology

Axial neck pain

Radiculopathy

Myelopathy

Hx / PE / Imaging

Mostly conservative Rx

Activity modification

Medication

Physical therapy

Surgery: C-myelopathy

Cervical Spondylosis

Cervical Disc Herniation

Cervical Radiculopathy

Radiculopathy:dysfunction of the cervical nerve root(s).

Radicular pain: pain radiating to the upper extremity.

Dermatomal distribution.

LMN motor weakness, numbness & impaired sensation, decreased DTR.

“Soft disc” or “Hard disc”

Cervical Spondylotic Radiculopathy

Cervical Spondylotic Myelopathy (CSM)spinal cord dysfunction secondary to extrinsic compression of the cord or its vascular supply,

or both, that caused by degenerative diseases of the spine

Cervical Spondylotic Myelopathy (CSM)

Pain, dullness

Numbness

Muscle weakness

Crumpsiness

Spasticity

Bowel and/or bladder dysfunctions

Abnormal reflex :

Hoffmann, IVR,

L’Hermitte sign

Clonus, Babinski

Hyperreflexia

Intrinsic Hand Muscle Weakness

Cervical Spine Surgery

Anterior Cervical Discectomy & Fusion

Anterior Corpectomy & Strut Graft Fusion

Anterior cervical instrumentation

Posterior cervical foraminotomy

Cervical Laminectomy & Fusion

Cervical Laminoplasty

Posterior cervical instrumentation

Anterior Cervical Discectomy (Decompression)

Anterior Cervical Fusion

Autograft Allograft

Open-door Laminoplasty(Posterior Cervical Decompression)

THANK YOUFOR YOUR KIND ATTENTION

T. Bunmaprasert, MD.

common spinal problems -...

Documents

Transcript of common spinal problems -...