Giunzione pontomidollare come riferimento per la croce del midollo spinale

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 13527 (2023) Citare questo articolo

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L'area della sezione trasversale del midollo spinale (CSA) è un importante biomarcatore MRI per valutare l'atrofia del midollo spinale in varie malattie neurodegenerative e traumatiche del midollo spinale. Tuttavia, il metodo convenzionale di calcolo del CSA basato sui livelli vertebrali è intrinsecamente imperfetto, poiché la previsione dei livelli spinali dai livelli vertebrali manca di affidabilità, portando a una notevole variabilità nelle misurazioni del CSA. Il calcolo del CSA da un riferimento neuroanatomico intrinseco, la giunzione pontomidollare (PMJ), è stato proposto in lavori precedenti per superare le limitazioni associate all'utilizzo di un riferimento vertebrale. Tuttavia, la validazione di questo approccio alternativo, insieme alla sua variabilità tra e all’interno dei partecipanti sottoposti ad estensioni del collo variabili, rimane inesplorata. L'obiettivo di questo studio era di determinare se la variabilità del CSA attraverso le flessioni/estensioni del collo è ridotta quando si utilizza la PMJ, rispetto ai livelli vertebrali. Dieci partecipanti sono stati sottoposti a una scansione isotropa MRI T2w 3T a 0,6 mm3 per 3 posizioni del collo: estensione, neutrale e flessione. La segmentazione del midollo spinale, l'etichettatura vertebrale, l'etichettatura PMJ e il CSA sono stati calcolati automaticamente mentre i segmenti spinali sono stati etichettati manualmente. Il coefficiente medio di variazione per il CSA attraverso le posizioni del collo è stato 3,99 ± 2,96% per il metodo PMJ rispetto a 4,02 ± 3,01% per il metodo manuale del segmento spinale rispetto a 4,46 ± 3,10% per il metodo del disco. Queste differenze non erano statisticamente rilevanti. Il metodo PMJ era leggermente più affidabile del metodo basato su disco per calcolare la CSA in specifici segmenti spinali, sebbene la differenza non fosse statisticamente significativa. Ciò suggerisce che il PMJ può fungere da valida alternativa e metodo affidabile per stimare il CSA quando un approccio basato sul disco è impegnativo o non fattibile, come nei casi che coinvolgono dischi fusi in individui con lesioni del midollo spinale.

L'area della sezione trasversale (CSA) del midollo spinale (SC) è un biomarcatore rilevante per valutare l'atrofia del midollo spinale in malattie come la sclerosi multipla (SM)1,2 e le lesioni del midollo spinale3,4,5. La neurodegenerazione precoce nella SM richiede un'elevata precisione nel rilevamento dell'atrofia sottile a fini di monitoraggio6. Tradizionalmente, la CSA viene misurata in una specifica posizione rostro-caudale sulla base dei livelli vertebrali per consentire confronti coerenti nel tempo negli studi trasversali e longitudinali.

È importante notare che esiste una distinzione tra livelli vertebrali e livelli spinali. Dedurre la posizione neuroanatomica dei livelli spinali con le vertebre può introdurre imprecisioni, contribuendo alla variabilità nelle misurazioni CSA7. Cadotte et al.7, hanno dimostrato che le posizioni dei segmenti spinali differiscono da individuo a individuo e si sovrappongono scarsamente ai corpi vertebrali. Inoltre, un riferimento vertebrale non tiene conto delle variazioni nel posizionamento del collo all'interno dello scanner MRI. I livelli spinali possono essere identificati segmentando le radichette nervose, ma è un compito impegnativo e richiede scansioni ad alta risoluzione (circa 0,6 mm3) e un valutatore esperto. Avere un riferimento surrogato più preciso per i livelli spinali è importante per collegare le misurazioni CSA con l'esito clinico.

È importante considerare la flessione e l’estensione del collo da un punto di vista anatomico e biomeccanico. La dura madre SC è una continuazione della dura madre craniale che si estende dal forame magno e dal tronco cerebrale8. L'estensione e la flessione della testa producono un cambiamento di direzione delle radichette nervose rispetto ad una postura neutra in cui le radichette nervose corrono verso il basso. Anche la flessione del collo allunga il SC, con il suo massimo tra le radichette nervose C2-T19. La flessione e l'estensione del collo producono anche un movimento dei segmenti spinali rispetto ai segmenti vertebrali: Bilston e Thibault10 hanno dimostrato durante l'estensione del collo che C3 si muove caudalmente di 5 mm contro 2 mm in C5 rispetto alle posizioni neutre.

Alcuni hanno introdotto punti di riferimento neuroanatomici surrogati per superare la limitazione del riferimento vertebrale come la giunzione pontomidollare (PMJ)7,11 o il cono midollare12.