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Häufigkeit, Verteilungsmuster der High-Intensity Zone und deren Assoziation zu Rückenschmerz in der Magnetresonanztomographie der lumbalen Wirbelsäule - eine populationsbasierte Kohortenstudie

  • High-Intensity Zones (HIZs) der lumbalen Wirbelsäule sind ein Phänotyp der Bandscheibe in der Magnetresonanztomographie (MRT) und potenzielle diagnostische Marker für diskogene Rückenschmerzen. Aufgrund ihrer Inzidenz in der asymptomatischen Bevölkerung ist die klinische Relevanz aktuell umstritten. Ziel dieser Arbeit ist es Häufigkeit, Verteilungsmuster der HIZ und retrospektiv die HIZ als diagnostischen Marker für diskogenen Rückenschmerz zu untersuchen. Die Gesamtkohorte umfasste 2.099 Probanden aus der populationsbasierten Kohortenstudie Study of Health in Pomerania (SHIP). Die Erhebung der Daten erfolgte mittels MRT Untersuchung und einem Fragebogen. Es wurden erstmals lumbosakrale Übergangswirbel zur spezifischen segmentalen Einteilung der HIZs berücksichtigt. Wir beobachteten bei 8,4% der Probanden eine numerische Variante der freien Bandscheibensegmente der Wirbelsäule, die auf eine HIZ untersucht werden musste. Bei 35,3% der Probanden konnte mindestens eine HIZ nachgewiesen werden. Die höchste relative Häufigkeit der HIZ im Verhältnis zur Gesamtstichprobe fanden wir im Segment L5/S1 mit 15,59% gefolgt vom Segment L4/L5 mit 13,24%. Wir zeigten einen Anstieg der relativen Häufigkeit der HIZs mit dem Alter. Dieser Zusammenhang zeigte sich in den regulären lumbalen Bandscheibensegmenten statistisch signifikant (p < 0,001). Wir konnten jedoch keine signifikante Korrelation zwischen den Prädiktoren Alter, Geschlecht und BMI und der segmentalen Häufigkeit und Verteilung einer HIZ feststellen. Eine regionsspezifische Verteilung der HIZs innerhalb der Bandscheibensegmente zeigte sich zwischen anterioren und posterioren HIZs. Wir konnten in keinem Bandscheibensegment eine klinisch signifikante Assoziation zwischen dem Vorliegen einer HIZ im MRT und Rückenschmerzen nachweisen (p > 0,05). In der von uns untersuchten Population zeigt die HIZ eine große Häufigkeit und ein regionsspezifisches Verteilungsmuster. Mangels Nachweises einer signifikanten Assoziation zwischen dem Vorliegen einer HIZ im MRT und Rückenschmerz, muss die Relevanz der HIZ als alleinigem diagnostischem Marker für diskogene Rückenschmerzen in Frage gestellt werden. Weitere Studien, wie beispielsweise eine longitudinale Kohortenstudie, sollten die Aussagekraft der High-Intensity Zone bezüglich lumbaler Rückenschmerzen prüfen.
  • High-intensity zones (HIZs) of the lumbar spine are a disc phenotype on magnetic resonance imaging (MRI) and therefore potential diagnostic markers for discogenic back pain. Due to their incidence in the asymptomatic population, their clinical relevance is currently controversial. The aim of this work is to investigate frequency, distribution pattern of HIZ and retrospectively HIZ as a diagnostic marker for discogenic back pain. The total cohort included 2,099 subjects from the population-based Study of Health in Pomerania (SHIP) cohort study. Data was collected through MRI examinations and a questionnaire. Lumbosacral transitional vertebrae were included for the first time for specific segmental classification of HIZs. We observed a numerical variant of the free disc segments of the spine in 8.4% of the subjects that needed to be evaluated for HIZ. At least one HIZ was detected in 35.3% of the subjects. We found the highest relative frequency of HIZ in relation to the total sample in the L5/S1 segment with 15.59% followed by the L4/L5 segment with 13.24%. We showed an increase in the relative frequency of HIZs with age. This correlation was statistically significant (p < 0.001) in the regular lumbar disc segments. However, we did not find a significant correlation between the predictors age, sex, and BMI and the segmental frequency and distribution of a HIZ. A region-specific distribution of HIZs within disc segments was evident between anterior and posterior HIZs. We were unable to demonstrate a clinically significant association between the presence of an HIZ on MRI and back pain in any disc segment (p > 0.05). In the population we studied, HIZ showed a high frequency and a region-specific distribution pattern. In the absence of evidence of a significant association between the presence of HIZ on MRI and back pain, the relevance of HIZ as a sole diagnostic marker for discogenic back pain must be questioned. Further studies, such as a longitudinal cohort study, should test the validity of the high-intensity zone with respect to lumbar back pain.

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Metadaten
Author: Philipp Niklas Reichwein
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-57986
Title Additional (English):Frequency and distribution pattern of the high-intensity zone of the lumbar spine on magnetic resonance imaging, and its association with back pain - a population-based cohort study
Referee:PD Dr. Susanne Fröhlich, Prof. Dr. Henry Völzke, PD Dr. Michael Kirsch, PD Dr. Richard Kasch
Advisor:PD Dr. Richard Kasch
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2021
Date of first Publication:2021/12/20
Granting Institution:Universität Greifswald, Universitätsmedizin
Date of final exam:2021/12/03
Release Date:2021/12/20
Tag:Bandscheibe; High-Intensity Zone; Lumbosakrale Übergangswirbel; MRT; Rückenschmerz
High-Intensity Zone; MRI; back pain; intervertebral disc; lumbosacral transitional vertebrae
GND Keyword:Bandscheibe, Rückenschmerz, Kernspintomographie, Universitätsmedizin Greifswald
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit