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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.
Die Nutzung von Hochfeld MRT Systemen zur Volumetrie und Beurteilung intradiskaler Veränderungen ist innovativ und eröffnet einzigartige Möglichkeiten bei der nicht invasiven Diagnostik und Kontrolle von therapeutischen Effekten an der Bandscheibe. In der vorliegenden Studie wurden 76 porcine Bandscheiben von 15 Schweinen in vitro hinsichtlich der Volumenänderung des Nucleus pulposus nach Mikrodiskektomie mit dem MD SpineWand® (Fa. Arthrocare) untersucht. Ziel der Untersuchungen war es, die Größe dieser Volumenänderung mit Hilfe des 7 Tesla Hochfeld MRT (BioSpin ClinScan®, Fa. Bruker) zu objektivieren und einen signifikanten Volumenunterschied bei Durchführung des OP-Verfahrens mit und ohne Applikation der Coblationsenergie nachzuweisen. Das Volumen des Nucleus pulposus konnte durch Anwendung der Mikrodiskektomie sowohl mit als auch ohne Einschalten der Coblationsenergie reduziert werden. Der Vergleich der Gruppen zeigte mit p < 0,001 jedoch eine hochsignifikant größere Volumenreduktion in der Versuchsgruppe. Insgesamt konnte in den Bandscheiben der Versuchsgruppe (n = 38) eine absolute Reduktion des Nukleusvolumen um 229,03 mm³ gemessen werden, wobei der Effekt in den Bandscheiben der LWS (n = 19) mit 257,01 mm³ größer war als in den etwas kleineren Bandscheiben der BWS (201,05 mm³, n = 19). Relativ zu den Ausgangsvolumina entsprechen diese Ergebnisse einer Volumenreduktion des Nucleus pulposus um 24,66 % in der LWS und 22,96 % in der BWS. Für die Kontrollgruppe ohne Anschalten der Coblationsenergie ergaben sich vergleichsweise relative Volumenreduktionen um 6,04 % in der LWS (n = 19) und 4,99 % in der BWS (n = 19). Zieht man zusätzlich die Volumina der hypointensen intradiskalen Läsionen mit in die Berechnungen ein, so ergibt sich ein hypothetischer reduzierender Volumeneffekt in der Versuchsgruppe von 37,47 % (LWS) und 37,23 % (BWS). Die Studie hat als erste ihrer Art die Volumenreduktion nach minimalinvasiver Mikrodiskektomie am porcinen Modell in vitro beschrieben. Die Übertragung der Ergebnisse auf ein in vivo-Modell sowie den Menschen bleibt offen, stellt jedoch eine interessante Zielstellung künftiger Forschung dar.