Evolution of the cross-sectional area of the osseous lumbar spinal canal across decades: a CT study with reference ranges in a Swiss population

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Serval ID
serval:BIB_F6233402758C
Type
PhD thesis: a PhD thesis.
Collection
Publications
Institution
Title
Evolution of the cross-sectional area of the osseous lumbar spinal canal across decades: a CT study with reference ranges in a Swiss population
Author(s)
MAEDER Benoît
Director(s)
Becce Fabio
Codirector(s)
Schizas Constantin
Institution details
Université de Lausanne, Faculté de biologie et médecine
Publication state
Accepted
Issued date
2023
Language
english
Abstract
Les remaniements dégénératifs lombaires (altérations des articulations facettaires, des disques intervertébraux et des ligaments jaunes) liés à l'âge peuvent engendrer un rétrécissement du canal rachidien et causer ce qu’on appelle communément un canal lombaire étroit. Le développement d’un canal lombaire étroit augmente le risque de présenter des douleurs dans les membres inférieurs et/ou des difficultés à marcher. Lorsque c’est le cas, les patients présentent une claudication dite neurogène qui peut limiter la fonction et la participation aux activités quotidiennes. Cette affection touche généralement les adultes âgés et constitue la cause la plus fréquente de chirurgie lombaire élective dans cette cohorte d'âge.
Si le canal lombaire osseux est constitutionnellement petit (mesuré en coupe axiale = perpendiculaire à l’axe de la colonne vertébrale, appelé plus loin CSA pour « Cross-Sectional Area »), le risque de présenter une claudication neurogène est hypothétiquement plus important.
Peu d’études axées sur le canal rachidien osseux ont mesuré le CSA osseux lombaire par tomodensitométrie (CT) dans des populations spécifiques, pour finalement déterminer que des changements générationnels se sont produits.
L'objectif de notre étude était d'étudier l’évolution du CSA osseux lombaire dans notre région géographique et de définir plus précisément l'évolution dans le temps des patients nés dans les années 1930 à ceux nés dans les années 1990. Nous avons émis l'hypothèse que le CSA osseux lombaire a diminué au cours des décennies de naissance des sujets au cours du siècle dernier.
La mesure du CSA osseux lombaire a été réalisée sur un échantillon de 1050 patients répartis en 7 cohortes d’âge de 150 patients pour chaque décade (150 patients nés dans les années 1930s, 150 patients nés dans les années 1940s, ainsi de suite jusqu’à 150 patients nés dans les années 1990s).
Les résultats de notre étude ont confirmé que les sujets des cohortes nées plus tard au cours du siècle dernier ont des canaux rachidiens lombaires plus petits au niveau des pédicules vertébraux. Cette différence de CSA osseux lombaire s'accentue en fonction de l'écart entre les générations et devient significative lorsque cet écart est plus important. La diminution de la taille de la CSA a été observée aux deux niveaux lombaires étudiés (L2 et L4) entre presque toutes les décennies.
Notre étude confirme ainsi les résultats précédemment rapportés de canaux lombaires osseux plus petits chez les patients plus jeunes et élimine potentiellement tout biais car elle inclut un échantillon de plus grande taille mesuré longitudinalement.
Lors de l'analyse des sous-groupes par sexe et ethnie, le CSA mesuré en L4 était plus grand que le CSA mesuré à L2 dans la plupart des cas, indépendamment du sexe et de l'origine ethnique. La taille du CSA était également de plus en plus petite chez les nouvelles générations peu importe le sexe et l’ethnie. Les hommes avaient de manière générale des CSA plus larges que les femmes, quelle que soit l’ethnie. Finalement les sujets non-européens ont des CSA plus petits comparativement aux sujets suisses et européens-non suisses.
En conclusion, le CSA du canal lombaire osseux a diminué aux niveaux des pédicules L2 et L4 chez les générations nées plus tard au cours du siècle dernier et a atteint un niveau significatif chez les patients nés à trois, quatre ou cinq décennies d'intervalle. Une gamme de référence du CSA osseux lombaire a été établie pour notre population locale et a montré une inhomogénéité selon l'ethnie. Cela peut avoir un impact sur la gestion des patients développant des symptômes de claudication neurogène à un stade plus précoce avec le vieillissement de la population née plus tard.
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Spinal canal dimensions may vary according to ethnicity as reported values differ among studies in European and Chinese populations. Here, we studied the change in the cross-sectional area (CSA) of the osseous lumbar spinal canal measured in subjects from three ethnic groups born 70 years apart and established reference values for our local population. This retrospective study included a total of 1050 subjects born between 1930 and 1999 stratified by birth decade. All subjects underwent lumbar spine computed tomography (CT) as a standardized imaging procedure following trauma. Three independent observers measured the CSA of the osseous lumbar spinal canal at the L2 and L4 pedicle levels. Lumbar spine CSA was smaller at both L2 and L4 in subjects born in later generations (p < 0.001; p = 0.001). This difference reached significance for patients born three to five decades apart. This was also true within two of the three ethnic subgroups. Patient height was very weakly correlated with the CSA at both L2 and L4 (r = 0.109, p = 0.005; r = 0.116, p = 0.002). The interobserver reliability of the measurements was good. This study confirms the decrease of osseous lumbar spinal canal dimensions across decades in our local population.
Keywords
anatomy, lumbar spine, spinal canal, evolutionary changes, developmental stenosis, computed tomography
Create date
06/09/2023 10:38
Last modification date
14/09/2023 10:02
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