Skip to main content
Log in

Radiologische Frakturdiagnostik der Lendenwirbelsäule

Radiological diagnostics of lumbar spine fractures

  • Leitthema
  • Published:
Der Radiologe Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Hintergrund

Die Lendenwirbelsäule (LWS) bildet den unteren Abschluss des beweglichen Teils des Achsenskeletts und ist aufgrund ihres anatomischen Aufbaus besonders den Flexions- und Hyperextensionskräften ausgesetzt, wobei insbesondere der thorakolumbale Übergang eine Häufung traumatischer Läsionen aufweist. Zur Klassifikation thorakolumbaler Frakturen wird gegenwärtig die AO Spine-Klassifikation eingesetzt, die neben der bekannten, auf die Magerl-Klassifikation zurückgehende Frakturmorphologie auch neurologische Kriterien und sog. „clinical modifiers“ (z. B. ankylosierte Wirbelsäule) einschließt.

Diagnostik

Die konventionelle Radiographie behält zwar ihren Stellenwert als Diagnostikum der ersten Wahl bei Niedrig-Energietraumen, wohingegen die CT die entscheidende diagnostische Modalität sowohl beim Polytrauma als auch zur Abklärung aller unklaren oder diskrepanten knöchernen Befunde darstellt. Aber auch die MRT gewinnt zunehmend an Bedeutung sowohl zur Beurteilung der diskoligamentären Integrität als auch der intraspinalen Situation. Beide Modalitäten gehen unmittelbar in die AO Spine-Klassifikation ein.

Ergebnisse

Bezüglich der Frakturmorphologie werden 3 Typen (A–C) unterschieden, deren wesentliches Kriterium das jeweilige Stabilitätsverhalten darstellt. C‑Verletzungen sind prinzipiell instabil, wobei aktuell jede mögliche Alignmentabweichung hierunter subsummiert wird. Verletzungen der ventralen und dorsalen Zuggurtung stellen ebenfalls stabilitätskompromittierende Befunde dar (B-Verletzungen).

Schlussfolgerungen

Abschließend werden die speziellen Frakturpathomorphologika an der ankylosierten und osteoporotischen wie auch an der kindlichen LWS besprochen sowie eine Reihe von Differenzialdiagnosen (maligne Frakturen, Anomalien, Normvarianten) diskutiert.

Abstract

Background

The lumbar spine forms the lowermost part of the mobile spinal column. Due to anatomical properties, the lumbar spine is highly flexible in the sagittal directions, thus, rendering it susceptible to both flexion and extension forces with the thoracolumbar junction being the most vulnerable part of it. To date, the modern thoracolumbar spine fracture classification is given by the AOSpine classification system based on the well-known Magerl classification of vertebral fracture morphology but now includes both neurological criteria and clinical modifiers, such as ankylosing spondylitis.

Diagnostics

Whereas plain radiography remains a mainstay in the diagnostic evaluation of low-energy trauma patients, computed tomography (CT) exhibits its unsurpassed power in polytrauma and plays a decisive role in all equivocal cases where the osseous situation is unclear. However, magnetic resonance imaging (MRI) is increasingly gaining importance for assessing both discoligamentous integrity and intraspinal condition. Both CT and MRI have direct input in classifying fractures according to the AOSpine classification.

Results

Regarding fracture morphology, three main types (A–C) based on the stability are distinguished. C‑type spinal injuries are all considered unstable, irrespective of type and severity of vertebral malalignment. Injuries to the anterior and posterior ligamentous complex are also considered to interfere with stability (B-type injuries).

Conclusions

Special fracture patterns of the injured ankylosed and osteoporotic spine as well as of the pediatric lumbar spine are discussed. A survey is also given about several differential diagnoses (malignant fractures, anomalies, normal variants).

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4
Abb. 5
Abb. 6
Abb. 7
Abb. 8
Abb. 9
Abb. 10
Abb. 11
Abb. 12

Notes

  1. Das Eponym M. Bechterew steht im Folgenden kurzgefasst für die ausführlichere Krankheitsbezeichnung Spondyloarthropathia ankylopoetica oder Spondylitis ankylosans (engl. „ankylosing spondylitis“) und wird aktuell unter dem Terminus axiale Spondyloarthritis neugefasst.

Literatur

  1. Tittel K (2003) Beschreibende und funktionelle Anatomie des Menschen, 14. Aufl. Urban & Fischer, München, S 79, 85

    Google Scholar 

  2. Krämer J, Köster O (2001) MRT-Atlas der Lendenwirbelsäule. Thieme, Stuttgart, S 10–12

    Google Scholar 

  3. Waldeyer A (1976) Anatomie des Menschen. Erster Teil, 13. Aufl. De Gruyter, Berlin, S 125–126

    Google Scholar 

  4. Vaccaro AR, Lehman RA Jr, Hurlbert RJ et al (2005) A new classification of thoracolumbar injuries: the importance of injury morphology, the integrity of the posterior ligamentous complex, and neurologic status. Spine 30:2325–2333

    PubMed  Google Scholar 

  5. Tiedjen K, Müller K‑M (2001) Pathologie der degenerativen Wirbelsäulenerkrankungen. Springer, Berlin, Heidelberg, S 1–3

    Google Scholar 

  6. Khurana B, Sheehan SE, Sodickson A et al (2013) Traumatic thoracolumbar spine injuries: what the spine surgeon wants to know. Radiographics 33(7):2031–2046

    PubMed  Google Scholar 

  7. Koulouris G, Ting AYI, Morrison WB (2007) Imaging of thoracolumbar spinal injury. In: Schwartz ED, Flanders AE (Hrsg) Spinal trauma: imaging, diagnosis, and management. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, S 157–185

    Google Scholar 

  8. Denis F (1983) The three-column spine and its significance in the classification of acute thoracolumbar spinal injuries. Spine 8:817–831

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  9. Panjabi MM, Oxland TR, Kifune M et al (1995) Validity of the three-columntheory of thoracolumbar fractures. A biomechanic investigation. Spine 20:1122–1127

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  10. Ferguson RL, Allen BL (1984) A mechanistic classification of thoracolumbarspine fractures. Clin Orthop 189:77–88

    Google Scholar 

  11. Böhler L (1929) Die Technik der Knochenbruchbehandlung im Frieden und im Kriege. W.-Maudrich-Verlag, Wien

    Google Scholar 

  12. Watson-Jones R (1943) Fractures and joint injuries, 3. Aufl. Livingstone, Edinburgh

    Google Scholar 

  13. Nicoll EA (1949) Fractures of the dorsolumbar spine. J Bone Joint Surg 31-B:376–394

    Google Scholar 

  14. Holdsworth FW (1963) Fractures, dislocations and fracture-dislocations of the spine. J Bone Joint Surg 45-B:6–20

    Google Scholar 

  15. Magerl F, Aebi M, Gertzbein SD et al (1994) A comprehensive classification of thoracic and lumbar injuries. Eur Spine J 3:184–201

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  16. Oner FC (2006) Classification: rationale and relevance. In: Cassar-Pullicino VN, Imhof H (Hrsg) Spinal trauma—an imaging approach. Thieme, Stuttgart, New York, S 55–64

    Google Scholar 

  17. Vaccaro AR, Oner C, Kepler CK et al (2013) AOspine thoracolumbar spine injury classification system. Spine 38(23):2028–2037

    PubMed  Google Scholar 

  18. Bevevino AJ, Vaccaro AR, Rubenstein R (2016) The AOSpine thoracolumbar injury classification. In: Vialle LR (Hrsg) Thoracolumbar spine trauma. AOSpine Masters Series, Bd. 6. Thieme, New York, S 1–8

    Google Scholar 

  19. Venkatesan M, Fong A, Sell PJ (2012) CT scanning reduces the risk of missing a fracture of the thoracolumbar spine. J Bone Joint Surg Br 94(8):1097–1100

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  20. Reith W, Harsch N, Kraus C (2016) Trauma der Lendenwirbelsäule und des thorakolumbalen Übergangs. Radiologe 56(8):673–683

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  21. Wintermark M, Moushine E, Theumann N et al (2003) Thoracolumbar spine fractures in patients who sustained severe trauma: depiction with multi-detector row CT. Radiology 227(3):681–689

    PubMed  Google Scholar 

  22. Geijer M, El-Khoury GY (2006) MDCT in the evaluation of skeletal trauma: principles, protocols, and clinical applications. Emerg Radiol 13(1):7–18

    PubMed  Google Scholar 

  23. Herzog C, Ahle H, Mack MG et al (2004) Traumatic injuries of the pelvis and thoracic and lumbar spine: does thin-slice multidetector-row CT increase diagnostic accuracy? Eur Radiol 14(10):1751–1760

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  24. Weinrich JM, Well L, Regier M et al (2018) MDCT in suspected lumbar spine fracture: comparison of standard and reduced dose settings using iterative reconstruction. Clin Radiol 73(7):e9–e15

    Google Scholar 

  25. Pizones J, Izquierdo E, Álvarez P et al (2011) Impact of magnetic resonance imaging on decision making for thoracolumbar traumatic fracture diagnosis and treatment. Eur Spine J 20(Suppl. 3):390–396

    PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  26. Moutinho R, Tyrrell P, Cassar-Pullicino VN (2017) Emergency and trauma imaging of the thoracolumbar spine. Semin Musculoskelet Radiol 21:199–209

    PubMed  Google Scholar 

  27. Pizones J, Castillo E (2013) Assessment of acute thoracolumbar fractures: challenges in multidetector computed tomography and added value of emergency MRI. Semin Musculoskelet Radiol 17(4):389–395

    PubMed  Google Scholar 

  28. Qaiyum M, Tyrrell PN, McCall IW, Cassar-Pullicino VN (2001) MRI detection of unsuspected vertebral injury in acute spinal trauma: incidence and significance. Skeletal Radiol 20(6):299–304

    Google Scholar 

  29. De Smet E, Vanhoenacker FM, Parizel PM (2014) Traumatic myelopathy: current concepts in imaging. Semin Musculoskelet Radiol 18(3):318–331

    PubMed  Google Scholar 

  30. Picart T, Jacquesson T, Jouanneau E, Berhouma M (2018) Delayed posttraumatic subacute lumbar subarachnoid hematoma: case report and review of the literature. World Neurosurg 113:135–139

    PubMed  Google Scholar 

  31. Kim JH, Kim SH, Lee SK et al (2019) Traumatic lumbar disc herniation mimicking epidural hematoma: A case report and literature review. Medicine. https://doi.org/10.1097/MD.000000000000015438

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  32. Kawakyu-O’Connor D, Bordia R, Nicola R (2016) Magnetic resonance imaging of spinal emergencies. Magn Reson Imaging Clin N Am 24(2):325–344

    PubMed  Google Scholar 

  33. Shah LM, Flanders AE (2017) Update on new imaging techiques for trauma. Neurosurg Clin N Am 28(1):1–21

    PubMed  Google Scholar 

  34. Wolf M, Weber MA (2016) Neuroimaging of the traumatic spine. Magn Reson Imaging Clin N Am 24(3):541–561

    PubMed  Google Scholar 

  35. Sayama C, Chen T, Trost G, Jea A (2014) A review of pediatric lumbar spine trauma. Neurosurg Focus 37(1):E6. https://doi.org/10.3171/2014.5.FOCUS1490

    Article  PubMed  Google Scholar 

  36. Muñiz AE, Liner S (2011) Lumbar vertebral fractures in children: four cases and review of the literature. Pediatr Emerg Care 27(12):1157–1162

    PubMed  Google Scholar 

  37. Tyrrell PNM, Cassar-Pullicino VN (2006) Trauma to the pediatric spine. In: Cassar-Pullicino VN, Imhof H (Hrsg) Spinal imaging—an imaging approach. Thieme, Stuttgart, New York, S 125–130

    Google Scholar 

  38. Aufdermaur M (1974) Spinal injuries in juveniles. Necropsy findings in twelve cases. J Bone Joint Surg Br 56B:513–519

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  39. Boese CK, Oppermann J, Siewe J et al (2015) Spinal cord injury without radiologic abnormality in children: a systemativ review and meta-analysis. J Trauma Acute Care Surg 78(4):874–882

    PubMed  Google Scholar 

  40. Knox J (2016) Epidemiology of spinal cord injury without radiographic abnormality in children: a nationwide perspective. J Child Orthop 10(3):255–260

    PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  41. Campagna R, Pessis E, Feydy A et al (2009) Fractures of the ankylosed spine: MDCT and MRI with emphasis on individual anatomic spinal structures. AJR Am J Roentgenol 192(4):987–995

    PubMed  Google Scholar 

  42. Lander PH (2006) The rigid spine. In: Cassar-Pullicino VN, Imhof H (Hrsg) Spinal imaging—an imaging approach. Thieme, Stuttgart, New York, S 155–164

    Google Scholar 

  43. Shah NG, Keraliya A, Nuñez DB et al (2019) Injuries of the rigid spine: What the spine surgeon wants to know. Radiographics 39(2):449–466

    PubMed  Google Scholar 

  44. Dihlmann W, Stäbler A (2011) Gelenke – Wirbelverbindungen, 4. Aufl. Thieme, Stuttgart, S 964–970

    Google Scholar 

  45. Libicher M, Appelt A, Berger I et al (2007) The intravertebral vacuum phenomen as specific sign of osteonecrosis in vertebral compression fractures: results from radiological and histological study. Eur Radiol 17(9):2248–2252

    PubMed  Google Scholar 

  46. Baur A, Stäbler A, Arbogast S et al (2002) Acute osteoporotic and neoplastic vertebral compression fractures: fluid sign at MR imaging. Radiology 225(3):730–735

    PubMed  Google Scholar 

  47. Genant HK et al (1993) Vertebral fracture assessment using a semiquantitative technique. J Bone Miner Res 8(9):1137–1148

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  48. Schnake KJ, Blattert TR, Hahn P et al (2018) Classification of osteoporotic thoracolumbar spine fractures: recommodations of the spine section of the German society for orthopaedics and trauma (DGOU). Global Spine J 8(2S):46S–49S

    PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  49. Herneth AM (2006) Vertebral collapse—benign or malignant. In: Cassar-Pullicino VN, Imhof H (Hrsg) Spinal imaging—an imaging approach. Thieme-Verlag Stuttgart, New York, S 213–220

    Google Scholar 

  50. Engelhardt M, Reuter I, Freiwald J et al (1997) Spondylolysis and spondylolisthesis and sports. Orthopade 26(9):755–759

    PubMed  Google Scholar 

  51. Sakai T, Sairyo K, Suzue N et al (2010) Incidence and etiology of lumbar spondylolysis: review of the literature. J Orthop Sci 15(3):281–288

    PubMed  Google Scholar 

  52. Lawrence KJ, Elser T, Stromberg R (2016) Lumbar spondylolysis in the adolescent athlete. Phys Ther Sport 20:56–60

    PubMed  Google Scholar 

  53. Wallace MJ, Kruse RW, Shah SA (2017) The spine in patients with osteogenesis imperfecta. J Am Acad Orthop Surg 25(2):100–109

    PubMed  Google Scholar 

  54. Ver MLP, Dimar JR II, Carreon LY (2019) Traumatic lumbar spondylolisthesis: a sytematic review and case series. Global Spine J 9(7):767–782

    PubMed  Google Scholar 

  55. Leone A, Cianfoni A, Cerase A et al (2011) Lumbar spondylolysis: a review. Skeletal Radiol 40(6):683–700

    PubMed  Google Scholar 

  56. Ledonio CG, Burton DC, Crawford CH III et al (2017) Current evidence regarding diagnostic imaging methods for pediatric lumbar spondylolysis: a report from the Scoliosis Research Society Evidence-based Medicine Committee. Spine Deform 5(2):97–101

    PubMed  Google Scholar 

  57. Geiger F, Wirries A (2019) Spondylolisthese im Wachstumsalter. Orthopade 48:494–502

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  58. Vaccaro AR, Oner C, Kepler CK et al (2013) AOSpine spinal cord injury and trauma knowledge forum. AOSpine thoracolumbar spine injury classification system: fracture description, neurological status, and key modifiers. Spine 38:2028–2037

    PubMed  Google Scholar 

  59. Auerswald M, Rundt D, Dannenberg O et al (2018) Brust- und Lendenwirbelsäulenfrakturen: Neues und Bewährtes. Trauma Berufskrankh 20(Suppl 4):S199–S205

    Google Scholar 

  60. Rajasekaran S, Kanna RM, Shetty AP, Ilayaraja V (2012) Efficacy of diffusion tensor anisotropy indices and tractography in assessing the extent of severity of spinal cord injury. Spine J 12(12):1147–1153

    PubMed  Google Scholar 

  61. Rajasekaran S, Kanna RM, Maheswaran A, Shetty AP (2016) Radiographic assessment of thoracolumbar fractures. In: Vialle LR (Hrsg) AOspine masters series: thoracolumbar spine trauma, Bd. 6. Thieme, Stuttgart, S 9–32

    Google Scholar 

  62. Wang J, Zhou Y, Zhang ZF et al (2013) Radiological study on disc degeneration of thoracolumbar burst fractures treated by percutaneous pedicle screw fixation. Eur Spine J 22:489–494

    PubMed  Google Scholar 

  63. Fürderer S, Wenda K, Thiem N et al (2001) Traumatic intervertebral disc lesion: magnetic resonance imaging as a criterion for and against intervertebral fusion. Eur Spine J 10(2):154–163

    PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  64. Defino HLA, Canto FRT (2007) Low thoracic and lumbar burst fractures: radiographic and functional outcomes. Eur Spine J 16:1934–1943

    PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  65. Spiegl UJ, Ahrberg AB, Anemüller C et al (2020) Which anatomic structures are responsible for the reduction loss after hybrid stabilization of osteoporotic fractures of the thoracolumbar spine? BMC Musculoskelet Disord 21:54–61

    PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  66. Rahmani MS, Takahashi S, Hoshino M et al (2018) The degeneration of adjacent intervertebral discs negatively influence union rate of osteoporotic vertebral fracture: a multicenter cohort study. J Orthop Sci 23(4):627–634

    PubMed  Google Scholar 

  67. Adler D, Jarvers JS, Tschoeke SK, Siekmann H (2020) Posttraumatische Bandscheibenalterationen nach B‑ und C‑Verletzungen der Wirbelsäule im Kindesalter – Klinische und radiologische Zehnjahresergebnisse für zwei Fälle. Unfallchirurg. https://doi.org/10.1007/s00113-020-00780-z

    Article  PubMed  Google Scholar 

  68. Kandziora F, Scholz M, Schleicher P, Pingel A (2017) Die neue AOSpine-Klassifikation: Alles einfacher? Trauma Berufskrankh 19:56–68

    Google Scholar 

  69. Vaccaro AR, Schroeder GD, Kepler CK et al (2016) The surgical algorithm for the AOSpine thoracolumbar spine injury classification system. Eur Spine J 25(4):1087–1094

    PubMed  Google Scholar 

  70. Daffner RH (1999) Radiologische „Fußspuren“ von Wirbelsäulenverletzungen: Das ABCS-System. In: v. Daffner RH, Walthers EM (Hrsg) Radiologische Diagnostik der Wirbelsäulenverletzungen. Thieme, Stuttgart, S 198–199

    Google Scholar 

  71. Müller E‑J, Muhr G (1997) Wirbelsäulenverletzungen. Thieme, Stuttgart, S 46–47

    Google Scholar 

  72. Kummer B (1992) Biomechanische Probleme der aufrechten Haltung. Ann Anat 174(1):33–39

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  73. Schnake KJ, Blattert TR, Hahn P et al (2018) Classification of osteoporotic thoracolumbar spine fractures: recommendations oft he Spine Section of the German Society for Orthopaedics and Trauma (DGOU). Global Spine J 8(2S):46S–49S

    PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  74. Zulkipli ZH, Faudzi SAM, Manap ARA, Paiman NF (2018) Non-fatal spine injuries resulting from motocycle crashes. IATSS Res 42(3):121–127

    Google Scholar 

  75. AOSpine (2020) www.aospine.org/classification. Zugegriffen: 23.04.2020

  76. Bohndorf et al (Hrsg) (2017) Radiologische Diagnostik der Knochen und Gelenke, 4. Aufl. Thieme, Stuttgart, S 86 (Abb. 2.35)

    Google Scholar 

Download references

Danksagung

Der Autor möchte Herrn Prof. Dr. Thomas Mittlmeier, Direktor der Klinik für Chirurgie, Leiter der Abteilung für Unfall‑, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, sowie Herrn Prof. Dr. Marc-André Weber, M.Sc., Direktor des Instituts für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Kinderradiologie und Neuroradiologie, beide Universitätsmedizin Rostock, für ihre sorgfältige Manuskriptdurchsicht und wertvollen Hinweise ausdrücklich danken.

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Thomas Grieser.

Ethics declarations

Interessenkonflikt

T. Grieser gibt an, dass es weder ethische noch sonstige Interessenskonflikte mit und in diesem Beitrag gibt.

Für diesen Beitrag wurden vom Autor keine Studien an Menschen oder Tieren durchgeführt. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien.

Caption Electronic Supplementary Material

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Grieser, T. Radiologische Frakturdiagnostik der Lendenwirbelsäule. Radiologe 60, 624–641 (2020). https://doi.org/10.1007/s00117-020-00701-6

Download citation

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00117-020-00701-6

Schlüsselwörter

Keywords

Navigation