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. 2022 Apr 19;57(6):941–946. doi: 10.1055/s-0042-1742338

Facet Tropism/Inclination and Its Association with Intervertebral Disc Herniation in the Lumbar Spine – A Radiological Evaluation *

Sanjay Yadav 1,, Rajkumar Arya 1, Raghul Dakshinamoorthy 1, Abhinav Anand Jha 1, Shivi Jain 2, Ishan Kumar 2
PMCID: PMC9757969  PMID: 36540729

Abstract

Objective  To assess the role of facet tropism (FT) in intervertebral disc prolapse.

Methods  A total 98 patients with lower back pain were included in the study. Magnetic resonance imaging scans were performed and analyzed. The angles of the right and left facets were measured on the axial section. Patients without disc prolapse at the L3-L4, L4-L5 and L5-S1 levels act as controls for those with disc prolapse at the same levels. A statistical analysis was also performed.

Results  The incidence of FT at the L3-L4 level was of 85.2% in patients with disc herniation ( n  = 27), and of 56.3% in the control group, which was statistically significant ( p  = 0.008). Similarly, at the L4-L5 level, incidence of FT among cases and controls was of 71.4% ( n  = 35) and 52.4% respectively ( p  = 0.066). At the L5-S1 the incidence was of 66% and 51% among cases and controls respectively ( p  = 0.13).

Conclusion  We found a positive association between FT and disc herniation at the L3-L4 level, but no association at the L4-L5 and L5-S1 levels.

Palavras-chave: degeneração do disco intervertebral, vértebras lombares, espondilolistese, ressonância magnética

Introduction

Facet joints connect adjacent vertebrae, and they are synovial joints that help in flexion, extension, and rotation of the spine. For each disc space, there are two facet joints and a disc, which together form a tripod that creates a motion segment. The facet joints bear ∼ 33% of the dynamic compressive load and 35% of the static load. 1 2 Facet tropism (FT) is defined as an asymmetry in the angles of the facet joints of left and right sides, 3 4 and it has been proposed that FT is an important cause of lumbar degenerative disc pathologies and spondylolisthesis. 5 6 When symptomatic, such condition often requires surgical intervention. In 1927, Putti 7 proposed the significance of asymmetrical zygapophyseal joints in the pathogenesis of low back pain. Asymmetry in facet orientation was determined to be a normal feature in thoracic vertebrae, but not in lumbar vertebrae. It has been proposed that, in the lumbar segment, this may be due to a pathological condition.

There is conflicting evidence regarding the association between tropism and prolapsed disc. It has long been thought that disc degeneration in the spine can change the kinematics and load distribution, resulting in secondary structural and morphological effects on the facet joints and their orientation. Contrary to that view, asymmetry in the facet joints increases the motion at a particular segment and reduces tolerance to anterior shearing forces. 8 9 This can exacerbate the degeneration process in both the disc and facet joints, resulting in prolapsed intervertebral disc. 4 Van Schaik et al. 10 showed a significant relationship between lower back pain and intervertebral disc prolapse at the L4-L5 level. Farhan and Sullivan 11 first suggested the correlation between FT and the development of lumbar disc prolapse. However, the role of FT in the pathogenesis of disc prolapse is still unclear. In the present study, we aim to analyze the correlation between tropism in the facet joints and degenerative disc prolapse, as well as the association between the severity of FT and disc prolapse. Identifying the role of facet inclination in intervertebral disc prolapse can enhance our understanding of the pathophysiology of the facet joints and improve the treatment and management of disc prolapse.

Methods

The present is a cross-sectional study. The magnetic resonance imaging (MRI) scans of consecutive patients with back pain for more than 3 months with or without radiculopathy and aged between 19 and 64 years were analyzed over a period of 12 months. A total of 98 cases were studied, and cases with previous lumbar spine surgery, spinal deformity, or old trauma were excluded from the study.

Appropriate clearances were obtained from institutional ethics committee (IEC no. 2020/EC/2102). The study design was retrospective evaluation of MRI scans and case details available to us.

Facet tropism evaluation : The facet angles were evaluated using MRI scans of the spine. All MRIs were performed using the SIGNA 1.5T MRI scanner (GE Healthcare, Chicago, IL, US). The thickness of the image slice thickness was of at least 3 mm. T2-weighted axial film at the L3-L4, L4-L5 and L5-S1 levels with reference lines (facet line and a line along the posterior border of the vertebral body) drawn on it was selected to measure the right and left angles of the facet joints in relation to the coronal plane, which closely bisects the facet joints at each segmental level. The facet angle was calculated by intersecting the line drawn and the facet line (the line connecting the anteromedial and posterolateral tips of the superior articular facets; Fig. 1 ). The angles were measured manually using a goniometer. Facet tropism was calculated by subtracting the left and right facet angles, and FT was defined as an angulation difference ≥ 7° in the coronal orientation of the left and right facet angles. We used the FT/facet inclination (FI) grading method developed by Ko et al. 12 as follows: grade 0 if FI ≤ 6°; grade 1 if the FI ranges from 7° to 15°; and grade 2 if FI ≥ 16° ( Table 1 ). Patients with grades 1 and 2 FI are considered to have FT, and grade 2 is considered severe.

Fig. 1.

Fig. 1

( A ) T2-weighted magnetic resonance imaging scan on sagittal view showing mid-disc cut at the levels from L3 to S1; ( B,C ) axial sections of T2- weighted images showing the angles of the left and right facets and disc prolapse with facet tropism at different levels. (Facet angle measurement: a reference line is drawn along the posterior border of the vertebra in the coronal plane. Facet lines joining the anteromedial and posterolateral ends of the facet joints are drawn on both sides intersecting the reference line. The angle between the facet lines and the coronal reference line are the facet angles.)

Table 1. Facet tropism according to the method of Ko et al. 12 .

Explanation Grade Angle of the facet tropism
No facet tropism (no asymmetry) Grade 0 ≤ 6°
Moderate facet tropism (moderate asymmetry) Grade 1 7°–15°
Severe facet tropism (severe asymmetry) Grade 2 ≥ 16°

Disc herniation was also evaluated at the levels from L3 to S1. Patients without disc prolapse between levels L3 and S1 acted as controls for those having disc prolapse at the same levels. Data was recorded on a Microsoft Excel (Microsoft Corp., Redmond, WA, US) spreadsheet. The statistical analysis was performed using the Statistical Package for the Social Sciences (IBM SPSS Statistics for Windows, IBM Corp., Armonk, NY, US) software, version 22.0. Data was reported as means and standard deviations. The relationship between disc herniation and FI was evaluated using the Chi-squared test. Statistical significance was set as p -values ≤ 0.05.

Results

Magnetic resonance imaging (MRI) scans of 98 patients (54 male and 44 female patients) were evaluated. The average age of the sample was 42.1 years; that of the male patients was 42.3 years, and that of the female patients was 41.9 years. No significant gender difference was found regarding FT. A total of 294 lumbar levels (588 facet angles) were studied, including the levels from L3 to S1.

Overall facet joint angulation : The mean right and left FIs and cases with variable FI at the levels between L3 and S1 are detailed in Table 2 . The prevalence of FI variability according to the tropism grading is shown in Table 3 , which also shows the incidence rate of the total of cases of FT versus the severe cases. At the L3-L4 level, the rate of severe FT was of 8.2%; at the L4-L5 level, 6.1%; and, at the L5-S1 level, 3.1%.

Table 2. Mean facet angle and facet tropism.

Segment level Facet angle (minimum; in degrees) Facet angle (maximum; in degrees) Mean facet angle (in degrees) Presence of tropism (n) Absence of tropism (n)
L3-L4 (right) 23 70 43.2 ± 9.01 36 62
L3-L4 (left) 19 69 46.4 ± 9.23
L4-L5 (right) 15 68 42.7 ± 9.53 31 67
L4-L5 (left) 19 74 44 ± 10.01
L5-S1 (right) 17 56 39.02 ± 8.06 31 67
L5-S1 (left) 16 65 41.9 ± 9.31

Table 3. Incidence of facet tropism.

Segment level Facet tropism grade* Number of patients Incidence rate (total of cases/severe cases**; %)
L3-L4 0 62 36.7/8.2
1 28
2 8
L4-L5 0 66 32.6/6.1
1 26
2 6
L5-S1 0 67 31.6/3.1
1 28
2 3

Notes: *Grading method as proposed by Ko et al. 12

**Severe tropism defined as grade 2 (according to the method of Ko et al. 12 ).

Correlation between FT and disc herniation : The relationship between lumbar disc herniation and variable FI/FT is described in Table 4 . The correlation at the L4-L5 level was the most statistically significant ( p  = 0.007) followed by the L3-L4 level ( p  = 0.03).

Table 4. Relationship between facet tropism and disc prolapse.

Spinal level Disc herniation –
n (%)
Facet tropism –
n (%)
p -value
Yes No
L3-L4 Present 27 (27.6) 14 (51.8) 13 (48.2%) 0.038
Absent 71 (72.4) 22 (30.9) 49 (69.1%)
L4-L5 Present 35 (35.7) 17 (48.5) 18 (51.5%) 0.007
Absent 63 (64.3) 13 (23.1) 50 (76.9%)
L5-S1 Present 47 (47.9) 19 (40.4) 28 (59.6%) 0.073
Absent 51 (52) 12 (23.5) 39 (76.5%)

Discussion

The orientation of the facet joints bears a considerable role in understanding the biomechanics of the lumbar spine. For their coordinated movements, a symmetrical alignment of both sides of the facet joint is necessary. Asymmetrical facet joints result in abnormal loading of the spinal motion segments. There are few studies which report the association between FI variability and lumbar disc herniation, and their results are not consistent. Facet joint orientation and bilateral variability can be assessed using MRI without exposure to harmful radiation. 3 The usual course of facet joint pathologies is not very clear, and a few studies 4 13 14 15 suggest that FT may be due to a biological remodeling process secondary to disc changes and instability of the spine in the rotational axis. A few studies 16 17 18 also suggest a developmental origin.

The current study establishes that tropism/bilateral variability exists in lumbar levels irrespective of the degenerative changes. This challenges the notion that facet orientation is related to remodeling changes caused by spine degeneration. The L3-L4 joint is more rounded and resists both anterior and lateral translations, whereas the L5-S1 joint is flat and oriented more in the coronal plane. This provides higher resistance to anterior shear stresses. Facet joint orientation in the axial plane in patients with spondylolisthesis in this region presented a variation up to 15° in one study. 19

Kalichman et al. 17 18 and Farfan and Sullivan 11 reported that the angle of the lumbar facet joint and lumbar disc herniation were significantly linked to the asymmetry of the lumbar facet joint and its severity. Similar results were found in the present study.

In another study, Noren et al. 20 found that FT is a risk factor in the development of disc disease. Asymmetrical and sagittally-inclined facet joints were present in patients with lumbar disc prolapse, especially taller subjects, in the study by Karacan et al. 4 Cyron and Hutton 14 hypothesized that variable facet orientation can lead to segmental instability. This can increase the rotational strain on the annulus fibrosus and lead to disc prolapse. In another study, Chadha et al. 21 reported a considerable association between FT and disc prolapse at the L5-S1 level, but no association at the L4-L5 level.

On the other hand, some researchers 10 20 22 23 have suggested that FT has no clinical significance. They consider it to be a congenital structural problem rather than one due to age or degeneration, and propose that there is no association between the facet angle and disc herniation.

Various other works 24 25 have also demonstrated that the axial torque-rotation response in the lumbar spine is unaffected by the orientation of a facet joint with a similar degree of asymmetry at all levels. Lee et al. 26 found no significant difference in FT between herniated and normal discs in both adolescent and adult groups, except at the L4-L5 level in adults.

On flexion-extension, the more coronally-oriented facet joint restricts movement in the sagittal plane, causing involuntary rotation along the more sagittally-oriented facet joint. Masharawi et al. 8 have explained how FT may convert movements in one plane into a complex multiplanar movement. The nucleus shifts posterolaterally in an unbalanced manner when flexion and torsion are coupled. The combination of flexion and torsion has been shown in many biomechanical studies 27 28 to cause injury to the posterolateral annulus.

In the present study, intervertebral disc prolapse was especially associated with FT at L3-L4 and L4-L5 levels, with a statistically insignificant association at the L5-S1 level. This can be explained by different loading patterns at different levels. The biomechanics at L4-L5 level and those above it is different from that of the L5-S1 level, as the L4-L5 level lies between 2 mobile segments, and the L5-S1 level lies between mobile and fixed segments. Further, the L5-S1 disc is subjected to higher anteroposterior shear forces because of the increased inclination at S1 and the absence of a protective role of the extensor muscles. 21 29 The high correlation between FT and disc prolapse reported at L4-L5 but not at L5-S1 might thus be explained by a variation in loading pattern.

There present study has several limitations. First, it is a single-center study with a small sample size. Second, errors may have been made in locating the margins and reference plane of the facet joint. Osteophytes in the facet joint can lead to errors in the measurement of the facet angle. Third, it is not feasible to analyze FT as an isolated factor; other degenerative changes such as asymmetric disc degeneration may also affect FT; hence, further studies on the pathological mechanisms of FT are needed. One of the strengths of the study is the inclusion of patients without disc prolapse at the same level as controls for comparison, instead of considering the adjacent segment, as in many previous studies. Nevertheless it would have been better had the controls been obtained by performing MRI scans in asymptomatic subjects.

Conclusion

Clinical significance : The present study showed a positive association between facet inclination variability and disc herniation at the L4-L5 level, followed by the L3-L4 level. Facet orientation may guide which side to approach for surgical decompression when needed. Long-term follow up may help in deducing the natural history of facet orientation variability.

Conflito de Interesses Os autores não têm conflito de interesses a declarar.

Declaração de Contribuição dos Autores

Sanjay Yadav: Formulação (líder), rascunho original (igual), redação, revisão e edição (igual), e supervisão (líder);

Rajkumar Arya: curadoria de dados (líder), análise formal (igual), e redação, revisão e edição (igual);

Raghul Dakshinamoorthy: curadoria de dados (igual), redação, revisão e edição (igual), e análise formal (igual);

Abhinav Anand Jha: pesquisa (igual), redação, revisão e edição (igual), e administração do projeto (igual); e

Ishan Kumar: curadoria de dados, análise formal, e revisão e edição.

Suporte Financeiro

Os autores declaram que não receberam apoio financeiro de fontes públicas, comerciais ou sem fins lucrativos.

*

Estudo desenvolvido no Departamento de Ortopedia, Institute of Medical Sciences, Banaras Hindu University, Índia

Authors' Contribution Statement

Sanjay Yadav: conceptualization (lead), writing of the original draft (equal), writing, review, and editing (equal), and supervision (lead);

Rajkumar Arya: data curation (lead), formal analysis (equal), writing, review, and editing (equal);

Raghul Dakshinamoorthy: data curation (equal), writing, review, and editing (equal), and formal analysis (equal);

Abhinav Anand Jha: investigation (equal), writing, review, and editing (equal), and project administration (equal); and

Ishan Kumar: data curation, reviewing and editing.

Financial Support

There authors declare they have received no financial support from public, commercial, or non-profit sources.

*

Study developed at the Department of Orthopedics, Institute of Medical Sciences, Banaras Hindu University, India.

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Rev Bras Ortop (Sao Paulo). 2022 Apr 19;57(6):941–946. [Article in Portuguese]

Tropismo/inclinação facetária e sua associação com hérnia de disco intervertebral na região lombar da coluna – Uma avaliação radiológica *

Resumo

Objetivo  Avaliar o papel do tropismo facetário (TF) no prolapso discal intervertebral.

Métodos  Um total de 98 pacientes com dor lombar foram incluídos no estudo. Exames de ressonância magnética foram realizados e analisados, e os ângulos das facetas direita e esquerda foram medidos na seção axial. Os pacientes sem prolapso discal nos níveis L3-L4, L4-L5 e L5-S1 atuam como controles para aqueles com prolapso nos mesmos níveis. Fez-se também uma análise estatística.

Resultados  A incidência de TF no nível L3-L4 foi de 85,2% em pacientes com hérnia discal ( n  = 27), e de 56,3% no grupo controle, o que foi estatisticamente significativo ( p  = 0,008). Da mesma forma, a incidência de TF no nível L4-L5 entre casos e controles foi de 71,4% ( n  = 35) e 52,4%, respectivamente ( p  = 0,066). No nível L5-S1, a incidência foi de 66% e 51% nos caso e nos controles, respectivamente ( p  = 0,13).

Conclusão  Encontramos associação positiva entre TF e hérnia de disco no nível L3-L4, mas nenhuma associação nos níveis L4-L5 e L5-S1.

Keywords: intervertebral disc degeneration, lumbar vertebrae, spondylolisthesis, magnetic resonance

Introdução

As facetas articulares conectam vértebras adjacentes, e são articulações sinoviais que ajudam na flexão, extensão e rotação da coluna vertebral. Para cada espaço discal, há duas articulações facetárias e um disco que, juntos, formam um tripé que cria um segmento de movimento. As articulações faceárias suportam ∼ 33% da carga compressiva dinâmica e 35% da carga estática. 1 2 O tropismo facetário (TF) é definido como uma assimetria no ângulo entre as articulações facetárias dos lados esquerdo e direito, 3 4 e já se sugeriu que ele é uma importante causa de patologias discais degenerativas lombares e espondilolestese. 5 6 Quando sintomática, tal condição muitas vezes requer intervenção cirúrgica. Em 1927, Putti 7 propôs a influência de articulações zigoapofisárias assimétricas na patogênese da dor lombar. A assimetria na orientação da faceta foi determinada como uma característica normal em vértebras torácicas, mas não em vértebras lombares. Sugeriu-se que, no segmento lombar, isso possa se dever à condição patológica.

Há evidências conflitantes sobre a associação entre tropismo e prolapso discal. Há muito se pensa que a degeneração do disco na coluna vertebral pode mudar a cinemática e a distribuição da carga, resultando em efeitos estruturais e morfológicos secundários nas articulações facetárias e em sua orientação. Em contraste com esse ponto de vista, a assimetria na faceta articular aumenta o movimento em determinado segmento e reduz a tolerância às forças de cisalhamento anteriores. 8 9 Isso pode exacerbar o processo de degeneração tanto das articulações do disco quanto da faceta, resultando em prolapso discal intervertebral. 4 Van Schaik et al. 10 mostraram uma relação considerável entre dor lombar e prolapso intervertebral no nível L4-L5. Farhan e Sullivan 11 sugeriram pela primeira vez a correlação entre TF e desenvolvimento de prolapso de disco lombar. No entanto, o papel do TF na patogênese do prolapso discal ainda não está claro. Neste estudo, pretendemos estudar a correlação entre o tropismo nas articulações facetárias e o prolapso discal degenerativo, assim como a associação da gravidade do TF ao prolapso discal. Identificar o papel da inclinação facetária no prolapso discal intervertebral pode melhorar nossa compreensão da fisiopatologia articular facetária e melhororar o tratamento e o manejo do prolapso discal.

Métodos

Este é um estudo transversal. As imagens de ressonância magnética (RM) de pacientes consecutivos com dor nas costas por mais de 3 meses, com ou sem radiculopatia, e idade entre 19 e 64 anos, foram estudadas durante um período de 12 meses. Um total de 98 casos foram analisados, e os casos com cirurgia anterior da coluna lombar, deformidade espinhal, ou trauma antigo foram excluídos.

As devidas autorizações foram obtidas do Comitê de Ética de nossa instituição (IEC n° 2020/CE/2102). O desenho do estudo foi a avaliação retrospectiva das imagens de RM e detalhes dos casos disponíveis para nís.

Avaliação do TF: os ângulos facetários foram avaliados por RM da coluna vertebral. Todas as RMs foram realizadas no aparelho SIGNA 1.5T (GE Healthcare, Chicago, IL, EUA). A espessura da fatia da imagem foi de pelo menos 3 mm. O filme da seção axial ponderada em T2 dos níveis L3-L4, L4-L5, e L5-S1, com linhas de referência (linha de faceta e uma linha ao longo da borda posterior do corpo vertebral) desenhadas, foi selecionado para medir a angulação articular das facetas direita e esquerda em relação ao plano coronal que seciona de modo rente as facetas articulares em cada nível segmentar. O ângulo da faceta foi calculado cruzando a linha desenhada com a linha das facetas (linha que liga as pontas anteromedial e posterolateral de facetas articulares superiores; Fig. 1 ). A medição angular foi feita manualmente com um goniômetro. O TF foi calculado subtraindo-se o ângulo da faceta esquerda e o da direita, e o TF foi definido como uma diferença de angulação ≥ 7° na orientação coronal dos ângulos das facetas esquerda e direita. Usamos o método de classificação de TF/inclinação facetária (IF) de Ko et al., 12 da seguinte forma: grau 0 se IF ≤ 6°; grau 1 se IF entre 7° e 15°; e grau 2 se IF > 15° ( Tabela 1 ). Os pacientes com graus 1 e 2 são considerados com TF, sendo o grau 2 considerado o tipo grave.

Fig. 1.

Fig. 1

( A ) Corte sagital de imagem de ressonância magnética ponderada em T2 que mostra corte interdiscal nos níveis de L3 a S1; ( B,C ) imagens ponderadas em T2 de cortes axiais que mostram os ângulos das facetas esquerda e direita e o prolapso discal com tropismo facetário em diferentes níveis. (Medição do ângulo da faceta: uma linha de referência é desenhada ao longo da borda posterior da vértebra no plano coronal. As linhas de faceta que unem as extremidades anteromedial e posterolateral das articulações de faceta são desenhadas em ambos os lados cruzando a linha de referência. O ângulo entre linhas da faceta e linha de referência coronal são ângulos de faceta).

Tabela 1. Tropismo facetário segundo o método de Ko et al. 12 .

Explicação Grau Ângulo do tropismo facetário
Sem tropismo facetário (sem assimetria) Grau 0 ≤ 6°
Tropismo facetário moderado (assimetria moderada) Grau 1 7°–15°
Tropismo facetário grave (assimetria grave) Grau 2 ≥ 16°

A hérnia de disco também foi avaliada nos níveis L3 a S1. Pacientes sem prolapso discal nos níveis L3 a S1 atuaram como controles para aqueles com prolapso discal nesses níveis. Os dados foram registrados numa planilha do Microsoft Excel (Microsoft Corp., Redmond, WA, EUA). A análise estatística foi feita com o programa Statistical Package for the Social Sciences (IBM SPSS Statistics for Windows, IBM Corp., Armonk, NY, EUA), versão 22.0. Os dados foram expressos como médias e desvios padrão. A relação entre hérnia de disco e inclinação da faceta foi avaliada por meio do teste do qui-quadrado. A significância estatística foi estabelecida como valores de p ≤ 0,05.

Resultados

As RMs de 98 pacientes (54 homens e 44 mulheres) foram avaliadas. A idade média da amostra foi de 42,1 anos; a dos homens foi de 42,3 anos, e a das mulheres, 41,9 anos. Não se observou diferença significativa entre os gêneros com relação ao TF. Foram estudados 294 níveis lombares (588 ângulos de facetas), incluindo os níveis L3 e S1.

Angulação geral da faceta articular : a inclinação média das facetas articulares direita e esquerda e os casos com IF variável nos níveis L3 a S1 estão detalhados na Tabela 2 . A prevalência de variabilidade na IF de acordo com a classificação do tropismo é mostrada na Tabela 3 , que também apresenta a taxa de incidência do total de casos de TF versus os casos graves. No nível L3-L4, a taxa de TF grave foi de 8,2%, no nível L4-L5, de 6,1%, e, no nível L5-S1, 3,1%.

Tabela 2. Média do ângulo da faceta e tropismo facetário.

Nível do segmento Ângulo da faceta (mínimo; em graus) Ângulo da faceta (máximo; em graus) Média do ângulo da faceta (em graus) Presença de tropismo (n) Ausência de tropismo (n)
L3-L4 (à direita) 23 70 43,2 ± 9,01 36 62
L3-L4 (à esquerda) 19 69 46,4 ± 9,23
L4-L5 (à direita) 15 68 42,7 ± 9,53 31 67
L4-L5 (à esquerda) 19 74 44 ± 10,01
L5-S1 (à direita) 17 56 39,02 ± 8,06 31 67
L5-S1 (à esquerda) 16 65 41,9 ± 9,31

Tabela 3. Incidência de tropismo facetário.

Nível do segmento Grau de tropismo facetário* Número de pacientes Taxa de incidência
(total de casos/casos graves**; %)
L3-L4 0 62 36,7/8,2
1 28
2 8
L4-L5 0 66 32,6/6,1
1 26
2 6
L5-S1 0 67 31,6/3,1
1 28
2 3

Notas: *Método de classificação proposto por Ko et al. 12

**Tropismo grave definido como de grau 2 pelo método de Ko et al. 12

Correlação entre TF e e hérnia de disco : a relação entre hérnia de disco lombar e IF/TF variável está descrita na Tabela 4 . A correlação no nível L4-L5 foi a mais estatisticamente significativa ( p  = 0,007) seguida da correlação no nível L3-L4 ( p  = 0,03).

Tabela 4. Relação entre tropismo facetário e prolapso discal.

Nível espinhal Hérnia de disco –
n (%)
Tropismo facetário –
n (%)
Valor de p
Sim Não
L3-L4 Presente 27 (27,6) 14 (51,8) 13 (48.2%) 0,038
Ausente 71 (72,4) 22 (30,9) 49 (69.1%)
L4-L5 Presente 35 (35,7) 17 (48,5) 18 (51.5%) 0,007
Ausente 63 (64,3) 13 (23,1) 50 (76.9%)
L5-S1 Presente 47 (47,9) 19 (40,4) 28 (59.6%) 0,073
Ausente 51 (52) 12 (23,5) 39 (76.5%)

Discussão

A orientação das facetas articulares tem um papel importante na compreensão da biomecânica da região lombar da coluna. Para seus movimentos coordenados, é necessário um alinhamento simétrico de ambos os lados da faceta articular. As facetas articulares assimétricas resultam em carregamento anormal de segmentos de movimento espinhal. Há poucos estudos que relatam associação entre variabilidade de IF e hérnia de disco lombar, e os resultados não são consistentes. A orientação da faceta articular e a variabilidade bilateral podem ser avaliadas por meio de RM sem exposição à radiação nociva. 3 O curso normal de patologias de facetas articulares não é muito claro, e alguns estudos 4 13 14 15 sugerem que o TF pode se dever ao processo de remodelação biológica secundário às alterações de disco e instabilidade da coluna vertebral no eixo rotacional. Alguns estudos 16 17 18 também sugerem que tenha origem no desenvolvimento.

O presente estudo estabelece que o tropismo/variabilidade bilateral ocorre nos níveis lombares, independentemente das alterações degenerativas. Isso desafia a noção de que a orientação facetária está relacionada à remodelagem causada pela degeneração da coluna. A articulação L3-L4 é mais arredondada, e resiste tanto às translações anteriores quanto às laterais, ao passo que a articulação L5-S1 é plana e orientada mais no plano coronal. Isso proporciona maior resistência às tensões anteriores de cisalhamento. A orientação da faceta articular no plano axial em pacientes com espondilolistese nessa região apresentou variação de até 15° em um estudo. 19

Kalichman et al. 17 18 e Farfan e Sullivan 11 relataram que o ângulo da faceta articular lombar e a hérnia de disco lombar estavam significativamente ligados à assimetria da faceta articular lombar e sua gravidade. Resultados semelhantes foram encontrados neste estudo.

Em outro estudo, Noren et al. 20 verificaram que o TF é um fator de risco para o desenvolvimento de doença discal. Facetas articulares assimétricas e sagitalmente inclinadas estavam presentes em pacientes com prolapso discal lombar, especialmente nos indivíduos mais altos, no estudo de Karacan et al. 4 Cyron e Hutton 14 trabalham com a hipótese de que a orientação de faceta variável pode levar à instabilidade segmentar. Isso pode aumentar a tensão rotacional no anel fibroso e levar a prolapso discal. Em outro estudo, Chadha et al. 21 relataram associação considerável entre TF e prolapso discal no nível L5-S1, mas nenhuma associação no nível L4-L5.

Por outro lado, alguns pesquisadores 10 20 22 23 sugeriram que o TF não tem significância clínica. Eles consideram o TF um problema estrutural congênito, e não devido à idade ou à degeneração, e propõem que não há associação entre o ângulo da faceta e a hérnia de disco.

Vários outros estudos 24 25 também demonstraram que a resposta axial de rotação-torque na coluna lombar não é afetada pela orientação da faceta articular com um grau semelhante de assimetria em todos os níveis. Lee et al. 26 não encontraram diferença significativa no TF entre discos com hérnia e discos normais em grupos adolescentes e adultos, exceto no nível L4-L5 em adultos.

Em flexão e extensão, a faceta articular mais orientada para a posição coronal restringe o movimento no plano sagital, causando rotação involuntária ao longo da faceta articular orientada sagitalmente. Masharawi et al. 8 explicaram como o TF pode converter movimentos em um plano em um complexo movimento multiplanar. O núcleo muda de forma dispersa quando a flexão e o movimento torcional são acoplados. Muitos estudos biomecânicos 27 28 mostraram que a combinação de flexão e torçãoé causa de ferimentos ao anel posterolateral.

No presente estudo, o prolapso do disco intervertebral foi especialmente associado ao TF nos níveis L3-L4 e L4-L5, ao passo que a associação não foi estatisticamente significativa no nível L5-S1. Isso pode ser explicado por diferentes padrões de carregamento em diferentes níveis. A biomecânica no nível L4-L5 e nos níveis superiores é diferente da do nível L5-S1, pois o nível L4-L5 fica entre 2 segmentos móveis, e o nível L5-S1, entre segmentos móveis e fixos. Além disso, o disco L5-S1 é submetido a maior força de cisalhamento anteroposterior devido ao aumento da inclinação em S1 e à ausência de papel protetor dos músculos extensores. 21 29 A alta correlação entre TF e prolapso discal relatada em L4-L5, mas não em L5-S1, pode, portanto, ser explicada por uma variação no padrão de carregamento.

Este estudo tem várias limitações. Primeiramente, trata-se de um estudo de centro único com tamanho amostral pequeno. Em segundo lugar, pode ter havido erros na localização de margens de facetas articulares e do plano de referência. Osteófitos na faceta articular podem levar a erros na medição do ângulo da faceta. Em terceiro lugar, não é viável analisar o TF como um fator isolado; outras alterações degenerativas, como a degeneração assimétrica do disco, também podem afetar o TF; portanto, mais estudos sobre seus mecanismos patológicos são necessários. Um dos pontos fortes do estudo é a inclusão de pacientes sem prolapso discal no mesmo nível como controle para comparação, em vez de usar segmento adjacente, como foi feito em muitos estudos anteriores. No entanto, teria sido melhor se os controles tivessem sido obtidos realizando-se RM em sujeitos assintomáticos.

Conclusão

Significância clínica: este estudo mostra associação positiva entre variabilidade de IF e hérnia de disco no nível L4-L5, seguido do nível L3-L4. A orientação facetária pode indicar de qual lado se aproximar para a descompressão cirúrgica quando necessário. O acompanhamento de longo prazo pode ajudar a deduzir a história natural da variabilidade da orientação facetária.


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