Влияние позвоночно-тазовых параметров на частоту развития нестабильности смежного сегмента при моносегментарной фиксации в поясничном отделе

Авторы:
  • С. В. Масевнин
    ФГБУ «РНИИТО им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
  • Д. А. Пташников
    ФГБУ «РНИИТО им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
  • И. В. Волков
    ФГБУ «РНИИТО им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
  • Н. А. Коновалов
    ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, Москва, Россия
Журнал: Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2019;83(2): 80-84
Просмотрено: 1319 Скачано: 183

Список сокращений

ПДС — позвоночно-двигательный сегмент

LL — lumbar lordosis, поясничный лордоз

PI — pelvic incidence, тазовый угол

(PI—LL) — разница показателей тазового угла и поясничного лордоза

PT — pelvic tilt, наклон таза

SS — sacral slope, наклон крестца

SVA — sagittal vertical axis, сагиттальная вертикальная ось

В настоящее время хирургический метод является основным в лечении пациентов с выраженной дегенеративно-дистрофической патологией поясничного отдела позвоночника. Основные задачи, которые он решает, — декомпрессия невральных структур и предотвращение нестабильности позвоночно-двигательных сегментов (ПДС). При этом наиболее распространенным методом стабилизации является транспедикулярная фиксация с передним спондилодезом из заднего доступа — так называемая ригидная фиксациия на 360°. Однако, несмотря на успешно проведенный спондилодез с инструментальной фиксацией, сохраняется риск неудовлетворительных результатов лечения в отдаленном периоде. Значительную роль в этом играет декомпенсация дегенеративной патологии смежного с фиксируемым ПДС, именуемой болезнью смежного сегмента. При этом нестабильность смежного ПДС является наиболее значимой патологией, требующей оперативного лечения с увеличением протяженности инструментальной фиксации.

На сегодняшний день описано множество факторов, способствующих появлению и прогрессивному развитию дегенеративных изменений в смежном с фиксируемым сегменте. В соответствии с классическими исследованиями их делят на две основные категории: 1) факторы, связанные с пациентами, обычно не зависящие от врача; 2) хирургические факторы, на которые непосредственно может влиять врач в процессе операции [1—5].

К факторам со стороны пациентов относят женский пол, возраст старше 60 или моложе 30 лет, индекс массы тела больше 30 кг/м2, курение, сопутствующую соматическую патологию, существовавшие ранее дегенеративные изменения смежных межпозвонковых дисков, менопаузу. Хирургические факторы включают значительную протяженность фиксации, включение сегмента L5—S1 в зону спондилодеза, жесткость имплантатов, технические ошибки фиксации, нарушение сагиттального и фронтального балансов.

В настоящее время нет единого мнения о том, какие факторы из большого количества факторов риска развития дегенеративных изменений в смежных ПДС имеют решающее значение [3, 5—7]. Наиболее широко в современной литературе [8, 10] обсуждается значение сагиттального дисбаланса и нарушений позвоночно-тазовых соотношений. В рамках этой дискуссии имеются лишь единичные работы, в которых указывается на зависимость сроков развития дегенеративной патологии в смежном ПДС от степени нарушения позвоночно-тазовых параметров. Так, в ретроспективных исследованиях M. Senteler и соавт. [8] и D. Rothenfluh и соавт. [9] показано, что нарушение определенных позвоночно-тазовых параметров приводит к раннему развитию синдрома смежного уровня.

Однако о статистически значимом влиянии данных показателей на развитие изучаемой патологии можно говорить лишь на основании изолированного изучения позвоночно-тазовых параметров при отсутствии прочих факторов риска. Несмотря на появление в последние годы работ о значимости некоторых отдельных параметров позвоночно-тазовых соотношений в развитии патологии смежного уровня, исследования по анализу изолированного влияния позвоночно-тазовых параметров на развитие нестабильности смежного сегмента не проводились.

Материал и методы

Мы провели ретроспективное обследование 148 пациентов, которым по поводу дегенеративно-дистрофических заболеваний с 2006 по 2013 г. выполнен моносегментарный спондилосинтез поясничного отдела позвоночника с передним межтеловым спондилодезом из заднего доступа. Всем им стабилизация ПДС проводилась с использованием межтеловых кейджей и ригидных систем транспедикулярной фиксации.

У всех пациентов оценивались основные позвоночно-тазовые соотношения до операции, непосредственно после операции, а также по результатам контрольного телерентгенографического исследования через 3, 6, 12 и 24 мес после хирургического лечения.

Во всех случаях оценивались результаты клинико-рентгенологического обследования и МРТ. Нестабильность в смежных сегментах оценивалась по результатам функциональных рентгенограмм поясничного отдела в боковой проекции с максимальным сгибанием и разгибанием.

После первичной оценки 148 больных из дальнейшего анализа исключены пациенты, имеющие наиболее обсуждаемые в литературе факторы риска развития дегенеративной патологии смежного уровня: с избыточной массой тела (индекс массы тела более 30 кг/м2), выраженными дегенеративными изменениями смежного межпозвонкового диска и выраженным нарушением сагиттального дисбаланса. Кроме того, из исследования были исключены пациенты с признаками прогрессирования дегенеративной патологии в виде спондилоартроза и стеноза позвоночного канала, а также с инфекционным процессом и нестабильностью металлоконструкции.

Таким образом, окончательно сформированная когорта состояла из 116 пациентов, на которых и было проанализировано влияние позвоночно-тазовых параметров на развитие нестабильности в смежном ПДС.

На основании изучения отдаленных результатов оперативного лечения нами было выявлено 24 (16,2%) случая нестабильности смежных вышележащих сегментов за весь период наблюдения (3—10 лет), эти пациенты составили 1-ю группу исследования. Случаев нестабильности ПДС ниже зоны инструментальной фиксации не отмечено. Во 2-ю группу вошли 92 пациента, у которых патология смежного сегмента не была выявлена.

Из параметров позвоночно-тазовых соотношений нами учтены значения поясничного лордоза (lumbar lordosis — LL), тазового наклона к вертикали (pelvic tilt — PT), тазового угла (pelvic incidence — PI) и смещения сагиттальной вертикальной оси (sagittal vertical axis — SVA) на основании рентгенографического исследования в боковой проекции в положении стоя. Кроме того, для всех пациентов была рассчитана разница показателей тазового угла и поясничного лордоза (PI—LL).

Статистическую обработку данных проводили с использованием методов множественной логистической регрессии и ROC-анализа. При значении p<0,05 различия считали статистически достоверными.

Результаты

Используя стандартные методы непараметрической статистики, мы выявили статистически значимую разницу показателей PI, PI—LL и PT у пациентов исследуемых групп. Так, у пациентов 1-й группы средние послеоперационные значения тазового угла (PI1 =70,4±7,6) статистически значимо отличались от таковых у пациентов 2-й группы (PI2 = 53,2±8,4) и нормативных величин, по данным литературы (PI =51,9±10). Среднее значение разницы тазового угла и поясничного лордоза (PI—LL), а также наклона таза к вертикали (PT) в 1-й группе превышало соответствующую величину у пациентов 2-й. При этом значимая разница тазового угла и поясничного лордоза (PI—LL ≥10) наблюдалась у 22 (91,7%) пациентов 1-й группы и 12% пациентов 2-й.

Результаты сравнения 1-й и 2-й групп представлены в табл. 1.

Таблица 1. Влияние позвоночно-тазовых параметров на развитие синдрома смежного уровня Примечание. *— F. Schwab и соавт., 2010.

Для выявления факторов риска, влияющих на развитие нестабильности смежного сегмента, мы использовали методы логистической регрессии и ROC-анализа.

Первично на основании унивариантного анализа с использованием логистической регрессии были выделены факторы, ассоциированные с развитием нестабильности смежного сегмента за весь период наблюдения. К таким факторам отнесены тазовый угол (PI), разница тазового угла и поясничного лордоза (PI—LL), наклон таза к вертикали (PT) (табл. 2).

Таблица 2. Унивариантная оценка факторов риска развития нестабильности смежного сегмента

Далее для учета взаимного влияния данных переменных (фактор риска) на развитие нестабильности смежного сегмента мы оценили средствами ROC-анализа и множественной логистической регрессии степень влияния определенных ранее факторов риска (табл. 3).

Таблица 3. Данные множественного логистического регрессионного анализа

Множественный логистический регрессионный анализ показал, что значимое влияние на развитие нестабильности смежного ПДС оказывает только разница тазового угла и поясничного лордоза (PI—LL). Согласно данным анализа, показатель PI—LL, превышающий 11, является статистически значимым фактором риска развития изучаемой патологии (p=0,007; ОШ 4,2; 95% ДИ 1,46—12,25) (см. табл. 3).

Пороговое значение показателя PI—LL (12) было определено путем построения ROC-кривой с достоверным значением p=0,017 и площадью под кривой, равной 0,633 (95% ДИ 0,54—0,72) (см. рисунок).

ROC-анализ для показателя PI—LL.

Таким образом, по данным ROC-анализа и множественной логистической регрессии, пороговое значение показателя PI—LL, повышающее риск развития нестабильности смежного сегмента в 4,2 раза, составляет 12. Это значение определено при помощи индекса Youden с чувствительностью 27,8 и специфичностью 91,7.

Глобальный баланс позвоночника, по мнению ряда авторов [11], является наиболее важным прогностическим фактором удовлетворительных результатов хирургического лечения в отдаленном периоде. Однако оценка сагиттального профиля зачастую проводится лишь на основании величины поясничного лордоза и смещения вертикальной оси SVA, в то время как предоперационное определение тазовых параметров не является тривиальным исследованием и не всегда выполняется хирургами, особенно при нормальных показателях поясничного лордоза и SVA.

При этом изолированная оценка тазовых параметров не отражает истинную биомеханику позвоночно-тазовых соотношений, а объективно судить о компенсаторных ресурсах позвоночника возможно лишь на основании анализа описанных показателей в целом.

Разница тазового угла и поясничного лордоза считается одним из наиболее значимых позвоночно-тазовых показателей в развитии дегенеративной патологии в поясничном отделе позвоночника [8, 9]. Так, M. Senteler и соавт. [8] в биомеханическом исследовании показывают, что позвоночно-тазовые соотношения, количественно выраженные в показателе PI—LL, коррелируют с величиной нагрузки на дугоотростчатые суставы в позвоночно-двигательных сегментах L3—L4 и L4—L5.

В данном исследовании нами была получена достоверная зависимость разницы PI—LL от вероятности развития нестабильности смежного ПДС даже при отсутствии прочих факторов риска. При этом необходимо отметить, что изолированные нарушения величин тазового угла и поясничного лордоза не являлись факторами риска развития нестабильности в смежном ПДС, а решающее значение принадлежало разнице данных параметров как основному компенсаторному механизму, противостоящему осевой нагрузке.

В настоящее время многочисленные биомеханические исследования подтверждают факт повышения нагрузки на вышележащий позвоночно-двигательный сегмент после ригидной фиксации в поясничном отделе позвоночника [12—14]. Однако перегрузка данных сегментов ведет к развитию дегенеративных изменений лишь в отдельных случаях. Наиболее часто к этому приводит наличие таких факторов риска, как избыточная масса тела, предшествующие дегенеративные изменения межпозвонкового диска и положительный сагиттальный дисбаланс [14—16]. Исключив влияние данных факторов риска в нашем исследовании, мы выявили рентгенологические признаки нестабильности вышележащего ПДС после моносегментарной фиксации поясничного отдела в 20,6% случаев. Многофакторный статистический анализ позвоночно-тазовых соотношений во всей когорте пациентов позволил определить параметр, играющий ключевую роль в развитии изучаемой патологии. При этом данный показатель разницы тазового угла и поясничного лордоза, по мнению ряда авторов [17—19], характеризует возможности позвоночника противостоять осевой нагрузке. Так, перегрузка смежных с фиксированными сегментов в условиях низких компенсаторных возможностей позвоночника может привести к развитию дегенеративной патологии в них.

Заключение

Таким образом, у пациентов, перенесших моносегментарный спондилосинтез поясничного отдела позвоночника, даже в условиях отсутствия глобального дисбаланса позвоночника и дефицита поясничного лордоза может сохраняться высокий риск развития дегенеративной патологии смежного сегмента при наличии нарушений позвоночно-тазовых соотношений. При этом послеоперационный показатель PI—LL более 12 должен рассматриваться как признак скрытой деформации позвоночника, а пациенты с таким показателям — как группа риска развития дегенеративной патологии смежного сегмента.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Д.П., Н.К.

Сбор и обработка материала — С.М., И.В.

Статистическая обработка — С.М.

Написание текста — С.М.

Редактирование — И.В.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: ivanvolkov@yandex.ru

Список литературы:

  1. Akamaru T, Kawahara N, Tim Yoon S, Minamide A, Su Kim K, Tomita K, Hutton WC. Adjacent segment motion after a simulated lumbar fusion in different sagittal alignments: a biomechanical analysis. Spine (Phila Pa 1976). 2003;28(14):1560-1566. https://doi.org/10.1097/01.brs.0000076820.44132.99
  2. Rao RD, David KS, Wang M. Biomechanical changes at adjacent segments following anterior lumbar interbody fusion using tapered cages. Spine (Phila Pa 1976). 2005;30(24):2772-2776. https://doi.org/10.1097/01.brs.0000190813.27468.2d
  3. Liang J, Dong Y, Zhao H. Risk factors for predicting symptomatic adjacent segment degeneration requiring surgery in patients after posterior lumbar fusion. In: J Orthop Surg Res. 2014;9. https://doi.org/10.1186/s13018-014-0097-0
  4. Ou CY, Lee TC, Lee TH, Huang YH. Impact of body mass index on adjacent segment disease after lumbar fusion for degenerative spine disease. Neurosurgery. 2015;76(4):396-401; discussion 401-392; quiz 402. https://doi.org/10.1227/neu.0000000000000627
  5. Kim JY, Ryu DS, Paik HK, Ahn SS, Kang MS, Kim KH, Park JY, Chin DK, Kim KS, Cho YE, Kuh SU. Paraspinal muscle, facet joint, and disc problems: risk factors for adjacent segment degeneration after lumbar fusion. Spine J. 2016;16(7):867-875. https://doi.org/10.1016/j.spinee.2016.03.010
  6. Yan JZ, Qiu GX, Wu ZH, Wang XS, Xing ZJ. Finite element analysis in adjacent segment degeneration after lumbar fusion. Int J Med Robot. 2011;7(1):96-100. https://doi.org/10.1002/rcs.374
  7. Ghasemi AA. Adjacent segment degeneration after posterior lumbar fusion: An analysis of possible risk factors. Clin Neurol Neurosurg. 2016;143:15-18. https://doi.org/10.1016/j.clineuro.2016.02.004
  8. Senteler M, Weisse B, Snedeker JG, Rothenfluh DA. Pelvic incidence-lumbar lordosis mismatch results in increased segmental joint loads in the unfused and fused lumbar spine. Eur Spine J. 2014;23(7):1384-1393. https://doi.org/10.1007/s00586-013-3132-7
  9. Rothenfluh DA, Mueller DA, Rothenfluh E, Min K. Pelvic incidence-lumbar lordosis mismatch predisposes to adjacent segment disease after lumbar spinal fusion. Eur Spine J. 2015;24(6):1251-1258. https://doi.org/10.1007/s00586-014-3454-0
  10. Yamasaki K, Hoshino M, Omori K, Igarashi H, Nemoto Y, Tsuruta T, Matsumoto K, Iriuchishima T, Ajiro Y, Matsuzaki H. Risk Factors of Adjacent Segment Disease After Transforaminal Inter-Body Fusion for Degenerative Lumbar Disease. Spine (Phila Pa 1976). 2017;42(2):e86-e92. https://doi.org/10.1097/brs.0000000000001728
  11. Masevnin S, Ptashnikov D, Michaylov D, Meng H, Smekalenkov O, Zaborovskii N. Risk Factors for Adjacent Segment Disease Development after Lumbar Fusion. Asian Spine J. 2015;9(2):239-244. https://doi.org/10.4184/asj.2015.9.2.239
  12. Riew KD, Norvell DC, Chapman JR, Skelly AC, Dettori JR. Introduction/Summary statement: adjacent segment pathology. Spine (Phila Pa 1976). 2012;37(22 Suppl):S1-S7. https://doi.org/10.1097/brs.0b013e31826cef01
  13. Ghiselli G, Wang JC, Bhatia NN, Hsu WK, Dawson EG. Adjacent segment degeneration in the lumbar spine. J Bone Joint Surg Am. 2004;86-a(7):1497-1503.
  14. Miyakoshi N, Abe E, Shimada Y, Okuyama K, Suzuki T, Sato K. Outcome of one-level posterior lumbar interbody fusion for spondylolisthesis and postoperative intervertebral disc degeneration adjacent to the fusion. Spine (Phila Pa 1976). 2000;25(14):1837-1842. https://doi.org/10.1097/00007632-200007150-00016
  15. Harrop JS, Youssef JA, Maltenfort M, Vorwald P, Jabbour P, Bono CM, Goldfarb N, Vaccaro AR, Hilibrand AS. Lumbar adjacent segment degeneration and disease after arthrodesis and total disc arthroplasty. Spine (Phila Pa 1976). 2008;33(15):1701-1707. https://doi.org/10.1097/brs.0b013e31817bb956
  16. Schulte TL, Leistra F, Bullmann V, Osada N, Vieth V, Marquardt B, Lerner T, Liljenqvist U, Hackenberg L. Disc height reduction in adjacent segments and clinical outcome 10 years after lumbar 360 fusion. Eur Spine J. 2007;16:2152-2158. https://doi.org/10.1007/s00586-007-0515-7
  17. Berthonnaud E, Dimnet J, Roussouly P, Labelle H. Analysis of the sagittal balance of the spine and pelvis using shape and orientation parameters. J Spinal Disord Tech. 2005;18(1):40-47. https://doi.org/10.1097/01.bsd.0000117542.88865.77
  18. Schwab F, Patel A, Ungar B, Farcy JP, Lafage V. Adult spinal deformity-postoperative standing imbalance: how much can you tolerate? An overview of key parameters in assessing alignment and planning corrective surgery. Spine (Phila Pa 1976). 2010;35(25):2224-2231. https://doi.org/10.1097/brs.0b013e3181ee6bd4
  19. Lafage V, Schwab F, Skalli W, Hawkinson N, Gagey PM, Ondra S, Farcy JP. Standing balance and sagittal plane spinal deformity: analysis of spinopelvic and gravity line parameters. Spine (Phila Pa 1976).2008;33(14):1572-1578. https://doi.org/10.1097/brs.0b013e31817886a2