Корреляция между параметрами позвоночно-тазового баланса и развитием синдрома смежного уровня после выполнения ригидной фиксации позвоночного столба

Размещено на http://www.allbest.ru/

Корреляция между параметрами позвоночно-тазового баланса и развитием синдрома смежного уровня после выполнения ригидной фиксации позвоночного столба

Макиров С.К., Джахаф М.Т., Юз А.А.

За последние 50 лет спондилодез стал стандартной операцией при большинстве патологических состояний позвоночного столба. Инструментарный тораколюмбарный спондилодез нашел широкое применение в лечении дегенеративных заболеваний и деформаций позвоночного столба у пациентов различных возрастных групп. С учетом высоких клинических показателей при использовании данной методики, изучение долгосрочных результатов отошло на 2 план [5,7].

Несмотря на то, что факт возникновения синдрома смежного уровня (ССУ) после спондилодеза не подлежит сомнению, этиология возникновения заболевания недостаточно ясна [7]. В последние годы все больше внимания в мировой литературе уделяется т.н. позвоночно-тазовому сагиттальному балансу и его роли в развитии патологии позвоночного столба [3,6]. Исключением не стал и синдром смежного уровня. Все больше литературных данных свидетельствует о прямой корреляции этих состояний [4,9]. Однако ввиду отсутствия методики количественной оценки сагиттального позвоночно-тазового баланса провести его эффективный анализ до и после выполнения спондилодеза и оценить вклад в развитие синдрома смежного уровня не представляться возможным. Кроме того, отсутствие единого мнения относительно патогенеза и частоты развития синдрома смежного уровня неизбежно приводит к определенным трудностям, связанным с изучением данной патологии.

Целью нашего исследования явился эффективный количественный анализ сагиттального пояснично-тазового баланса у пациентов после выполнения ригидной фиксации позвоночного столба и оценка его связи с развитием синдрома смежного уровня.

Материалы и методы. Для решения поставленной задачи было проведено исследование типа «случай контроль». В исследовании приняло участие 72 пациентов (средний возраст 46,4 года) после выполнения задней ригидной фиксации позвоночника по поводу различных заболеваний позвоночного столба, как травматического, так и дегенеративного характера. Средний срок наблюдения составил 46,31 месяцев (3,86 лет).

Пациенты были разделены на 2 группы: в первую (основную) группу вошли пациенты (29 человек) с наличием клинических и рентгенологических признаков синдрома смежного уровня. В клинической картине у таких пациентов преобладал вновь возникший неврологический дефицит в позднем послеоперационном периоде (не менее 1 года после операции). Со стороны рентгенологической картины отмечалось наличие признаков дегенерации вышележащего смежного сегмента с отсутствием таковых на рентгенограммах, выполненных в раннем послеоперационном периоде. К рентгенологическим признакам синдрома смежного уровня мы относили: снижение высоты межпозвонкового диска, наличие краевых остеофитов на замыкательных пластинках позвонков, наличие спондилолистеза. Кроме того, важной особенностью отбора пациентов являлось отсутствие каких-либо осложнений со стороны металлоконструкции или ошибок в операционной технике. Среднее число фиксируемых сегментов составило 2,32.

Во вторую (контрольную) группу вошли пациенты (42 человека) после выполнения спондилодеза без наличия вновь развившихся неврологических нарушений в отдаленном послеоперационном периоде, признаков дегенерации смежного сегмента и осложнений со стороны металлоконструкции. Среднее число фиксируемых сегментов в данной группе пациентов составило 2,16.

У всех пациентов из представленных двух групп определялись пояснично-крестцовые анатомические и геометрические параметры, по разработанной нами методике [12], а именно: центральный угол сегмента окружности (б), угол лордоза (в), угол наклона крестца (SТ), угол отклонения крестца (SD). Для расчета центрального угла измерялись высота сегмента окружности и длина хорды окружности. Расчет центрального угла выполнялся по формуле б=2arcsin(C/2r).

Кроме того, для всех пациентов определялись коэффициенты, предложенные нами: поясничный коэффициент (K_l) - отношение угла лордоза к центральному углу: K_l=в/б

Крестцовый коэффициент (Ks) - отношение угла наклона крестца к углу отклонения крестца K_s=SS/SD. Позвоночно-крестцовый баланс (LSB) можно рассчитать по формуле |K_s - K_l| [12].

Измерения выполнялись в программах RadiAnt DICOM Viewer (Medixant, Польша) и ImageJ 1.47v (Wayne Rasband, National Institutes of Health, USA). Данные вносились в таблицу, составленную при помощи программы Microsoft Excel 2010 (MS Corp. USA). Статистическая обработка данных выполнялась в программе IBM SPSS Statistics Version 19 (SPSS Inc., IBM Company).

Для сравнения основной и контрольной группы (с/без развития ССУ) мы использовали U-критерий Манна-Уитни - непараметрический статистический тест для оценки различий между двумя независимыми выборками по уровню какого-либо признака, измеренного количественно Ранги и статистика критерия Манна-Уитни для анатомических и геометрических параметров представлены в табл. 1.

Таблица 1.

Параметры распределения измеряемых показателей для обеих групп представлены в табл. 2.

Таблица 2.

Сравнение групп также производилось по значениям предложенных нами коэффициентов: K_l, K_s и LSB. Ранги и статистика критерия Манна-Уитни для указанных коэффициентов представлены в табл. 3.

Из приведенных данных видно, что группы статистически значимо различаются по величине центрального угла сегмента и углу отклонения крестца. Кроме того, наблюдаются статистически значимые различия между группами по значению предложенных нами коэффициентов.

Таблица 3.

Обсуждение. В нашем исследовании мы использовали методику количественной оценки параметров пояснично-крестцового баланса. Методика показала хорошие результаты при сравнении нормального и патологически измененного позвоночного столба. Основой методики является геометрическая оценка параметров позвоночного столба и её сопоставление с анатомическими параметрами в пределах одной анатомической области. Как видно из данных, приведенных в табл. 1 и 3, имеются существенные различия между основной и контрольной группой пациентов по величине центрального угла, угла отклонения крестца. Кроме того, значимые различия наблюдаются также со стороны коэффициентов K_l, K_s и LSB.

В табл. 2 представлены описательные статистики пояснично-крестцовых параметров для основной и контрольной группы пациентов. Как видно из представленных данных, значение угла лордоза является одинаковым для обеих групп. Кроме того, абсолютные величины данного параметра соотносятся с данными других авторов. Очевидно, что сам по себе угол лордоза не играет роли в развитии дегенеративных изменений позвоночника и не отражает изменения сагиттального баланса у таких пациентов. Этим, вероятно, объясняются достаточно противоречивые данные мировой литературы. Тем не менее, данный анатомический параметр является ключевой составляющей в расчете параметра K_l. Как видно из данных таблицы, в основной группе медиана значения центрального угла выше, чем контрольной группе, соответственно, в основной группе величина параметра K_l ниже, чем в контрольной. Этот факт подчеркивает необходимость определения угла лордоза и подчеркивает связь между анатомическими и геометрическими параметрами поясничного отдела позвоночника.

Мы обсуждали роль параметра «Наклон таза» (Pelvic Incidence), а также недостатки, связанные с его определением. В нашей работе мы использовали параметр «Отклонение крестца» (SD), который отражает отношение оси крестца к горизонтальной плоскости в положении лежа на спине, в то время как «Наклон крестца» (ST) - отношение его к вертикальной плоскости в том же положении.

Статистический анализ двух групп, представленный в табл. 1, не выявил значимых различий между основной и контрольной группой в значении параметра SS, однако выявлены значимые различия в значениях параметра SD. Сравнение основной и контрольной группы по значению параметра K_s, представленное в табл. 3, также выявило статистически значимые различия. Изменение параметра SD после оперативного лечения возможно только в случае выполнения спондилодеза на уровне L₅-S₁. В нашей выборке спондилодез, включающий уровень L₅-S₁ был выполнен у 18 пациентов (62%) в основной группе, и у 33 пациентов (78,5%) в контрольной группе. сагиттальный позвоночный тазовый синдром

Для количественной оценки параметров позвоночно-тазового сагиттального баланса мы использовали параметр «Позвоночно-крестцовый баланс» (LSB) [12]. При сравнении основной и контрольной группы по значению параметра LSB были выявлены значимые различия. Как видно из данных табл. 2, медиана значения параметра LSB для основной группы составила 0,11 (0,03-0,19), в то время как для контрольной группы - 0,42 (0,02-2,71). Соответствующие различия наблюдаются также в значениях коэффициентов K_l, K_s.

Из представленных данных можно предположить, что развитие синдрома смежного уровня ассоциировано со значением параметра LSB в послеоперационном периоде менее 0,19, в то время как при значении параметра >0,20 риск развития ССУ минимален.

Для оценки чувствительности предложенного метода к выявлению синдрома смежного уровня, мы использовали статистическую методику, известную как ROC-анализ - метод, позволяющий оценить качество бинарной классификации, основанный на построении графика - ROC-кривой или кривой ошибок. Метод отображает соотношение между долей объектов от общего количества носителей признака, верно классифицированных, как несущих признак, (чувствительностью алгоритма классификации) и долей объектов от общего их числа, не несущих признака, ошибочно классифицированных, как несущих признак (специфичность алгоритма классификации) при варьировании порога решающего правила. Результаты ROC-анализа представлены на рис. 1.

По данным ROC-анализа было установлено, что значение параметра LSB <0,19 имеет 100% чувствительности и 92,2% специфичности для прогнозирования. развития синдрома смежного уровня. При этом индекс Youden составил 0,902. Площадь под кривой составила 0,94 (доверительный интервал 0,85-0,98; p<0,0001).

Рис. 1. ROC-кривая параметра LSBС.

Выводы

Методика оценки параметров позвоночно-крестцового сагиттального баланса обладает высокой степенью чувствительности к выявлению постуральных нарушений, приводящих к развитию синдрома смежного уровня. Уникальность метода заключается в том, что впервые для оценки параметров позвоночно-крестцового баланса были использованы геометрические параметры позвоночного столба и крестца. Это позволило существенно улучшить точность диагностики и оценить пояснично-крестцовый отдел позвоночника не только с позиции анатомии, но, так же, с позиций геометрии, которая во многом определяет характер распределения нагрузок на позвоночный столб.

Список использованных источников

1. Sagittal alignment of spine and pelvis regulated by pelvic incidence: standard values and prediction of lordosis/ C. Boulay, C. Tardieu, J. Hecquet, C. Benaim, et al.// Eur Spine J. - 2006. - Vol. 15. - N 4. - P. 415-422.

2. Quality control of reconstructed sagittal balance for sagittal imbal-ance/ K.W. Chang, X. Leng, W. Zhao, et al.// Spine. - 2011. - Vol. 36. - P. E186-197.

3. Duval-Beaupere G., Robain G. Visualization on full spine radiographs of the anatomical connections of the centers of the segmental body mass supported by each vertebra and measured in vivo // Int. Orthop.1987. Vol. 11. P. 261-269.

4. Duval-Beaupere G., Boisaubert B., Hecquet J., et al. Sagittal profile of nor-mal spine changes in Spondylolisthesis // In: Harms J., Sturz H., eds. Severe spondylolisthesis. Springer, Steinkopff, Darmstadt. 2003. P. 22-31.

5. Frymoyer J.W., Hanley E.N. Jr, Howe J. et al. A Comparison of radiographic findings in fusion and nonfusion patients ten or more years following lumbar disc surgery// Spine. 1979 Sep-Oct;4(5):435-40.

6. Fiere V., Mota H., Berthonnaud E. et al. Discal herniation,pelvic incidence and spinopelvic balance: a correlations study // Eur. Spine J. 2001. Vol. 10. P. 45.

7. Hutter C.G. Posterior intervertebral body fusion. A 25-year study// Clin Orthop Relat Res. 1983 Oct; (179): 86-96.

8. Herkowitz H.N., Kurz L.T. Degenerative Lumbar Spondylolisthesis with Spinal Stenosis. A prospective study comparing decompression with decompression and intertransverse process arthrodesis// J Bone Joint Surg Am. 1991;73(6):802-8.

9. Kumar M.N., Baklanov A., Chopin D. Correlation between sagittal plane changes and adjacent segment degeneration following lumbar spine fusion // Eur.Spine J. 2001. Vol. 10. P. 314-319.

10. Long-term follow-up of scoliosis fusion/ A. Moskowitz, J.H. Moe, R.B. Winter, H. Binner// J Bone Joint Surg Am. - 1980. - Vol. 62. - P. 364-376.

11. Синдром «смежного сегмента» после cпондилодеза/ Ф.И. Амин, И.Б. Алейникова, М.В. Боев// Нейрохирургия. - 2011. - № 2. - С. 62-67.

12. Макиров С.К. Методика оценки параметров сагиттального позвоночно-тазового баланса/ С.К. Макиров, А.А. Юз, М.Т. Джахаф// Хирургия позвоночника. - 2015. - №3. - С. 55-63.

Размещено на Allbest.ru