Surgical treatment of patients with sagittal imbalance of degenerative etiology: a comparison of two methods

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Purpose. Compare the clinical and radiological results of treatment of patients with spinal deformities operated on using the PSO method and corrective fusion in the lumbar spine.

Materials and methods. Retrospective monocenter cohort study. The data of 42 patients were analyzed. PSO (group I) was performed in 12 patients; 30 patients had a combination of surgical methods (group II) with mandatory ventral corrective spinal fusion at levels L4-L5, L5-S1. Clinical and radiological parameters were evaluated during hospitalization and at least 1 year later.

Results. Postoperative hospitalization in group I — 32.5 ± 7.4 days, 27.1 ± 7.4 in group II (p = 0.558758). The duration of the operation in group I was 402.5 ± 55.6 minutes, in group II 526.0 ± 116.2 minutes (p = 0.001124); blood loss 1862.5 ± 454.3 ml versus 1096.0 ± 543.3 ml (p = 0.000171). In both groups, significantly improved clinical and radiological parameters after surgery and after 1 year (p < 0.05). In group II, as compared with group I after surgery and more than 1 year: lower back pain according to VAS (p = 0.015424 and p = 0.015424); below ODI after 1 year was (p = 0.000001). In group I, compared with group II after surgery and after 1 year, SVA is less (p = 0.029879 and p = 0.000014), lumbar lordosis is higher (p = 0.045002 and p = 0.024120), LDI is restored more optimally (p = 0.000001 and p = 0.000002), the GAP is lower (p = 0.005845 and p = 0.002639). The ideal Russoly type is restored more often in patients of group II (p = 0,00032). Complications in group I were noted in 12 (100%) patients, in group II — in 13 (43.3%) patients (p = 0.001).

Conclusions. In multistep surgical treatment compared with PSO, the anterior corrective interbody fusion L4-L5, L5-S1 reliably better and more harmoniously restores the sagittal balance parameters, has significantly lower volume of intraoperative blood loss, fewer perioperative complications and significantly improves the quality of life of patients.

About the authors

Evgenii S. Baykov

Ya.L. Tsivyan Novosibirsk Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Author for correspondence.
Email: evgen-bajk@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4430-700X
SPIN-code: 5367-5438
Scopus Author ID: 57189456380

MD, PhD, Head of the Department of Neurosurgery No. 2

Russian Federation, Frunze str., 17, Novosibirsk, 630091

Alexey V. Peleganchuk

Ya.L. Tsivyan Novosibirsk Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: APeleganchuk@mail.com
ORCID iD: 0000-0002-4588-428X
Scopus Author ID: 57203729190

MD, PhD, Department of Neurosurgery No. 2

Russian Federation, Frunze str., 17, Novosibirsk, 630091

Abdugafur J. Sanginov

Ya.L. Tsivyan Novosibirsk Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: Dr.sanginov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4744-4077
Scopus Author ID: 57202849091

MD, PhD, Department of Neurosurgery No. 2

Russian Federation, Frunze str., 17, Novosibirsk, 630091

Olga N. Leonova

Ya.L. Tsivyan Novosibirsk Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: onleonova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9916-3947

MD, PhD, Research scientist

Russian Federation, Frunze str., 17, Novosibirsk, 630091

Aleksandr V. Krutko

Ya.L. Tsivyan Novosibirsk Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: AKrutko@niito.ru
ORCID iD: 0000-0002-2570-3066
Scopus Author ID: 54795500200

MD, PhD, Head of the Department of Neurovertebrology

Russian Federation, Frunze str., 17, Novosibirsk, 630091

References

  1. Schwab F, Patel A, Ungar B, et al. 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.
  2. Aebi M. The adult scoliosis. Eur Spine J. 2005;14(10):925-948. https://doi.org/10.1007/s00586-005-1053-9.
  3. Glassman SD, Bridwell K, Dimar JR, et al. The impact of positive sagittal balance in adult spinal deformity. Spine (Phila Pa 1976). 2005;30(18):2024-2029. https://doi.org/10.1097/01.brs.0000179086.30449.96.
  4. Михайлов Д.А., Пташников Д.А., Усиков В.Д., и др. Актуальные вопросы лечения дегенеративного сколиоза на современном этапе (обзор зарубежной литературы). Травматология и ортопедия России. 2014;(4):127-134. [Mikhaylov DA, Ptashnikov DA, Usikov VD, et al. Topical issues of treatment of degenerate scoliosis at adults at the present stage (review). Travmatologiya i ortopediya Rossii. 2014;(4):127-134. (In Russ.)]
  5. Le Huec JC, Hasegawa K. Normative values for the spine shape parameters using 3D standing analysis from a database of 268 asymptomatic Caucasian and Japanese subjects. Eur Spine J. 2016;25(11):3630-3637. https://doi.org/10.1007/s00586-016-4485-5.
  6. Васильев А.И. Дегенеративный сколиоз: обзор мировой литературы. Хирургия позвоночника. 2016;13(4):56-65. [Vasilyev AI. Degenerative scoliosis: literature review. Hirurgiâ pozvonočnika (Spine Surgery). 2016;13(4):56-65. (In Russ.)] https://doi.org/10.14531/ss2016.4.56-65.
  7. Schwab F, Blondel B, Chay E, et al. The comprehensive anatomical spinal osteotomy classification. Neurosurgery. 2015;76(Suppl 1):S33-41; discussion S41. https://doi.org/10.1227/01.neu.0000462076.73701.09.
  8. Пантелеев А.А. Эффективность применения педикулярной субтракционной остеотомии в целях коррекции сагиттального баланса у пациентов с ригидными деформациями позвоночника: Дисс. … кан. мед. наук. М.; 2019. 168 c. [Panteleev AA. Effektivnost’ primeneniya pedikulyarnoi subtraktsionnoi osteotomii v tselyakh korrektsii sagittal’nogo balansa u patsientov s rigidnymi deformatsiyami pozvonochnika. [dissertation] Moscow; 2019. 168 p. (In Russ.).] Available at: https://www.sechenov.ru/upload/medialibrary/055/DISSERTATSIYA-Panteleev.pdf
  9. Berjano P, Aebi M. Pedicle subtraction osteotomies (PSO) in the lumbar spine for sagittal deformities. Eur Spine J. 2015;24(Suppl 1):S49-57. https://doi.org/10.1007/s00586-014-3670-7.
  10. Auerbach JD, Lenke LG, Bridwell KH, et al. Major complications and comparison between 3-column osteotomy techniques in 105 consecutive spinal deformity procedures. Spine (Phila Pa 1976). 2012;37(14):1198-1210. https://doi.org/10.1097/BRS.0b013e31824fffde.
  11. Oʼneill KR, Lenke LG, Bridwell KH, et al. Clinical and radiographic outcomes after 3-column osteotomies with 5-year follow-up. Spine (Phila Pa 1976). 2014;39(5):424-432. https://doi.org/10.1097/BRS.0000000000000156.
  12. Saigal R, Mundis GM Jr, Eastlack R, et al. Anterior column realignment (ACR) in adult sagittal deformity correction: technique and review of the literature. Spine (Phila Pa 1976). 2016;41(Suppl 8):S66-73. https://doi.org/10.1097/BRS.0000000000001483.
  13. Pizones J, Moreno-Manzanaro L, Sánchez Pérez-Grueso FJ, et al. ESSG European Spine Study Group. Restoring the ideal Roussouly sagittal profile in adult scoliosis surgery decreases the risk of mechanical complications. Eur Spine J. 2020;29(1):54-62. https://doi.org/10.1007/s00586-019-06176-x.
  14. Yilgor C, Sogunmez N, Yavuz Y, et al. European Spine Study Group. Relative lumbar lordosis and lordosis distribution index: individualized pelvic incidence–based proportional parameters that quantify lumbar lordosis more precisely than the concept of pelvic incidence minus lumbar lordosis. Neurosurg Focus. 2017;43(6):E5-E9. https://doi.org/10.3171/2017.8.FOCUS17498
  15. Yuksel S, Ayhan S, Nabiyev V, et al. European Spine Study Group (ESSG). Minimum clinically important difference of the health-related quality of life scales in adult spinal deformity calculated by latent class analysis: is it appropriate to use the same values for surgical and nonsurgical patients? Spine J. 2019;19(1):71–78. https://doi.org/10.1016/j.spinee.2018.07.005.
  16. Yagi M, Akilah KB, Boachie-Adjei O. Incidence, risk factors and classification of proximal junctional kyphosis: surgical outcomes review of adult idiopathic scoliosis affiliations. Spine (Phila Pa 1976). 2011;36(1):E60-68. https://doi.org/10.1097/BRS.0b013e3181eeaee2.
  17. Mundis GM Jr, Turner JD, Kabirian N, et al. International Spine Study Group. Anterior column realignment has similar results to pedicle subtraction osteotomy in treating adults with sagittal plane deformity. World Neurosurg. 2017;105:249-256. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2017.05.122.
  18. Pizones J, Moreno-Manzanaro L, Perez-Grueso FJS, et al. ESSG European Spine Study Group.Effect of lumbar pedicle subtraction osteotomy level on lordosis distribution and shape. Eur Spine J. 2020;29(6):1388-1396. https://doi.org/10.1007/s00586-020-06421-8.
  19. Leveque JC, Yanamadala V, Buchlak QD, Sethi RK. Correction of severe spinopelvic mismatch: decreased blood loss with lateral hyperlordotic interbody grafts as compared with pedicle subtraction osteotomy. Neurosurgical Focus. 2017;43(2):E15. https://doi.org/10.3171/2017.5.FOCUS17195.
  20. Daubs MD, Brodke DS, Annis P, Lawrence BD. Perioperative complications of pedicle subtraction osteotomy. Global Spine J. 2016;6(7):630-635. https://doi.org/10.1055/s-0035-1570088.
  21. Gupta MC, Ferrero E, Mundis G, et al. International Spine Study Group. Pedicle subtraction osteotomy in the revision versus primary adult spinal deformity patient: is there a difference in correction and complications? Spine (Phila Pa 1976). 2015;40(22):E1169-1175. https://doi.org/10.1097/BRS.0000000000001107.
  22. Schwab FJ, Blondel B, Bess S, et al. International Spine Study Group (ISSG). Radiographical spinopelvic parameters and disability in the setting of adult spinal deformity: a prospective multicenter analysis. Spine (Phila Pa 1976). 2013;38(13):E803-812. https://doi.org/10.1097/BRS.0b013e318292b7b9.
  23. Tarawneh AM, Venkatesan M, Pasku D, et al. Impact of pedicle subtraction osteotomy on healthrelated quality of life (HRQOL) measures in patients undergoing surgery for adult spinal deformity: a systematic review and meta-analysis. Eur Spine J. 2020. (Forthcoming). https://doi.org/10.1007/s00586-020-06439-y.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. X-Ray scans of a 55-year-old patient with degenerative stenosis and sagittal imbalance, radiculopathy L4 and L5 on the left with severe pain in the lumbar spine: a and b — preoperative X-Ray scans in step mode at the anterior and lateral views. PI — 57°, PI-LL — 54°, PT — 35°, SVA — 109 mm, LDI — 33%, GAP — 11 points, III type Russouly. The patient underwent: PSO at L3 level, PLIF at the L4-L5 level, osteotomy Schwab II type at the L4-L5 level, posterior screw fixation at the L1-S1 levels; c and d (after 1 year) — X-Ray scans in step mode at the anterior and lateral views postoperatively. PI — 57 °, PI-LL — 5°, PT — 18°, SVA — 38 mm, LDI — 25%, GAP — 4 points

Download (405KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. X-Ray scans of a 50-year-old patient with de novo lumbar scoliosis, sagittal imbalance, degenerative stenosis, with neurogenic intermittent claudication and severe pain in the lumbar spine: a and b — preoperative X-Ray scans in step mode at the anterior and lateral views. PI — 46°, PI-LL — 26°, PT — 18°, SVA — 78 mm, LDI — 96%, GAP — 7 points, III type Russouly. The patient underwent: ALIF at the L4-L5, L5-S1 levels and DLIF at the L2-L3, L4-L5 levels, osteotomy by Schwab I and II type at all lumbar levels, posterior screw fixation at the L2-S1 levels; c and d (after 1 year) — radiographs in step mode at the anterior and lateral views postoperatively. PI — 46°, PI-LL — 3°, PT — 13°, SVA — 30 mm, LDI — 79%, GAP — 2 points

Download (502KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».