Literature DB >> 36226212

Correlation Between Cage Positioning and Lumbar Lordosis in Transforaminal Lumbar Interbody Fusion (TLIF).

Emiliano Neves Vialle1, Guilherme Zandavalli Ramos1, Fabian Lopez Hinojosa2, Alfredo Guiroy3, Luiz Gustavo Dal'Oglio da Rocha1, André de Oliveira Arruda1.   

Abstract

Objective  The present study evaluates radiographic outcomes and the lumbar lordosis achieved with a transforaminal lumbar interbody fusion (TLIF) arthrodesis technique according to the positioning of an interbody device (cage) in the disc space. Methods  This is a retrospective radiographic analysis of single-level surgical patients with degenerative lumbar disease submitted to a TLIF procedure and posterior pedicle instrumentation. We divided patients into two groups according to cage positioning. For the TLIF-A group, the cages were anterior to the disc space; for the TLIF-P group, cages were posterior to the disc space. Considering the superior vertebral plateau of the lower vertebra included in the instrumentation, cages occupying a surface equal to the anterior 50% of the midline were placed in the TLIF-A group, and those in a posterior position were placed in the TLIF-P group. We assessed pre- and postoperative orthostatic lateral radiographs to obtain the following measures: lumbar lordosis (LL) (angle L1-S1), segmental lordosis (LS) (L4-S1), and segmental lordosis of the cage (SLC). Results  The present study included 100 patients from 2011 to 2018; 44 were males, and 46 were females. Their mean age was 50.5 years old (range, 27 to 76 years old). In total, 43 cages were "anterior" (TLIF-A) and 57 were "posterior" (TLIF-P). After surgery, the mean findings for the TLIF-A group were the following: LL, 50.7°, SL 34.9°, and SLC 21.6°; in comparison, the findings for the TLIF-P group were the following: LL, 42.3° ( p  < 0.01), SL 30.7° ( p  < 0.05), and SLC 18.8° ( p  > 0.05). Conclusion  Cage positioning anterior to the disc space improved lumbar and segmental lordosis on radiographs compared with a posterior placement. Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia. This is an open access article published by Thieme under the terms of the Creative Commons Attribution-NonDerivative-NonCommercial License, permitting copying and reproduction so long as the original work is given appropriate credit. Contents may not be used for commecial purposes, or adapted, remixed, transformed or built upon. ( https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ).

Entities:  

Keywords:  lordosis; lumbosacral region; spinal fusion; spondylolisthesis

Year:  2022        PMID: 36226212      PMCID: PMC9550357          DOI: 10.1055/s-0042-1756215

Source DB:  PubMed          Journal:  Rev Bras Ortop (Sao Paulo)        ISSN: 0102-3616


Introduction

Lumbar arthrodesis with instrumentation has become part of the daily practice of a spinal surgeon. Interbody device (cage) implant with a pedicle screw system increased arthrodesis rates; 1 however, the literature is not consistent regarding the ability of these devices to gain lumbar lordosis (LL) and eventually improve sagittal alignment. 2 3 Today, posterior interbody arthrodesis is the most performed surgical procedure in absolute numbers, possibly due to the greater familiarity of surgeons with this approach compared with the anterior and lateral alternatives. Transforaminal lumbar interbody fusion (TLIF) requires less dura mater and descending nerve root retraction, minimizing the risk of neurological injury compared with the traditional midline interbody arthrodesis. 3 Considering the biomechanics, cage positioning within the disc space has a direct correlation with the construct stability. The anterior positioning is reportedly more stable than the central and posterior counterparts. 4 Restoring the sagittal alignment of the spine is crucial for the success of arthrodesis. In addition, it correlates with optimized clinical outcomes. 2 3 4 A cage allows load support by the anterior column, increases arthrodesis rates, and promotes indirect foraminal decompression due to the height gain at the approached disc level. 5 If a minimally invasive surgery (MIS) is feasible, procedures can result in lower tissue aggression and in a shorter, optimized surgical recovery. 6 Minimally invasive surgery has significant advantages over traditional techniques; nevertheless, once the contralateral midline structures and facet joints remain intact, the potential for disc height gain and segmental lumbar lordosis is substantially reduced. 7 The present study aims to compare a TLIF-type cage device implant to the center of the disc space, ascertaining the potential radiographical improvement of the LL correction by an anterior positioning.

Materials and Methods

Study Design

The present study compares sagittal alignment parameters before and after a MIS-TLIF in a single-disc level. For the retrospective data collection, we accessed a database with available radiographic measurements and evaluated lumbosacral spine tests. These analyses allowed a complete and clear identification from the upper plateau of L1 to the sacrum of patients undergoing this surgery due to degenerative conditions from January 2001 to January 2018. After an initial survey of the sample, we excluded nondegenerative cases, those with previous deformities of a different nature, revision surgeries, and poor-quality radiographs that hindered proper measurements. We divided the patients into two groups according to cage positioning: anterior (TLIF-A) and posterior (TLIF-P). We analyzed lateral lumbosacral spinal radiographs in orthostasis before and within the 1 st week after surgery to obtain the required measurements. The Fisher exact test, the chi-squared test, and the Student t-test described any differences between groups (TLIF-A versus TLIF-P). Statistical significance was set as p <0.05. Data extraction and evaluation were performed in IBM SPSS Statistics for Windows, version 23.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA).

Demographics

The Institutional Ethics Committee reviewed and approved the present project. Next, we included patients with lumbar degenerative diseases, stenosis with instability, and degenerative spondylotic listhesis treated with a single-level TLIF (L3–L4, L4–L5, or L5–S1). We suggested dividing groups A and P into three subgroups because of their different levels, which can influence the biomechanics of the instrumented unit and of the lumbar region. The exclusion criteria were a positive history of previous spine surgery and patients undergoing multiple fusion levels. We included radiographs with Pfirmann degeneration grades 3 or 4; however, we excluded those classified as Pfirmann 5 to reduce internal variability, since the number of patients undergoing MIS-TLIF under this condition was expressively low.

Surgical technique

A single spinal surgeon operated on all patients included in the present study. Starting from the Wilson-type spine support position, the surgeon made a bilateral posterolateral lumbar incision up to the fascia level (Wiltse approach). Applying traditional or tubular retractors, the surgeon exposed the articular facets and bases of the transverse processes of the instrumented lumbar level. Then, the surgeon placed bilateral pedicle screws in the segment determined for arthrodesis and performed a unilateral facetectomy on the most symptomatic side, followed by a neural decompression according to the clinical picture. The surgeon prepared the disc space using curettes and dilators, inserting the interbody spacer (cage) by TLIF and applying heights from 9 to 13 mm. All devices consisted of poly-ether-ether-ketone (PEEK). Special attention was given to the surgical positioning of patients on the operating table, seeking hip extension and lordosis increase with a Wilson-type support.

Radiographic assessment

We evaluated preoperative and postoperative lateral radiographs in orthostasis using the Surgimap (Surgimap, Nova York, NY, EUA) software to obtain sagittal alignment parameters. The measurements were the following: LL – Cobb angle formed by the superior vertebral plateau of L1 and the sacral line (S1); segmental lordosis (SL) – Cobb angle formed by the superior plateau of L4 and the sacral line (S1); and segmental lordosis of the cage (SLC) – Cobb angle formed by the superior plateau of the superiorly fused vertebra and the inferior plateau of the inferiorly fused vertebra after cage implant ( Figure 1 ). 3
Fig. 1

Lateral spine radiograph demonstrating the angular measurements after cage introduction. LL, lumbar lordosis; SLC, segmental lordosis of the cage; SL, segmental lordosis.

Lateral spine radiograph demonstrating the angular measurements after cage introduction. LL, lumbar lordosis; SLC, segmental lordosis of the cage; SL, segmental lordosis. The Surgimap software analyzed a lateral radiograph of the patient in orthostasis to determine cage positioning (anterior versus posterior). The space of the instrumented level was measured and divided in its center at a sagittal incidence. Cages positioned in > 50% of the anterior half of the superior vertebral plateau from the inferior instrumented vertebra were classified as anterior (TLIF-A), while the remaining cages composed the posterior group (TLIF-P) ( Figures 1 and 2 ).
Fig. 2

Lateral spine radiograph demonstrating the criterium for cage positioning at the intervertebral space. TLIF-A, transforaminal lumbar interbody fusion with an anterior cage; TLIF-P, transforaminal lumbar interbody fusion with a posterior cage.

Lateral spine radiograph demonstrating the criterium for cage positioning at the intervertebral space. TLIF-A, transforaminal lumbar interbody fusion with an anterior cage; TLIF-P, transforaminal lumbar interbody fusion with a posterior cage.

Results

Complying with the inclusion and exclusion criteria and with the study duration, the final sample had 100 patients ( n  = 100). From the 134 initially selected cases, we excluded 17 due to the low radiographic quality regarding the pre-established parameters; 10 subjects potentially had other previous diseases or a history of spinal surgery; and 7 patients did not adequately complete the documentation required for research participation, even though this was only an imaging analysis with no personal identification. Demographically, 54 patients were male and 46 were female, with a mean age of 50.5 years old (range: 27 to 76 years old). Females were significantly older than males (54 versus 47.5 years old, respectively; p  < 0.05). Degenerative spondylolisthesis was the most prevalent condition (45% of the cases). The most commonly addressed levels were L4–L5 (16% for TLIF-A and 39% for TLIF-P) ( Tables 1 and 2 ).
Table 1

Demographic data from the TLIF-A and TLIF-P groups

GroupTotal
TLIF-ATLIF-P
Gender Male ( n ) 252954
Female ( n ) 182846
AgeMean (years)5249
Surgical indication Stenosis with instability ( n ) 161329
Degenerative spondylolisthesis ( n ) 162945
Lytic spondylolisthesis ( n ) 111526
Instrumented level L5–S1 ( n ) 261137
L4–L5 ( n ) 163955
L3–L4 ( n ) 178
Total ( n ) 4357100

Abbreviations: TLIF-A, transforaminal lumbar interbody fusion with an anterior cage; TLIF-P, transforaminal lumbar interbody fusion with a posterior cage.

Table 2

Preoperative and postoperative comparison of data from lateral radiographs in orthostasis

Age (years old)Preop LL (L1–S1)Preop SL (L4–S1)Preop SLC (variable)Postop LL (L1–S1)Postop SL (L4–S1)Postop SLC (variable)TLIF-ATLIF-P
Mean50.553.0935.720.9246.6133.0320.54357
Male ( n  = 54) 47.552.2635.9821.8047.1733.3120.692529
Female ( n  = 46) 5454.0735.3719.8945.9632.7020.281828
Comparative p-value < 0.05 0.220.380.140.310.370.40

Abbreviations: LL, Lumbar lordosis; Preop, preoperative; Postop, postoperative; SL, segmental lordosis; SLC, segmental lordosis of the cage; TLIF-A, transforaminal lumbar interbody fusion with an anterior cage; TLIF-P, transforaminal lumbar interbody fusion with a posterior cage.

Abbreviations: TLIF-A, transforaminal lumbar interbody fusion with an anterior cage; TLIF-P, transforaminal lumbar interbody fusion with a posterior cage. Abbreviations: LL, Lumbar lordosis; Preop, preoperative; Postop, postoperative; SL, segmental lordosis; SLC, segmental lordosis of the cage; TLIF-A, transforaminal lumbar interbody fusion with an anterior cage; TLIF-P, transforaminal lumbar interbody fusion with a posterior cage.

Radiographic analysis'

Patients who underwent TLIF-A presented the following results (mean values): preoperative LL, 53.93°; postoperative LL, 50.72°; preoperative SL, 35.9°; postoperative SL, 34.9°; preoperative SLC, 21.3°; and postoperative SLC, 21.6°. For the TLIF-P group, results were the following: preoperative LL, 52.5°; postoperative LL, 43.5°; preoperative SL, 35.6°; postoperative SL, 31.6°; preoperative SLC, 20.6°; and postoperative SLC, 19.8° ( Table 3 ).
Table 3

Comparison of preoperative and postoperative lordosis parameters according to cage positioning (TLIF-A versus TLIF-P)

n Age (years old)Preop LL (L1–S1)Preop SL (L4–S1)Preop SLC (variable)Postop LL (L1–S1)Postop SL (L4–S1)Postop SLC (variable)
TLIF-A435253.9335.8821.2850.7234.9121.56
TLIF-P574952.4635.5620.6543.5131.6119.70
Comparative p-value 0.05 0.260.430.36 0.001 0.03 0.12

Abbreviations: LL, Lumbar lordosis; Preop, preoperative; Postop, postoperative; SL, segmental lordosis; SLC, segmental lordosis of the cage; TLIF-A, transforaminal lumbar interbody fusion with an anterior cage; TLIF-P; transforaminal lumbar interbody fusion with a posterior cage.

Abbreviations: LL, Lumbar lordosis; Preop, preoperative; Postop, postoperative; SL, segmental lordosis; SLC, segmental lordosis of the cage; TLIF-A, transforaminal lumbar interbody fusion with an anterior cage; TLIF-P; transforaminal lumbar interbody fusion with a posterior cage. We calculated the differences between preoperative and postoperative assessments and compared them according to the positioning of the cage. Statistical significance was observed for LL, with a numerical advantage for the TLIF-A group (higher lordosis gain; p  < 0.01); the same was true for SL ( p  < 0.05). There was no difference regarding SLC, although we observed a trend for favorable results in the TLIF-A group ( Table 4 ).
Table 4

Statistical analysis comparing TLIF-A with TLIF-P

Preop LL (L1–S1)Preop SL (L4–S1)Preop SLC (variable)Postop LL (L1–S1)Postop SL (L4–S1)Postop SLC (variable)Preop LL (L1–S1)Preop SL (L4–S1) p-value
TLIF-A( n  = 43) 53.9350.72 < 0.05 35.8834.91> 0.0521.2821.56> 0.05
TLIF-P ( n  = 57) 52.4643.51 < 0.01 35.5631.61 < 0.05 20.6519.70> 0.05

Abbreviations: LL, Lumbar lordosis; Preop, preoperative; Postop, postoperative; SL, segmental lordosis; SLC, segmental lordosis of the cage; TLIF-A, transforaminal lumbar interbody fusion with an anterior cage; TLIF-P; transforaminal lumbar interbody fusion with a posterior cage.

Abbreviations: LL, Lumbar lordosis; Preop, preoperative; Postop, postoperative; SL, segmental lordosis; SLC, segmental lordosis of the cage; TLIF-A, transforaminal lumbar interbody fusion with an anterior cage; TLIF-P; transforaminal lumbar interbody fusion with a posterior cage. A joint group analysis revealed no statistical significance regarding sample stratification per age or gender. In addition, the analysis of the preoperative measurements showed no statistical difference between the TLIF-A and TLIF-P groups, indicating the homogeneity of the sample. Patients with preoperative LL < 50° had the cage positioned anteriorly in 36% of the cases; the opposite occurred in those with a preoperative LL > 50° (45% had the device positioned anteriorly). Considering LL as lower or higher than 50°, there was a statistical significance regarding preoperative and postoperative LL, SL, and SLC parameters ( Table 5 ).
Table 5

Comparison of subjects with preoperative lumbar lordosis lower or higher than 50°

Age (years old)Gender (M/F)Preop LLPreop SLPreop SLCPostop LLPostop SLPostop SLCCage positioningΔ LLΔ SLΔ SLC
LL < 50°50.622M/16F41.1827.1817.1340.8928.1318.4214 TLIF-A24 TLIF-P0.29- 0.95- 1.29
LL > 50°50.532M/30F52.9735.6220.8846.5532.9820.4828 TLIF-A34 TLIF P6.422.630.4
Valor de p0.45< 0.0001< 0.00010.0002< 0.0001< 0.00010.01< 0.0001< 0.00010.06

Abbreviations: F, Female; LL, lumbar lordosis; M, male; Preop, preoperative; Postop, postoperative; SL, segmental lordosis; SLC, segmental lordosis of the cage; TLIF-A, transforaminal lumbar interbody fusion with an anterior cage; TLIF-P; transforaminal lumbar interbody fusion with a posterior cage.

Abbreviations: F, Female; LL, lumbar lordosis; M, male; Preop, preoperative; Postop, postoperative; SL, segmental lordosis; SLC, segmental lordosis of the cage; TLIF-A, transforaminal lumbar interbody fusion with an anterior cage; TLIF-P; transforaminal lumbar interbody fusion with a posterior cage.

Discussion

Lumbar interbody arthrodesis using TLIF has become a popular procedure with good radiographic and clinical outcomes. In addition, it promotes direct and indirect foraminal decompression in cases of degenerative lumbar diseases. Cage positioning is crucial for an adequate sagittal alignment. The anterior placement corrects the fulcrum supported on the instrumented level, increasing lordosis with the insertion of posterior pedicle screws and arthrodesis system locking under compression. Despite the surgical challenges for anterior cage positioning, this outcome is often not feasible because of the anatomical features of the vertebral plate, the complete collapse of the instrument disc space, or the cage format itself. We identified an overall decrease in postoperative lumbar lordosis compared with the preoperative values regardless of cage positioning. This finding is consistent with a previous study performed by us on the same topic. Moreover, the literature reports that the posterior positioning of the cage, in this context, generates a significant loss of lumbar lordosis compared with the anterior positioning. Hsieh et al. 8 published similar results, with decreased LL and segmental disc angle in the postoperative period. They attributed these findings to the challenges of anterior cage positioning and unilateral facetectomy to the detriment of a bilateral procedure. Kepler et al. 9 evaluated 45 patients undergoing a single-level TLIF. These authors reported a mean increase of 3.6° in LL and a mean final disc height gain of 4.5 mm. The latter was associated with the anterior positioning of the cage, with no repercussions for LL. Our study revealed a postoperative improvement in lumbar and segmental lordosis for the TLIF-A group compared with the TLIF-P group. In some cases, the intraoperative anterior positioning of the cage was a challenge, mostly because of the concavity of the superior vertebral plateau. As such, the cage went towards the center of the disc space, reducing its anteriorization. We only performed unilateral facetectomies, a potentially significant limiting factor for lordosis gain. Compared with the current practice, we adopted the bilateral facet approach as a standard, resulting in better lumbar lordosis gain. In a retrospective cohort study, Tye et al. 10 demonstrated that a bilateral facetectomy with a single-level TLIF improved clinical outcomes compared with the unilateral facet approach. In addition, they reported no negative impact on perioperative complications or final radiographic parameters. Considering the improvement in sagittal alignment because of the gain in lordosis, maybe we should perform bilateral facetectomies and, perhaps, more aggressive discectomies. 3 In contrast to our findings, the literature shows that the anteroposterior positioning of the cage regarding the disc space has no direct influence over postoperative lumbar lordosis. For Faundez et al., 11 neither positioning (TLIF-A and TLIF-P) could change the final SL, since the unilateral TLIF technique keeps the anterior and posterior longitudinal ligaments intact. Similarly, Salem et al. 12 reported that a single-level TLIF had no impact on postoperative LL regarding variables such as approach type, instrumented level, the performance of facetectomies, and cage positioning to the disc space. These authors highlighted the absence of segmentar lumbar lordosis gain for the bilateral facet approach group compared with unilateral facetectomy alone. The surgical outcomes from these authors led to the recommendation of a maximal anterior positioning for optimal lumbar lordotic potential gain, which consistent with the literature. 13 14 Therefore, a lumbar interbody fusion using the TLIF technique may improve lumbar lordosis, reducing pelvic compensation. Alone, however, it may be unable to correct all sagittal alignment losses. 15 We compared the results according to cage positioning (TLIF-A versus TLIF-P) using a preoperative LL cutoff value of 50°. There was a significant gain in the final LL for patients with an initial LL > 50°. However, this gain was not significant when the preoperative LL was < 50°, indicating that these subjects require additional techniques to improve sagittal alignment regardless of cage positioning. We must also consider the potential subsidence of the cage in prolonged segments. Interbody arthrodesis using a single-level transforaminal technique resulted in a significant radiographic gain in LL in early postoperative evaluations. This gain, however, progressively decreased over 1 year of follow-up and reached a point of insignificance compared with the last assessment. Thus, to avoid this outcome, the literature recommends angled cages constructed to increase the anterior lordosis and their insertion as anteriorly as possible within the disc space. 14

Conclusion

A TLIF with anterior cages has better radiographic outcomes regarding LL and SL compared with posterior devices in spinal fusion surgeries with a single-level approach. There was no significant difference regarding the SL of the arthrodesis segment and no preoperative variable correlated with the final positioning of the cage. We identified a general decreasing trend for LL and SL. A stratification for preoperative LL (50°) showed that the anterior positioning improved the final LL value in patients with a preoperative LL > 50°.

Introdução

A artrodese lombar com instrumentação tornou-se parte da prática diária do cirurgião de coluna. A partir da inserção do dispositivo intersomático ( cage ) junto com o sistema de parafusos pediculares, demonstrou-se o aumento das taxas de artrodese obtidas; 1 entretanto, verifica-se variação na literatura quanto à capacidade de ganho de lordose lombar gerado por tais dispositivos, melhorando o alinhamento sagital, como resultado final. 2 3 Atualmente, o procedimento cirúrgico definido como artrodese intersomática posterior corresponde ao mais realizado em números absolutos, possivelmente devido à maior familiaridade dos cirurgiões com o acesso em comparação às alternativas técnicas anterior e lateral. Desenvolvimentos adicionais de tecnologia permitiram a realização de tal procedimento por meio de técnicas minimamente invasivas. A abordagem por acesso transforaminal (artrodese intersomática lombar transforaminal [TLIF, na sigla em inglês) exige menor retração da dura-máter e da raiz nervosa descendente, minimizando o risco de lesão neurológica inerente à técnica em comparação com a opção tradicional de artrodese intersomática através da linha média. 3 Considerando a biomecânica, a posição do cage no interior do espaço discal apresenta correlação direta com a estabilidade da construção, tendo sido demonstrado que o posicionamento anterior é mais estável do que os posicionamentos central e posterior. 4 O restabelecimento do alinhamento sagital da coluna corresponde a um dos fatores mais importantes quanto ao sucesso da artrodese, correlacionando-se também aos desfechos clínicos otimizados. 2 3 4 Deve-se considerar que a utilização do dispositivo intersomático possibilita o suporte de carga à coluna anterior, além de aumentar as taxas de artrodese e promover descompressão foraminal indireta, por meio do ganho de altura ao nível discal abordado. 5 Considerando a opção cirúrgica de aplicação das técnicas minimamente invasivas (MIS, na sigla em inglês), destaca-se a possibilidade de realização de procedimentos com menor agressão tecidual e recuperação cirúrgica otimizada, em menor intervalo de tempo 6 –vantagens significativas frente às técnicas tradicionais; entretanto, uma vez que as estruturas da linha média e das facetas articulares contralaterais permanecem intactas, o potencial de ganho de altura discal e lordose lombar segmentar apresenta-se consideravelmente reduzido. 7 O presente estudo tem como objetivo avaliar comparativamente o posicionamento do dispositivo intersomático tipo TLIF em relação ao centro do espaço discal, determinando a possível melhora da correção da lordose lombar radiograficamente por meio do posicionamento anterior.

Desenho do Estudo

O presente estudo propôs-se a realizar a comparação da diferença dos parâmetros de alinhamento sagital nos momentos pré- e pós-operatórios em pacientes submetidos à técnica cirúrgica MIS-TLIF em casos de nível discal único. Os dados foram coletados retrospectivamente acessando-se um banco de dados com disponibilização de medidas radiográficas – avaliação de exames de coluna lombossacra, os quais permitiam a identificação completa e clara desde o platô superior de L1 até o sacro – dos pacientes submetidos à técnica cirúrgica relatada, apenas em casos de indicação para doenças degenerativas, entre janeiro de 2001 e janeiro de 2018. Casos que foram identificados como não degenerativos ou que apresentavam deformidades prévias de outras origens, assim como cirurgias de revisão e/ou, ainda, exames de baixa qualidade, com dificuldade de identificação clara para as aferições, foram excluídos do presente estudo após o levantamento inicial da amostra. Os pacientes foram divididos em dois grupos, tendo-se o posicionamento do cage como parâmetro: TLIF posição anterior (TLIF-A); e posição posterior (TLIF-P). Realizou-se a análise e medidas radiográficas em momento pré-operatório e pós-operatório imediato (primeira semana após a execução da cirurgia), avaliando-se imagens radiográficas da coluna lombo-sacra laterais (perfil) do paciente em ortostatismo. As diferenças verificadas quanto à análise dos dados para os grupos (TLIF-A versus TLIF-P) foram descritas estatisticamente pelos testes Exato de Fisher ou qui-quadrado e t de Student, e significância estatística foi definida como p  < 0,05. Todos os dados foram extraídos e avaliados pelo software IBM SPSS Statistics for Windows, version.23.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA).

Dados Demográficos

Partindo-se da apreciação e aprovação do projeto pelo Comitê de Ética, CAAE 21350513.1.0000.0020, pacientes internados com diagnósticos de doenças lombares de origem degenerativa – estenose associada a instabilidade ou listese espondilótica degenerativa – com abordagem cirúrgica de nível único por técnica TLIF L3–L4, L4–L5 ou L5–S1, foram incluídos para composição da amostra. Como critérios de exclusão, aplicou-se o histórico positivo de cirurgia prévia em coluna e pacientes submetidos a múltiplos níveis de fusão. Foram incluídas as imagens radiográficas de pacientes com graus de degeneração 3 ou 4 de Pfirmann e os classificados como Pfirmann 5 foram excluídos com o objetivo de redução da variabilidade interna, uma vez que o número de pacientes submetidos à técnica MIS-TLIF nestas condições foi expressivamente baixo.

Técnica cirúrgica

Todos os pacientes incluídos no presente estudo foram submetidos a uma cirurgia executada por um único cirurgião de coluna. Partindo-se do posicionamento em suporte de coluna tipo “Wilson”, procedeu-se à incisão posterolateral lombar bilateral até o nível da fáscia (acesso de Wiltse), aplicando-se afastadores tradicionais ou tubulares, expondo as facetas articulares e as bases dos processos transversos do respectivo nível lombar abordado. Em seguida, realizou-se a introdução de parafusos pediculares bilaterais no segmento a ser artrodesado, procedendo-se então para a facetectomia unilateral – tomando como escolha o lado com sintomas mais intensos – e descompressão neural, de acordo com a necessidade verificada correspondente ao quadro clínico apresentado. Realizou-se a preparação do espaço discal com o uso de curetas e dilatadores, inserindo-se o espaçador intersomático ( cage ) por TLIF, aplicando-se alturas desde 9 até 13 mm. Em todos os casos, utilizou-se cage de composição poli-éter-éter-cetona (PEEK, na sigla em inglês). Deu-se atenção especial ao posicionamento cirúrgico dos pacientes na mesa operatória, buscando-se extensão do quadril e aumento de lordose com auxílio do suporte cirúrgico de Wilson.

Avaliação radiográfica

Radiografias laterais em ortostatismo realizadas nos períodos pré- e pós-operatório foram obtidas para avaliação, utilizando-se o software Surgimap (Surgimap, Nova York, NY, EUA) quanto aos parâmetros de alinhamento sagital. As seguintes medidas foram aferidas: lordose lombar (LL) – ângulo de Cobb formado pelo platô vertebral superior de L1 e a linha sacral (S1); lordose segmentar (LS) – ângulo de Cobb formado pelo platô superior de L4 e a linha sacral (S1); e lordose segmentar do cage (LSC) – ângulo de Cobb formado pelo platô superior da vértebra fusionada superiormente e o platô inferior da vértebra fusionada inferiormente, pela introdução associada do dispositivo intersomático ( Figura 1 ). 3
Fig. 1

Radiografia de coluna em perfil (lateral) demonstrando as aferições angulares após introdução do cage – LL (lordose lombar), LSC (lordose segmentar do cage) e LS (lordose segmentar).

Radiografia de coluna em perfil (lateral) demonstrando as aferições angulares após introdução do cage – LL (lordose lombar), LSC (lordose segmentar do cage) e LS (lordose segmentar). Com o intuito de determinar o posicionamento do cage (anterior versus posterior), uma radiografia em perfil (lateral) em posição ortostática do paciente foi analisada pelo software Surgimap. O nível discal instrumentado teve seu espaço medido e dividido no seu centro, considerando a incidência sagital. Cages posicionados em > 50% da metade anterior em relação ao platô vertebral superior da vértebra instrumentada inferior foram classificados como “anteriores” (TLIF-A); em contrapartida, os demais compuseram o grupo “posterior” (TLIF-P) ( Figuras 1 e 2 ).
Fig. 2

Radiografia de coluna em perfil (lateral) demonstrando o critério de posicionamento do cage no espaço intervertebral – anterior (TLIF-A) ou posterior (TLIF-P).

Radiografia de coluna em perfil (lateral) demonstrando o critério de posicionamento do cage no espaço intervertebral – anterior (TLIF-A) ou posterior (TLIF-P).

Demografia

Considerando os critérios de inclusão e exclusão, bem como tempo do estudo, a amostra apresentou um número final de 100 pacientes avaliados ( n  = 100). Partindo-se da seleção inicial de 134 casos, 17 foram excluídos por baixa qualidade de exames radiográficos em relação aos parâmetros pré-estabelecidos para medidas; 10 apresentaram possíveis outras doenças prévias e/ou abordagens cirúrgicas anteriores na coluna; 7 não completaram adequadamente a documentação quanto à concordância de participação em pesquisa, mesmo que ocorrendo apenas por análise de imagens sem identificação. Demograficamente, foram incluídos 54 homens e 46 mulheres, com idade média de 50.5 anos (27 a 76 anos). Os indivíduos do sexo feminino demonstraram idade significativamente superior que os do sexo masculino (54 versus 47.5, respectivamente; p <0.05). Espondilolistese degenerativa destacou-se como a doença mais prevalente (45% dos casos). O nível mais comumente abordado correspondeu, em ambos os grupos - TLIF-A e TLIF-P -, ao L4-L5 (16% para TLIF-A e 39 % para TLIF-P) ( Tabelas 1 e 2 ).
Tabela 1

Dados demográficos considerando os grupos TLIF-A e TLIF-P

GrupoTotal
TLIF-ATLIF-P
Gênero Masculino ( n ) 252954
Feminino ( n ) 182846
IdadeMédia (anos)5249
Indicação cirúrgica Estenose com instabilidade ( n ) 161329
Espondilolistese degenerativa ( n ) 162945
Espondilolistese lítica ( n ) 111526
Nível abordado L5-S1 ( n ) 261137
L4-L5 ( n ) 163955
L3-L4 ( n ) 178
Total ( n ) 4357100

Abreviações: TLIF-A, artrodese intersomática lombar transforaminal anterior; TLIF-P, artrodese intersomática lombar transforaminal posterior.

Tabela 2

Avaliação comparativa pré- versus pós-operatório, medidas em radiografias laterais em ortostatismo

Idade (anos)Pré-op LL ° (L1–S1)Pré-op LS ° (L4–S1)Pré-op LSC ° (variável)Pós-op LL ° (L1–S1)Pós-op SL ° (L4–S1)Pós-op LSC ° (variável)TLIF-ATLIF-P
Média50,553,0935,720,9246,6133,0320,54357
Masculino ( n =  54) 47,552,2635,9821,8047,1733,3120,692529
Feminino ( n  = 46) 5454,0735,3719,8945,9632,7020,281828
Valor-p comparativo < 0,05 0,220,380,140,310,370,40

Abreviações: LL, lordose lombar; LS, lordose segmentar; LSC, lordose segmentar do cage ; pré-op, pré-operatório; pós-op, pós-operatório;

TLIF-A, artrodese intersomática lombar transforaminal anterior; TLIF-P, artrodese intersomática lombar transforaminal posterior.

Abreviações: TLIF-A, artrodese intersomática lombar transforaminal anterior; TLIF-P, artrodese intersomática lombar transforaminal posterior. Abreviações: LL, lordose lombar; LS, lordose segmentar; LSC, lordose segmentar do cage ; pré-op, pré-operatório; pós-op, pós-operatório; TLIF-A, artrodese intersomática lombar transforaminal anterior; TLIF-P, artrodese intersomática lombar transforaminal posterior.

Análise Radiográfica

Considerando apenas o grupo TLIF-A, os resultados (médias) a seguir foram obtidos: LL pré-operatória (pré-op LL) de 53.93° e pós-operatória de 50.72°; LS pré-operatória de 35.9° e pós-operatória de 34.9°; e LSC pré-operatória de 21.3° e pós-operatória de 21.6°. Para o grupo TLIF-P, os resultados foram: LL pré-operatória de 52.5° e pós-operatória de 43.5°; LS pré-operatória de 35.6° e pós-operatória de 31.6°; LSC pré-operatória de 20.6° e pós-operatória de 19.8° ( Tabela 3 ).
Tabela 3

Comparação entre o posicionamento do cage (TLIF-A versus TLIF-P) e os parâmetros de lordose pré- e pós-operatórios

n Idade (anos)Pré-op LL ° (L1–S1)Pré-op LS ° (L4–S1)Pré-op LSC ° (variável)Pós-op LL ° (L1–S1)Pós-op LS ° (L4–S1)Pós-op LSC ° (variável)
TLIF-A435253,9335,8821,2850,7234,9121,56
TLIF-P574952,4635,5620,6543,5131,6119,70
Valor-p comparativo 0,05 0,260,430,36 0,001 0,03 0,12

Abreviações: LL, lordose lombar; LS, lordose segmentar; LSC, lordose segmentar do cage ; pré-op, pré-operatório; pós-op, pós-operatório.

Abreviações: LL, lordose lombar; LS, lordose segmentar; LSC, lordose segmentar do cage ; pré-op, pré-operatório; pós-op, pós-operatório. Foram calculadas as diferenças entre os momentos de avaliação pré- e pós-operatórios, comparando-as em relação ao posicionamento do cage. Verificou-se a ocorrência de significância estatística para LL com vantagem numérica para o grupo TLIF-A (maior ganho de lordose, p  < 0.01); também foi verificada a mesma relação quanto à LS ( p  < 0.05). Não houve diferença quanto ao critério radiográfico LSC, embora exista uma tendência de resultados favoráveis ao grupo de posicionamento anterior do cage ( Tabela 4 ).
Tabela 4

Análise estatística comparativa de TLIF- A versus TLIF-P

Pré-op LLPós-op LL Valor-p Pré-op LSPós-op LS Valor-p Pré-op LSCPós-op LSC Valor-p
TLIF-A( n  = 43) 53,9350,72 < 0,05 35,8834,91> 0,0521,2821,56> 0,05
TLIF-P ( n  = 57) 52,4643,51 < 0,01 35,5631,61 < 0,05 20,6519,70> 0,05

Abreviações: LL, lordose lombar; LS, lordose segmentar; LSC, lordose segmentar do cage ; pré-op, pré-operatório; pós-op, pós-operatório.

Abreviações: LL, lordose lombar; LS, lordose segmentar; LSC, lordose segmentar do cage ; pré-op, pré-operatório; pós-op, pós-operatório. Analisando os grupos conjuntamente, não houve significância estatística quanto à estratificação amostral, seja em relação à idade ou gênero. Além disso, considerando as medidas pré-operatórias, não foi identificada nenhuma diferença estatística significativa entre os grupos TLIF-A e TLIF-P (amostra homogênea). Pacientes com LL pré-operatória < 50° tiveram o posicionamento do cage anteriormente em 36% dos casos, com resultados inversos para o grupo que apresentou LL pré-operatória > 50° (45% com posicionamento anterior). Considerando o parâmetro de LL menor ou maior que 50°, verificou-se significância estatística quanto à diferença entre os parâmetros LL, LS e LSC pré- e pós-operatórios ( Tabela 5 ).
Tabela 5

Comparação entre pacientes com lordose lombar pré-operatória abaixo e acima de 50°

Idade (anos)Gênero (M/F)Pré-op LL °Pré-op LS °Pré-op LSC °Pós-op LL °Pós-op LS °Pós-op LSC °Posição do cageΔ LL °Δ LS °Δ CSL °
LL < 50°50,622M / 16F41,1827,1817,1340,8928,1318,4214 TLIF-A24 TLIF-P0,29- 0,95- 1,29
LL > 50°50,532M / 30F52,9735,6220,8846,5532,9820,4828 TLIF-A34 TLIF P6,422,630,4
Valor de p0,45< 0,0001< 0,00010,0002< 0,0001< 0,00010,01< 0,0001< 0,00010,06

Abreviações: F, feminino; LL, lordose lombar; LS, lordose segmentar; LSC, lordose segmentar do cage ; M, masculino; pré-op, pré-operatório; pós-op, pós-operatório.

Abreviações: F, feminino; LL, lordose lombar; LS, lordose segmentar; LSC, lordose segmentar do cage ; M, masculino; pré-op, pré-operatório; pós-op, pós-operatório.

Discussão

A TLIF tornou-se um procedimento popular por gerar bons resultados radiográficos e clínicos e por promover descompressão foraminal direta e indireta em casos de doenças lombares degenerativas. A posição do cage é considerada de alta relevância para obtenção de um alinhamento sagital adequado, sendo que a colocação anterior permite a correção em fulcro apoiado no próprio nível abordado, aumentando a lordose de modo associado à inserção de parafusos pediculares posteriores com travamento do sistema de artrodese sob compressão. Apesar dos esforços cirúrgicos despendidos para o posicionamento anterior do cage, muitas vezes tal desfecho não é possível, seja devido às características anatômicas da placa vertebral, ao colapso completo do espaço discal abordado ou ainda ao próprio formato do cage. No presente estudo, os autores identificaram uma diminuição global quanto à LL pós-operatória comparativa à medida pré-operatória, independentemente do posicionamento do cage – em concordância a estudo prévio do mesmo tema realizado pelos autores. Ainda, conforme verificado na literatura, o posicionamento posterior do cage , neste contexto, gera uma perda significativa da LL em comparação com o posicionamento anterior. Hsieh et al. 8 publicaram resultados similares, com ocorrência de diminuição da LL e do ângulo discal segmentar no pós-operatório, atribuído a dificuldade de posicionamento anterior do cage e facetectomia unilateral em detrimento à realização em ambos os lados. Kepler et al. 9 avaliaram 45 pacientes submetidos à TLIF em nível único, encontrando um aumento médio de 3.6° quanto à LL e um ganho médio de altura discal final de 4.5 mm, o qual foi associado com o posicionamento anterior do cage – sem repercussão de correlação para a LL. Em relação aos resultados apresentados no presente estudo, houve melhora da LL e segmentar para o grupo TLIF-A em comparação com o pós-operatório do TLIF-P. Em alguns dos casos, foram verificadas algumas dificuldades de posicionamento anterior do cage no intraoperatório; na maioria das vezes, devido à concavidade do platô vertebral superior, resultando em direcionamento final para o centro do espaço discal, diminuindo sua anteriorização. No presente estudo, foram realizadas apenas facetectomias unilaterais, o que pode ter atuado como um importante fator limitante para o ganho de lordose. Em comparação com a prática atualmente realizada, a abordagem bilateral das facetas foi adotada como padrão para os autores, resultando em maiores ganhos de lordose lombar. Em um estudo de coorte retrospectivo, Tye et al. 10 demonstraram que a execução de facetectomia bilateral associada à técnica TLIF de nível único foi capaz de melhorar os resultados clínicos em comparação à abordagem facetária unilateral, sem impactar negativamente na ocorrência de complicações perioperatórias ou nos parâmetros radiográficos finais. Tendo em consideração a melhora do alinhamento sagital por ganho de lordose associado, facetectomias bilaterais e talvez discectomias mais agressivas devam ser realizadas. 3 Em oposição aos resultados apresentados no presente estudo, a literatura apresenta demonstrações de que o posicionamento anteroposterior do cage em relação ao espaço discal não exerce influência direta sobre o resultado de lordose lombar obtido. Segundo Faundez et al., 11 nenhuma das duas posições (TLIF-A e TLIF-P) foi capaz de alterar a LS final, considerando que a técnica TLIF unilateral mantém íntegros os ligamentos longitudinais anterior e posterior. Similarmente, Salem et al. 12 reportaram que, após cirurgia de nível único empregando a técnica TLIF, não houve impacto sobre a LL pós-operatória em relação às variáveis como tipo de acesso, nível abordado, realização de facetectomias e posicionamento do cage em relação ao espaço discal – com ênfase para a observação de ausência de ganho de graus de lordose segmentar para o grupo de abordagem facetária bilateral, em comparação à facetectomia unilateral, apenas. Considerando os resultados cirúrgicos deste grupo de autores, prescreve-se a boa prática de posicionamento anterior máximo para ganho otimizado de potencial lordótico lombar – em conformidade com referências da literatura. 13 14 Deste modo, a fusão intersomática lombar pela técnica TLIF pode ser capaz de melhorar a LL, reduzindo a compensação pélvica, considerando-se que, de modo isolado, a TLIF pode ser incapaz de corrigir todo o status de perda de alinhamento sagital. 15 Realizando a verificação dos resultados comparativos entre os grupos tomando-se como referência o posicionamento do cage (TLIF-A versus TLIF-P) em análise combinada com a lordose lombar pré-operatória em 50° como ponto de corte, pode-se identificar um ganho significativo na LL final para os pacientes com LL inicial > 50°, em contraste com os pacientes que, no pré-operatório, apresentavam LL < de 50°–indicando a necessidade de técnicas associadas para melhora de parâmetros de alinhamento sagital, de modo independente ao posicionamento do cage , para estes. Outro ponto de consideração corresponde à possibilidade de ocorrência de subsidência do cage em seguimentos prolongados. Abordagens para artrodese intersomática por técnica transforaminal de nível único demonstraram resultados radiográficos de ganho significativo de LL em avaliações pós-operatórias iniciais, que decresceram progressivamente, ao longo de 1 ano de seguimento, atingindo o ponto de insignificância comparativa à última avaliação. Deste modo, a fim de evitar-se tal desfecho, há recomendação na literatura para que sejam aplicados cages angulados com aumento de lordose anterior em suas construções, inserindo-os o mais anteriormente possível no espaço discal. 14

Conclusão

O posicionamento anterior dos cages TLIF é capaz de determinar melhores resultados radiográficos quanto à LL e LS em comparação com os colocados posteriormente em abordagens de nível único em cirurgias para fusão vertebral. Não houve diferença significativa quanto à LS do segmento artrodesado, tampouco em qualquer das variáveis pré-operatórias correlacionadas quanto ao posicionamento final do cage . Foi identificada uma tendência de diminuição geral quanto à lordose lombar e segmentar. Quando considerada a estratificação em relação à lordose lombar pré-operatória (50°), verificou-se ação positiva do posicionamento dos cages anteriores para os valores finais de LL no grupo de pacientes com LL pré-operatória > 50°.
  13 in total

1.  The biomechanical significance of anterior column support in a simulated single-level spinal fusion.

Authors:  D W Polly; W R Klemme; B W Cunningham; J B Burnette; C J Haggerty; I Oda
Journal:  J Spinal Disord       Date:  2000-02

2.  Anterior lumbar interbody fusion in comparison with transforaminal lumbar interbody fusion: implications for the restoration of foraminal height, local disc angle, lumbar lordosis, and sagittal balance.

Authors:  Patrick C Hsieh; Tyler R Koski; Brian A O'Shaughnessy; Patrick Sugrue; Sean Salehi; Stephen Ondra; John C Liu
Journal:  J Neurosurg Spine       Date:  2007-10

3.  Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion for the treatment of degenerative lumbar diseases.

Authors:  Fan Shunwu; Zhao Xing; Zhao Fengdong; Fang Xiangqian
Journal:  Spine (Phila Pa 1976)       Date:  2010-08-01       Impact factor: 3.468

4.  Comparison of Clinical and Radiographic Outcomes in Patients Receiving Single-Level Transforaminal Lumbar Interbody Fusion With Removal of Unilateral or Bilateral Facet Joints.

Authors:  Erik Y Tye; Vincent J Alentado; Thomas E Mroz; R Douglas Orr; Michael P Steinmetz
Journal:  Spine (Phila Pa 1976)       Date:  2016-09       Impact factor: 3.468

5.  Restoration of lordosis and disk height after single-level transforaminal lumbar interbody fusion.

Authors:  Christopher K Kepler; Jeffrey A Rihn; Kristen E Radcliff; Amar A Patel; D Greg Anderson; Alexander R Vaccaro; Alan S Hilibrand; Todd J Albert
Journal:  Orthop Surg       Date:  2012-02       Impact factor: 2.071

6.  Position of interbody spacer in transforaminal lumbar interbody fusion: effect on 3-dimensional stability and sagittal lumbar contour.

Authors:  Antonio A Faundez; Amir A Mehbod; Chunhui Wu; Wentien Wu; Avraam Ploumis; Ensor E Transfeldt
Journal:  J Spinal Disord Tech       Date:  2008-05

7.  Radiographic results of single level transforaminal lumbar interbody fusion in degenerative lumbar spine disease: focusing on changes of segmental lordosis in fusion segment.

Authors:  Sang-Bum Kim; Taek-Soo Jeon; Youn-Moo Heo; Woo-Suk Lee; Jin-Woong Yi; Tae-Kyun Kim; Cheol-Mog Hwang
Journal:  Clin Orthop Surg       Date:  2009-11-25

8.  Radiographic restoration of lumbar alignment after transforaminal lumbar interbody fusion.

Authors:  Jay Jagannathan; Charles A Sansur; Rod J Oskouian; Kai-Ming Fu; Christopher I Shaffrey
Journal:  Neurosurgery       Date:  2009-05       Impact factor: 4.654

9.  Do intraoperative radiographs predict final lumbar sagittal alignment following single-level transforaminal lumbar interbody fusion?

Authors:  Khalid M I Salem; Aditya P Eranki; Scott Paquette; Michael Boyd; John Street; Brian K Kwon; Charles G Fisher; Marcel F Dvorak
Journal:  J Neurosurg Spine       Date:  2018-02-16

10.  A Randomized Controlled Trial Comparing Transforaminal Lumbar Interbody Fusion and Uninstrumented Posterolateral Fusion in the Degenerative Lumbar Spine.

Authors:  Kourosh Jalalpour; Pavel Neumann; Christer Johansson; Rune Hedlund
Journal:  Global Spine J       Date:  2015-03-25
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