Syndromic Assessment of Degenerative Disorders of the Lumbar Spine in Elderly Patients

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. The choice of the method and options for surgical treatment of degenerative pathology of the lumbar spine is difficult due to the lack of clear clinical and radiological criteria for diagnosis and a direct correlation between the severity of the radiological manifestations of the disease and clinical symptoms.

The aim of this study was to analyze the clinical and neurological characteristics of elderly patients with degenerative disorders of the lumbar spine and to identify the dominant clinical and radiologic syndromes.

Methods. Сohort of 1013 patients were operated using MIS technologies (decompression alone, TLIF, LLIF, ALIF) in the period 2013–2017 (367 male/646 female). The age range is 60-89 years (mean 66 years). The criteria for identifying the leading syndromes: leg pain/back pain with a threshold value of 5 points according to VAS, X-ray criteria for clinical instability by A.A. White and M.M. Panjabi (value >5 points), Cobb angle >10°, markers of sagittal imbalance: Index Barrey (II and III), PT increase above target values, L4-S1 and LL deficiency.

Results. Symptoms of compression were identified in 97% of patients. Radiculopathy syndrome was detected in 665 (66%) patients with mean leg pain 7 points, neurogenic intermittent claudication — in 319 (31%) patients. Degenerative spondylolisthesis according to radiological criteria was detected in 428 (42%) patients. Degenerative scoliotic deformity had 91 (9%) patients. In accordance with the proposed criteria, the dominant compression syndrome was determined in 624 patients (62%), clinical instability syndrome — in 338 (33%), deformity syndrome with sagittal imbalance — in 51 (5%).

Conclusion. Syndromic assessment of clinical, neurological and radiological manifestations of degenerative disorders provides the possibility of identifying the dominant syndrome requiring operative surgical treatment and a differentiated approach to choosing the optimal surgical option.

About the authors

Vladimir S. Klimov

European Medical Center; RUDN University; Veltischev Research and Clinical Institute for Pediatrics and Pediatric Surgery of the Pirogov Russian National Research Medical University

Email: vsklimov72@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9096-7594
SPIN-code: 1333-2654

кандидат физ.-мат. наук

Russian Federation, 129090, Moscow, st. Shchepkina, 35; 117198, Moscow, st. Miklukho-Maklaya, 6; 117997, Moscow, st. Ostrovityanova, 1

Roman V. Khalepa

Federal Neurosurgical Center

Email: romkha@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0046-6612
SPIN-code: 1605-1632

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, 630087, Novosibirsk, st. Nemirovicha-Danchenko, 132/1

Evgeniya V. Amelina

Novosibirsk State University

Author for correspondence.
Email: amelina.evgenia@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7537-3846

Cand. Sci. (Phys.-Math.)

Russian Federation, 630090, Novosobirsk, Pirogov str, 2

Alexei V. Evsukov

National Ilizarov Medical Research Center for Traumatology and Ortopedics

Email: alexevsukov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8583-0270
SPIN-code: 7883-0390

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, 640014, Kurgan, M.Ulyanova street, 6

Alexei L. Krivoshapkin

European Medical Center; RUDN University

Email: alkr01@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0789-8039
SPIN-code: 8329-8540

Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, 129090, Moscow, st. Shchepkina, 35; 117198, Moscow, st. Miklukho-Maklaya, 6

Sergei O. Ryabykh

Veltischev Research and Clinical Institute for Pediatrics and Pediatric Surgery of the Pirogov Russian National Research Medical University

Email: rso_@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8293-0521
SPIN-code: 6382-1107

Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, 125412, Moscow, st. Taldomskaya, 2

References

  1. Buser Z., Ortega B., D’Oro A., Pannell W., Cohen J.R., Wang J. et al. Spine Degenerative Conditions and Their Treatments: National Trends in the United States of America. Glob Spine J. 2018;8(1):57-67. doi: 10.1177/2192568217696688.
  2. Smith E., Hoy D., Cross M., Merriman T.R., Vos T., Buchbinder R. et al. The global burden of gout: Estimates from the Global Burden of Disease 2010 study. Ann Rheum Dis. 2014;73(8):1470-1476. doi: 10.1136/annrheumdis-2013-204647.
  3. Saleh A., Thirukumaran C., Mesfin A., Molinari R.W. Complications and readmission after lumbar spine surgery in elderly patients: an analysis of 2,320 patients. Spine J. 2017;17(8):1106-1112. doi: 10.1016/j.spinee.2017.03.019.
  4. Deyo R.A., Hickam D., Duckart J.P., Piedra M. Complications After Surgery for Lumbar Stenosis in a Veteran Population. Spine (Phila Pa 1976). 2013;38(19): 1695-1702. doi: 10.1097/BRS.0b013e31829f65c1
  5. Adogwa O., Carr R.K., Kudyba K., Karikari I., Bagley C., Gokaslan Z.L. et al. Revision lumbar surgery in elderly patients with symptomatic pseudarthrosis, adjacent-segment disease, or same-level recurrent stenosis. Part 1. Two-year outcomes and clinical efficacy. J Neurosurg Spine. 2013;18(2):139-146. doi: 10.3171/2012.11.SPINE12224.
  6. Weber C., Giannadakis C., Rao V., Jakola A.S., Nerland U., Nygaard Ø.P. et al. Is there an association between radiological severity of lumbar spinal stenosis and disability, pain, or surgical outcome? A multicenter observational study. Spine (Phila Pa 1976). 2016; 41(2):E78-83. doi: 10.1097/BRS.0000000000001166.
  7. Nayak N.R., Stephen J.H., Piazza M.A., Obayemi A.A., Stein S.C., Malhotra N.R. Quality of Life in Patients Undergoing Spine Surgery: Systematic Review and Meta-Analysis. Glob Spine J. 2019;9(1):67-76. doi: 10.1177/2192568217701104.
  8. Schroeder G.D., Kurd M.F., Vaccaro A.R. Lumbar spinal stenosis: How is it classified? J Am Acad Orthop Surg. 2016;24(12):843-852. doi: 10.5435/JAAOS-D-15-00034.
  9. Meyerding H.W. Spondyloptosis. Surg Gynecol Obstet. 1932;54:371-377.
  10. Черепанов Е.А. Русская версия опросника Освестри: культурная адаптация и валидность. Хирургия позвоночника. 2009;3:93-98.
  11. Cherepanov E.A. Russian version of the Oswestry Disability Index: cross-cultural adaptation and validity. Khirurgiya pozvonochnika. 2009;3:93-98.
  12. Lee S., Lee J.W., Yeom J.S., Kim K.J., Kim H.J., Chung S.K. et al. A practical MRI grading system for lumbar foraminal stenosis. Am J Roentgenol. 2010;194(4): 1095-1098. doi: 10.2214/AJR.09.2772. PMID: 20308517.
  13. Mamisch N., Brumann M., Hodler J., Held U., Brunner F., Steurer J. et al. Radiologic Criteria for the Diagnosis of Spinal Stenosis: Results of a Delphi Survey. Radiology. 2012;264(1):174-179. doi: 10.1148/radiol.12111930.
  14. Steurer J., Roner S., Gnannt R., Hodler J. Quantitative radiologic criteria for the diagnosis of lumbar spinal stenosis: a systematic literature review. BMC Musculoskelet Disord. 2011;12:175. doi: 10.1186/1471-2474-12-175.
  15. Schizas C., Theumann N., Burn A., Tansey R., Wardlaw D., Smith F.W. et al. Qualitative Grading of Severity of Lumbar Spinal Stenosis Based on the Morphology of the Dural Sac on Magnetic Resonance Images. Spine (Phila Pa 1976). 2010;35(21):1919-1924. doi: 10.1097/BRS.0b013e3181d359bd.
  16. Barrey C., Roussouly P., Le Huec J.C., D’Acunzi G., Perrin G. Compensatory mechanisms contributing to keep the sagittal balance of the spine. Eur Spine J. 2013;22 Suppl 6(Suppl 6):S834-S841. doi: 10.1007/s00586-013-3030-z.
  17. Barrey C., Jund J., Noseda O., Roussouly P. Sagittal balance of the pelvis-spine complex and lumbar degenerative diseases. A comparative study about 85 cases. Eur Spine J. 2007;16(9):1459-1467. 10.1007/s00586-006-0294-6.
  18. White A.A., Panjabi M.M. Clinical Biomechanics of the Spine. 2nd ed. Philadelphia: J.B. Lippincott; 1990.
  19. Schwab F., Ungar B., Blondel B., Buchowski J., Coe J., Deinlein D. et al. Scoliosis Research Society-Schwab adult spinal deformity classification: a validation study. Spine (Phila Pa 1976). 2012;37(12):1077-1082. doi: 10.1097/BRS.0b013e31823e15e2.
  20. Климов В.С., Лопарев Е.А., Евсюков А.В., Рзаев Д.А., Амелина Е.В., Саатова Н.Э. и др. Сравнительный анализ результатов лечения пациентов различных возрастных групп с грыжами межпозвонковых дисков. Хирургия позвоночника. 2020;17(3):66-80. doi: 10.14531/ss2020.3.66-80.
  21. Klimov V.S., Loparev E.A., Evsyukov A.V., Rzaev D.A., Amelina E.V., Saatova N.E. et al. Comparative analysis of treatment results in patients with disc herniation of different age groups. Khirurgiya pozvonochnika. 2020;17(3):66-80. doi: 10.14531/ss2020.3.66-80. (In Russian).
  22. Яриков А.В., Шпагин М.В., Мереджи А.М., Перльмуттер О.А., Фраерман А.П. Спинальный поясничный стеноз (анализ литературы и собственные результаты). Вестник неврологии, психиатрии и нейрохирургии. 2021;8:594-613. doi: 10.33920/med-01-2108-03.
  23. Yarikov A.V., Shpagin M.V., Meredzhi A.M., Perlmutter O.A., Fraerman A.P. Spinal lumbar stenosis (analysis of the literature and own results). Bulletin of Neurology, Psychiatry and Neurosurgery. 2021;8:594-613. (In Russian). doi: 10.33920/med-01-2108-03.
  24. Castle-Kirszbaum M.D., Tee J.W., Chan P., Hunn M.K. Obesity in Neurosurgery: A Narrative Review of the Literature. World Neurosurg. 2017;106:790-805. doi: 10.1016/j.wneu.2017.06.049.
  25. Климов В.С., Евсюков А.В., Халепа Р.В., Рябых С.О., Амелина Е.В., Маркин С.П. Анализ структуры ревизионных вмешательств у пациентов пожилого и старческого возраста с дегенеративной патологией поясничного отдела позвоночника. Нейрохирургия. 2021;23(1):47-61. doi: 10.17650/1683-3295-2021-23-1-47-61.
  26. Klimov V.S., Evsyukov A.V., Khalepa R.V., Ryabykh S.O., Amelina E.V., Markin S.P. Analysis of the structure of revision interventions in elderly and senile patients with degenerative pathology of the lumbar spine. Russian Journal of Neurosurgery. 2021;23(1):47-61. (In Russian). doi: 10.17650/1683-3295-2021-23-1-47-61.
  27. Chan A.K., Bisson E.F., Bydon M., Glassman S.D., Foley K.T., Potts E.A. et al. Obese Patients Benefit, but do not Fare as Well as Nonobese Patients, Following Lumbar Spondylolisthesis Surgery: An Analysis of the Quality Outcomes Database. Neurosurgery. 2020;86(1): 80-87. doi: 10.1093/neuros/nyy589.
  28. Fujii K., Kawamura N., Ikegami M., Niitsuma G., Kunogi J. Radiological Improvements in Global Sagittal Alignment After Lumbar Decompression Without Fusion. Spine (Phila Pa 1976). 2015;40(10):703-709. doi: 10.1097/BRS.0000000000000708.
  29. Katz J.N., Dalgas M., Stucki G., Katz N.P., Bayley J., Fossel A.H. et al. Degenerative lumbar spinal stenosis diagnostic value of the history and physical examination. Arthritis Rheum. 1995;38(9):1236-1241. doi: 10.1002/art.1780380910.
  30. Papavero L., Schawjinski K., Ali N., Oehm J., Pietrek M., Schoeller K. Lumbar Spinal Stenosis: Ipsilateral Facet-sparing Unilateral Laminotomy for Bilateral Decompression: Technical Note and Preliminary Results. J Minim Invasive Spine Surg Tech. 2021;6(2):147-156. Available from: http://www.jmisst.org/journal/view.php?doi=10.21182/jmisst.2021.00255.
  31. Austevoll I.M., Gjestad R., Brox J.I., Solberg T.K., Storheim K., Rekeland F. et al. The effectiveness of decompression alone compared with additional fusion for lumbar spinal stenosis with degenerative spondylolisthesis: a pragmatic comparative non-inferiority observational study from the Norwegian Registry for Spine Surgery. Eur Spine J. 2017;26(2):404-413. doi: 10.1007/s00586-016-4683-1.
  32. Försth P., Michaëlsson K., Sandén B. Does fusion improve the outcome after decompressive surgery for lumbar spinal stenosis? Bone Joint J. 2013;95-B(7):960-965. doi: 10.1302/0301-620X.95B7.30776.
  33. Park J.H., Hyun S.J., Roh S.W., Rhim S.C. A comparison of unilateral laminectomy with bilateral decompression and fusion surgery in the treatment of grade I lumbar degenerative spondylolisthesis. Acta Neurochir (Wien). 2012;154(7):1205-1212. doi: 10.1007/s00701-012-1394-1.
  34. Дегенеративные заболевания позвоночника: клинические рекомендации [дата обращения 29.08.2023]. Режим доступа: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/727_1.
  35. Degenerative diseases of the spine: clinical guideline [date of access: 29.08.2023]. Available from: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/727_1
  36. Kreiner D.S., Shaffer W.O., Baisden J.L., Gilbert T.J., Summers J.T., Toton J.F. et al. An evidence-based clinical guideline for the diagnosis and treatment of degenerative lumbar spinal stenosis (update). Spine J. 2013;13(7):734-743. doi: 10.1016/j.spinee.2012.11.059.
  37. Wiltse L., Spencer C. New uses and refinements of the paraspinal approach to the lumbar spine. Spine 1988;13:696-706.
  38. Izzo R., Guarnieri G., Guglielmi G., Muto M. Biomechanics of the spine. Part II: Spinal instability. Eur J Radiol. 2013;82(1):127-138. doi: 10.1016/j.ejrad.2012.07.023.
  39. Крутько А.В., Байков Е.С., Коновалов Н.А., Назаренко А.Г. Сегментарная нестабильность позвоночника: нерешенные вопросы. Хирургия позвоночника. 2017;14(3):74-83. doi: 10.14531/ss2017.3.74-83.
  40. Krutko A.V., Baikov E.S., Konovalov N.A., Nazarenko A.G. Segmental spinal instability: unsolved problems. Khirurgiya Pozvonochnika. 2017;14(3):74-83. doi: 10.14531/ss2017.3.74-83. (In Russian).
  41. Lee B.H., Yang J.-H., Kim H.-S., Suk K.-S., Lee H.-M., Park J.-O. et al. Effect of Sagittal Balance on Risk of Falling after Lateral Lumbar Interbody Fusion Surgery Combined with Posterior Surgery. Yonsei Med J. 2017;58(6):1177-1185. doi: 10.3349/ymj.2017.58.6.1177.
  42. Михайлов В.А., Пташников Д.А., Масевнин С.В., Смекаленков О.А., Заборовский научный сотрудник , Лапаева О.А. и др. Pезультаты лечения пациентов пожилого и старческого возраста с дегенеративными деформациями и нестабильностью позвоночника. Травматология и ортопедия России. 2017;23(2):15-26. doi: 10.21823/2311-2905-2017-23-2-15-26.
  43. Mikhaylov V.A., Ptashnikov D.A., Masevnin S.V., Smekalenkov O.A., Zaborovski N.S., Lapaeva O.A. et al. Treatment outcomes in elderly and senile patients with degenerative deformations and instability of the spinal column. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2017;23(2):15-26. doi: 10.21823/2311-2905-2017-23-2-15-26. (In Russian).
  44. Lafage R., Schwab F., Challier V., Henry J.K., Gum J., Smith J. et al. Defining spino-pelvic alignment thresholds should operative goals in adult spinal deformity surgery account for age? Spine (Phila Pa 1976). 2016;41(1):62-68. doi: 10.1097/BRS.0000000000001171.
  45. Glassman S.D., Coseo M.P., Carreon L.Y. Sagittal balance is more than just alignment: Why PJK remains an unresolved problem. Scoliosis Spinal Disord. 2016;11:1. doi: 10.1186/s13013-016-0064-0.
  46. Inui T., Murakami M., Nagao N., Miyazaki K., Matsuda K., Tominaga Y. et al. Lumbar degenerative spondylolisthesis: changes in surgical indications and comparison of instrumented fusion with two surgical decompression procedures. Spine (Phila Pa 1976). 2017;42(1):E15-E24. doi: 10.1097/BRS.0000000000001688.
  47. Wu A.-M., Chen C.-H., Shen Z.-H., Feng Z.-H., Weng W.-Q., Li S.-M. et al. The Outcomes of Minimally Invasive versus Open Posterior Approach Spinal Fusion in Treatment of Lumbar Spondylolisthesis: The Current Evidence from Prospective Comparative Studies. Biomed Res Int. 2017;2017:8423638. doi: 10.1155/2017/8423638.
  48. Goh G.S.-H., Tay Y.W.A., Liow M.H.L., Gatot C., Ling Z.M., Fong P.L. et al. Elderly Patients Undergoing Minimally Invasive Transforaminal Lumbar Interbody Fusion May Have Similar Clinical Outcomes, Perioperative Complications, and Fusion Rates As Their Younger Counterparts. Clin Orthop Relat Res. 2020;478(4):822-832. doi: 10.1097/CORR.0000000000001054.
  49. Dindo D., Demartines N., Clavien P.A. Classification of surgical complications: a new proposal with evaluation in a cohort of 6336 patients and results of a survey. Ann Surg. 2004;240:205-213.
  50. Klimov V., Evsyukov A., Amelina E., Ryabykh S., Simonovich A. Predictors of Complications and Unfavorable Outcomes of Minimally Invasive Surgery Treatment in Elderly Patients With Degenerative Lumbar Spine Pathologies (Case Series). Front Surg. 2022;9:869345. doi: 10.3389/fsurg.2022.869345.
  51. Zileli M., Dursun E. How to Improve Outcomes of Spine Surgery in Geriatric Patients. World Neurosurg. 2020;140:519-526. doi: 10.1016/j.wneu.2020.04.060.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Schematic representation of the calculation of the Barrey index [15]

Download (20KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Classification of vertebral-pelvic relationships with the allocation of three types of global sagittal balance according to IB [15]

Download (35KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Algorithm for identifying the dominant clinical syndrome

Download (93KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Distribution of patients in group 1 into subgroups depending on the localization of compression and its main morphological substrate

Download (34KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Distribution of patients in group 2 according to localization and leading morphological substrate of compression

Download (41KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Distribution of patients in group 3 according to localization and leading morphological substrate of compression

Download (35KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Distribution of patients by types of surgical interventions performed depending on the identified dominant syndrome

Download (173KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

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».