Acidic Environment Induces Pyroptosis of NLRP3 Inflammatory Vesicle-Mediated Nucleus Pulposus Cells Through Up-Regulation of POSTN Expression

SUMMARY: Intervertebral disc degeneration (IVDD) is induced by nucleus pulposus (NP) dysfunction as a result of massive loss of NP cells. It has been reported that the acidic microenvironment of the intervertebral disc (IVD) can induce NP cell pyroptosis, and that up-regulation of periostin (POSTN) expression has a negative effect on NP cell survival. However, the relationship between the acidic environment, POSTN expression level and NP cell pyroptosis is unclear. Therefore, the aim of this study was to explore the relationship between acidic environment and POSTN expression level in NP cells, as well as the effect of POSTN in acidic environment on NP cell pyroptosis. NP cells were obtained from the lumbar vertebrae of Sprague Dawley (SD) male rats. These cells were divided into normal and acidic groups according to whether they were exposed to 6 mM lactic acid solution. And NP cells in the acidic group were additionally divided into three groups: (1) Blank group: no transfection; (2) NC group: cells transfected with empty vector plasmid; (3) sh-POSTN group: cells transfected with sh-POSTN plasmid to knock down the expression level of POSTN. Quantitative real-time PCR (qRT-PCR) and western blot was performed to assess the expression of POSTN at the mRNAand protein levels. CCK8 was used to evaluate cell survival. Western blot, in addition, was performed to examine acid-sensing ion channels (ASIC)-related proteins. And pyroptosis was detected by ELISA and western blot. The expression level of POSTN was significantly increased in NP cells in acidic environment. Knockdown of POSTN expression promoted the survival of NP cells in acidic environment and reduced the protein levels of ASIC3 and ASIC1a in NP cells. Moreover, knockdown of POSTN expression decreased the pyroptosis proportion of NP cells and the levels of pro-inflammatory cytokines interleukin (IL)-1β and IL-18. The levels of pyroptosis-related proteins NLRP3, ASC, cleaved-Caspase-1, and cleaved-GSDMD were also affected by the decreased POSTN expression. The extracellular acidic environment created by lactic acid solution activated NLRP3 inflammatory vesicle-induced caspase-1 to get involved in NP cell pyroptosis by up-regulating POSTN expression.

La degeneración del disco intervertebral (DDIV) es inducida por una disfunción del núcleo pulposo (NP) como resultado de una pérdida masiva de células NP. Se ha informado que el microambiente ácido del disco intervertebral (DIV) puede inducir la piroptosis de las células NP y que la regulación positiva de la expresión de periostina (POSTN) tiene un efecto negativo en la supervivencia de las células NP. Sin embargo, la relación entre el ambiente ácido, el nivel de expresión de POSTN y la piroptosis de las células NP es poco clara. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue explorar la relación entre el ambiente ácido y el nivel de expresión de POSTN en células NP, así como el efecto de POSTN en ambiente ácido sobre la piroptosis de las células NP. Las células NP se obtuvieron de las vertebras lumbares de ratas macho Sprague Dawley (SD). Estas células se dividieron en grupos normales y ácidos según se expusieron a una solución de ácido láctico 6 mM. Las células NP en el grupo ácido se dividieron adicionalmente en tres grupos: (1) Grupo en blanco: sin transfección; (2) grupo NC: células transfectadas con plásmido vector vacío; (3) grupo sh-POSTN: células transfectadas con plásmido sh-POSTN para reducir el nivel de expresión de POSTN. Se realizó una PCR cuantitativa en tiempo real (qRT-PCR) y una transferencia Western para evaluar la expresión de POSTN en los niveles de ARNm y proteína. Se utilizó CCK8 para evaluar la supervivencia celular. Además, se realizó una transferencia Western para examinar las proteínas relacionadas con los canales iónicos sensibles al ácido (ASIC). La piroptosis se detectó mediante ELISA y Western blot. El nivel de expresión de POSTN aumentó significativamente en células NP en ambiente ácido. La eliminación de la expresión de POSTN promovió la supervivencia de las células NP en un ambiente ácido y redujo los niveles de proteína de ASIC3 y ASIC1a en las células NP. Además, la eliminación de la expresión de POSTN disminuyó la proporción de piroptosis de las células NP y los niveles de citocinas proinflamatorias interleucina (IL) - 1β e IL-18. Los niveles de proteínas relacionadas con la piroptosis NLRP3, ASC, Caspasa-1 escindida y GSDMD escindida también se vieron afectados por la disminución de la expresión de POSTN. El ambiente ácido extracelular creado por la solución de ácido láctico activó la caspasa-1 inducida por vesículas inflamatorias NLRP3 para involucrarse en la piroptosis de las células NP mediante la regulación positiva de la expresión de POSTN.

Mri morphometry of lumbar discs and vertebral bodies in correlation with serum vitamin d level / Morfometria de rm de discos lombares e corpos vertebrais em correlação com o nível sérico de vitamina d / Morfometría de rm de discos lumbares y cuerpos vertebrales en correlación con el nivel sérico de vitamina d

ABSTRACT: Introduction: The knowledge of the intervertebral disc morphology and its relation with the vertebrae is vital for managing degenerative spine disease. It is imperative to study the role of preventable and treatable causes, such as Vitamin D deficiency, so that standard guidelines can be framed for apt management. Objective: To evaluate the correlation between serum vitamin D levels and MRI morphometry of lumbar intervertebral discs. Methods: A total of 100 subjects (20-40 years) underwent an MRI of the lumbosacral spine. Intervertebral disc and vertebral body heights were measured, and disc degenerative changes were noted. Serum vitamin D levels were correlated with disc changes using the Pearson/Spearman rank correlation coefficient. A p-value of <0.05 was considered significant. Results: Vitamin D deficiency showed a high prevalence in patients with disc degenerative diseases, even in young adults and females with more severe vitamin D deficiency than males (p-value < 0.001). However, a significant relationship between vitamin D levels and disc or vertebral body heights could not be established. Conclusion: Vitamin D deficiency is more prevalent in patients with disc degenerative changes; however, its effect on disc and vertebral body heights needs to be extrapolated further in larger studies. Level of Evidence I; Cross-Sectional, Observational Study.

RESUMO: Introdução: O conhecimento da morfologia do disco intervertebral e sua relação com as vértebras é vital para o manejo da doença degenerativa da coluna. É imperativo estudar o papel das causas evitáveis e tratáveis, como a deficiência de vitamina D, para que possam ser elaboradas diretrizes padrão para um manejo adequado. Objetivo: Avaliar a morfometria da ressonância magnética dos discos intervertebrais lombares em correlação com os níveis séricos de vitamina D. Métodos: Um total de 100 indivíduos (20-40 anos) foram submetidos a ressonância magnética da coluna lombossacra. As alturas do disco intervertebral e do corpo vertebral foram medidas e alterações degenerativas do disco foram anotadas. Os níveis séricos de vitamina D foram correlacionados com alterações discais usando o coeficiente de correlação de Pearson/Spearman. Um valor de p <0,05 foi considerado significativo. Resultados: A deficiência de vitamina D apresentou alta prevalência em pacientes com doenças degenerativas do disco, mesmo em adultos jovens e mulheres que apresentavam deficiência de vitamina D mais grave que os homens (valor p < 0,001). No entanto, não foi possível estabelecer uma relação significativa entre os níveis de vitamina D e a altura do disco ou do corpo vertebral. Conclusão: A deficiência de vitamina D é mais prevalente em pacientes com alterações degenerativas do disco, no entanto, seu efeito na altura do disco e do corpo vertebral precisa ser extrapolado em estudos maiores. Nível de Evidência I; Estudio Observacional Transversal.

RESUMEN: Introducción: El conocimiento de la morfología del disco intervertebral y su relación con las vértebras es vital para el tratamiento de las enfermedades degenerativas de la columna vertebral. Es imprescindible estudiar el papel de las causas prevenibles y tratables, como la deficiencia de vitamina D, para poder elaborar directrices estándar para un tratamiento adecuado. Objetivo: Evaluar la morfometría por resonancia magnética de los discos intervertebrales lumbares en correlación con los niveles séricos de vitamina D. Métodos: Un total de 100 individuos (20-40 años) se sometieron a una resonancia magnética de la columna lumbosacra. Se midieron las alturas del disco intervertebral y del cuerpo vertebral y se observaron cambios degenerativos en el disco. Los niveles séricos de vitamina D se correlacionaron con los cambios discales mediante el coeficiente de correlación Pearson/Spearman. Se consideró significativo un valor p <0,05. Resultados: La deficiencia de vitamina D mostró una elevada prevalencia en pacientes con enfermedad degenerativa discal, incluso en adultos jóvenes y mujeres que presentaban una deficiencia de vitamina D más grave que los hombres (valor p < 0,001). Sin embargo, no fue posible establecer una relación significativa entre los niveles de vitamina D y la altura del disco o del cuerpo vertebral. Conclusión: La deficiencia de vitamina D es más prevalente en pacientes con cambios degenerativos del disco; sin embargo, su efecto sobre la altura del disco y del cuerpo vertebral debe extrapolarse en estudios mayores. Nivel de Evidencia I; Estudio Observacional Transversal.

Anterior lumbar interbody fusion (alif): epidemiological and radiological profile / Artrodese lombar anterior: perfil epidemiológico, radiológico / Artrodesis lumbar anterior: perfil epidemiológico, radiológico

ABSTRACT: Objective: Evaluate the epidemiological and radiographic data of patients submitted to the Anterior Lumbar Interbody Fusion (ALIF) technique and the possible complications related to this procedure. Methods: A longitudinal and retrospective study was carried out to analyze electronic medical records and image files of patients who underwent spinal surgery using the ALIF technique between February 2019 and January 2021. Epidemiological data such as age, gender, and level of surgery were analyzed. Radiographic evaluations of lumbar lordosis from L1 to S1 were performed using the COBB technique and the anterior and posterior height of the disc space. The presence of intraoperative and postoperative complications in the patients was analyzed. Results: Initially, 70 patients were analyzed. The most prevalent operated level was L5-S1. The length of stay of the patients varied between 36 and 72 hours. Intraoperative bleeding ranged from 20mL to 400mL. Three patients had significant venous lesions. Differences between anterior and posterior lordosis and height measurements were significant (p < 0.001). Lordosis had a mean increase of 10.3°, anterior height had a mean increase of 7.9mm, and posterior height of 4.0mm. Six cases of intra and postoperative complications were observed. Conclusion: The patients showed improvement in the radiological parameters of the anterior and posterior height of the vertebral discs, with a significant increase in lumbar lordosis. Complication rates were 9.8%, and we had a short hospital stay. Level of Evidence II; Retrospective Longitudinal Study.

RESUMO: Objetivo: Avaliar os dados epidemiológicos e radiográficos de pacientes submetidos à técnica de Artrodese Lombar Anterior (ALIF) e avaliar as possíveis complicações relacionadas a este procedimento. Métodos: Realizou-se um estudo longitudinal e retrospectivo com análise dos prontuários eletrônicos e arquivos de imagem dos pacientes submetidos a cirurgia da coluna pela técnica de ALIF, no período entre fevereiro de 2019 e janeiro de 2021. Dados epidemiológicos como idade, sexo e nível de cirurgia foram analisados. Foram feitas avaliações radiográficas da lordose lombar de L1 a S1 através da técnica de COBB e da altura anterior e posterior do espaço discal. Foram analisados a presença de complicações intra e pós-operatórias dos pacientes. Resultados: Foram analisados inicialmente 70 pacientes. O nível operado mais prevalente foi L5-S1. O tempo de internamento dos pacientes variou entre 36 e 72 horas. O sangramento intraoperatório variou de 20mL a 400mL. Três pacientes apresentaram lesões venosas importantes. As diferenças entre as medidas de lordose e altura anterior e posterior foram significativas (p < 0,001). A lordose teve aumento médio de 10,3°, a altura anterior teve aumento médio de 7,9mm e a altura posterior de 4,0mm. Foram observados 06 casos de complicações intra e pós-operatórias. Conclusão: Os pacientes apresentaram melhora nos parâmetros radiológicos de altura anterior e posterior dos discos vertebrais, com um aumento da lordose lombar significativo. As taxas de complicações foram de 9,8 % e tivemos um curto período de internação hospitalar. Nível de Evidência II; Estudo Longitudinal e Retrospectivo.

RESUMEN: Objetivo: Evaluar los datos epidemiológicos y radiográficos de pacientes sometidos a la técnica de Artrodesis Lumbar Anterior (ALIF) y evaluar las posibles complicaciones relacionadas con este procedimiento. Métodos: Se realizó un estudio longitudinal y retrospectivo con análisis de historias clínicas electrónicas y archivos de imágenes de pacientes intervenidos de columna vertebral mediante la técnica ALIF, en el período comprendido entre febrero de 2019 y enero de 2021. Datos epidemiológicos como edad, sexo y nivel quirúrgico fueron analizados. Las evaluaciones radiográficas de la lordosis lumbar de L1 a S1 se realizaron mediante la técnica COBB y la altura anterior y posterior del espacio discal. Se analizó la presencia de complicaciones. Resultados: Se analizaron 70 pacientes. El nivel operado más prevalente fue L5-S1. El tiempo de estancia de los pacientes varió entre 36 y 72 horas. El sangrado intraoperatorio osciló entre 20 ml y 400 ml. Tres pacientes tenían lesiones venosas importantes. Las diferencias entre la lordosis anterior y posterior y las medidas de altura fueron significativas (p < 0,001). La lordosis tuvo un aumento medio de 10,3°, la altura anterior tuvo un aumento medio de 7,9 mm y la altura posterior de 4,0 mm. Se observaron seis casos de complicaciones intra y postoperatorias. Conclusiones: Los pacientes mostraron mejoría en los parámetros radiológicos de altura anterior y posterior de los discos vertebrales, con aumento significativo de la lordosis lumbar. Las tasas de complicaciones fueron del 9,8% y hubo una corta estancia hospitalaria. Nivel de Evidencia II; Estudio Longitudinal y Retrospectivo.

Kinesiotaping in discopathies and degenerative spinal diseases: systematic review / Kinesiotaping em discopatias e doenças degenerativas da coluna vertebral: revisão sistemática / Kinesiotaping en discopatías y enfermedades degenerativas de la columna vertebral: revisión sistemática

ABSTRACT Neuromuscular taping or kinesiotaping is a technique widely used in spinal disorders. However, the scientific evidence of its use in discopathies and degenerative spine pathology is unknown. This study aimed to analyze the published clinical trials on neuromuscular taping in subjects with discopathies and degenerative spinal injuries. For this purpose, a literature search was performed following PRISMA guidelines in the following databases: PubMed, Web of Science (WOS), Scopus, Medline, and Cinahl. In analyzing bias and methodological quality, we used: the PEDro scale, Van Tulder criteria, and risk of bias analysis of the Cochrane Collaboration. A total of 5 articles were included that obtained a mean score of 6.2 on the PEDro scale. There is moderate evidence that, in the short term, neuromuscular taping reduces analgesic consumption and improves the range of motion and muscle strength in the posterior musculature. In addition, there is limited evidence that it can improve quality, while the scientific evidence on the effect of neuromuscular taping on pain is contradictory. The application of neuromuscular taping on discopathies and degenerative processes of the spine should be cautiously undertaken until more conclusive results are obtained, and the long-term effects are assessed. Level of evidence I; Systematic review.

Resumo: A bandagem neuromuscular ou kinesiotaping é uma técnica de bandagem amplamente utilizada em distúrbios da coluna vertebral. Entretanto, a evidência científica para seu uso em discopatias e na patologia degenerativa da coluna são desconhecidas. Objetivo: O objetivo deste trabalho foi analisar ensaios clínicos publicados sobre bandagem neuromuscular em sujeitos com discopatias e lesões degenerativas da coluna vertebral. Para este fim, foi realizada uma pesquisa bibliográfica seguindo as diretrizes do PRISMA nas seguintes bases de dados: PubMed, Web of Science (WOS), Scopus, Medline e Cinahl. Na análise de viés e qualidade metodológica, foram utilizados: escala PEDro, critérios de Van Tulder e análise de risco de viés da Colaboração Cochrane. Um total de 5 artigos foi incluído com uma pontuação média de 6,2 na escala PEDro. Há evidências moderadas de que, a curto prazo, a bandagem neuromuscular reduz o consumo de analgésicos, melhora a amplitude de movimento e a força muscular na musculatura posterior. Além disso, há evidências limitadas de que pode melhorar a qualidade, enquanto as evidências científicas sobre o efeito da bandagem neuromuscular na dor são contraditórias. A aplicação da bandagem neuromuscular em discopatias e processos degenerativos da coluna vertebral deve ser feita com cautela até que resultados mais conclusivos sejam obtidos e os efeitos a longo prazo sejam avaliados. Nível de evidência I; Revisão sistemática.

Resumen: El vendaje neuromuscular o kinesiotaping es una técnica de vendaje que se utiliza ampliamente en trastornos raquídeos. Sin embargo, se desconoce la evidencia científica de uso en discopatías y patología degenerativa de la columna. El objetivo de este trabajo consistió en analizar los ensayos clínicos publicados sobre el vendaje neuromuscular en sujetos con discopatías y lesiones degenerativas del raquis. Para ello, se realizó una búsqueda bibliográfica siguiendo las directrices PRISMA en las siguientes bases de datos: PubMed, Web of Science (WOS), Scopus, Medline y Cinahl. En el análisis de sesgo y calidad metodológica se utilizaron: escala PEDro, criterios de Van Tulder y análisis del riesgo de sesgo de la Colaboración Cochrane. Se incluyeron un total de 5 artículos que obtuvieron una puntuación media de 6,2 en la escala PEDro. Existe evidencia moderada de que, a corto plazo, el vendaje neuromuscular reduce el consumo de analgésicos, mejora el rango de movimiento y fuerza muscular en la musculatura posterior. Además, existe evidencia limitada de que puede mejorar la calidad, mientras que la evidencia científica sobre el efecto del vendaje neuromuscular en el dolor es contradictoria. La aplicación de vendaje neuromuscular es discopatías y procesos degenerativos del raquis debe realizarse con cautela a la espera de que se obtengan resultados más concluyentes y se valoren los efectos a largo plazo. Nivel de evidencia I; Revisión sistemática.

Facet Tropism/Inclination and Its Association with Intervertebral Disc Herniation in the Lumbar Spine - A Radiological Evaluation / Tropismo/inclinação facetária e sua associação com hérnia de disco intervertebral na região lombar da coluna - Uma avaliação radiológica

Abstract Objective To assess the role of facet tropism (FT) in intervertebral disc prolapse. Methods A total 98 patients with lower back pain were included in the study. Magnetic resonance imaging scans were performed and analyzed. The angles of the right and left facets were measured on the axial section. Patients without disc prolapse at the L3-L4, L4-L5 and L5-S1 levels act as controls for those with disc prolapse at the same levels. A statistical analysis was also performed. Results The incidence of FT at the L3-L4 level was of 85.2% in patients with disc herniation (n= 27), and of 56.3% in the control group, which was statistically significant (p= 0.008). Similarly, at the L4-L5 level, incidence of FT among cases and controls was of 71.4% (n= 35) and 52.4% respectively (p= 0.066). At the L5-S1 the incidence was of 66% and 51% among cases and controls respectively (p= 0.13). Conclusion We found a positive association between FT and disc herniation at the L3-L4 level, but no association at the L4-L5 and L5-S1 levels.

Resumo Objetivo Avaliar o papel do tropismo facetário (TF) no prolapso discal intervertebral. Métodos Um total de 98 pacientes com dor lombar foram incluídos no estudo. Exames de ressonância magnética foram realizados e analisados, e os ângulos das facetas direita e esquerda foram medidos na seção axial. Os pacientes sem prolapso discal nos níveis L3-L4, L4-L5 e L5-S1 atuam como controles para aqueles com prolapso nos mesmos níveis. Fez-se também uma análise estatística. Resultados A incidência de TF no nível L3-L4 foi de 85,2% em pacientes com hérnia discal (n= 27), e de 56,3% no grupo controle, o que foi estatisticamente significativo (p= 0,008). Da mesma forma, a incidência de TF no nível L4-L5 entre casos e controles foi de 71,4% (n= 35) e 52,4%, respectivamente (p= 0,066). No nível L5-S1, a incidência foi de 66% e 51% nos caso e nos controles, respectivamente (p= 0,13). Conclusão Encontramos associação positiva entre TF e hérnia de disco no nível L3-L4, mas nenhuma associação nos níveis L4-L5 e L5-S1.

Study of nonlinear viscoelastic mechanical properties of degenerated intervertebral discs / Estudio de las propiedades mecánicas viscoelásticas no lineales de discos intervertebrales degenerados

SUMMARY: Biomechanical factors are important factors in inducing intervertebral disc degeneration, in this paper, the nonlinear viscoelastic mechanical properties of degenerated intervertebral discs were analyzed experimentally. Firstly, the loading and unloading curves of intervertebral discs before and after degeneration at different strain rates were compared to analyze the changes of their apparent viscoelastic mechanical properties; The internal stress/strain distribution of the disc before and after degeneration was then tested by combining digital image technology and fiber grating technology. The results show that the intervertebral disc is strain-rate- dependent whether before or after degeneration; The modulus of elasticity and peak stress of the degenerated disc are significantly reduced, with the modulus of elasticity dropping to 50 % of the normal value and the peak stress decreasing by about 55 %; Degeneration will not change the distribution of the overall internal displacement of the intervertebral disc, but has a greater impact on the superficial and middle AF; The stress in the center of the nucleus pulposus decreases, and the stress in the outer AF increases after degeneration. Degeneration has a great impact on the nonlinear viscoelastic mechanical properties of intervertebral disc, which has reference value for the mechanism, treatment and prevention of clinical degenerative diseases.

RESUMEN: Los factores biomecánicos son importantes en la inducción de la degeneración del disco intervertebral. En este estudio se analizaron experimentalmente las propiedades mecánicas viscoelásticas no lineales de los discos intervertebrales degenerados. En primer lugar se compararon las curvas de carga y descarga de los discos intervertebrales, antes y después de la degeneración, a diferentes velocidades de deformación para analizar los cambios aparentes de sus propiedades mecánicas viscoelásticas. La distribución interna de tensión/deformación del disco antes y después de la degeneración se probó luego combinando tecnología de imagen digital y tecnología de rejilla de fibra. Los resultados mostraron que el disco intervertebral depende de la velocidad de deformación antes o después de la degeneración; El módulo de elasticidad y la tensión máxima del disco degenerado se reducen significativamente, cayendo el módulo de elasticidad al 50 % del valor normal y la tensión máxima disminuyendo en aproximadamente un 55 %; La degeneración no cambiará la distribución del desplazamiento interno general del disco intervertebral, pero tiene un mayor impacto en la FA superficial y media; El estrés en el centro del núcleo pulposo disminuye y el estrés en el FA externo aumenta después de la degeneración. La degeneración tiene un gran impacto en las propiedades mecánicas viscoelásticas no lineales del disco intervertebral, que tiene valor de referencia para el mecanismo, tratamiento y prevención de enfermedades clínicas degenerativas.

Is There Any Association between the Severity of Disc Degeneration and Low Back Pain? / Existe alguma associação entre gravidade de degeneração discal e dor lombar?

Abstract Objective To access the possibility that higher degrees of disc degeneration lead to higher levels of pain and dysfunction. Methods Magnetic resonance imaging (MRI) scans of 85 patients with low back pain lasting for more than 12 weeks were evaluated, and the degree of disc degeneration was quantified according to the Pfirrmann grading system. The Pfirrmann degree in each disc space from L1-L2 to L5-S1, the maximum degree of Pfirrmann (Pfirrmannmax) between the lumbar discs, and the sum of Pfirrmann (Pfirrmann-sum) degrees were correlated (through the Spearman test) with the Oswestry Disability Index (ODI) and the Visual Analogical Scale (VAS) for pain. Results In total, 87% of the patients had moderate to severe lumbar disc degeneration measured by Pfirrmann-max, and the most degenerated discs were L4-L5 and L5S1. There was a week to moderate correlation regarding the Pfirrmann-max (r » 0,330; p» 0.002) and the Pfirrmann-sum (r » 0,266; p» 0,037) and the ODI, and the Pfirrmann scores in L1-L2 were correlated with the ODI and the VAS. Conclusion Patients with chronic idiopathic low back pain frequently have moderate to severe lumbar disc degeneration, which has a negative impact on the quality of life of the patients. Low degrees of degeneration in L1-L2 might be related with higher degrees of pain and of functional disability.

Resumo Objetivo Avaliar a possibilidade de maiores graus de degeneração discal levarem a maiores dor e disfunção. Métodos Exames de imagem por ressonância magnética (IRM) de 85 pacientes com lombalgia idiopática por mais de 12 semanas foram avaliados, sendo quantificado o grau de degeneração discal de acordo com a escala de Pfirrmann. O grau de Pfirrmann em cada espaço discal de L1-L2 a L5-S1, o grau máximo de Pfirrmann (Pfirrmann-max) entre os discos lombares, e a soma dos graus de Pfirrmann (Pfirrmann-soma) foram correlacionados (por meio do teste de Spearman) com o Índice de Incapacidade de Oswestry (IIO) e a escala visual analógica (EVA) de dor. Resultados No total, 87% dos pacientes tinha degeneração discal moderada ou acentuada medida pelo Pfirrmann-max, sendo L4-L5 e L5-S1 os discos mais degenerados. Houve uma correlação de fraca a moderada entre o Pfirrmann-max (r » 0,330; p» 0.002) e a Pfirrmann-soma (r » 0,266; p» 0,037) e o IIO, e entre o grau de Pfirrmann em L1-L2 e o IIO e a EVA. Conclusão A degeneração discal lombar moderada ou acentuada é frequente em indivíduos com lombalgia crônica idiopática, e tem um impacto negativo na qualidade de vida dos pacientes. Pequenos graus de degeneração discal em L1-L2 podem determinar maior grau de dor e maior incapacidade funcional.

Improvement in Radicular Pain after Endoscopic Transforaminal Lumbar Discectomy at Discs with Advanced Degenerative Changes / Melhora da dor radicular após discectomia lombar transforaminal endoscópica em discos com alterações degenerativas avançadas

Abstract Objectives To evaluate the correlation between radiologic changes (Pfirrmann and Modic) and radicular pain intensity in patients who underwent transforaminal endoscopic surgery for lumbar disc herniation. Methods Series of cases with 39 patients, 50 intervertebral discs in preoperative evaluation from January 29, 2018 to August 28, 2019 in an endoscopic spine surgery service. Demographic data, surgical indication, operative details and complications were obtained from medical records. The patients were divided into three groups based on the Modic classification (Modic absence, Modic 1 and Modic 2) and into two groups considering the Pfirrmann classification (Pfirrmann IV and Pfirrmann V). Data were processed in IBM SPSS Statistics for Windows, Version 22.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA), with a significance level of p< 0,05. Results There was no difference between genders; age: 50,36 ± 15,05 years old; disease level: L2-L3 1 (2%), L3-L4 2 (4%), L4-L5 9 (18%), L5-S1 8 (16%), L3-L4 + L4-L5 4 (8%), and L4-L5 + L5-S1 26 (52%); location: right foraminal 7 (14%), left foraminal 15 (30%), central 9 (18%) and diffuse 19 (38%); radicular pain: left 25 (50%), right 11 (22%), and bilateral 14 (28%); preoperative visual analogue scale (VAS): 9,5 ± 0,91, postoperative: 2,5 ± 1,79; surgery duration: 100 ± 31,36 minutes; and follow-up: 8,4 ± 6,7 months. Less postoperative sciatica was registered in the Modic 2 versus Modic 1 group (p< 0,05). There was no difference in the postoperative radicular pain between the Pfirrmann groups (IV versus V). Conclusion Although there is no clinical difference between the groups, in advanced stages of disc degeneration, endoscopic transforaminal discectomy proved to be effective in diminishing radicular pain in patients with lumbar disc herniation.

Resumo Objetivos Avaliar a correlação entre as alterações radiológicas (Pfirrmann e Modic) e a intensidade da dor radicular em pacientes submetidos a cirurgia endoscópica transforaminal para hérnia de disco lombar. Métodos Uma sequência de casos com 39 pacientes, 50 discos intervertebrais em avaliação pré-operatória, no período de 29 de janeiro de 2018 a 28 de agosto de 2019, no serviço de cirurgia endoscópica da coluna vertebral. Os dados demográficos, indicação cirúrgica, detalhes operatórios e complicações foram todos obtidos junto aos prontuários clínicos. Os pacientes foram divididos em três grupos, com base na classificação Modic (ausência de Modic, Modic 1 e Modic 2) e em dois grupos, considerando a classificação de Pfirrmann (Pfirrmann IV e Pfirrmann V). Os dados foram processados no software IBM SPSS Statistics for Windows, versão 22.0 (IBM Corp., Armonk, NY, EUA), com nível de significância de p <0,05. Resultados Não houve diferença entre os gêneros; idade: 50,36 ± 15,05 anos; nível da doença: L2-L3 1 (2%), L3-L4 2 (4%), L4-L5 9 (18%), L5-S1 8 (16%), L3-L4 + L4-L5 4 (8%), e L4-L5 + L5-S1 26 (52%); localização: foraminal direito em 7 pacientes (14%), foraminal esquerdo em 15 pacientes (30%), central em 9 pacientes (18%), e difuso em 19 pacientes (38%); dor radicular: esquerda em 25 pacientes (50%), direita em 11 pacientes (22%), e bilateral em 14 pacientes (28%); escala visual analógica (EVA) pré-operatório: 9,5 ± 0,91, pós-operatório: 2,5 ± 1,79; tempo cirúrgico: 100 ± 31,36 minutos; e acompanhamento de 8,4 ± 6,7 meses. Foi registrada menos dor ciática pós-operatória nos grupos Modic 2 versus Modic 1 (p< 0,05). Não houve diferença na dor radicular pós-operatória entre os grupos Pfirrmann (IV versus V). Conclusão Embora não exista diferença clínica entre os grupos, em estágios avançados da degeneração discal, a discectomia transforaminal endoscópica mostrou-se eficaz na redução da dor radicular em pacientes com hérnia de disco lombar.

Minimally invasive swine spine surgery training: technical aspects, benefits, and anatomical limitations

ABSTRACT Objective To describe the technical specificities and feasibility of simulation of minimally invasive spine surgery in live pigs, as well as similarities and differences in comparison to surgery in humans. Methods A total of 22 Large White class swine models, weighing between 60 and 80kg, were submitted to surgical simulations, performed during theoretical-practical courses for training surgical techniques (microsurgical and endoscopic lumbar decompression; percutaneous pedicular instrumentation; lateral access to the thoracic spine, and anterior and retroperitoneal to the lumbar spine, and management of complications) by 86 spine surgeons. For each surgical technique, porcine anatomy (similarities and differences in relation to human anatomy), access route, and dimensions of the instruments and implants used were evaluated. Thus, the authors describe the feasibility of each operative simulation, as well as suggestions to optimize training. Study results are descriptive, with figures and drawings. Results Neural decompression surgeries (microsurgeries and endoscopic) and pedicular instrumentation presented higher similarities to surgery on humans. On the other hand, intradiscal procedures had limitations due to the narrow disc space in swines. We were able to simulate situations of surgical trauma in surgical complication scenarios, such as cerebrospinal fluid fistulas and excessive bleeding, with comparable realism to surgery on humans. Conclusion A porcine model for simulation of minimally invasive spinal surgical techniques had similarities with surgery on humans, and is therefore feasible for surgeon training.

Value of magnetic resonance combined with dual-source spectral computed tomography in improving the clinical diagnosis and treatment efficiency of lumbar disk herniation

SUMMARY OBJECTIVE: This study aims to investigate the value of magnetic resonance combined with dual-source spectral computed tomography in improving the clinical diagnosis and treatment efficiency of lumbar disk herniation. METHODS: Two hundred patients with lumbar disk herniation were enrolled. Magnetic resonance and dual-source spectral computed tomography were used to perform the diagnosis. The treatment efficiency and effectiveness of different diagnostic methods were determined. Results: Eighty cases of lumbar disk herniation, 40 cases of prolapse, 33 cases of bulge, 27 cases of sequestration, and 20 cases of nodules were diagnosed based on pathologic evaluation. magnetic resonance detected lumbar disk herniation in 172 cases, with a detection rate of 86.00%. Dual-source spectral computed tomography detected 171 cases, with a detection rate of 85.50%. Magnetic resonance combined with dual-source spectral computed tomography detected 195 cases, with a detection rate of 97.50%. There was no significant difference between magnetic resonance and dual-source spectral computed tomography (p>0.05), but compared with the combined detection, there was a significant difference (p<0.05). One hundred and two cases of calcification, 83 cases of spinal cord deformity, 70 cases of intervertebral disk degeneration, 121 cases of intervertebral disk gas, 85 cases of dural sac compression, and 78 cases of nerve root compression were surgically demonstrated. The detection rate of diagnostic signs based on imaging by magnetic resonance or dual-source spectral computed tomography alone was lower than that of combined detection (p<0.05). Conclusion: Magnetic resonance combined with dual-source spectral computed tomography can improve the diagnosis and treatment efficiency and effectiveness of lumbar disk herniation.

Plasma rico en plaqueta en el tratamiento de la enfermedad degenerativa discal / Platelet-rich plasma in the treatment of degenerative disc disease

Introducción: La enfermedad degenerativa discal es una entidad frecuente y uno de los principales motivos de consulta. Genera altas tasas de discapacidad, años útiles perdidos, así como altos costos económicos por asistencia médica y grandes pérdidas monetarias. Su tratamiento es generalmente conservador, aunque en la actualidad se incluyen terapias biológicas novedosas. Objetivo: Describir las principales propiedades biológicas que hacen del plasma rico en plaquetas una terapéutica efectiva para la enfermedad degenerativa discal. Métodos: Se realizó una revisión no sistemática de la bibliografía basada en artículos que se publicaron en bases de datos indexadas en Infomed como Hinari, Ebsco, Scielo, Pubmed, Cubmed, Cocrhane, Scopus, LILACS; en idioma español, inglés y portugués, durante los últimos diez años. Desarrollo: Se expusieron características clínico epidemiológicas de la enfermedad degenerativa discal, así como las propiedades biológicas que le permiten al plasma rico en plaqueta tener una función activa en la regeneración del disco intervertebral o el retraso de la cascada de degradación de este. Se resaltan los principales estudios de acuerdo a la vía de administración del plasma rico en plaquetas y sus resultados. Conclusiones: De acuerdo con lo publicado por los autores, el plasma rico en plaquetas es una alternativa efectiva en el tratamiento de la enfermedad degenerativa discal por la producción de factores derivados de las plaquetas, que intervienen en la degeneración del disco intervertebral, siendo la vía intradiscal la que más se emplea(AU)

Introduction: Degenerative disc disease is a frequent condition and one of the main reasons to attend the consultation. It generates high rates of disability, useful years lost, as well as high economic costs for medical assistance and large monetary losses. Its treatment is generally conservative, although novel biological therapies are currently included. Objective: To describe the main biological properties that make platelet-rich plasma an effective therapy against degenerative disc disease. Methods: A nonsystematic review of the bibliography was carried out based on articles published, during the last ten years, in databases indexed in Infomed, such as Hinari, Ebsco, Scielo, Pubmed, Cubmed, Cocrhane, Scopus, and LILACS, in Spanish, English and Portuguese. Development: Clinical-epidemiological characteristics of degenerative disc disease were presented, as well as the biological properties that allow platelet-rich plasma to have an active function in the regeneration of the intervertebral disc or the delay of its degradation cascade. The main studies are highlighted, according to the route of administration of platelet-rich plasma and their results. Conclusions: According to what has been published by authors, platelet-rich plasma is an effective alternative in the treatment of degenerative disc disease, due to the production of factors derived from platelets, which intervene in the degeneration of the intervertebral disc, being the intradiscal pathway the most used(AU)

Adult Degenerative Scoliosis / Escoliose degenerativa do adulto

Abstract Populational aging increases the incidence of musculoskeletal degenerative processes, such as adult scoliosis (AS). Adult scoliosis is defined as a spinal deformity in the coronal plane with a Cobb angle > 10º. Adult scoliosis may be iatrogenic or result from a degenerative process (scoliosis de novo) or a pre-existing scoliosis. Adult scoliosis is a potentially limiting condition that affects a heterogeneous group of patients. Clinical treatment proved to be ineffective and surgery is often indicated. The present paper reviews AS pathophysiology, clinical presentation and diagnosis, in addition to surgical indications and the main techniques currently used.

Resumo O envelhecimento da população aumenta a incidência dos processos degenerativos osteomusculares, como a escoliose do adulto (EA). A EA é definida como uma deformidade da coluna no plano coronal com ângulo de Cobb > 10º e pode ocorrer devido a um processo degenerativo (escoliose de novo), evolução de uma escoliose pré-existente ou de forma iatrogênica. A EA é uma doença potencialmente limitante que acomete um grupo heterogêneo de pacientes. O tratamento clínico se mostrou pouco efetivo e a indicação cirúrgica é frequente. No presente artigo, é apresentada uma revisão sobre a fisiopatologia, a manifestação clínica e o diagnóstico da EA. Também são apresentadas as indicações cirúrgicas e as principais técnicas utilizadas atualmente.

Finite Element Analysis of a Controlled Dynamization Device for External Circular Fixation / Análise de elementos finitos de um dispositivo de dinamização controlada para fixação circular externa

Abstract Objective To virtually prototype a device for external circular fixation of long bone fractures with controlled dynamization made of two different materials and predict their mechanical behavior by using the finite element analysis (FEA) method. Method A software was used for 3D modeling two metal parts closely attached by a sliding dovetail joint and a high-density silicone damper. Distinctive FEAs were simulated by considering two different materials (stainless steel or titanium), modes (locked or dynamized) and loading conditions (static/point or dynamic/0.5 sec) with uniform 150 kg axial load on top of the device. Results The finite elements (FEs) model presented 81,872 nodes and 45,922 elements. Considering stainless steel, the maximum stress peak (140.98 MPa) was reached with the device locked under static loading, while the greatest displacement (2.415 × 10−3 mm) was observed with the device locked and under dynamic loading. Regarding titanium, the device presented the maximum stress peak (141.45 MPa) under static loading and with the device locked, while the greatest displacement (3.975 × 10−3 mm) was found with the device locked and under dynamic loading. Conclusion The prototyped device played the role of stress support with acceptable deformation in both locked and dynamized modes and may be fabricated with both stainless steel and titanium.

Resumo Objetivo Construir um protótipo virtual de um dispositivo de fixação circular externa para fraturas em ossos longos com dinamização controlada a partir de dois materiais diferentes e prever seu comportamento mecânico por meio da análise de elementos finitos AEF). Método Modelos tridimensionais compostos de duas peças metálicas unidas por uma junta deslizante em rabo de andorinha e um amortecedor de silicone de alta densidade foram criados em um software. Análises de elementos finitos distintas foram simuladas considerando dois materiais (aço inoxidável ou titânio), modos (bloqueado ou dinamizado) e condições de carregamento (estático/pontual ou dinâmico/0,5 segundo) diferentes com carga axial uniforme de 150 kg na porção superior do dispositivo. Resultados O modelo de elementos finitos (EFs) apresentou 81.872 nós e 45.922 elementos. Com aço inoxidável, o pico de tensão máxima (140,98 MPa) foi alcançado com o dispositivo bloqueado e sob carga estática, enquanto o maior deslocamento (2.415 × 10−3 mm) foi obtido com o dispositivo bloqueado e sob carga dinâmica. Com titânio, o pico de tensão máxima (141,45 MPa) ocorreu com o dispositivo bloqueado e sob carga estática, enquanto o maior deslocamento (3.975 × 10−3 mm) foi observado com o dispositivo bloqueado e sob carga dinâmica. Conclusão O protótipo do dispositivo desempenhou o papel de suporte de tensão com deformação aceitável nos dois modos, bloqueado ou dinamizado, e pode ser fabricado com aço inoxidável ou titânio.

Pharmacological inhibition of mTORC1 activity protects against inflammation-induced apoptosis of nucleus pulposus cells

Lumbar disc herniation is a common disease characterized by the degeneration of intervertebral discs (IVDs), accompanied by imbalance of metabolic and inflammatory homeostasis. Current studies establish that IVD degeneration is induced by increased apoptosis of nucleus pulposus (NP) cells. However, the underlying mechanisms of NP cell survival/apoptosis are not well elucidated. Here, we reveal a novel mechanism by which mTORC1 signaling controls NP cell survival through regulating metabolic homeostasis. We demonstrated that hyperactivated mTORC1 activity induced by inflammatory cytokines engenders the apoptosis of NP cells, whereas pharmacological inhibition of mTORC1 activity promotes NP cell survival. Using an integrative approach spanning metabolomics and biochemical approaches, we showed that mTORC1 activation enhanced glucose metabolism and lactic acid production, and therefore caused NP cell apoptosis. Our study identified mTORC1 in NP cells as a novel target for IVD degeneration, and provided potential strategies for clinical intervention of lumbar disc herniation.

Influencia del balance sagital sobre los cambios degenerativos de la columna vertebral (I) / Influence of Sagittal Balance on Degenerative Changes in the Spine (I)

RESUMEN Los estudios han determinado la importancia del balance sagital en el desarrollo de entidades degenerativas de la columna vertebral, fundamentalmente de la región lumbar; así como en los resultados de las intervenciones quirúrgicas de estas afecciones. Es propósito de este trabajo revisar y discutir los conceptos actuales sobre la estabilidad sagital vertebral y lumbar, así como su influencia sobre el proceso degenerativo espinal, de manera fundamental sobre estenosis, espondilolistesis y escoliosis degenerativa. Existen parámetros pélvicos y parámetros espinales que tienen que tomarse en cuenta para la determinación preoperatoria y posoperatoria del equilibrio sagital. El equilibrio sagital se clasifica en: balance normal, balance compensado y desbalance. Esto tiene gran importancia para llegar al diagnóstico correcto y aplicar el tratamiento quirúrgico necesario(AU)

ABSTRACT Studies have determined the importance of sagittal balance in the development of degenerative entities of the spine, mainly in the lumbar region; as well as in the results of the surgical interventions of these affections. The purpose of this paper is to review and discuss current concepts on vertebral and lumbar sagittal stability, as well as its influence on the degenerative spinal process, basically on stenosis, spondylolisthesis and degenerative scoliosis. There are pelvic parameters and spinal parameters that have to be taken into account for the preoperative and postoperative determination of sagittal balance. Sagittal balance is classified into normal balance, compensated balance and imbalance. This is very important to reach the correct diagnosis and apply the necessary surgical treatment(AU)

Facet joint degeneration in patients with lumbar disc herniation and probable determining factors / Degeneração facetária em pacientes com hérnia de disco lombar e prováveis fatores determinantes / Degeneración facetaria en pacientes con hernia de disco lumbar y probables factores determinantes

ABSTRACT Objective To evaluate facet joint degeneration following surgical treatment in patients with lumbar disc herniation, seeking to correlate it with possible determining factors. Methods Cross-sectional observational study, which analyzed medical records, radiographs and magnetic resonance images of 287 patients with lumbar disc herniation treated surgically at the Spine Surgery Service of the Hospital Ortopédico de Passo Fundo. Information about age and sex was collected. In the imaging exams, the following variables were evaluated: facet joint angulation and its tropism, measured by the Karacan method, sacral slope and lumbar lordosis, measured by the Cobb method, arthrosis of the interfacetary joints, measured by the Weishaupt classification, and intervertebral disc degeneration, measured by the Pfirrmann classification. Results A statistically significant relationship was observed between facet joint degeneration and age (p = 0.002), and also between facet joint degeneration and sacral slope (p = 0.038). No correlation was found between facet joint degeneration and lumbar lordosis (p = 0.934). It was found that the most degenerated facet joints were those that had the greatest facet joint asymmetry (tropism). However, the mean degree of facet tropism did not increase homogeneously with the progression of the joint degeneration score (p = 0.380). Conclusion It was verified that there are, in fact, a multiplicity of factors related to the degree of facet joint degeneration in the low lumbar spine. Additional studies, correlated with the asymmetry of the facet joints, would be important to elucidate better preventive management of this degeneration, aiming to avert secondary low back pain and sciatica with advancing age. Level of evidence II; Retrospective study.

RESUMO Objetivo Avaliar a degeneração facetária em pacientes com hérnia de disco lombar tratados cirurgicamente, procurando correlacioná-la com possíveis fatores determinantes. Métodos Estudo observacional do tipo transversal, que analisou prontuários, radiografias e ressonâncias magnéticas de 287 pacientes com hérnia de disco lombar, tratados cirurgicamente no Serviço de Cirurgia da Coluna do Hospital Ortopédico de Passo Fundo. Foram coletadas informações sobre idade e sexo. Nos exames de imagem, foram avaliadas as seguintes variáveis: angulação facetária e seu tropismo, mensurada pelo método de Karacan, inclinação sacral e lordose lombar, medidas pelo método de Cobb, artrose das articulações interfacetárias, pela classificação de Weishaupt e degeneração do disco intervertebral, pela classificação de Pfirrmann. Resultados Foi verificada relação estatisticamente significativa entre degeneração facetária e idade (p = 0,002), assim como entre degeneração facetária e inclinação sacral (p = 0,038). Não foi encontrada correlação entre degeneração facetária e lordose lombar (p = 0,934). Constatou-se que as articulações facetárias mais degeneradas eram as que tinham maior assimetria facetária (tropismo). Porém, a média do grau de tropismo facetário não aumentou de forma homogênea com a progressão do escore de degeneração da articulação (p = 0,380). Conclusões Verificou-se que há, de fato, uma multiplicidade de fatores relacionados com o grau de degeneração facetária da coluna lombar baixa. Estudos adicionais correlacionados com a assimetria das referidas articulações seriam importantes para elucidarmos uma conduta preventiva melhor para a referida degeneração, objetivando evitar lombalgia e ciatalgia secundárias à medida que a idade avança. Nível de evidência II; Estudo retrospectivo .

RESUMEN Objetivo Evaluar la degeneración facetaria en pacientes con hernia de disco lumbar tratados quirúrgicamente, buscando correlacionarla con posibles factores determinantes. Métodos Estudio observacional del tipo transversal, que analizó historiales, radiografías y resonancias magnéticas de 287 pacientes con hernia de disco lumbar, tratados quirúrgicamente en el Servicio de Cirugía de la Columna del Hospital Ortopédico de Passo Fundo. Fueron colectadas informaciones sobre edad y sexo. En los exámenes de imagen, se evaluaron las siguientes variables: angulación facetaria y su tropismo, medida por el método de Karacan, inclinación sacral y lordosis lumbar, medidas por el método de Cobb, artrosis de las articulaciones interfacetarias, por la clasificación de Weishaupt, y degeneración del disco intervertebral, por medio de la clasificación de Pfirrmann. Resultados Se verificó relación estadísticamente significativa entre degeneración facetaria y edad (p = 0,002), así como entre degeneración facetaria e inclinación sacral (p = 0,038). No se encontró correlación entre degeneración facetaria y lordosis lumbar (p = 0,934). Se constató que las articulaciones facetarias más degeneradas eran las que tenían mayor asimetría facetaria (tropismo). Sin embargo, el promedio del grado de tropismo facetario no aumentó de forma homogénea con la progresión del score de degeneración de la articulación (p = 0,380). Conclusiones Se verificó que hay, de hecho, una multiplicidad de factores relacionados con el grado de degeneración facetaria de la columna lumbar baja. Estudios adicionales correlacionados con la asimetría de las referidas articulaciones serían importantes para que elucidemos una mejor conducta preventiva para la referida degeneración, con el objetivo de evitar lumbalgia e ciatalgia secundarias, a medida que la edad avanza. Nivel de evidencia II; Estudio retrospectivo.

Lumbar microdiscectomy with intraspine® - a case series / Microdiscectomía lumbar con intraspine® - serie de casos / Microdiscectomia lombar com intraspine® - série de casos

ABSTRACT Objective To assess postoperative outcomes following lumbar microdiscectomy (LMD) with and without the use of a dynamic intralaminar device IntraSPINE ® . Methods A non-randomized single-surgeon retrospective analysis. Consecutive elective surgery was performed on patients with lumbar disc disease over a 16-month period. The study group was determined by electronic theatre database. Ninety-two (62 LMD and 30 ILD) of the 95 eligible patients were included in the study, with three being excluded due to incomplete data sets. The pain scores were assessed pre- and postoperatively using a 4-point scale (0 - pain free; 1 - mild; 2- moderate; 3 - severe). Results The reduction in postoperative leg pain was similar (LMD 1.9 vs. IntraSPINE® 1.8) but the reduction in postoperative back pain was greater in the IntraSPINE® group (LMD 0.5 vs. IntraSPINE® 1.0; p = 0.17). Early recurrence of disc herniation (< 8 months) was lower in the IntraSPINE® group (6.7% vs. 19.4%; p = 0.097). The need for revision surgery was significantly lower in the IntraSPINE® group (p = 0.015). None of the IntraSPINE® recurrences required revision surgery, compared to 97% of the recurrences in the LMD group. Conclusions This case series raises the possibility that in selected patients, the use of the IntraSPINE® may improve back pain and reduce recurrent disc herniation/revision surgery rates in lumbar microdiscectomy. A prospective randomized trial on the use of the IntraSPINE® should be considered, given the clinical and cost implications of revision surgery. Level of Evidence IV; Case series.

RESUMO Objetivo Avaliar os resultados pós-operativos de microdiscectomia lombar (MDL) usando ou não o dispositivo intralaminar dinâmico IntraSPINE®. Métodos Análise retrospectiva simples não randomizada feita por um único cirurgião de cirurgias eletivas consecutivas em pacientes com hérnia de disco lombar no período de 16 meses. O grupo de estudo foi determinado por um banco de dados eletrônicos de centro cirúrgico. Noventa e dois (62 MDL e 30 com dispositivos intralaminares, ILD) dos 95 pacientes elegíveis foram incluídos na pesquisa, sendo que três foram excluídos porque os dados eram incompletos. Os escores de dor foram avaliados no pré e pós-operatório com uma escala de 4 pontos (sendo 0 - sem dor, 1 - leve, 2 - moderada e 3 -severa). Resultados A redução da dor nas pernas no pós-operatório foi similar (MDL 1,9 vs. IntraSPINE® 1,8), mas a redução da dor nas costas no pós-operatório foi melhor no grupo IntraSPINE® (MDL 0,5 vs. IntraSPINE® 1,0; p = 0,17). A reincidência precoce de hérnia de disco (< 8 meses) foi menor no grupo IntraSPINE® (6,7% vs. 19,4%; p = 0,097). A necessidade de cirurgia de revisão foi significativamente menor no grupo IntraSPINE® (p= 0,015). Nenhuma das reincidências no grupo com IntraSPINE® exigiu cirurgia de revisão em comparação com 97% das reincidências do grupo MDL. Conclusões Esta série de casos levanta a possibilidade de que, em pacientes selecionados, o uso de IntraSPINE® pode reduzir a dor nas costas e as taxas de recidiva de hérnia de disco e de cirurgias de revisão na microdiscectomia lombar. Um estudo prospectivo e randomizado do uso do IntraSPINE® deve ser considerado, dadas as implicações clínicas e o custo da cirurgia de revisão. Nível de Evidência IV; Série de casos.

RESUMEN Objetivo Evaluar los resultados postoperatorios de la microdiscectomía lumbar (MDL) utilizando o no el dispositivo intralaminar dinámico IntraSPINE®. Métodos Análisis retrospectivo simple y no aleatorio realizado por uno solo cirujano de cirugías electivas consecutivas en pacientes con hernia de disco lumbar durante un período de 16 meses. El grupo de estudios fue determinado por una base de datos electrónicos de centro quirúrgico. Noventa y dos (62 MDL y 30 con dispositivos intralaminares, ILD) de los 95 elegibles fueron incluidos en el estudio, siendo que tres fueron excluidos porque los datos estaban incompletos. Las puntuaciones de dolor se evaluaron antes y después de la operación con una escala de 4 puntos (0: sin dolor, 1: leve, 2: moderado, 3: grave). Resultados La reducción del dolor postoperatorio de pierna fue similar (MDL 1,9 versus IntraSPINE® 1,8). Sin embargo, la reducción del dolor postoperatorio de la espalda fue mayor en el grupo con IntraSPINE® (MDL 0,5 versus IntraSPINE® 1,0; p = 0,17). La recurrencia temprana de hernia del disco (< 8 meses) fue menor en el grupo IntraSPINE® (6,7% versus 19,4%; p = 0,097). La necesidad de cirugía de revisión fue significativamente menor en el grupo IntraSPINE® (p = 0,015). Ninguna de las recurrencias en el grupo IntraSPINE® requirió cirugía de revisión en comparación con 97% de las recurrencias en el grupo MDL. Conclusiones Esta serie de casos plantea la posibilidad de que, en pacientes seleccionados, el uso de IntraSPINE® pueda reducir el dolor de espalda y reducir las tasas de recurrencia de hernia de disco y las cirugías de revisión en la microdiscectomía lumbar. Se debe considerar un estudio prospectivo y aleatorizado del uso de IntraSPINE®, dadas las implicaciones clínicas y el costo de la cirugía de revisión. Nivel de Evidencia IV; Serie de casos.

Development of a lumbosacral intervertebral cage prototype for dogs / Desenvolvimento de um protótipo de cage intervertebral lombossacro para cães

Several surgical procedures aim to decompress and/or stabilize the lumbosacral (LS) joint of dogs; however, the lumbar interbody fusion technique, by using a cage combined with a bone graft, is the most indicated and used in human medicine. No specific implant is available for application to the canine lumbosacral joint. Thus, this study measured lumbosacral discs in large dogs, determined whether a human cage model could fit the dogs' L7-S1 intervertebral space, and developed a LS cage prototype for dogs. Ten cadaveric lumbosacral spines from adult dog weighing 20-35kg were used. The dogs had died for reasons unrelated to this study. The vertebral body dimensions and the L7-S1 intervertebral space occupied by the intervertebral disc were measured by lateral and ventrodorsal radiographs and by computed tomography in the dorsal, sagittal, and transverse views. Measurements were also taken of the anatomical specimens in the sagittal and transverse planes. After measuring the intervertebral discs, the following mean measures were obtained for L7-S1 discs: height 12.23mm, dorsal thickness 3.3mm, central thickness 4mm, ventral thickness 5.5mm, and width 24.74mm. The human lumbar cage models from brands LDR, Baumer Orthopedics, Stryker, Synthes, and Vertebral Technologies, Inc. and cervical stabilization cages from the brands B-Braun and Stryker were evaluated and were found to be unsuitable for large dogs. Cervical human cages had measurements similar to those found in this study; however, due to their quadrangular shape, the possibility of being introduced surgically through the surgical accesses available for the articulation between L7-S1 in dogs without injuring the cauda equina or the L7 root is small. A cage model was then developed using 3D modelling software. It was designed for insertion via dorsal laminectomy in the lateral portions of the intervertebral space. To avoid cauda equina lesion, the implant model was developed to be placed laterally to the midline. The cage surface is serrated to prevent using the locking screw to fix it, thus avoiding further injury to nerve structures. The serrated surfaces are also designed to avoid cage migration and promote stability. The prototype allows graft placement in the surrounding intervertebral space, which is fundamental for fusion through integration between the cage and the endplates as well as for bone growth between and around the cage. It was also considered studies on humans showing that the lateral regions of the endplates support a more considerable load. Biomechanical and in vivo studies on the developed model are necessary to evaluate the actual degree of distraction, mobility and the long-term rate of fusion between L7 and S1 and its possible impact on the adjacent motor units, combined or not with dorsal fixation techniques.(AU)

Vários procedimentos cirúrgicos visam descomprimir e/ou estabilizar a articulação lombossacra (LS) de cães; no entanto, a técnica de fusão lombar, usando um cage intersomático combinado com um enxerto ósseo, é a mais indicada e utilizada na medicina humana. Não há implante específico disponível para aplicação na articulação lombossacra canina. Assim, neste estudo foi realizada a mensuração do espaço do disco intervertebral lombossacro de cães de raças grandes, para verificar se algum modelo de cage usado na medicina humana poderia ser usado no espaço intervertebral L7-S1 de cães. O segundo objetivo foi desenvolver um protótipo de cage lombossacro para cães. Foram utilizadas dez colunas lombossacras provenientes de cadáveres de cães adultos com peso entre 20 e 35kg. Os cães vieram a óbito por razões não relacionadas a este estudo. As dimensões do corpo vertebral e o espaço intervertebral L7-S1 ocupado pelo disco intervertebral foram medidos por radiografias laterais e ventrodorsais e por tomografia computadorizada nos cortes dorsal, sagital e transversal. Também foram realizadas mensurações das peças anatômicas nos planos sagital e transversal. Após a mensuração dos discos intervertebrais, foram obtidas as seguintes medidas médias dos discos L7-S1: altura 12,23mm, espessura dorsal 3,3mm, espessura central 4mm, espessura ventral 5,5mm e largura 24,74mm. Os modelos de cage lombar humano das marcas LDR, Baumer Orthopaedics, Stryker, Synthes e Vertebral Technologies, Inc. não possuíam dimensões adequadas para os cães. Cages de estabilização cervical das marcas B-Braun e Stryker também foram avaliados e apresentaram medidas semelhantes às encontradas neste estudo; no entanto, devido à sua forma quadrangular, a possibilidade de serem introduzidos cirurgicamente através das abordagens disponíveis para a articulação entre L7-S1 em cães sem lesionar a cauda equina ou a raiz L7 é pequena. Um modelo de cage foi então desenvolvido usando-se o software de modelagem 3D. Foi projetado para inserção via laminectomia dorsal nas porções laterais do espaço intervertebral. Para evitar a lesão da cauda equina, o modelo de implante foi desenvolvido para ser colocado lateralmente à linha média. A superfície do cage é serrilhada para evitar o uso do parafuso de travamento, evitando-se lesões adicionais às estruturas nervosas. As superfícies serrilhadas também foram projetadas para evitar a migração do cage e promover estabilidade. O protótipo permite a colocação do enxerto no espaço intervertebral circundante, fundamental para a fusão através da integração entre o cage e as placas vertebrais terminais, bem como para o crescimento ósseo entre e ao redor do implante. Também foram considerados estudos em seres humanos que mostraram que as regiões laterais das placas vertebrais terminais suportam uma carga maior. São necessários estudos biomecânicos e in vivo do modelo desenvolvido para avaliar o grau real de distração, mobilidade e a taxa de fusão a longo prazo entre L7 e S1 e seu possível impacto nas unidades motoras adjacentes, quando combinado ou não com técnicas de fixação dorsal.(AU)