Clinical and radiological aspects of the sagittal balance of the spine in children with achondroplasia

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Changes in the spine with achondroplasia are represented by disorders of synostosis, the presence of wedge-shaped vertebrae, underdevelopment of the sacrum, changes in the size of the roots of the arches, stenosis of the spinal canal, and changes in the sagittal balance.

Aim. To investigate the clinical and radiological features of the sagittal balance of the spine in children with achondroplasia.

Materials and methods. We performed a cross-sectional clinical and radiological study of 16 patients with achondroplasia aged 6–17 years (mean, 9.2 ± 3.3 years). Radiographically, the parameters of the sagittal balance of the spine and pelvis and scoliosis were evaluated. Clinical evaluation included orthopedic and neurological status and back pain syndrome.

Results. The anatomic features of patients with achondroplasia are limb shortening, O-shaped curvature of the lower extremities with lateral instability of the knee joints, and flexural contractures of the hip joints. With restriction of mobility in the hip joints, compensatory mechanisms for correcting sagittal imbalance are triggered: pelvic incline, lumbar lordosis, and thoracic kyphosis change. The clinical manifestations of sagittal imbalance in enrolled children were hypokyphosis of the thoracic spine in 100% and an increase in lumbar lordosis in 56.25% of patients. In 50% of patients, wedge-shaped deformation of vertebral bodies was diagnosed at the level of the thoracolumbar transition with the formation of local kyphosis. Neurological disorders have not been diagnosed in children.

Conclusions. The anatomical features of the lower limbs and hip joints in achondroplasia reflect the biomechanical features of the relationship between the spine, pelvis, and lower limbs, which should be considered when planning for orthopedic and spinal surgery after prediction.

About the authors

Oksana G. Prudnikova

Russian Ilizarov Scientific Centre “Restorative Traumatology and Orthopaedics”

Author for correspondence.
Email: pog6070@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1432-1377
SPIN-code: 1391-9051

MD, PhD, Senior Scientific Researcher, Scientific and Clinical Laboratory of Axial Skeleton Pathology and Neurosurgery, Head of Trauma and Orthopedic Dept. No. 10

Russian Federation, 6, M.Ulianova St., Kurgan, 640005

Anna M. Aranovich

Russian Ilizarov Scientific Centre “Restorative Traumatology and Orthopaedics”

Email: aranovich_anna@mail.ru

MD, PhD, Professor, Head of Trauma and Orthopedic Dept. No. 17

Russian Federation, 6, M.Ulianova St., Kurgan, 640005

References

  1. Колесов С.В., Снетков А.А., Сажнев М.Л. Хирургическое лечение деформации позвоночника при ахондроплазии // Хирургия позвоночника. – 2013. – № 4. – С. 17–22. [Kolesov SV, Snetkov AA, Sazhnev ML. Surgical treatment for spine deformity in achondroplasia. Spine surgery. 2013;(4):17-22. (In Russ.)]
  2. Carter EM, Davis JG, Raggio CL. Advances in understanding etiology of achondroplasia and review of management. Curr Opin Pediatr. 2007;19(1):32-37. doi: 10.1097/MOP.0b013e328013e3d9.
  3. Yamada H, Nakamura S, Tajima M, Kageyama N. Neurological manifestations of pediatric achondroplasia. J Neurosurg. 1981;54(1):49-57. doi: 10.3171/jns.1981.54.1.0049.
  4. Herring JA, Tachdjian MO, Children TSRHf. Tachdjian’s Pediatric Orthopaedics. Philadelphia: Saunders/Elsevier; 2008.
  5. Kahanovitz N, Rimoin DL, Sillence DO. The clinical spectrum of lumbar spine disease in achondroplasia. Spine (Phila Pa 1976). 1982;7(2):137-140.
  6. Rimoin DL. Clinical variability in achondroplasia. Basic Life Sci. 1988;48:123-127. doi: 10.1007/978-1-4684-8712-1_16.
  7. Srikumaran U, Woodard EJ, Leet AI, et al. Pedicle and spinal canal parameters of the lower thoracic and lumbar vertebrae in the achondroplast population. Spine (Phila Pa 1976). 2007;32(22):2423-2431. doi: 10.1097/BRS.0b013e3181574286.
  8. Hong JY, Suh SW, Modi HN, et al. Analysis of sagittal spinopelvic parameters in achondroplasia. Spine (Phila Pa 1976). 2011;36(18):E1233-1239. doi: 10.1097/BRS.0b013e3182063e89.
  9. Thomeer RT, van Dijk JM. Surgical treatment of lumbar stenosis in achondroplasia. J Neurosurg. 2002;96 (3 Suppl):292-297.
  10. Kopits SE. Thoracolumbar kyphosis and lumbosacral hyperlordosis in achondroplastic children. Basic Life Sci. 1988;48:241-255. doi: 10.1007/978-1-4684-8712-1_34.
  11. Lonstein JE. Treatment of kyphosis and lumbar stenosis in achondroplasia. Basic Life Sci. 1988;48:283-292. doi: 10.1007/978-1-4684-8712-1_38
  12. Misra SN, Morgan HW. Thoracolumbar spinal deformity in achondroplasia. Neurosurg Focus. 2003;14(1):e4. doi: 10.3171/foc.2003.14.1.5.
  13. Sciubba DM, Noggle JC, Marupudi NI, et al. Spinal stenosis surgery in pediatric patients with achondroplasia. J Neurosurg. 2007;106(5 Suppl):372-378. doi: 10.3171/ped.2007.106.5.372.
  14. Ленке Л., Боши-Аджей О., Ванг Я. Остеотомии позвоночника. – М.: БИНОМ, 2016. [Lenke L, Boshi-Adzhey O, Vang Y. Osteotomii pozvonochnika. Moscow: BINOM; 2016. (In Russ.)]
  15. Mac-Thiong JM, Berthonnaud E, Dimar JR, 2nd, et al. Sagittal alignment of the spine and pelvis during growth. Spine (Phila Pa 1976). 2004;29(15):1642-1647. doi: 10.1097/01.BRS.0000132312.78469.7B.
  16. Marty C, Boisaubert B, Descamps H, et al. The sagittal anatomy of the sacrum among young adults, infants, and spondylolisthesis patients. Eur Spine J. 2002;11(2):119-125. doi: 10.1007/s00586-001-0349-7.
  17. Borkhuu B, Nagaraju DK, Chan G, et al. Factors related to progression of thoracolumbar kyphosis in children with achondroplasia: a retrospective cohort study of forty-eight children treated in a comprehensive orthopaedic center. Spine (Phila Pa 1976). 2009;34(16):1699-1705. doi: 10.1097/BRS.0b013e3181ac8f9d.
  18. Скоромец А.А., Скоромец Т.А. Топическая диагностика заболеваний нервной системы: Руководство для врачей. – СПб.: Политехника, 2002. [Skoromets AA, Skoromets TA. Topicheskaya diagnostika zabolevaniy nervnoy sistemy: Rukovodstvo dlya vrachey. Saint Petersburg: Politekhnika; 2002. (In Russ.)]
  19. Белова А.Н., Щепетова О.Н. Шкалы, тесты и опросники в медицинской реабилитации. – М.: Антидор, 2002. [Belova AN, Shchepetova ON. Shkaly, testy i oprosniki v meditsinskoy reabilitatsii. Moscow: Antidor; 2002. (In Russ.)]
  20. The Clinical Measurement of Joint Motion. Ed by W.B. Green, J.D. Heckman. Rosemont: American Academy of Orthopedics Surgeons; 1994.
  21. King JA, Vachhrajani S, Drake JM, Rutka JT. Neurosurgical implications of achondroplasia. J Neurosurg Pediatr. 2009;4(4):297-306. doi: 10.3171/2009.3.PEDS08344.
  22. Sarlak AY, Buluc L, Anik Y, et al. Treatment of fixed thoracolumbar kyphosis in immature achondroplastic patient: posterior column resection combined with segmental pedicle screw fixation and posterolateral fusion. Eur Spine J. 2004;13(5):458-461. doi: 10.1007/s00586-003-0595-y.
  23. Qi X, Matsumoto M, Ishii K, et al. Posterior osteotomy and instrumentation for thoracolumbar kyphosis in patients with achondroplasia. Spine (Phila Pa 1976). 2006;31(17):E606-610. doi: 10.1097/01.brs.0000229262.87720.9b.
  24. Karikari IO, Mehta AI, Solakoglu C, et al. Sagittal spinopelvic parameters in children with achondroplasia: identification of 2 distinct groups. J Neurosurg Spine. 2012;17(1):57-60. doi: 10.3171/2012.3.SPINE11735.
  25. Дьячкова Г.В., Аранович А.М., Новикова О.С., Щукин А.А. Клинико-рентгенологические особенности пояснично-крестцового отдела позвоночника у больных ахондроплазией // Гений ортопедии. – 2000. – № 4. – С. 46–48. [D’yachkova GV, Aranovich AM, Novikova OS, Shchukin AA. Kliniko-rentgenologicheskie osobennosti poyasnichno-kresttsovogo otdela pozvonochnika u bol’nykh akhondroplaziey. Geniy ortopedii. 2000;(4):46-48. (In Russ.)]
  26. Duval-Beaupere G, Schmidt C, Cosson P. A barycentremetric study of the sagittal shape of spine and pelvis: the conditions required for an economic standing position. Ann Biomed Eng. 1992;20(4):451-462.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Diagram of the orthopedic status of patients

Download (55KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Photo (a) and spondylograms (b) of a 7-year-old patient with achondroplasia. The thoracic kyphosis was smoothed, the lumbar lordosis was intensified, and the wedge-shaped deformity of the vertebral bodies Th12, L1 was evident (arrows)

Download (559KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2018 Prudnikova O.G., Aranovich A.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 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».