Effect of Spinal Correction Surgery on Lower Limb Strength in Idiopathic Adolescent Scoliosis / Efeito da cirurgia de correção da coluna vertebral na força dos membros inferiores na escoliose idiopática do adolescente

Abstract Objectives To analyze the lower limb strength in both untreated and surgically treated adolescent idiopathic scoliosis (AIS) patients and examine its correlation with the distance covered in a six-minute walking test (6MWT). Methods A total of 88 participants (n = 30 pre-surgery AIS patients, n = 30 postsurgical AIS patients, and n = 28 control) underwent a 6MWT and a muscle strength assessment. The lower limb strength was measured at the knee joint using the knee extension (KE) and knee flexion (KF) peak torque (PT) measurements. Results The control group covered a greater distance in the TC6 compared to both the pre-surgical (534 ± 67 m) and post-surgical (541 ± 69 m) groups, with a distance of 612 ± 70 m (p < 0.001). No differences were observed in KE PT (pre: 2.1 ± 0.63, post: 2.1 ± 0.7, control: 2.2 ± 0.7 Nm.kg-1, p = 0.67) or KF PT (pre: 1.0 ± 0.3, post: 1.1 ± 0.3, control: 1.1 ± 0.5 Nm.kg-1, p = 0.46). A moderate positive correlation was observed between KE PT and 6MWT distance (r = 0.53, p < 0.001), as well as a low positive correlation for KF PT (r = 0.37, p = 0.003) with 6MWT distance. Conclusion This study highlights the importance of lower limb maximal strength in the functionality of AIS patients. Our findings suggest that exercise programs aimed at enhancing lower limb strength, especially the KE, could improve the walking capacity of AIS patients. These results provide useful information for designing purposeful exercise programs for AIS patients with walking deficits.

Resumo Objetivos Analisar a força dos membros inferiores em pacientes com escoliose idiopática do adolescente (EIA) submetidos ou não ao tratamento cirúrgico e examinar sua correlação com a distância percorrida em um teste de caminhada de seis minutos (TC6). Métodos Um total de 88 participantes (n = 30 pacientes com EIA pré-operatório, n = 30 pacientes com EIA pós-operatório e n = 28 controles) foram submetidos ao 6MWT e à avaliação da força muscular. A força dos membros inferiores foi medida na articulação do joelho usando os valores de pico de torque (PT) de extensão do joelho (EJ) e flexão do joelho (FJ). Resultados O grupo controle percorreu uma distância maior no TC6 em comparação aos grupos pré-operatório (534 ± 67 m) e pós-operatório (541 ± 69 m), com distância de 612 ± 70 m (p < 0,001). Não foram observadas diferenças em PT EJ (pré: 2,1 ± 0,63, pós: 2,1 ±0,7, controle: 2,2±0,7 Nm.kg-1, p = 0,67) ou PT FJ (pré: 1,0±0,3, pós: 1,1 ±0,3, controle: 1,1 ±0,5 Nm.kg-1, p = 0,46). Houve uma correlação positiva moderada entre PT EJ e a distância do TC6 (r = 0,53, p<0,001), assim como uma correlação positiva baixa entre PT FJ (r = 0,37, p = 0,003) e a distância do TC6. Conclusão Este estudo destaca a importância da força máxima dos membros inferiores na funcionalidade de pacientes com EIA. Nossos achados sugerem que programas de exercícios destinados a aumentar a força dos membros inferiores, especialmente de EJ, podem melhorar a capacidade de caminhada de pacientes com EIA. Esses resultados fornecem informações úteis para o projeto de programas de exercícios intencionais para pacientes com EIA e déficits de marcha.

The use of cranial halo traction versus temporary internal distraction in staged surgery for severe scoliosis: a comparative study / Uso de tração com halo craniano versus distração interna temporária em cirurgias escalonadas em escoliose grave: um estudo comparativo / Uso de la tracción con halo craneal versus distracción interna temporal en cirugías escalonadas en escoliosis grave: un estudio comparativo

ABSTRACT Objective: To determine which method is more effective - cranial halo traction or temporary internal distraction - in staged surgeries for patients with severe (≥ 100°) and stiff (<25% flexibility) scoliosis. Methods: A sample of 12 patients with traction and 7 patients without traction, operated on between January 2013 and December 2017. The patients' demographic data, the type of surgery performed, complications, and coronal and sagittal alignment parameters were recorded before surgery and in the final follow-up. The data were processed in SPSS 20.0. Comparisons were made between the means (Student's t-test) and the clinical and procedure-related characteristics (likelihood ratio and Fisher's Exact tests), at a confidence level of 0.05. Results: There were no significant intergroup differences for clinical characteristics, complications or degree of correction. However, more patients in the group submitted to temporary internal distraction required vertebral resection osteotomies during definitive surgery (p<0.05). Conclusions: Based on the results, it was not possible to establish which is the most effective method, but it is suggested that staged traction may be more effective, and safer, particularly when the surgeon is less experienced, during surgery on patients with severe and stiff scoliosis. Level of evidence IV; Vase series.

RESUMO Objetivo: Determinar qual método é mais eficaz, tração com halo craniano ou distração interna temporária em cirurgias escalonadas para pacientes com escoliose grave (≥ 100°) e rígida (< 25% de flexibilidade). Métodos: Amostra com 12 pacientes com tração e 7 sem tração, operados entre janeiro de 2013 e dezembro de 2017. Os dados demográficos dos pacientes, o tipo de cirurgia realizada, as complicações e os parâmetros de alinhamento coronal e sagital foram registrados antes da cirurgia e no acompanhamento final. Os dados foram processados no SPSS 20.0. Foram feiras comparações entre as médias (teste t de Student) e as características clínicas e relacionadas com o procedimento (teste de razão de verossimilhança e de teste exato de Fisher), com nível de confiança de 0,05. Resultados: Não houve diferenças significativas entre os grupos quanto a características clínicas, complicações e grau de correção. No entanto, mais pacientes do grupo submetido à distração interna temporária necessitaram de osteotomias de ressecção vertebral durante a cirurgia definitiva (p < 0,05). Conclusões: Não se pôde estabelecer com base nos resultados qual o método mais eficaz, porém se sugere que a tração escalonada pode ser mais eficaz e mais segura, principalmente para cirurgiões com menos experiência em cirurgia de pacientes com escoliose grave e rígida. Nível de evidência: IV; Série de Casos.

RESUMEN Objetivo: Determinar qué método es más efectivo, tracción con halo craneal o distracción interna temporal, en cirugía escalonadas para pacientes con escoliosis severa (≥ 100°) y rígida (<25% de flexibilidad). Métodos: Muestra con 12 pacientes en el grupo de tracción y 7 en el grupo sin tracción, intervenidas entre enero de 2013 y diciembre de 2017. Los datos demográficos de los pacientes, los tipos de cirugía, las complicaciones, los parámetros de alineación coronal y sagital se registraron antes de la cirugía y en el último acompañamiento. Los datos se procesaron en SPSS 20.0. Se realizaron comparaciones entre las medias (prueba t de Student) y las características clínicas y relacionadas con el procedimiento (razón de verosimilitud y prueba exacta de Fisher), con un nivel de confianza de 0,05. Resultados: No hubo diferencias significativas entre los grupos en cuanto a características clínicas, complicaciones y grado de corrección. Sin embargo, más pacientes del grupo sometido a distracción interna temporal requirieron osteotomías de resección vertebral durante la cirugía definitiva (p < 0,05). Conclusiones: Con base en los resultados, no fue posible establecer el método más efectivo, pero se sugiere que la tracción escalonada puede ser más eficaz y más segura, especialmente para cirujanos con menos experiencia en cirugía de pacientes con escoliosis severa y rígida. Nivel de evidencia: IV; Serie de Casos

Cardiorespiratory function of patients with adolescent idiopathic scoliosis / Função cardiorrespiratória de pacientes com escoliose idiopática do adolescente / Función cardiorrespiratoria de pacientes con escoliosis idiopática del adolescente

ABSTRACT Objective: Adolescent idiopathic scoliosis (AIS) is a spinal deformity that can cause cardiorespiratory dysfunction, contributing to decreases in tolerance for aerobic exercise (TAE) and in functionality. The objective is to assess the TAE and lung capacity of patients who underwent corrective AIS surgery in the pre- (PRE) and postoperative (POST) periods. Methods: Sixty individuals, PRE (n=30, age: 18.5±2.4 years) and POST (n=30, age: 24.5±4.5 years), participated in the study. The forced vital capacity (FVC), the forced expiratory volume in the first second (FEV1) and the FEV1/FVC ratio, as well as the maximum inspiratory and expiratory pressure were verified. The TAE was assessed by the distance travelled in the 6-minute walk test (6MWT), together with blood pressure, heart rate, respiratory rate and peripheral oxygen saturation measured at the beginning and at the end of the test. Results: A mild restrictive pattern in lung function and reduced expiratory muscle strength were observed in both groups, but with no difference between the PRE and POST groups. No difference was found between the PRE (534±67.1 m) and POST (541± 69.5 m) groups for the distance travelled in the 6MWT, though both were below the predicted percentage (82.8±10.0% and 84.8±10.9%, respectively). Hemodynamic and respiratory changes caused by the 6MWT were observed, except for the peripheral oxygen saturation. Conclusion: The results suggest that even after surgical correction, patients with AIS continue to have low TAE. Level of evidence III; Therapeutics Study - Investigation of Treatment Results / Case-control study.

RESUMO Objetivo: A escoliose idiopática do adolescente (EIA) é uma deformidade da coluna que pode ocasionar disfunções cardiorrespiratórias, contribuindo para a diminuição da tolerância ao exercício aeróbio (TEA) e da funcionalidade. O objetivo é avaliar a TEA e a capacidade pulmonar em pacientes no pré (PRÉ) e pós-operatório (PÓS) de correção da EIA. Métodos: Participaram 60 indivíduos PRÉ (n = 30, idade: 18,5 ± 2,4 anos) e PÓS (n = 30, idade: 24,5 ± 4,5 anos). A capacidade vital forçada (CVF), o volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) e a razão VEF1/CVF, assim como as pressões inspiratória e expiratória máximas, foram verificados. A TEA foi avaliada pela distância percorrida no teste de caminhada de 6 minutos (TC6), acompanhado de medidas de pressão arterial, frequência cardíaca, frequência respiratória e saturação periférica de oxigênio no início e no final do teste. Resultados: Um padrão restritivo leve na função pulmonar e força da musculatura expiratória reduzida foram observados em ambos os grupos, mas sem diferença entre PRÉ e PÓS. Não foi encontrada diferença entre PRÉ (534 ± 67,1 m) e PÓS (541 ± 69,5 m) para a distância percorrida no TC6, abaixo do predito para ambos os grupos (82,8 ± 10,0% e 84,8 ± 10,9%, respectivamente). Foram observadas alterações hemodinâmicas e respiratórias provocadas pelo TC6, exceto para a saturação periférica de oxigênio. Conclusões: Os resultados sugerem que mesmo após a correção cirúrgica os pacientes com EIA continuam apresentando baixa TEA. Nível de evidência III; Estudos terapêuticos - Investigação dos Resultados do Tratamento / Estudo de caso-controle.

RESUMEN Objetivo: La escoliosis idiopática del adolescente (EIA) es una deformidad de la columna que puede causar disfunciones cardiorrespiratorias, contribuyendo para la disminución de la tolerancia al ejercicio aeróbico (TEA) y de la funcionalidad. El objetivo es evaluar la TEA y la capacidad pulmonar en pacientes en el pre (PRE) y postoperatorio (POS) de corrección de la EIA. Métodos: Participaron 60 individuos PRE (n=30, edad: 18,5±2,4 años) y POS (n=30, edad: 24,5±4,5 años). Fueron verificadas la capacidad vital forzada (CVF), el volumen espiratorio forzado en el primer segundo (VEF1) y la razón VEF1/CVF, así como las presiones inspiratoria y espiratoria máximas. La TEA fue evaluada por la distancia recorrida en el test de caminata de 6 minutos (TC6), acompañado de mediciones de presión arterial, frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria y saturación de oxígeno al inicio y al final del test. Resultados: Fueron observados un patrón restrictivo leve y fuerza muscular espiratoria reducida en ambos grupos, pero sin diferencia entre PRE y POS. No fue encontrada diferencia entre PRE (534 ± 67,1 m) y POS (541 ± 69,5 m) para la distancia recorrida en el TC6, por debajo de los predicho para ambos grupos (82,8 ± 10,0% y 84,8 ± 10,9%, respectivamente). Se observaron alteraciones hemodinámicas y respiratorias provocadas por el TC6, excepto para la saturación periférica de oxígeno. Conclusiones: Los resultados sugieren que incluso después de la corrección quirúrgica, los pacientes con EIA continúan presentando baja TEA. Nivel de evidencia III; Estudios Terapéuticos - Investigación de los Resultados del Tratamiento / Estudio de caso-control.

O peptídeo natriurético do tipo B é preditor de eventos em pós-operatório de cirurgia ortopédica / B-type natriuretic peptide is predictive of postoperative events in orthopedic surgery / El péptido natriurético del tipo b es predictor de eventos en postoperatorio de cirugía ortopédica

FUNDAMENTO: A avaliação clínica nem sempre é suficiente para predizer complicações cardíacas pós-operatórias (PO). O peptídeo natriurético do tipo B (BNP) tem grande valor prognóstico em pacientes (pts) com insuficiência cardíaca. Seu valor como preditor de eventos em cirurgias ortopédicas ainda não foi testado. OBJETIVO: Avaliar o valor do BNP em predizer complicações cardíacas no PO de cirurgia ortopédica. MÉTODOS: Avaliados de modo prospectivo, 208 pts submetidos à cirurgia para correção de fratura de fêmur e artroplastia de quadril ou de joelho. Foram 149 (71,6 por cento) mulheres e a idade média foi de 72,6 ± 8,8 anos. Os pacientes foram submetidos, no pré-operatório, à avaliação clínica convencional e estimativa do risco cirúrgico pela classificação da American Society of Anesthesiologists (ASA). O BNP foi dosado no pré-operatório e avaliou-se a sua capacidade de predizer eventos cardíacos (morte, infarto agudo do miocárdio, angina instável, fibrilação atrial, taquicardia ventricular ou insuficiência cardíaca) no PO, através de análise multivariada por regressão logística. RESULTADOS: Dezessete (8,0 por cento) pacientes apresentaram eventos cardíacos. A mediana de BNP foi significativamente maior nesses pacientes quando comparada a dos sem eventos cardíacos (93 [variação interquartil 73-424] vs 26,6 [13,2-53,1], p = 0,0001). O BNP foi o principal preditor independente de eventos (p = 0,01). A classificação da ASA não foi preditor independente. A análise de curva ROC demonstrou que para um corte de 60 pg/ml, o BNP apresentou sensibilidade de 76,0 por cento e especificidade de 79,0 por cento para predizer eventos, com área sob a curva de 83,0 por cento. CONCLUSÃO: O BNP é um preditor independente de eventos cardíacos no PO de cirurgias ortopédicas.

BACKGROND: Clinical assessment is not always sufficient to predict postoperative (PO) cardiac complications. B-type natriuretic peptide (BNP) has an important prognostic value in patients with heart failure. Its value as a predictor of events in orthopedic surgeries has not yet been tested. OBJECTIVE: To assess the value of BNP in predicting cardiac complications in the PO period of orthopedic surgeries. METHODS: A total of 208 patients undergoing surgical treatment of femur fracture and hip or knee arthroplasty were prospectively evaluated. Of these, 149 (71.6 percent) were women and the mean age was 72.6 ± 8.8 years. In the preoperative period, the patients underwent conventional clinical assessment and their surgical risk was estimated according to the American Society of Anesthesiologists’ (ASA) classification. BNP was determined in the preoperative period, and its ability to predict PO cardiac events (death; acute myocardial infarction; unstable angina; atrial fibrillation; ventricular tachycardia; or heart failure) was analyzed using multivariate logistic regression analysis. RESULTS: Seventeen patients (8.0 percent) experienced cardiac events. Median BNP was significantly higher in these patients in comparison to those without cardiac events (93 [interquartile range 73-424] vs 26.6 [13.2-53.1], p = 0.0001). BNP was the main independent predictor of events (p = 0.01). The ASA classification was not an independent predictor. Analysis of the ROC curve demonstrated that for a cut-off point of 60pg/mL, BNP showed sensitivity of 76.0 percent and specificity of 79.0 percent in the prediction of events, with an area under the curve of 83.0 percent. CONCLUSION: BNP is an independent predictor of PO cardiac events in orthopedic surgeries.

FUNDAMENTO: La evaluación clínica no siempre es suficiente para predecir complicaciones cardíacas postoperatorias (PO). El péptido natriurético del tipo B (BNP) tienen gran valor pronóstico en pacientes (pts) con insuficiencia cardíaca. Su valor como predictor de eventos en cirugías ortopédicas aun no fue testeado. OBJETIVO: Evaluar el valor del BNP para predecir complicaciones cardíacas en el PO de cirugía ortopédica. MÉTODOS: Evaluados de modo prospectivo, 208 pts sometidos a cirugía para corrección de fractura de fémur y artroplastía de cadera o de rodilla. Fueron 149 (71,6 por ciento) mujeres y la edad media fue de 72,6 ± 8,8 años. Los pacientes fueron sometidos, en el preoperatorio, a evaluación clínica convencional y estimativa del riesgo quirúrgico por la clasificación de la American Society of Anesthesiologists (ASA). El BNP fue dosado en el preoperatorio y se evaluó su capacidad de predecir eventos cardíacos (muerte, infarto agudo del miocardio, angina inestable, fibrilación atrial, taquicardia ventricular o insuficiencia cardíaca) en el PO, a través de análisis multivariado por regresión logística. RESULTADOS: Diecisiete (8,0 por ciento) pacientes presentaron eventos cardíacos. La mediana de BNP fue significativamente mayor en esos pacientes cuando fue comparada a la de los sin eventos cardíacos (93 [variación intercuartil 73-424] vs. 26,6 [13,2-53,1], p = 0,0001). El BNP fue el principal predictor independiente de eventos (p = 0,01). La clasificación de la ASA no fue predictor independiente. El análisis de curva ROC demostró que para un corte de 60 pg/ml, el BNP presentó sensibilidad de 76,0 por ciento y especificidad de 79,0 por ciento para predecir eventos, con área bajo la curva de 83,0 por ciento. CONCLUSIÓN: EL BNP es un predictor independiente de eventos cardíacos en el PO de cirugías ortopédicas.