Identifikace klíčových parametrů pro zahájení posunu směrem k 3D, dynamickému a mechanicky informovanému rozhodování u adolescentní idiopatické skoliózy (3D-AIS)

Adolescentní idiopatická skolióza (AIS) je růstový defekt páteře, který se primárně vyskytuje u prepubertálních dětí ve věku 10 až 14 let a postihuje přibližně 3 % těchto jinak normálních dětí. Páteř, která je při pohledu zezadu normálně rovná, tvoří jednu nebo dvě boční křivky s přidruženými obraty kolem své podélné osy, jako točité schodiště. AIS je spojován s problémy souvisejícími s držením těla, bolestmi zad souvisejícími se zátěží a také s estetickými problémy, např. indukovaná asymetrie ramene. Proto je včasná diagnostika následovaná vhodnou léčbou životně důležitá, aby se zabránilo další progresi křivky AIS a minimalizovaly se zdravotní komplikace těchto pacientů.

Současné doporučení léčby zastavit progresi křivky u nezralého pacienta s křivkou skoliózy mezi 25 a 40 stupni je nosit ortézu. Pokud křivka u skeletálně nezralého pacienta nereaguje na léčbu ortézou, lze zvážit dynamickou korekci skoliózy přivázáním obratlového těla, když ještě zbývá nějaký růstový potenciál. Toto nedávné (2019) schválené zařízení US Food and Drug Administration (FDA) pro uvazování postupně koriguje skoliózu zpomalením růstu na konvexní straně křivky. Tato technika je minimálně invazivní, zachovává pohyb a nevylučuje operaci páteřní fúze v případě neúspěšné operace, ale v tuto chvíli chybí dlouhodobé výsledky. Když křivka dosáhne 50 stupňů, klinicky se očekává, že bude dále postupovat a další růstový potenciál je nízký, doporučuje se operace „fúze skoliózy“. Tento typ operace trvale spojí všechny obratle v oblasti, která má být korigována, k sobě chirurgickým instrumentáriem. Aby bylo dosaženo požadovaného chirurgického výsledku, je jedním z hlavních rozhodnutí, které musí ošetřující chirurg učinit, výběr vhodných úrovní fúze (tj. horní a dolní instrumentální obratel). Nejmodernější pokyny pro výběr úrovní fúze jsou v současnosti založeny především na dvourozměrných (2D) statických radiografických parametrech (jako je Cobbův úhel a rovnováha ramene) a kvalitativním posouzení 2D ohybových nebo trakčních rentgenových snímků. Existuje několik klasifikačních systémů a algoritmů, které jsou založeny na 2D statických radiografických (rentgenových) parametrech, které pomáhají chirurgům při určování vhodných úrovní, které mají být instrumentovány. Navzdory této široké škále klasifikačních systémů a podrobným pokynům dostupným v literatuře neposkytuje spinální fúze vždy uspokojivý 2D radiografický klinický výsledek, s mírou revizí v rozmezí od 3,9 % do 22 %. Kromě adekvátní korekce křivky páteře ve všech třech rovinách hrají hlavní roli při hodnocení úspěšnosti léčby faktory, jako je úroveň ramen, klinický žeber a bederní hrbol a také velikost jizvy. To přispívá k tomu, že spinální fúze u pacientů s AIS je nákladná procedura. Potenciální omezení současného moderního chirurgického rozhodování by proto měla být kriticky prozkoumána a tam, kde je to možné, zlepšit.

Existují tři hlavní omezení nejmodernějších klasifikačních systémů zdůrazněných v literatuře. Prvním omezením je, že klasifikační systémy používají 2D statické radiografické parametry k poskytování vodítek pro trojrozměrnou (3D) deformitu páteře. Druhým limitujícím faktorem je, že současné klasifikační systémy nezahrnují dynamické složky. I když se ukázalo, že 2D rentgenové hodnocení není reprezentativní pro rovnováhu páteře během každodenních činností. Třetím omezením je, že chirurg má pouze omezené informace o mechanickém chování pacientovy páteře. Mechanické informace o páteři, jako je tuhost páteře (tj. míra síly potřebné k deformaci pacientovy páteře), jsou kritické pro výběr vhodných úrovní fúze, které by například vedly k vyváženým ramenům.

Celkově výše zvýrazněná omezení naznačují, že chirurg v současné době nemá k dispozici 3D dynamické a mechanické informace týkající se deformity AIS, které by vedly k rozhodování. V důsledku toho existuje okamžitá potřeba překonat tuto zjevnou mezeru v rozhodování v AIS identifikací klíčových parametrů, které poskytují chirurgovi životně důležité 3D dynamické informace týkající se deformity. Získání těchto životně důležitých 3D dynamických informací týkajících se zakřivení a mechanického chování páteře umožní chirurgovi činit na důkazech podložená a dobře informovaná rozhodnutí při léčbě pacienta s AIS. Realizace těchto cílů má tedy potenciál zlepšit spokojenost pacientů, snížit pooperační komplikace a odpovídajícím způsobem snížit socioekonomické náklady spojené s léčbou AIS. Nedávné pokroky v používání specifických muskuloskeletálních modelů budou tvořit základ pro realizaci tohoto posunu od 2D k 3D dynamice v péči o AIS.