Abstract
Background
Cage subsidence is one of the most common complications after transforaminal lumbar
interbody fusion (TLIF) and correlates with inferior bone quality. Studies have reported
L1
vertebral bone quality score (VBQ) based on MRI to be a promising alternative to evaluating
preoperative bone quality. However, to the knowledge of the authors, no study has
examined
the correlation between L1 VBQ scores and cage subsidence after TLIF.
Purpose
The purpose of the study was (1) to assess the interrelation between the L1 VBQ score
and cage subsidence after TLIF; and (2) to compare L1 VBQ and L1 CT Hounsfield Unit
(HU)
values in predicting cage subsidence after TLIF.
Methods
We reviewed patients who had undergone TLIF at one institution between 2012 to 2021.
Cage subsidence was measured using postoperative lumbar CT based on cage protrusion
through
the endplates at more than 2 mm. The L1 VBQ score was calculated by dividing mean
L1 signal
intensity (SI) by mean SI of the cerebrospinal fluid (CSF) at L1. The L1 HU value
representing bone mineral density (BMD) was measured using computed tomography. We
then
performed Student’s t -test for independent samples and logistic
regression analyses for statistical analysis. We also conducted receiver operating
characteristic (ROC) analysis to assess the predictive ability of the L1 VBQ score
and L1 CT
HU.
Results
Of 233 participants, cage subsidence was observed in 41 patients (17.6%). Comparison
between the characteristics of patients between the group with subsidence and the
group
without subsidence revealed significant differences in the age, VBQ score, and L1
CT HU.
Multivariate logistic regression showed that higher L1 VBQ score (OR = 2.499, 95% CI:
1.205–5.180, p = 0.014) and lower L1 CT HU (OR = 0.960, 95% CI: 0.933–0.987, p = 0.005)
were
associated with an increased rate of cage subsidence. Area under the curve (AUC) analysis
of
the L1 VBQ score returned 0.735 (95% CI: 0.620–0.850) and the suitable threshold was
3.424
(sensitivity: 82.9%, specificity: 70.7%). The AUC of L1 CT HU was 0.747 (95% CI:
0.642–0.852) and the suitable threshold was 136.5 (sensitivity: 85.4%, specificity:
56.1%).
Conclusions
The present study demonstrates that L1 VBQ score and L1 CT HU are reliable predictors
with similar performance for cage subsidence after TLIF.
Zusammenfassung
Hintergrund
Cage-Sinterung ist eine der häufigsten Komplikationen nach transforaminaler lumbaler
interkorporeller Fusion (TLIF) und korreliert mit minderwertiger Knochenqualität.
Studien
haben gezeigt, dass der L1-Wirbelknochen-Qualitätsscore (VBQ) basierend auf MRT als
vielversprechende Alternative zur Beurteilung der präoperativen Knochenqualität berichtet
wurde. Allerdings wurde nach dem Wissen der Autoren keine Korrelation zwischen L1-VBQ-Scores
und Cage-Sinterung nach TLIF untersucht.
Zweck
Beurteilung (1) des Zusammenhangs zwischen dem L1-VBQ-Score und Cage-Sinterung nach
TLIF; (2) Vergleich der Werte von L1-VBQ und L1-CT-Hounsfield Unit (HU) bei der Vorhersage
der Cage-Sinterung nach TLIF.
Methoden
Wir untersuchten Patienten, die zwischen 2012 und 2021 an einer Institution einer
TLIF
unterzogen wurden. Die Cage-Sinterung wurde mittels postoperativer Lumbal-CT gemessen,
basierend auf Cage-Protrusion durch die Endplatten von mehr als 2 mm. Der L1-VBQ-Score
wurde
berechnet, indem die mittlere L1-Signalintensität (SI) durch die mittlere SI des Liquors
(CSF) bei L1 dividiert wurde. Der L1-HU-Wert für die Knochenmineraldichte (BMD) der
L1-Lendenwirbelsäule wurde mittels Computertomografie gemessen. Es wurden unabhängige
Student’s t-Tests und logistische Regressionsanalysen durchgeführt. Darüber hinaus
wurde
eine ROC-Analyse (ROC: Receiver Operating Curve) durchgeführt, um die Vorhersagefähigkeit
des L1-VBQ-Scores und der L1-CT-HU zu beurteilen.
Ergebnisse
Bei 233 Teilnehmern wurde Cage-Sinterung bei 41 Patienten beobachtet (17,6%). Beim
Vergleich der Merkmale der Patienten zwischen der Gruppe mit Cage-Sinterung und der
Gruppe
ohne Cage-Sinterung wurden signifikante Unterschiede bezüglich Alter, VBQ-Score und
L1-CT-HU
festgestellt. Multivariate logistische Regressionen zeigten, dass ein höherer L1-VBQ-Score
(OR = 2,499, 95%-KI: 1,205–5,180; p = 0,014) und eine niedrigere L1-CT-HU (OR = 0,960,
95%-KI: 0,933–0,987; p = 0,005) mit einer erhöhten Rate der Cage-Sinterung assoziiert
waren.
Die AUC-Analyse (AUC: Bereich unter der Kurve) des L1-VBQ-Scores betrug 0,735 (95%-KI:
0,620–0,850) und der geeignete Schwellenwert war 3,424 (Sensitivität: 82,9%, Spezifität:
70,7%). Die AUC der L1-CT-HU betrug 0,747 (95%-KI: 0,642–0,852) und der geeignete
Schwellenwert war 136,5 (Sensitivität: 85,4%, Spezifität: 56,1%).
Schlussfolgerungen
Diese Studie zeigt, dass sowohl der L1-VBQ-Score als auch der L1-CT-HU zuverlässige
Prädiktoren für Cage-Sinterung nach TLIF sind. Diese beiden Messmethoden sind ähnlich
leistungsfähig bei der Vorhersage der Cage-Sinterung.
Keywords lumbar degenerative disease - VBQ score - CT HU - TLIF - cage subsidence
Schlüsselwörter lumbaldegenerative Erkrankung - VBQ-Punktzahl - CT HU - TLIF - Käfigabsenkung