Objective: to undertake a review of reproducibility

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1 Artigo ORIGINAL / ORIGINAL ARTICLE Douglas Guizilim Rodrigues 1 Juliano Almeida Coelho 1 Análise da reprodutibilidade intra e inter-observadores das classificações radiográficas para avaliação da artrodese da coluna lombar Lumbar spine fusion: evaluation of the classifications based on radiographic imaging Análisis de la reproductibilidad intra e interobservacional de las clasificaciones radiográficas para la evaluación de la artrodesis de la columna lumbar Carlos Eduardo Algaves Soares de Oliveira 2 Alessandro Galvanin Sontoro 3 Ronald Meira Castro Trindade 4 Samuel Alves da Costa Pereira 4 Abstract Objective: to undertake a review of reproducibility intra and interobservacional of the radiographic classification of Molinari and the tomographic of Glassman to evaluate the spinal lumbar posterolateral fusion. Methods: radiographs were selected in the incidence anterior-posterior and computed tomography with coronal reconstruction of 30 patients who underwent arthrodesis posterior-lateral lumbar spine with a postoperative minimum of two years. The images were evaluated and classified by the systems of Molinari and Glassman by four observers independently, two Radiologists and two spinal surgeons. After an interval of at least eight weeks, the observers made new assessment. The analysis of the correlation was obtained by calculating the Kappa coefficient. Results: the interpretation of the results was RESUMO Objetivo: realizar análise da reprodutibilidade intra e interobservacional da classificação radiográfica de Molinari e tomográfica de Glassman para a avaliação da artrodese póstero-lateral. Métodos: foram selecionadas radiografias na incidência ântero-posterior e tomografia computadorizada com reconstrução coronal de 30 pacientes submetidos à artrodese póstero-lateral da coluna lombar com pós-operatório mínimo de dois anos. As imagens foram avaliadas e classificadas pelos sistemas de Molinari e Glassman por quatro observadores independentemente, dois radiologistas e dois cirurgiões de coluna. Após intervalo mínimo de oito semanas, os observadores realizaram nova leitura dos exames. A análise da concordância foi obtida pelo cálculo do coeficiente Kappa. Resultados: a interpretação dos resulresumen Objetivo: realizar una revisión de la reproducibilidad intra y interobservacional dentro de la clasificación radiográfica de Molinari y tomográfico de Glassman para evaluar la fusión posterolateral. Métodos: se seleccionaron las radiografías de la incidencia anterior-posterior y la tomografía computarizada con reconstrucción coronal de 30 pacientes que se sometieron a la artrodesis posterior lateral de columna lumbar con un postoperatorio mínimo de dos años. Las imágenes fueron evaluadas y clasificadas por los sistemas de Molinari y Glassman cuatro de observadores independientes, dos Radiólogos y dos de Médicos y Cirujanos de Columna. Después de un intervalo de al menos ocho semanas, los observadores realizaron nueva lectura de los exámenes. El análisis de la correlación se obtu- Trabalho realizado no Serviço de Ortopedia e Traumatologia do Hospital do Servidor Público Estadual Francisco Morato de Oliveira - HSPE-FMO, Paulo (SP), Brasil. 1 Estagiário do Grupo de Cirurgia de Coluna do Serviço de Ortopedia e Traumatologia Hospital do Servidor Público Estadual Francisco Morato de Oliveira - HSPE-FMO, Paulo (SP), Brasil. 2 Orientador e Chefe do Grupo de Cirurgia de Coluna do Hospital do Servidor Público Estadual Francisco Morato de Oliveira - HSPE-FMO, Paulo (SP), Brasil. médico radiologista 3 Estagiário do Grupo de Coluna do Serviço de Ortopedia e Traumatologia do Hospital do Servidor Público Estadual Francisco Morato de Oliveira - HSPE-FMO, Paulo (SP), Brasil. 4 Médico do Serviço de Radiologia do Hospital do Servidor Público Estadual Francisco Morato de Oliveira - HSPE-FMO, Paulo (SP), Brasil. Recebido: 19/06/2008 Aprovado: 20/08/2008

2 258 Rodrigues DG, Coelho JA, Oliveira CEAS, Sontoro AG, Trindade RMC, Pereira SA da C tados foi feita pelos critérios de Landis e Koch. A análise dos resultados pela interpretação intra-observacional obteve o coeficiente Kappa médio de 0,59 e 0,49, respectivamente 1 e 2 leituras, considerando a concordância moderada pelos critérios estabelecidos. A análise interobservacional da classificação radiográfica demonstrou um Kappa médio de 0,32 e 0,18 (1 e 2 leituras, respectivamente), enquanto que a análise interobservacioanl da classificação tomográfica obteve um Kappa médio de 0,21 e 0,39 (1 e 2 leituras, respectivamente), com concordância desprezível-leve pelos critérios estabelecidos. Conclusão: ambas as classificações apresentaram melhor concordância para a análise intraobservacional, porém baixa reprodutibilidade interobservacional. DESCRITORES: Fusão vertebral/classificação; Reprodutibilidade de resultados; Artrodese/ classificação; Coluna vertebral; Variações dependentes do observador; Tomografia computadorizada por raios-x/ métodos made by the criteria of Landis and Koch. The analysis of the results by the interpretation obtained an intraobservational Kappa average of 0.59 and 0.49, respectively 1º and 2 readings, considering the moderate agreement by the established criteria. The interobservacional analysis of radiographic classification showed a Kappa average of 0.32 and 0.18 (1 and 2º readings, respectively), while the analysis of rating interobservacioanl tomographic obtained a Kappa average of 0.21 and 0.39 (1º and 2 readings, respectively), with negligibletake agreement by the established criteria. Conclusion: both classifications have better agreement for intraobservacional analysis, however low reproducibility interobservacional. KEYWORDS: Spinal fusion/ classification; Reproducibility of results; Arthrodesis/ classification; Spine; Observer variation; Tomography, X-ray computed/methods vo mediante el cálculo del coeficiente Kappa. Resultados: la interpretación de los resultados fue hecha por los criterios de Landis y Koch. El análisis de la interpretación de los resultados obtuvo una entrega intracomunitaria de observación Kappa promedio de 0,59 y 0,49, respectivamente 1º y 2 lecturas, teniendo en cuenta la concordancia moderada de acuerdo a los criterios establecidos. El análisis mostró interobservacional clasificación radiográfica de un Kappa promedio de 0,32 y 0,18 (1 y dos lecturas, respectivamente), mientras que el análisis de la clasificación topográfica interobservacioanal Kappa obtuvo un promedio de 0,21 y 0,39 (1 y 2º lecturas, respectivamente), con insignificantes acuerdos de absorción de los criterios establecidos. Conclusiones: ambas clasificaciones tienen mejor acuerdo para el análisis intraobservacional, sin embargo interobservacional baja reproducibilidad. DESCRIPTORES: Fusión vertebral/ classificación; Reproducibilidad de resultados; Artrodesis/ classificación; Columna vertebral; Variaciones dependientes del observador; Tomografía computarizada por rayos-x/ métodos INTRODUÇÃO A cirurgia de artrodese póstero-lateral na região lombar é utilizada no tratamento cirúrgico de muitas doenças da coluna vertebral 1. Várias técnicas para a realização da artrodese foram descritas desde a introdução deste método por Albee e Hibbs, em 1911, até a técnica mais utilizada atualmente de realização de artrodese intertransversária descrita por Campbell e depois popularizada por Watkins em Desde então, o questionamento do sucesso da realização da artrodese e sua possível falha evidenciada pela pseudartrose são demonstrados em inúmeros trabalhos 6-7. Não há na literatura um consenso quanto à melhor forma de analisar e classificar a taxa de fusão por meio dos métodos de imagem hoje disponíveis. Estudos clínicos têm questionado a validade da radiografia simples na determinação da taxa de fusão por fraca concordância interobservacional, quando comparada com a exploração cirúrgica, método descrito como padrão ouro 8. A acurácia da radiografia na determinação da fusão vertebral tem sido relatada entre 60 e 70% Outra forma de avaliar a artrodese pósterolateral é por meio do uso da tomografia computadorizada, particularmente com a reformatação das imagens, por ser esta discretamente mais acurada na avaliação da taxa de fusão 11. Este fato pode ser evidenciado no estudo de Laasonen e Soini, que observaram 80% de correlação na taxa de fusão entre os achados tomográficos e cirúrgicos 12. Há poucos estudos comparativos na literatura, que analisam conjuntamente a análise radiográfica e tomográfica da artrodese posterolateral lombar. Permanece, assim, a controvérsia sobre o uso dos métodos de imagem disponíveis para avaliarmos os resultados da realização da artrodese póstero-lateral, bem como uma classificação reprodutível para cada método utilizado. O objetivo deste estudo é avaliar a reprodutibilidade intra e interobservacional da classificação radiográfica de Molinari e tomográfica de Glassman para a artrodese póstero-lateral lombar. MÉTODOS Foram selecionados 30 pacientes, submetidos à cirurgia de artrodese lombar de até dois segmentos (L4-S1), com acompanhamento pós-operatório mínimo de dois anos. Foram obtidas radiografias simples nas incidências ântero-posterior e lateral; e tomografia computadorizada com reconstrução coronal com cortes de 1mm. Todos os pacientes foram

3 Análise da reprodutibilidade intra e inter-observadores das classificações radiológicas para avaliação da artrodese da coluna lombar 259 instrumentados com parafusos pediculares e receberam enxerto ósseo autólogo retirado da crista ilíaca. Foram excluídos do estudo os pacientes que apresentavam idade inferior a 20 e superior a 70 anos, história de cirurgia prévia na região lombar, doença metabólica óssea, bem como osteoporose. Todos os exames foram randomizados e enviado a quatro observadores independentes que não conheciam os casos. Os observadores do estudo consistiam de dois cirurgiões de coluna (denominados Spine 1 e 2) e dois radiologistas (denominados Radio 1 e 2). Trinta envelopes numerados, referentes a cada paciente, foram enviados separadamente para cada observador para análise e classificação pelos métodos de Molinari et al. 13 (Quadro 1) e Glassman et al. 14 (Quadro 2). Cada observador realizou uma segunda leitura de todos os casos após um intervalo mínimo de oito semanas, sob as mesmas condições. Depois de coletado os resultados, as escalas foram compatibilizadas para simplificação da análise estatística classificando os pacientes como a presença ou não de fusão. A análise estatística utilizou o coeficiente kappa para avaliar os dados obtidos por cada observador para cada classificação, verificando assim a concordância intra e interobservacional. O kappa é um coeficiente que assume valores de 1 a 1, sendo que valores próximos a 1 são considerados mais concordantes. A análise dos resultados após o cálculo do kappa foi interpretada segundo os critérios propostos por Landis e Koch 15 (Tabela 1). Quadro 1 - Classificação Radiográfica de Molinari Grau I Fusão bilateral com trabeculado presente no processo transverso Grau II Fusão unilateral, com dificuldade para visibilizar o outro lado Grau III Radilolucência suspeita ou defeito na área de fusão Grau IV Reabsorção do enxerto com fatiga da instrumentação Quadro 2 - Classificação tomográfica de Glassman para fusão póstero-lateral Grau I Ausência de fusão Grau II Fusão parcial unilateral Grau III Fusão parcial bilateral Grau IV Fusão sólida unilateral Grau V Fusão sólida bilateral Tabela 1 Classificação de força de concordância segundo coeficiente Kappa Menor que zero Sem concordância 0,00-0,20 Desprezível 0,21-0,40 Leve 0,41-0,60 Moderada 0,61-0,80 Grande 0,81-1,00 Excelente RESULTADOS Intra-observadores A concordância (kappa) entre os métodos na primeira leitura quando a classificação é realizada pelo mesmo observador mostra um kappa médio de 0,59 (variação de 0,46 a 0,73). Já na segunda leitura obtivemos um kappa médio de 0,49 (variação de 0,10 a 0,80). Ambas as leituras pelo critério de Landis e Koch correspondem a uma concordância moderada (Tabela 2). Inter-observadores O estudo da reprodutibilidade inter-observadores foi realizado comparando-se a primeira leitura de cada observador, pareada dois a dois, de forma a perfazer todas as combinações possíveis e repetindo-se a análise após a segunda leitura de cada observador. A avaliação foi feita independentemente para as classificações de Molinari e Glassman. A média do coeficiente kappa na primeira leitura para a classificação de Molinari foi de 0,32 com intervalo de 0,25 a 0,49. Para a classificação de Glassman, a média dos coeficientes kappa foi de 0,21, com intervalo de 0,05 a 0,38. Já a segunda leitura apresentou um kappa médio de 0,18 para a classificação de Molinari (variação de 0,12 a 0,40), enquanto que o kappa médio para a classificação de Glassman foi de 0,39 (variação de 0,07 a 0,56). Tanto para a classificação de Molinari quanto a de Glassman obtevese, pelos critérios de Landis e Koch, uma concordância leve (Tabelas 3 e 4). TABELA 2 Concordância (KAPPA) intraobservador Observador 1 Leitura IC 95 % 2 Leitura IC 95% Spine 1 0,46 0,05-0,87 0,10 0,21-0,42 Spine 2 0,53 0,16-0,91 0,63 0,30-0,96 Radio 1 0,73 0,39-1,00 0,43 0,09-0,78 Radio 2 0,66 0,33-0,99 0,80 0,59-1,00 Média 0,59 0,49 TABELA 3 Concordância (KAPPA) interobservador para a classificação radiográfica de Molinari Observador 1 Leitura C 95% 2 Leitura IC 95 % Spine 1-Spine 2 0,32-0,12-0,77-0, ,02 Spine 1-Radio 1 0,26-0,19-0,71 0,25-0,04-0,54 Spine 1-Radio 2 0,49 0,18-0,81 0,00-0,18-0,18 Spine 2-Radio1 0,20-0,26-0,66 0,27-0,09-0,63 Spine2-Radio2 0,25-0,06-0,57 0,33 0,05-0,62 Radio1-Radio2 0,44 0,13-0,74 0,40 0,09-0,71 Média 0,32 0,18

4 260 Rodrigues DG, Coelho JA, Oliveira CEAS, Sontoro AG, Trindade RMC, Pereira SA da C TABELA 4 Concordância (KAPPA) inter-observador para a classificação tomográfica de Glassman Observador 1 Leitura I C 95% 2 Leitura I C 95 % Spine 1-Spine 2 0,20-0,24-0,63 0,56 0,21-0,90 Spine 1-Radio 1-0,05-0,46-0,35 0,38 0,00-0,75 Spine 1-Radio 2 0,25-0,10-0,79 0,45 0,15-0,75 Spine 2-Radio1 0,38-0,03-0,79 0,07-0,31-0,44 Spine2-Radio2 0,30-0,06-0,66 0,38 0,08-0,67 Radio1-Radio2 0,22-0,08-0,51 0,52 0,24-0,79 Média 0,21 0,39 DISCUSSÃO O emprego das classificações radiológicas na Ortopedia e especificamente na cirurgia de coluna vertebral, apesar de rotineiramente utilizadas, sempre suscitaram dúvidas quanto a sua aplicabilidade prática. Isso se torna claro devido ao fato de nem sempre as classificações conseguirem um grau de reprodutibilidade aceitável. Para que um sistema de classificação se torne clinicamente aplicável alguns parâmetros devem ser seguidos como a sua reprodutibilidade, tanto intra quanto inter-observacional e sua orientação quanto ao tratamento e prognóstico. Lenke et al., em trabalho para a avaliação da reprodutibilidade da classificação de King, observaram grande discordância entre os observadores na avaliação de radiografias com curvas pré-mensuradas 16. Também em nosso meio, Risso Neto et al., analisando a reprodutibilidade intra e inter-observacional das classificações de King e Lenke para escoliose idiopática do adolescente, evidenciaram baixa concordância entre estes dois sistemas de classificação 17. Quando analisamos o histórico das classificações para fusão lombar na literatura, também observamos grande divergência entre os autores. Brantigan e Steffee propuseram uma classificação para fusão lombar dividida em cinco graus, de modo a analisar tanto a fusão intersomática quanto a póstero-lateral 18. Christensen et al. elaboraram um sistema de classificação em quadrantes no qual subdividem cada espaço intertransversário em unidades a serem analisadas separadamente 8. Outro fator a ser analisado é sobre qual o melhor método de imagem a ser utilizado para avaliarmos a fusão lombar. Muitos métodos de imagem são citados e igualmente divergentes entre os autores. O mais simples, de baixo custo e provavelmente o mais utilizado é ainda a radiografia simples. Blumenthal e Gill em seu estudo, ao avaliar 49 pacientes comparando achados radiográficos e cirúrgicos, obtiveram uma correlação de taxa de fusão de 59%, com 42% de falso positivo (média de 0-75%). O coeficiente kappa intra-observador neste estudo foi de leve a grande (kappa 0,42-0,72) segundo Landis e Koch, mostrando uma elevada variabilidade 9. A tomografia computadorizada é provavelmente o segundo método de imagem mais utilizado após a radiografia simples. Porém, apesar de fornecer mais detalhes da anatomia óssea e do padrão em estudo da fusão, a diferença não é relevante quando comparada com a radiografia. Brodsky et al. encontraram 57% de correlação entre os achados tomográficos de fusão e a exploração cirúrgica enquanto que Laasonen e Soini encontraram 80% 10,12. Carreon et al., em um recente estudo, demonstraram melhor concordância intra e inter-observacional com o emprego da tomografia com reconstrução coronal quando comparado com a radiografia na incidência ântero-posterior e em flexo-extensão (taxa de concordância de 59% contra 49%) 11. Dessa forma, o presente estudo se impõe no sentido de comparar duas classificações distintas por meio de dois métodos de imagem e promover uma análise entre especialistas diferentes. CONCLUSÃO Os autores concluíram que as classificações de Molinari e Glassman apresentam moderada concordância intraobservadores e desprezível-leve concordância interobservacional, não sendo desta forma reprodutível para o emprego clínico. Assim, pode-se dizer que a literatura ainda requer apresentar estudos sobre classificação radiológica clara e factível de aplicação prática para a análise da realização da artrodese póstero-lateral lombar.

5 Análise da reprodutibilidade intra e inter-observadores das classificações radiológicas para avaliação da artrodese da coluna lombar 261 REFERÊNCIAS 1. Kirkpatrick JS, Scholl BM. Posterolateral Lumbar Fusion. In: Frymoyer JW, Wiesel SW, editors. The adult and pediatric spine. 3rd ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; c2004. p Albee FH. Transplantation of a portion to the tibia into the spine for Pott s disease: a preliminary report. JAMA. 1911; 57: Hibbs RH. An operation for progressive spinal deformities. NY J Med. 1911; 93: Campbell WC. Operation for extraarticular fusion of sacroiliac joint. Surg Gynecol Obstet. 1927; 45: Watkins MB. Posterolateral fusion of the lumbar and lumbosacral spine. J Bone Joint Surg Am. 1953; 35- A(4): Kant AP, Daum WJ, Dean SM, Uchida T. Evaluation of lumbar spine fusion. Plain radiographs versus direct surgical exploration and observation. Spine. 1995; 20(21): Larsen JM, Rimoldi RL, Capen DA, Nelson RW, Nagelberg S, Thomas JC Jr. Assessment of pseudoarthrosis in pedicle screw fusion: a prospective study comparing plain radiographs, flexion/extension radiographs, CT scanning and bone scintigraphy with operative findings. J Spinal Disord. 1996; 9(2): Christensen FB, Laursen M, Gelineck J, Eiskjaer SP, Thomsen K, Bünger CE. Interobserver and intraobserver agreement of radiograph interpretation with and without pedicle screw implants: the need for a detailed classification system in posterolateral spinal fusion. Spine. 2001; 26(5): ; discussion Blumenthal SL, Gill K. Can lumbar spine radiographs accurately determine fusion in postoperative patients? Correlation of routine radiographs with second surgical look at lumbar fusions. Spine. 1993; 18(9): Brodsky AE, Kovalsky ES, Khalil MA. Correlation of radiologic assessment of lumbar spine fusions with surgical exploration. Spine. 1991; 16(6 Suppl):S Carreon LY, Djurasovic M, Glassman SD, Sailer P. Diagnostic accuracy and reliability of fine cut CT scans with reconstructions to determine the status of an instrumented posterolateral fusion with surgical exploration as reference standard. Spine. 2007; 32(8): Laasonen EM, Soini J. Low-back pain after lumbar fusion. Surgical and computed tomographic analysis. Spine. 1989; 14(2): Molinari RW, Bridwell KH, Klepps SJ, Baldus C. Minimum 5-year followup of anterior column structural allografts in the thoracic and lumbar spine. Spine. 1999; 24(10): Glassman SD, Dimar JR, Carreon LY, Campbell MJ, Puno RM, Johnson JR. Initial fusion rates with recombinant human bone morphogenetic protein- 2/compression resistant matrix and a hydroxyapatite and tricalcium phosphate/collagen carrier in posterolateral spinal fusion. Spine. 2005; 30(15): Landis JR, Koch GG. The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics. 1977; 33(1): Lenke LG, Betz RR, Bridwell KH, Clements DH, Harms J, Lowe TG, Shufflebarger HL. Intraobserver and interobserver reliability of the classification of thoracic adolescent idiopathic scoliosis. J Bone Joint Surg Am. 1998; 80(8): Comment in: J Bone Joint Surg Am. 1999; 81(5): J Bone Joint Surg Am. 2000; 82(6): Risso Neto MI, Jomaa FA, Landim E, Veiga IG, Cavali PTM, Pasqualini W. Análise da reprodutibilidade intra e interobservadores das classificações de King e Lenke para escoliose idiopática do adolescente. Coluna/Columna. 2006; 5(2): Brantigan JW, Steffee AD. A carbon fiber implant to aid interbody lumbar fusion. Two-year clinical results in the first 26 patients. Spine. 1993; 18(14): Correspondência Douglas Guizilim Rodrigues R. Borges Lagoa, º / sl. 180 Cep: São Paulo SP Tel.: drguizilim@bol.com.br