INTRODUCCIÓN Los procedimientos de fusión vertebral se han incrementado de forma significativa en los últimos años. Permanecen como indicaciones absolutas de fusión la cirugía reconstructiva para tratamiento de tumores, la estabilización de lesiones traumáticas inestables y la cirugía correctora de deformidades. En pacientes con patología degenerativa se mantiene como indicación absoluta la descompresión de elementos neurales, sin embargo en ausencia de inestabilidad las indicaciones de fusión son controvertidas. Las escalas de calidad de vida relacionadas con la salud (CVRS) se han propuesto como medidas válidas de la percepción del paciente sobre su estado de salud. Las escalas de dolor (EVA), el índice de discapacidad de Oswestry (ODI) y el Short Form Health Survey (SF-36), se han propuesto como indicadores fiables del dolor lumbar y radicular, del grado de discapacidad y del estado funcional. Los estudios de imagen mediante tomografía axial (TC) y resonancia magnética (RM) permiten una valoración precisa de los cambios óseos y del grado de compresión de elementos neurales, sin embargo, el estudio radiológico de columna en bipedestación conserva su valor como exploración diagnóstica básica y permite evaluar el equilibrio coronal y sagital, así como los parámetros espinales y pélvicos. Las complicaciones médicas debido a la presencia de comorbilidades y relacionadas con las pérdidas hemáticas y la duración del procedimiento, no son infrecuentes en pacientes intervenidos de edad avanzada. Las complicaciones quirúrgicas también pueden complicar el resultado de forma transitoria o definitiva. La degeneración del segmento adyacente (DSA) es una complicación frecuente tras un procedimiento de fusión espinal. Se ha definido como la aparición de cambios radiológicos (degeneración radiológica) o clínicos (degeneración cínica) con reaparición de síntomas como dolor lumbar, radicular o discapacidad, con un periodo libre de síntomas tras el procedimiento inicial que pueden requerir una segunda intervención. Aunque permanece controversia si los cambios son consecuencia de la progresión de los cambios degenerativos o son consecuencia del procedimiento de fusión, su aparición podría tener un origen multifactorial y sería consecuencia de la predisposición genética a la degeneración, resultado de la historia natural de la progresión de los cambios degenerativos, las alteraciones anatómicas presentes en los segmentos adyacentes al fusionado, los cambios relacionados con la instrumentación y las consecuencias biomecánicas de la fusión. Los signos clínicos que identifican la DSA y la incidencia de cambios han sido descritos con gran variabilidad debido a la naturaleza retrospectiva de los estudios, los criterios elegidos y los periodos de seguimiento. OBJETIVO Determinar la incidencia de la degeneración del segmento adyacente según criterios radiológicos y clínicos y los factores relacionados con su aparición. MATERIALES Y MÉTODOS Estudio observacional longitudinal retrospectivo de pacientes en el periodo 2006-2010 con seguimiento mínimo de dos años, con diagnóstico de patología degenerativa e inestabilidad intervenidos mediante técnica de fusión posterolateral (PL) o circunferencial (PLIF) con tornillos pediculares e implantes intersomáticos PEEK (Polieter-eter-ketona) y hueso autólogo. Se han analizado en el preoperatorio y al final del seguimiento, variables clínicas: dolor lumbar y radicular evaluados mediante EVA y grado de discapacidad según ODI y variables radiológicas: lordosis lumbar total (LLT) y lumbosacra (LLS), grado de fusión radiológica (PL) según criterios de Lenke y Bridwell y fusión circunferencial (PLIF) según criterios de Hackenberg, rotación vertebral evaluada mediante escala de Nash-Moe, anterolistesis o retrolistesis en segmentos libres medida en milímetros, degeneración discal radiológica según escala de Weiner, pérdida de altura discal >1mm en los discos libres y degeneración discal evaluada por RM según escala de Pfirrmann. Se consideraron como criterios radiológicos de degeneración del segmento adyacente la presencia de los siguientes signos en discos libres no fusionados: rotación ≥ 1 grado, deslizamiento ≥ 3mm (anterolistesis o retrolistesis), pérdida de altura discal ≥ 1mm en la altura discal anterior, media y posterior, degeneración discal radiológica grados 2 y 3 según escala de Weiner, y degeneración discal severa (Grados IV y V), evaluada mediante estudio de RM según escala de Pfirrmann. Como criterios clínicos de degeneración se consideró la reaparición de dolor lumbar o radicular (>3 puntos en escala de dolor EVA) y discapacidad moderada o severa (según índice de discapacidad de Oswestry ODI). Después de ser anonimizados, los datos fueron incluidos en el programa estadístico SPPS v.19. Se realizó un análisis descriptivo (distribución de frecuencias, medidas de tendencia central y dispersión (IC: 95%) y análisis de varianza de medida repetidas (ANOVA) para evaluar los cambios en dolor lumbar y radicular, y grado de discapacidad. La fiabilidad de las medidas intra e interobservador se realizó mediante coeficiente de correlación intraclase (ICC) para medidas cuantitativas e Índice de Kappa para medidas cualitativas, estableciendo el grado de acuerdo según escala de Landis y Koch. Para determinar la evolución de los sujetos de estudio en cuanto a permanencia sin aparición de degeneración, se realizo un análisis univariante mediante el método de estimación actuarial y Kaplan-Meier, la comparación de las curvas de supervivencia mediante la prueba de Mantel-Haenszel y el análisis multivariante mediante el modelo de regresión de riesgos proporcionales de Cox. Las variables independientes fueron introducidas de forma dicotómica para incrementar la potencia estadística: edad (≤ 60 y ≥61 años), sexo (hombre/mujer), lordosis lumbar total (hipolordosis vs normo o hiperlordosis), lordosis lumbosacra (normo-lordosis vs hipolordosis), técnica quirúrgica (PL vs PLIF), tipo de instrumentación pedicular (tornillos abiertos vs tornillos con conector lateral), niveles de fusión (>3 niveles vs <3 niveles) y diagnóstico (estenosis de canal vs resto diagnósticos). RESULTADOS De todos los pacientes intervenidos en el periodo 2006-2010, un total de 293 pacientes cumplían los criterios de inclusión, siendo 263 válidos para el estudio. El periodo de observación osciló entre 24-82 meses con una media de 45,9 meses (DE: 17,8) y una mediana de 43. El deslizamiento anterior o posterior (anterolistesis o retrolistesis) al final del seguimiento se observó en 33 pacientes (12,5%) (IC 95%: 8,4-16,7). La rotación de los segmentos vertebrales superiores no incluidos en la fusión aumentó en el postoperatorio en 36 pacientes (13,6%) (IC 95%: 9,3-18,0). El grado de degeneración discal radiológico según la escala de Weiner grados 2 y 3 al final del seguimiento se observó en 48 discos en 35 pacientes (13,3%) (IC 95%: 9,0-17,6). La pérdida de altura discal de los discos lumbares no fusionados evaluada mediante medida en milímetros de la altura anterior, media y posterior de todos los discos libres, se observó en 159 discos en 112 pacientes (42,6%) (IC 95%: 36,4-48,8). Los cambios objetivados mediante RM con degeneración severa (grados IV y V) evaluados en 73 pacientes con estudio preoperatorio y al final del seguimiento, se observaron en 45 discos en 32 pacientes (43,8%) (IC 95%: 31,8-55,9%). Con los criterios de degeneración considerados, se objetivaron cambios radiológicos en 151 pacientes (57,4%) (IC 95%: 51,2-63,6) y cambios clínicos en 53 pacientes (20,2%) (IC 95%: 15,1-25,2). En el análisis de supervivencia realizado mediante el método actuarial el número de pacientes con cambios se incrementó de forma progresiva en diferentes intervalos durante el seguimiento. En el tercer año 12 pacientes experimentaron cambios (4,5%), en el cuarto año 12 pacientes (7,1%), en el quinto año 13 pacientes (11,2%), en el sexto año 9 pacientes (13,8%) y en el séptimo año 7 pacientes (26,9%). La mediana de supervivencia fue de 79 meses (IC 95%: 76,6 – 81,4). Los pacientes de más edad (>61 años) no mostraron mayor probabilidad de degeneración respecto a los más jóvenes (<60 años), aunque la diferencia se situó al borde del nivel de significación estadística (p=0,058). El riesgo de degeneración de discos libres no mostro diferencias estadísticamente significativas según el sexo (p= 0,096). En el análisis de la lordosis lumbosacra (LLS) postoperatoria no se observaron diferencias estadísticamente significativas en el riesgo de degeneración en fusiones hipo frente a normo o hiperlordosis (p=0,9). Según el tipo de fusión, la probabilidad de degeneración de los discos libres no mostró diferencias significativas al comparar la técnica de fusión posterolateral con circunferencial (p = 0,220). La lordosis lumbar total postoperatoria (hipolordosis frente a normo o hiperlordosis) mostró una diferencia estadísticamente significativa en el riesgo de degeneración (p=0,018), siendo éste superior en pacientes hipolordosis lumbar total postoperatoria. Los niveles de fusión sí mostraron diferencias estadísticamente significativas en cuanto a la supervivencia de los discos libres con aumento de la probabilidad de degeneración con la fusión de 3 o mas segmentos frente al resto (p=0,009). Según el tipo de instrumentación pedicular, los casos intervenidos con tornillos pediculares poliaxiales mostraron mayor probabilidad de degeneración de discos libres que aquellos intervenidos mediante tornillos con conector lateral (p < 0,001). Por diagnóstico, los pacientes intervenidos con estenosis de canal lumbar, muestran mayor probabilidad de degeneración de discos libres, de forma significativa, frente al resto de diagnósticos (p= 0,019). En el análisis de riesgos proporcionales de Cox efectuado para valorar el efecto de las diferentes variables de estudio sobre la probabilidad de degeneración del segmento adyacente se observó que en los pacientes intervenidos con tres o mas niveles de fusión el riesgo de DSA se multiplica por 2 (HR=2,076; IC 95%:1,047-4,116 ; p=0,037) y por 3 en pacientes intervenidos con tornillos abiertos (HR=2,983; IC 95%:1,548-5,748; p=0,001). DISCUSIÓN Se ha realizado un estudio longitudinal (cohorte de pacientes intervenidos mediante un procedimiento de fusión lumbar) de carácter retrospectivo (exposición y evento DSA habían ocurrido). El carácter analítico ha permitido una aproximación a las relaciones causales, magnitud y asociación entre factores relacionados y el efecto considerado (DSA). Debido a la duración desigual del periodo de seguimiento se ha recurrido al análisis de supervivencia, para determinar el tiempo hasta que ocurre la degeneración del segmento adyacente y su dependencia con otras variables. Como en estudios previos, la incidencia de cambios radiológicos ha sido superior a los cambios sintomáticos. Los signos radiológicos en segmentos libres que identifican la degeneración podrían explicar el origen multifactorial. La degeneración discal evaluada por RM y la pérdida de altura discal son los cambios mas precoces y frecuentes y serían expresión de la evolución del proceso degenerativo relacionado con la edad o agravados por los cambios biomecánicos inducidos por la fusión como aumento de la presión discal, hipermovilidad y sobrecarga facetaria, siendo la degeneración discal radiológica la expresión mas severa. La rotación en segmentos libres se ha relacionado con cambios en el tropismo facetario y la rigidez del segmento fusionado. El deslizamiento posterior (retrolistesis) se ha relacionado con el mecanismo compensador de hipolordosis pérdida en los segmentos fusionados. La edad y el sexo no mostraron diferencias significativas en el riesgo de degeneración, aunque este fue superior en pacientes mayores de 60 años y en mujeres. Tampoco se mostraron diferencias significativas en la aparición de cambios según el tipo de fusión (posterolateral vs circunferencial) y pacientes con lordosis lumbosacra normal frente a hipolordosis. Sin embargo, los pacientes intervenidos con diagnóstico de estenosis de canal, la fusión lumbar con hipolordosis, el número de niveles fusionados y el tipo de instrumentación con tornillos pediculares poliaxiales, si se observaron diferencias significativas en el riesgo de degeneración. Los pacientes con fusión por diagnóstico de estenosis de canal mostraron mayor riesgo de degeneración relacionados con la laminectomía descompresiva y exéresis de ligamento supra e infra-espinoso, así como los pacientes con hipolordosis lumbar total, mostraron un mayor riesgo de degeneración relacionados con hipermovilidad compensadora de segmentos libres y mayor riesgo de degeneración facetaria. Mediante el estudio de riesgos proporcionales (Regresión de Cox) los pacientes intervenidos con tres o mas niveles de fusión el riesgo de degeneración se multiplicaron por dos (HR= 2,076) y por tres (HR= 2,983) en pacientes intervenidos con tornillos abiertos. La fusión multinivel determina mayor rigidez y menos segmentos libres compensadores, con aumento del riesgo de inestabilidad y translación. Sorprende en el estudio, el riesgo aumentado de pacientes intervenidos con tornillos poliaxiales frente a tornillos con conector lateral. Aunque los cambios biomecánicos en segmentos libres son similares, la lesión facetaria relacionada con el punto de entrada mas medial en el pedículo podrían justificar este hallazgo. CONCLUSIONES 1.- Los cambios radiológicos relacionados con la degeneración del segmento adyacente en estudio radiológico y por RM han sido estudiados en los discos lumbares libres no fusionados con incidencia variable, siendo su frecuencia la siguiente: degeneración discal evaluada por RM (43,8%), pérdida de altura discal (42,6%), degeneración discal radiológica (13,3%), rotación (13,6%) y deslizamiento (12,5%). 2.- En pacientes intervenidos mediante un procedimiento de fusión lumbar con técnica posterolateral y circunferencial la incidencia de cambios radiológicos relacionados con la degeneración del segmento adyacente ha sido de 57,4% y los cambios sintomáticos de 20,2%. 3.- Los factores de riesgo relacionados con su aparición fueron: pacientes intervenidos con diagnóstico de estenosis de canal, la fusión con hipolordosis lumbar, el número de niveles fusionados y el uso de tornillos pediculares poliaxiales.Spinal fusion procedures have increased significantly in the last few years. Both reconstructive surgery for tumor treatment, stabilization of unstable traumatic lesions and deformity correction surgery remain absolute indications for fusion procedures. In degenerative pathology patients, decompression of neural elements remains the leading indication/criteria, however these indications of fusion become controversial if there is no instability factor. Health-related quality-of-life questionnaires (HRQOL) have been proposed as valid indicators of the patient’s own perception of his health state. Visual analogic scale (VAS), the Oswestry Disability Index (ODI) and the Short-Form Health Survey (SF-36) have been proposed as reliable indicators of both lumbar and radicular pain, disability and functional status. Computed tomography (CT) and Magnetic Resonance (MR) imaging allow for an accurate assessment of bone changes and the degree of compression of neural elements. However, full-lengths X-rays standing images retain their value as a basic diagnostic study in assessing both coronal and sagittal balance as well as spinal and pelvic parameters. Medical complications due to secondary disorders and associated with blood loss and length of procedure are not infrequent in elderly patients undergoing surgery. Surgical complications may have a temporary or definitive impact on the outcome. After a spinal fusion procedure has been carried out, the adjacent segment degeneration (ADS) can be a frequent complication. This has been defined as the radiological or clinical changes - radiological or clinical degeneration respectively - where symptoms such as lumbar and radicular pain or disability can reappear following a symptom-free period after the initial procedure, which may require a second surgery. While the question of whether these changes may be caused by the progression of degenerative changes or the fusion procedure remains controversial, they may in fact originate from a range of factors and could ultimately be due to the genetic predisposition to degeneration, result of the natural history of progressive degeneration, the alterations in adjacent segment anatomy at the time of surgery, implantation of spinal instrumentation that may directly alter the adjacent segments, or the condition being solely a biomechanical phenomenon. The clinical signs of the degeneration of the adjacent segment and the incidence of the changes have been described at various degrees of variability due to the retrospective nature of the studies, the chosen criteria and the follow-up periods. OBJECTIVE To determine the incidence of the degeneration of the adjacent segment according to radiological and clinical criteria and the factors associated with its occurrence. MATERIALS AND METHODS An observational longitudinal retrospective study of patients having undergone surgery in the period 2006-2010 with a minimum follow-up of two years and a diagnosis of degenerative pathology and instability was performed. The surgery followed a posterolateral fusion (PL) or circumferential technique via posterior lumbar inter-body fusion (PLIF) with pedicle screws and cages PEEK (Polyetheretherketone) and autologous bone. Clinical variables (back and leg pain and disability) have been analyzed in preoperative and at the end of the follow-up using VAS and ODI and radiological variables total lumbar (TLL) and lumbosacral lordosis (LSL), posterolateral radiological fusión assessment according to Lenke and Bridwell criteria, circumferential fusion with Hackenberg criteria, rotational deformity according to Nash-Moe scale, anterolisthesis or retrolisthesis in all free segments measured in millimeters, radiologic osteoarthritis of the lumbar spine (Weiner radiologic scoring), disc height loss >1mm in all free discs and Pfirrmann magnetic resonance classification of lumbar intervertebral disc degeneration. Radiological criteria for adjacent disc degeneration in all free discs were: rotational deformity ≥ 1 degree, shifting ≥ 3mm (anterolisthesis o retrolisthesis), disc height loss ≥ 1mm (anterior, central and posterior), moderate or severe radiologic disc degeneration according to Weiner scoring and severe disc MR degeneration grade IV and V (Pfirrmann classification). We considered as clinical degeneration criteria, lumbar or radicular pain (>3 points in VAS-back and VAS-legs scores) and moderate or severe disability (according to Oswestry Dissability Index ODI). After being anonymized, data was included in the SPSS (19 v). A descriptive analysis was performed (frequency distribution, central and dispersion tendency measures (CI: 95%) and analysis of variance (ANOVA) to evaluate lumbar and radicular pain and disability changes. Intra and interobserver measures reliability was performed by intraclass correlation coefficient (ICC) for quantitative measures and Kappa index for qualitative measures. Landis and Koch scale established agreement. To determine the patient´s evolution who remain without degeneration we performed a mono-variable analysis by actuarial and Kaplan-Meier methods, the comparison of survival curves by Mantel-Haenszel and multi-variable Cox proportional hazard analysis (Cox regression). Independent variables were transformed into dichotomous variables to increase the statistical power: age (≥ 61 years old and ≤ 60 years old), sex (male/female), surgical method (PL vs. PLIF), pedicle screw device system (top-loading vs. side-connecting lateral), fusion levels (<3 vs. ≥ 3 levels) and diagnosis (canal stenosis vs. others diagnosis). RESULTS Of all patients undergoing surgery in the period 2006-2010, a total of 293 met the criteria for inclusion, with 263 being valid for the study. The observation period ranged between 24-82 months with an average of 45,9 months (DE: 17,8) and a mean of 43. Anterior or posterior shifting (anterolisthesis or retrolisthesis) was observed in 33 patients (12,5%) (CI 95%: 8,4-16,7) at the end of the follow-up period. The rotation of the upper spinal segments not included in the fusion increased at the post-surgery stage in 36 patients (13,6%) (CI 95%: 9,3-18,0). The degree of radiological disc degeneration moderate or severe was observed in 48 discs in 35 patients (13,3%) (CI 95%: 9,0-17,6) according to the Weiner scoring at the end of the follow-up period. The loss of discal height of the non-fused lumbar discs measured in millimeters of the anterior, medium and posterior height of all free discs was observed in 159 discs in 112 patients (42,6%) (CI 95%: 36,4-48,8). The changes assessed in 73 patients by means of RM (severe degeneration degrees IV and V) were observed in 45 discs in 32 patients (43,8%) (CI 95%: 31,8-55,9). Based on the degeneration criteria, 151 patients showed radiological changes (57,4%) (CI 95%; 51,2-63,6) whereas in 53 patients clinical changes were found (20,2%) (CI 95%: 15,1-25,2). In survival analysis performed using the actuarial method, the number of patients with changes progressively increased at different intervals during follow-up. In the third year 12 patients experienced changes (4.5%), in the fourth year 12 patients (7.1%), in the fifth year 13 patients (11.2%), in the sixth year 9 patients (13.8%) and in the seventh year 7 patients (26.9%). The median survival was 79 months (CI 95%: 76.6-81.4). Older patients (>61 years) did not show a greater probability of degeneration compared to younger patients (<60 years), although the difference was nearly statistically significant (p=0,058). The risk of free disc degeneration did not reveal any statistically significant differences according to gender (p= 0,096). No statistically significant differences were observed as to the risk of degeneration on the post-surgery analysis of lumbosacral lordosis (LSL) (p=0,9). According to the type of fusion, the likelihood of free disc degeneration did not display significant differences in comparing posterolateral to circumferential fusion techniques (p=0,220). Total post-surgery lumbar lordosis (TLL) showed a statistically significant difference in the risk of degeneration (p=0,018), which was higher in patients with hypo-lordosis total post-surgery lumbar lordosis. Fusion levels did reveal statistically significant differences as to free disc survival with a higher probability of degeneration with the fusion of 3 or more segments (p= 0,009). According to the type of pedicular instrumentation, cases where pedicle top-loading screws were used showed a higher probability of free disc degeneration than those where side-connecting screws were used (p < 0,001). As for diagnosis, patients where lumbar canal stenosis was used reveal a significantly higher probability of free disc degeneration than any other diagnosis (p=0,019). The Cox proportional hazard analysis was applied to assess the effect of the different study variables on the probability of degeneration of the adjacent segment. The risk of degeneration of the adjacent segment doubles in patients whose surgery involved three or more levels of fusion (HR=2,076; IC 95%: 1,047-4,116; p=0,037) and triples in patients where top-loading screws were used in their surgery (HR=2,983; IC 95%: 1,548-5,748; p=0,001). DISCUSSION A longitudinal retrospective study was conducted with a patient cohort where a lumbar fusion procedure was used. The causes, magnitude, associated factors and the degeneration of the adjacent segment effect have been closely examined. Due to the varied follow-up periods, a survival analysis has been used to determine the length of time prior to the occurrence of the degeneration of the adjacent segment and its interdependence with other variables. As in previous studies, the incidence of radiological changes has been higher than that of symptomatic changes. The radiological signs in free segments of the degeneration could explain its multifactorial origin. The discal degeneration and loss of discal height are the earliest and more frequent changes which may be due to the age-related degenerative process or could be made more severe by the fusion-induced biomechanical changes, such as an increase in discal pressure, hypermobility and facet joints loads, with the radiological discal degeneration being the most severe condition. Free segment rotation has been linked with changes in tropism facet and the rigidity of the fused segment. Posterior shifting (retrolisthesis) has been associated with the compensating mechanism of lordosis lost in the fused segments. Age and gender did not show any significant differences as to the risk of degeneration although it was higher in patients older than 60 years and in women. Neither were there any significant differences in the occurrence of changes according to fusion type (posterolateral vs. circumferential) and in patients with normal lumbosacral lordosis vs. hyper-lordosis. However, patients diagnosed with canal stenosis, hypo-lordosis lumbar fusion, number of fused levels and type of instrumentation consisting in top-loading pedicle screws did display significant differences in the risk of degeneration. Patients undergoing fusion for a diagnosis of canal stenosis showed a greater risk of degeneration associated with laminectomy and supra and interspinous ligament was removed, whereas hypo-lordosis total lumbar lordosis patients displayed a higher risk of degeneration related to compensating hypermobility of free segments and facet degeneration. According to Cox proportional hazard analysis (Cox regression), in patients with three or more levels of fusion the risk of degeneration increased two-fold (HR= 2,076) and three-fold (HR= 2,983) in patients treated with open screws. The multilevel fusion causes more rigidity and fewer compensating free segments with an increase in the risk of instability. Although the biomechanical changes in free segments are similar, the facet lesion related to the medial point of the pedicle could justify this finding. CONCLUSIONS 1. Radiological changes associated with the adjacent segment degeneration have been studied and examined in non-fused free lumbar discs with a variable incidence. Their frequency is as follows: discal degeneration evaluated by RM (43,8%), discal height loss (42,6%), radiological discal degeneration (13,3%), rotation (13,6%) and shifting (12,5%). 2. In patients treated with a lumbar fusion procedure by posterolateral and circumferential techniques, the incidence of radiological changes related to the degeneration of the adjacent segment represents 57,4% and the symptomatic changes 20,2%. 3. Risk factors associated with the degeneration occurrence were: patients diagnosed with canal stenosis, lumbar hypo-lordosis fusion, number of levels fused and the use of top-load pedicle screws.