Факторы риска нестабильности имплантатов после спондилэктомии у пациентов с опухолями позвоночника

Введение. Спондилэктомия при опухолях позвоночника обеспечивает оптимальный локальный контроль, однако сопровождается высоким риском нестабильности имплантатов.

Цель работы — определить факторы риска нестабильности имплантатов после спондилэктомии у пациентов с опухолевым поражением позвоночника.

Материалы и методы. Ретроспективное когортное исследование включает пациентов с опухолями позвоночника, которым выполнена резекция новообразования в 2007–2023 гг. Критерии включения: спондилэктомия с установкой протеза тела позвонка, локализация в грудном или поясничном отделах, период наблюдения ≥ 12 мес. Для выявления предикторов нестабильности использованы методы LASSO-регрессии и Random Forest с последующим мультивариантным анализом.

Результаты. Нестабильность имплантатов развилась у 16 пациентов (18,4 %). Факторами риска являлись: использование костного цемента вместо аллотрансплантата (OR = 0,125, p = 0,014), несоответствие контактных поверхностей > 10° (OR = 0,214, p = 0,026), проседание протеза > 2 мм через 3 мес. (OR = 4,497, p = 0,023).

Обсуждение. Выявленные факторы риска имеют важное клиническое значение для профилактики нестабильности имплантатов. Использование костного трансплантата вместо цемента, точное соответствие контактных поверхностей и контроль раннего проседания протеза позволяют значительно снизить риск несостоятельности металлоконструкции. Полученные результаты подтверждают необходимость тщательного предоперационного планирования и регулярного послеоперационного мониторинга.

Заключение. Выявлены три независимых фактора риска нестабильности имплантатов после спондилэктомии у пациентов с опухолевым поражением позвоночника: использование костного цемента вместо аллотрансплантата, несоответствие контактных поверхностей протеза более 10°, проседание протеза более 2 мм через 3 мес., которые следует учитывать при планировании хирургического вмешательства и послеоперационном мониторинге для профилактики нестабильности металлоконструкции.

1. Заборовский Н.С., Пташников Д.А., Михайлов Д.А. и др. Онкологические принципы в хирургии опухолей позвоночника. Хирургия Позвоночника. 2021;18(2):64-72. doi: 10.14531/ss2021.2.64-72.

2. Кулага А.В., Мусаев Э.Р., Жукова Л.Г. и др. Локальное лечение пациентов с метастатическим поражением позвоночника при раке легкого. Саркомы костей мягких тканей и опухоли кожи. 2019;11:5-14.

3. Валиев А.К., Тепляков В.В., Мусаев Э.Р. и др. Практические рекомендации по лечению первичных злокачественных опухолей костей. Злокачественные опухоли. Практические рекомендации RUSSCO #3s2. 2022;12:307-329. doi: 10.18027/2224-5057-2022-12-3s2-307-329.

4. Мушкин МА, Дулаев АК, Мушкин АЮ. Опухолевые поражения позвонков: концепция комплексной оценки применительно к условиям неотложной помощи. Хирургия позвоночника. 2018;15:92-99. doi: 10.14531/ss2018.3.92-99.

5. Усиков В.Д., Пташников Д.А. Реконструктивные операции в комплексной терапии больных с гигантоклеточной опухолью позвоночника. Травматология и ортопедия России. 2005;12-15.

6. Усиков В.Д., Пташников Д.А., Магомедов Ш.Ш. Корпор- и спондилэктомия в системе хирургического лечения опухолей позвоночника. Травматология и ортопедия России. 2010;16(2)140-142. doi: 10.21823/2311-2905-2010-0-2-140-142.

7. Xu H, Wang X, Han Y, et al. Biomechanical comparison of different prosthetic reconstructions in total en bloc spondylectomy: a finite element study. BMC Musculoskelet Disord. 2022;23(1):955. doi: 10.1186/s12891-022-05919-0.

8. Glennie RA, Rampersaud YR, Boriani S, et al. A Systematic Review With Consensus Expert Opinion of Best Reconstructive Techniques After Osseous En Bloc Spinal Column Tumor Resection. Spine. 2016;41 Suppl 20:S205-S211. doi: 10.1097/BRS.0000000000001835.

9. Kasapovic A, Bornemann R, Pflugmacher R, et al. Implants for Vertebral Body Replacement - Which Systems are Available and Have Become Established. Z Orthop Unfall. 2021;159(1):83-90. doi: 10.1055/a-1017-3968.

10. Liang Y, Cao Y, Gong Z, et al. A finite element analysis on comparing the stability of different posterior fixation methods for thoracic total en bloc spondylectomy. J Orthop Surg Res. 2020;15(1):314. doi: 10.1186/s13018-020-01833-0.

11. Zaborovskii N, Schlauch A, Ptashnikov D, et al. Hardware Failure in Spinal Tumor Surgery: A Hallmark of Longer Survival? Neurospine. 2022;19(1):84-95. doi: 10.14245/ns.2143180.590.

12. Hu X, Barber SM, Ji Y, et al. Implant failure and revision strategies after total spondylectomy for spinal tumors. J Bone Oncol. 2023;42:100497. doi: 10.1016/j.jbo.2023.100497.

13. Park SJ, Lee CS, Chang BS, et al. Rod fracture and related factors after total en bloc spondylectomy. Spine J. 2019;19(10):1613-1619. doi: 10.1016/j.spinee.2019.04.018.

14. Berjano P, Cecchinato R, Pun A, Boriani S. Revision surgery for tumors of the thoracic and lumbar spine: causes, prevention, and treatment strategy. Eur Spine J. 2020;29(Suppl 1):66-77. doi: 10.1007/s00586-019-06276-8.

15. Versteeg AL, Sahgal A, Kawahara N, et al. Patient satisfaction with treatment outcomes after surgery and/or radiotherapy for spinal metastases. Cancer. 2019;125(23):4269-4277. doi: 10.1002/cncr.32465.

16. Zakaria HM, Schultz L, Mossa-Basha F, et al. Morphometrics as a predictor of perioperative morbidity after lumbar spine surgery. Neurosurg Focus. 2015;39(4):E5. doi: 10.3171/2015.7.FOCUS15257.

17. Tomita K, Kawahara N, Kobayashi T, et al. Surgical strategy for spinal metastases. Spine (Phila Pa 1976). 2001;26(3):298-306. doi: 10.1097/00007632-200102010-00016.

18. Kay FU, Ho V, Dosunmu EB, et al. Quantitative CT Detects Undiagnosed Low Bone Mineral Density in Oncologic Patients Imaged With 18F-FDG PET/CT. Clin Nucl Med. 2021;46(1):8-15. doi: 10.1097/RLU.0000000000003416.

19. Kumar N, Ramos MRD, Patel R, et al. The "Spinal Metastasis Invasiveness Index": A Novel Scoring System to Assess Surgical Invasiveness. Spine (Phila Pa 1976). 2021;46(7):478-485. doi: 10.1097/BRS.0000000000003823.

20. Schnake KJ, Stavridis SI, Kandziora F. Five-year clinical and radiological results of combined anteroposterior stabilization of thoracolumbar fractures. J Neurosurg Spine. 2014;20(5):497-504. doi: 10.3171/2014.1.SPINE13246.

21. Hu J, Song G, Chen H, et al. Surgical outcomes and risk factors for surgical complications after en bloc resection following reconstruction with 3D-printed artificial vertebral body for thoracolumbar tumors. World J Surg Oncol. 2023;21(1):385. doi: 10.1186/s12957-023-03271-8.

22. Rampersaud YR, Anderson PA, Dimar JR, et al. Spinal Adverse Events Severity System, version 2 (SAVES-V2): inter- and intraobserver reliability assessment. J Neurosurg Spine. 2016;25(2):256-263. doi: 10.3171/2016.1.SPINE14808.

23. R Core Team. R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria, 2024. Available at: https://www.R-project.org/. Accessed Nov 18, 2024.

24. Kleinke K. Multiple Imputation by Predictive Mean Matching When Sample Size Is Small. Methodology. 2018;14(1):3-15. doi: 10.1027/1614-2241/a000141.

25. Ranstam J, Cook JA. LASSO regression. J. Br. Surg. 2018;105(10):1348. doi: 10.1002/bjs.10895.

26. Genuer R, Poggi J-M, Tuleau-Malot C. Variable selection using random forests. Pattern Recognit Lett. 2010;31(14):2225*2236. doi: 10.1016/j.patrec.2010.03.014.

27. Firth D. Bias reduction of maximum likelihood estimates. Biometrika. 1993;80(1):27-38. doi: 10.2307/2336755.

28. Pavlou M, Ambler G, Seaman S, et al. Review and evaluation of penalised regression methods for risk prediction in low-dimensional data with few events. Stat Med. 2016;35(7):1159-1177. doi: 10.1002/sim.6782.

29. Shimizu T, Kato S, Demura S, et al. Characteristics and risk factors of instrumentation failure following total en bloc spondylectomy. Bone Joint J. 2023;105-B(2):172-179. doi: 10.1302/0301-620X.105B2.BJJ-2022-0761.R2.

30. Yoshioka K, Murakami H, Demura S, et al. Risk factors of instrumentation failure after multilevel total en bloc spondylectomy. Spine Surg Relat Res. 2017;1(1):31-39. doi: 10.22603/ssrr.1.2016-0005.

31. Li Z, Guo L, Zhang P, et al. A Systematic Review of Perioperative Complications in en Bloc Resection for Spinal Tumors. Global Spine J. 2023;13(3):812-822. doi: 10.1177/21925682221120644.

32. Akamaru T, Kawahara N, Tsuchiya H, et al. Healing of autologous bone in a titanium mesh cage used in anterior column reconstruction after total spondylectomy. Spine (Phila Pa 1976). 2002;27(13):E329-333. doi: 10.1097/00007632-200207010-00024.

33. Melcher RP, Harms J. Biomechanics and materials of reconstruction after tumor resection in the spinal column. Orthop Clin North Am. 2009;40(1):65-74, vi. doi: 10.1016/j.ocl.2008.09.005.

34. Zaborovskii N, Schlauch A, Shapton J, et al. Conditional survival after surgery for metastatic tumors of the spine: does prognosis change over time? Eur Spine J. 2023;32(3):1010-1020. doi: 10.1007/s00586-023-07548-0.

35. Mohammad-Shahi MH, Nikolaou VS, Giannitsios D, et al. The effect of angular mismatch between vertebral endplate and vertebral body replacement endplate on implant subsidence. J Spinal Disord Tech. 2013;26(5):268-273. doi: 10.1097/BSD.0b013e3182425eab.

36. Кабардаев Р.М., Мусаев Э.Р., Валиев A.К. и др. Многоуровневые радикальные резекции в лечении больных с опухолями позвоночника. Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи. 2021;13(2):11-17. doi: 10.17650/2070-9781-2021-13-2-11-17.

37. Vaccaro AR, Divi SN, Hassan WA. Complex Reconstruction in Tumor Patients. In: Singh K, Colman M (eds.) Surgical Spinal Oncology: Contemporary Multidisciplinary Strategies. Cham: Springer International Publis.; 2020:297-334.

38. Bokov A, Kalinina S, Leontev A, Mlyavykh S. Circumferential Fusion Employing Transforaminal vs. Direct Lateral Lumbar Interbody Fusion-A Potential Impact on Implants Stability. Front Surg. 2022;9:827999. doi: 10.3389/fsurg.2022.827999.