Проседание кейджа после операций на переднем отделе субаксиальной части шейного отдела позвоночника: моноцентровое проспективное клиническое исследование с 3-летним сроком наблюдения

Статья в Elpub

Травматология и ортопедия России. 2020; 26: 139-147

Проседание кейджа после операций на переднем отделе субаксиальной части шейного отдела позвоночника: моноцентровое проспективное клиническое исследование с 3-летним сроком наблюдения

Колесов С. В., Казьмин А. И., Скорина И. В., Швец В. В., Сажнев М. Л., Пантелеев А. А., Переверзев В. С., Колбовский Д. А.

https://doi.org/10.21823/2311-2905-2020-26-2-139-147

Аннотация

Выбор имплантата для замещения дефекта тела позвонка после корпэктомии при травматических поражениях остается предметом дискуссии среди спинальных хирургов. Кейджи из наноструктурного углерода являются перспективными для применения в хирургии позвоночника.

Цель данного исследования — определить частоту и степень проседания кейджа у пациентов с травматическим поражением шейного отдела позвоночника, которым выполняли одноуровневую переднюю корпэктомию с реконструкцией углеродным или титановым кейджем в субаксиальной части шейного отдела позвоночника.

Материал и методы. Было проведено проспективное исследование 47 пациентов, которым выполняли одноуровневую корпэктомию шейного отдела позвоночника по поводу травматического поражения. Было сформировано методом адаптивной рандомизации две группы: в группу I вошли пациенты с углеродными кейджами (n = 23), а в группу II — пациенты с титановыми кейджами (n = 24). Оценку проседания и стабильности кейджей проводили по данным рентгенограмм и КТ до и после операции. Оценку качества жизни до и после операции проводили по данным опросников NDI и ВАШ.

Результаты. По данным опросников, у абсолютного большинства пациентов групп I и II в послеоперационном периоде отмечено статистически значимое улучшение качества жизни (р<0,01) Первые признаки проседания имплантатов отмечены через 3 мес. после операции в группе II. В группе I таковых не было. Итоговый результат проседания в конце срока наблюдения для группы I составил 0,6±0,4 мм, в группе II — 3,1±1,4 мм (р = 0,023). В группе II формирование костного блока между костной тканью и кейджем зафиксировано у 30% пациентов (р = 0,037), в группе I костный блок не формировался. При этом, по данным функциональных рентгенограмм, не было выявлено признаков нестабильности углеродных кейджей. Ни одному из пациентов в группах I и II не потребовалось ревизионного хирургического лечения, вызванного осложнениями, связанными с установкой кейджей.

Заключение. Результаты применения углеродных наноструктурных кейджей в качестве телозамещающих имплантатов в шейном отделе позвоночника не уступают исходам после применении титановых сетчатых кейджей. В группе I проседание углеродных кейджей значительно уступает этому показателю в группе II с титановыми кейджами. Костный блок при применение углеродных кейджей не формируется. Стоит отметить, что углеродная структура кейджей позволяет проводить лучевую диагностику оперированного сегмента без образования артефактов.

Список литературы

1. Koller H., Reynolds J., Zenner J., Forstner R., Hempfing A., Maislinger I. et al. Mid- to long-term outcome of instrumented anterior cervical fusion for subaxial injuries. Eur Spine J. 2009;18(5):630-653. doi: 10.1007/s00586-008-0879-3.

2. Колесов С.В., Пташников Д.А., Швец В.В. Повреждения спинного мозга и позвоночника. Москва: Авторская Академия; 2018. 568 с.

3. Arnold P.M., Cheng I., Harris J.A., Hussain M.M., Zhang C., Karamian B. et al. Single-Level In Vitro Kinematic Comparison of Novel Inline Cervical Interbody Devices With Intervertebral Screw, Anchor, or Blade. Global Spine J. 2019;9(7):696-707. doi: 10.1177/2192568219833055.

4. Reindl R., Ouellet J., Harvey E.J., Berry G., Arlet V. Anterior reduction for cervical spine dislocation. Spine (Phila Pa 1976). 2006;31(6):648-652. doi: 52.10.1097/01.brs.0000202811.03476.a0.

5. Hilibrand A.S., Balasubramanian K., Eichenbaum M., Thinnes J.H., DaffneS., Berta S. et al. The Effect of Anterior Cervical Fusion on Neck Motion. Spine (Phila Pa 1976). 2006;31(15):1688-1692. doi: 10.1097/01.brs.0000224165.66444.71.

6. Колбовский Д.А., Колесов С.В., Швец В.В., Рерих В.В., Вишневский А.А., Скорина И.В. и др. Остеокондуктивные свойства углеродных имплантов, применяемых в хирургии повреждений и заболеваний позвоночника (случай из практики). Гений ортопедии. 2018;24(2): 229-233. doi: 10.18019/1028-4427-2018-24-2-229-233.

7. Arts M.P., Peul W.C. Vertebral body replacement systems with expandable cages in the treatment of various spinal pathologies: a prospectively followed case series of 60 patients. Neurosurgery. 2008;63(3):537-544; discussion 544-545. doi: 10.1227/01.NEU.0000325260.00628.DC.

8. Floyd T., Ohnmeiss D. A meta-analysis of autograft versus allograft in anterior cervical fusion. Eur Spine J. 2000;9(5):398-403. doi: 10.1007/s005860000160.

9. Shriver M.F., Lewis D.J., Kshettry V.R., Rosenbaum B.P., Benzel E.C., Mroz T.E. Dysphagia Rates after Anterior Cervical Diskectomy and Fusion: A Systematic Review and Meta-Analysis. Global Spine J. 2017;7(1):95-103. doi: 10.1055/s-0036-1583944.

10. Weber M.H., Fortin M., Shen J., Tay B., Hu S.S., Berven S. et al. Graft Subsidence Following Anterior Cervical Corpectomy: A Clinical Study Comparing Different Interbody Cages. Clin Spine Surg. 2017;30(9): E1239-E1245. doi: 10.1097/BSD.0000000000000428.

11. Brenke C., Fischer S., Carolus A., Schmieder K., Ening G. Complications associated with cervical vertebral body replacement with expandable titanium cages. J Clin Neurosci. 2016;32:35-40. doi: 10.1016/j.jocn.2015.12.036.

12. Raslan F., Koehler S., Berg F., Rueckriegel S., Ernestus R.I., Meinhardt M. et al. Vertebral body replacement with PEEK-cages after anterior corpectomy in multilevel cervical spinal stenosis: A clinical and radiological evaluation. Arch Orthop Trauma Surg. 2014;134(5):611-618. doi: 10.1007/s00402-014-1972-1.

13. Лавров И.Н., Хурцилава Н.Д. Замена тел шейных позвонков углеродными имплантатами. В кн.: Заболевания и повреждения позвоночника и спинного мозга. Москва; 1985. C. 26-28

14. Лавров И.Н., Костиков В.И., Мусалатов Х.А., Хурцилава Н.Д., Куликов Л.С., Юмашев А.Г. Импланты из углерода в травматологии и ортопедии. В кн.: Ортезирование, экспресс-ортезирование и биоматериалы в травматологии и ортопедии. Харьков; 1987. C. 86-87.

15. Проценко А.И., Юмашев Г.С., Учник П.А., Швец В.В. Передний шейный спондилодез углеродными имплантатами. В кн.: Патология позвоночника. Ленинград; 1990. с. 45-48.

16. Wilson J.R., Grossman R.G., Frankowski R.F., Kiss A., Davis A.M., Kulkarni A.V. et al. A clinical prediction model for long-term functional outcome after traumatic spinal cord injury based on acute clinical and imaging factors. J Neurotrauma. 2012;29(13):2263-2271. doi: 10.1089/neu.2012.2417.

17. Gattozzi D.A., Yekzaman B.R., Jack M.M., O’Bryan M.J., Arnold P.M. Early ventral surgical treatment without traction of acute traumatic subaxial cervical spine injuries. Surg Neurol Int. 2018;9:254. doi: 10.4103/sni.sni_352_18.

18. Jain V., Madan A., Thakur M., Thakur A. Functional Outcomes of Subaxial Spine Injuries Managed With 2-Level Anterior Cervical Corpectomy and Fusion: A Prospective Study. Neurospine. 2018;15(4):368-375. doi: 10.14245/ns.1836100.050.

19. Aebi M. Surgical treatment of upper, middle and lower cervical injuries and non-unions by anterior procedures. Eur Spine J. 2010;19(Suppl 1):33-39. doi: 10.1007/s00586-009-1120-8.

20. Feuchtbaum E., Buchowski J., Zebala L. Subaxial cervical spine trauma. Curr Rev Musculoskelet Med. 2016;9(4):496-504. doi: 10.1007/s12178-016-9377-0.

21. Han M.S., Lee G.J., Kim J.H., Lee S.K., Moon B.J., Lee J.K. Outcomes of Anterior Cervical Fusion Using Polyetheretherketone Cage with Demineralized Bone Matrix and Plate for Management of Subaxial Cervical Spine Injuries. Korean J Neurotrauma. 2018;14(2): 123-128. doi: 10.13004/kjnt.2018.14.2.123.

22. Kim S.H., Lee J.K., Jang J.W., Park H.W., Hur H. Polyetheretherketone cage with demineralized bone matrix can replace iliac crest autografts for anterior cervical discectomy and fusion in subaxial cervical spine injuries. J Korean Neurosurg Soc. 2017;60(2):211-219. doi: 10.3340/jkns.2015.0203.014.

23. van Jonbergen H.P., Spruit M., Anderson P.G., Pavlov P.W. Anterior cervical interbody fusion with a titanium box cage: Early radiological assessment of fusion and subsidence. Spine J. 2005;5(6):645-649. doi: 10.1016/j.spinee.2005.07.007.

24. Kabir S.M., Alabi J., Rezajooi K., Casey A.T. Anterior cervical corpectomy: Review and comparison of results using titanium mesh cages and carbon fibre reinforced polymer cages. Br J Neurosurg. 2010;24(5):542-546. doi: 10.3109/02688697.2010.503819.

25. Lonjon N., Favreul E., Huppert J., Lioret E., Delhaye M., Mraidi R. Clinical and radiological outcomes of a cervical cage with integrated fixation. Medicine (Baltimore). 2019;98(3):e14097. doi: 10.1097/MD.0000000000014097.

26. Yamagata T., Takami T., Uda T., Ikeda H., Nagata T., Sakamoto S. et al. Outcomes of contemporary use of rectangular titanium stand-alone cages in anterior cervical discectomy and fusion: Cage subsidence and cervical alignment. J Clin Neurosci. 2012;19(12):1673-678. doi: 10.1016/j.jocn.2011.11.043.

27. Sun K., Sun J., Wang S., Xu X., Wang Y., Xu T. et al. Placement of Titanium Mesh in Hybrid Decompression Surgery to Avoid Graft Subsidence in Treatment of Three-Level Cervical Spondylotic Myelopathy: Cephalad or Caudal? Med Sci Monit. 2018;24:9479-9487. doi: 10.12659/MSM.912650.

Traumatology and Orthopedics of Russia. 2020; 26: 139-147

Cage Subsidence after Surgery on the Anterior Part of the Subaxial Cervical Spine: a Monocentric Prospective Clinical Study with a 3-Year Follow-Up

Kolesov S. V., Kazmin A. I., Skorina I. V., Shvets V. V., Sazhnev M. L., Panteleev A. A., Pereverzev V. S., Kolbovski D. A.

https://doi.org/10.21823/2311-2905-2020-26-2-139-147

Abstract

The choice of an implant for vertebra body defect replacement in corpectomy for traumatic lesions remains a point of discussion among spinal surgeons. Nanostructured carbon cages are promising for use in spinal surgery.

The purpose of this study was to determine the rate and degree of cage subsidence in the patients with traumatic lesions of the cervical spine undergone a single-level anterior corpectomy in the subaxial part of the cervical spine with reconstruction using a carbon or titanium cage.

Materials and Methods. A prospective study included 47 patients undergone a single-level corpectomy of the cervical spine due to traumatic injury. Two groups were formed by adaptive randomization: group I with the patients with carbon cages (n = 23), and group II with the patients with titanium cages (n = 24). The evaluation of cages subsidence and stability was carried by X-rays and CT before and after surgery. The quality of life before and after the surgery was evaluated using NDI and VAS questionnaires.

Results. According to the questionnaires, the absolute majority of the patients in both groups showed a statistically significant improvement of quality of life in the postoperative period (p<0.01). The first signs of implant subsidence were noted 3 months after surgery in group II. There were none of such cases in group I. The final result of the subsidence at the end of the follow-up comprised: for group I 0.6±0.4 mm, for group II 3.1±1.4 mm (p = 0.023). In group II, the bone block between bone tissue and the cage was recorded in 30% of patients (p = 0.037), in group I, the bone block was not formed. At the same time, according to the functional X-ray data, there were no signs of carbon cages instability in group I. None of the patients in groups I and II required revision surgery due to complications associated with cages placement.

Conclusion. The outcomes of carbon nanostructure cages placement as bodyreplacing implants in the cervical spine were not inferior to the outcomes of titanium mesh cages using. In group I, the carbon cages subsidence was significantly lower than in group II with titanium cages. The bone block was not formed in the case of carbon cages. It is worth noting that the carbon structure of the cages allowed the radiological diagnostics of the operated segment without artifacts formation.

References

2. Kolesov S.V., Ptashnikov D.A., Shvets V.V. Povrezhdeniya spinnogo mozga i pozvonochnika. Moskva: Avtorskaya Akademiya; 2018. 568 s.

4. Reindl R., Ouellet J., Harvey E.J., Berry G., Arlet V. Anterior reduction for cervical spine dislocation. Spine (Phila Pa 1976). 2006;31(6):648-652. doi: 52.10.1097/01.brs.0000202811.03476.a0.

6. Kolbovskii D.A., Kolesov S.V., Shvets V.V., Rerikh V.V., Vishnevskii A.A., Skorina I.V. i dr. Osteokonduktivnye svoistva uglerodnykh implantov, primenyaemykh v khirurgii povrezhdenii i zabolevanii pozvonochnika (sluchai iz praktiki). Genii ortopedii. 2018;24(2): 229-233. doi: 10.18019/1028-4427-2018-24-2-229-233.

8. Floyd T., Ohnmeiss D. A meta-analysis of autograft versus allograft in anterior cervical fusion. Eur Spine J. 2000;9(5):398-403. doi: 10.1007/s005860000160.

13. Lavrov I.N., Khurtsilava N.D. Zamena tel sheinykh pozvonkov uglerodnymi implantatami. V kn.: Zabolevaniya i povrezhdeniya pozvonochnika i spinnogo mozga. Moskva; 1985. C. 26-28

14. Lavrov I.N., Kostikov V.I., Musalatov Kh.A., Khurtsilava N.D., Kulikov L.S., Yumashev A.G. Implanty iz ugleroda v travmatologii i ortopedii. V kn.: Ortezirovanie, ekspress-ortezirovanie i biomaterialy v travmatologii i ortopedii. Khar'kov; 1987. C. 86-87.

15. Protsenko A.I., Yumashev G.S., Uchnik P.A., Shvets V.V. Perednii sheinyi spondilodez uglerodnymi implantatami. V kn.: Patologiya pozvonochnika. Leningrad; 1990. s. 45-48.

19. Aebi M. Surgical treatment of upper, middle and lower cervical injuries and non-unions by anterior procedures. Eur Spine J. 2010;19(Suppl 1):33-39. doi: 10.1007/s00586-009-1120-8.

20. Feuchtbaum E., Buchowski J., Zebala L. Subaxial cervical spine trauma. Curr Rev Musculoskelet Med. 2016;9(4):496-504. doi: 10.1007/s12178-016-9377-0.

Аннотация

Cage Subsidence after Surgery on the Anterior Part of the Subaxial Cervical Spine: a Monocentric Prospective Clinical Study with a 3-Year Follow-Up

Abstract

События