Subsidence of vertebral body replacement prostheses in spinal tumors: a systematic review

封面

如何引用文章

全文:

详细

Background. Vertebral body replacement is one of the key surgical methods for the treatment of spinal tumors. One of its most common complications is vertebral body implant subsidence.

The aim of the review — to compare the subsidence rates of various types of vertebral body implants used in the surgical treatment of thoracic and lumbar spinal tumors in order to determine the optimal reconstruction methods for patients with spinal tumors.

Methods. A systematic literature review was conducted in accordance with the PRISMA guidelines. The search was performed in the PubMed, Google Scholar, and eLIBRARY databases. Studies were included if they involved vertebral body replacement in patients aged 18 years and older with oncologic lesions, provided a clear definition of subsidence, and analyzed risk factors. Various implant types were evaluated, including expandable, mesh, 3D-printed commercial, and patient-specific prostheses.

Results. Thirteen studies were included in the analysis (12 retrospective and 1 prospective) comprising a total of 661 patients. The highest subsidence rates were observed with titanium mesh cages, ranging from 63.8 to 71.4%. Expandable implants demonstrated more favorable outcomes, with subsidence rates from 5.3 to 35.3%. The results for 3D-printed implants were the most inconsistent, ranging from 0 to 100% across studies. The follow-up period varied from 7.4 to 101 months.

Conclusions. Expandable implants demonstrate the most favorable subsidence rates in vertebral body replacement for patients with spinal tumors. The high subsidence rates of titanium mesh cages may be attributed to a mismatch between the elastic modulus of the implant and bone tissue. 3D-printed implants require further investigation to optimize their design and clinical use. An individualized approach to prosthesis selection considering risk factors is essential.

作者简介

Nikita Zaborovskii

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics; St. Petersburg State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: n.zaborovskii@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4562-8160
SPIN 代码: 3766-5993

Cand. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, St. Petersburg; St. Petersburg

Sheridan Shailieva

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: sheri21072001@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-2113-3077
SPIN 代码: 8199-7620
俄罗斯联邦, St. Petersburg

Sergei Masevnin

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: drmasevnin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9853-7089
SPIN 代码: 5505-2641

Cand. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, St. Petersburg

Oleg Smekalenkov

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: drsmekalenkov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4867-0332
SPIN 代码: 7902-6380

Cand. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, St. Petersburg

Vladislav Murakhovsky

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: drmurakhovsky@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9985-5636
SPIN 代码: 3819-8485
俄罗斯联邦, St. Petersburg

Dmitrii Ptashnikov

St. Petersburg Clinical Hospital of the Russian Academy of Sciences

Email: drptashnikov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5765-3158
SPIN 代码: 7678-6542

Dr. Sci. (Med.), Professor

俄罗斯联邦, St. Petersburg

参考

  1. Усиков ВД, Пташников ДА, Магомедов ШШ (2010) Корпор- и спондилэктомия в системе хирургического лечения опухолей позвоночника. Травматология и Ортопедия России 140–142
  2. Пташников ДА, Усиков В Д., Магомедов ШШ, et al (2008) Тактика хирургического лечения больных с опухолями позвоночника в сочетании с лучевой и лекарственной терапией. Травматология и Ортопедия России 106–107
  3. Заборовский НС, Масевнин СВ, Мураховский ВС, et al (2025) Факторы риска нестабильности имплантатов после спондилэктомии у пациентов с опухолями позвоночника. Гений ортопедии 31:183–193. https://doi.org/10.18019/1028-4427-2025-31-2-183-193
  4. Berjano P, Cecchinato R, Pun A, Boriani S (2020) Revision surgery for tumors of the thoracic and lumbar spine: causes, prevention, and treatment strategy. Eur Spine J 29:66–77. https://doi.org/10.1007/s00586-019-06276-8
  5. Zaborovskii N, Schlauch A, Ptashnikov D, et al (2022) Hardware Failure in Spinal Tumor Surgery: A Hallmark of Longer Survival? Neurospine 19:84–95. https://doi.org/10.14245/ns.2143180.590
  6. Kasapovic A, Bornemann R, Pflugmacher R, Rommelspacher Y (2021) Implants for Vertebral Body Replacement - Which Systems are Available and Have Become Established. Z Orthop Unfall 159:83–90. https://doi.org/10.1055/a-1017-3968
  7. Viswanathan A, Abd-El-Barr MM, Doppenberg E, et al (2012) Initial experience with the use of an expandable titanium cage as a vertebral body replacement in patients with tumors of the spinal column: a report of 95 patients. Eur Spine J 21:84–92. https://doi.org/10.1007/s00586-011-1882-7
  8. Yoshioka K, Murakami H, Demura S, et al (2017) Risk factors of instrumentation failure after multilevel total en bloc spondylectomy. Spine Surg Relat Res 1:31–39. https://doi.org/10.22603/ssrr.1.2016-0005
  9. Girolami M, Boriani S, Bandiera S, et al (2018) Biomimetic 3D-printed custom-made prosthesis for anterior column reconstruction in the thoracolumbar spine: a tailored option following en bloc resection for spinal tumors. Eur Spine J 27:3073–3083. https://doi.org/10.1007/s00586-018-5708-8
  10. Li Z, Wei F, Liu Z, et al (2020) Risk Factors for Instrumentation Failure After Total En Bloc Spondylectomy of Thoracic and Lumbar Spine Tumors Using Titanium Mesh Cage for Anterior Reconstruction. World Neurosurgery 135:e106–e115. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2019.11.057
  11. Tang X, Yang Y, Zang J, et al (2021) Preliminary Results of a 3D-Printed Modular Vertebral Prosthesis for Anterior Column Reconstruction after Multilevel Thoracolumbar Total En Bloc Spondylectomy. Orthopaedic Surgery 13:949–957. https://doi.org/10.1111/os.12975
  12. Shen FH, Gasbarrini A, Lui DF, et al (2022) Integrated Custom Composite Polyetheretherketone/Carbon fiber (PEEK/CF) Vertebral Body Replacement (VBR) in the Treatment of Bone Tumors of the Spine: A Preliminary Report From a Multicenter Study. Spine 47:252. https://doi.org/10.1097/BRS.0000000000004177
  13. Zhou H, Liu S, Li Z, et al (2022) 3D-printed vertebral body for anterior spinal reconstruction in patients with thoracolumbar spinal tumors. Journal of Neurosurgery: Spine 37:274–282. https://doi.org/10.3171/2022.1.SPINE21900
  14. Cao Y, Yang N, Wang S, et al (2023) The application of 3D-printed auto-stable artificial vertebral body in en bloc resection and reconstruction of thoracolumbar metastases. J Orthop Surg Res 18:638. https://doi.org/10.1186/s13018-023-04135-3
  15. Chen Z, Lü G, Wang X, et al (2023) Is 3D-printed prosthesis stable and economic enough for anterior spinal column reconstruction after spinal tumor resection? A retrospective comparative study between 3D-printed off-the-shelf prosthesis and titanium mesh cage. Eur Spine J 32:261–270. https://doi.org/10.1007/s00586-022-07480-9
  16. Shimizu T, Kato S, Demura S, et al (2023) Characteristics and risk factors of instrumentation failure following total en bloc spondylectomy. Bone Joint J 105-B:172–179. https://doi.org/10.1302/0301-620X.105B2.BJJ-2022-0761.R2
  17. Hu J, Song G, Chen H, et al (2023) 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 21:385. https://doi.org/10.1186/s12957-023-03271-8
  18. Hu X, Barber SM, Ji Y, et al (2023) Implant failure and revision strategies after total spondylectomy for spinal tumors. Journal of Bone Oncology 42:100497. https://doi.org/10.1016/j.jbo.2023.100497
  19. Schwendner M, Ille S, Kirschke JS, et al (2023) Clinical evaluation of vertebral body replacement of carbon fiber–reinforced polyetheretherketone in patients with tumor manifestation of the thoracic and lumbar spine. Acta Neurochir. https://doi.org/10.1007/s00701-023-05502-z
  20. Li Z, Guo L, Zhang P, et al (2022) A Systematic Review of Perioperative Complications in en Bloc Resection for Spinal Tumors. Global Spine Journal. https://doi.org/10.1177/21925682221120644
  21. Xu H, Wang X, Han Y, et al (2022) Biomechanical comparison of different prosthetic reconstructions in total en bloc spondylectomy: a finite element study. BMC Musculoskeletal Disorders 23:955. https://doi.org/10.1186/s12891-022-05919-0
  22. Heary RF, Parvathreddy N, Sampath S, Agarwal N (2017) Elastic modulus in the selection of interbody implants. Journal of Spine Surgery 3:163–167. https://doi.org/10.21037/jss.2017.05.01
  23. Warburton A, Girdler SJ, Mikhail CM, et al (2020) Biomaterials in Spinal Implants: A Review. Neurospine 17:101–110. https://doi.org/10.14245/ns.1938296.148
  24. Frost HM (2004) A 2003 update of bone physiology and Wolff’s Law for clinicians. Angle Orthod 74:3–15. https://doi.org/10.1043/0003-3219(2004)074<0003:AUOBPA>2.0.CO;2

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Figure 1. Flow diagram of article search and selection

下载 (144KB)
索引源数据

版权所有 © Eco-Vector, 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».