Replacement of extensive bone defects in revision knee arthroplasty: Clinical cases

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Total knee arthroplasty (TKA) is one of the most common orthopedic surgeries; however, the annual increase in the number of TKAs predictably increases the number of revision interventions. The key reasons for revision TKA (reTKA) are aseptic instability, paraimplant infection, postoperative contractures, and periprosthetic fractures. The metaphyseal fixation in reTKA is performed with metaphyseal sleeves, trabecular metal reconstructive cones, or metaphyseal cones made of pure titanium.

CLINICAL CASES DESCRIPTION: This study aimed to investigate and demonstrate the outcomes of reTKAs performed according to our algorithm with various metaphyseal fixators (sleeves and cones). Systematic reviews and meta-analyses do not allow claiming the advantage of one or another metaphyseal fixator with complete certainty, and this issue remains debatable. We report clinical cases that demonstrate the potential of the suggested algorithm for choosing a metaphyseal fixator in TKA, which ensures successful supplements of bone defects, correct spatial orientation, and good clinical and functional outcomes.

CONCLUSION: This study reveals that this new algorithm for choosing a metaphyseal fixator in reTKAs allows for the correct selection of a replacement implant to ensure stable rotational and axial fixation.

About the authors

Mikhail V. Girkalo

Scientific Research Institute of Traumatology, Orthopedics and Neurosurgery of Razumovsky Saratov State Medical University

Author for correspondence.
Email: girkalo@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5847-1153
SPIN-code: 6151-4375

MD, Cand. Sci. (Med.), traumatologist-orthopedist

Russian Federation, 148 Chernyshevskogo Str., 410002, Saratov

Maxim N. Kozadaev

Scientific Research Institute of Traumatology, Orthopedics and Neurosurgery of Razumovsky Saratov State Medical University

Email: m_kozadaev_ortoped@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6235-7193
SPIN-code: 3754-7751

MD, Cand. Sci. (Med.), traumatologist-orthopedist

Russian Federation, 148 Chernyshevskogo Str., 410002, Saratov

Ivan N. Shchanitsin

Scientific Research Institute of Traumatology, Orthopedics and Neurosurgery of Razumovsky Saratov State Medical University

Email: dr.green@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-0565-5172
SPIN-code: 3653-9302

MD, Cand. Sci. (Med.), senior researcher

Russian Federation, 148 Chernyshevskogo Str., 410002, Saratov

Aleksandr V. Derevyanov

Scientific Research Institute of Traumatology, Orthopedics and Neurosurgery of Razumovsky Saratov State Medical University

Email: xandor64@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-0166-8576
SPIN-code: 8003-7321

traumatologist-orthopedist

Russian Federation, 148 Chernyshevskogo Str., 410002, Saratov

Vladimir V. Ostrovskij

Scientific Research Institute of Traumatology, Orthopedics and Neurosurgery of Razumovsky Saratov State Medical University

Email: sarniito@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8602-2715
SPIN-code: 7078-8019

MD, Dr. Sci. (Med.), директор

Russian Federation, 148 Chernyshevskogo Str., 410002, Saratov

References

  1. Belt M, Hannink G, Smolders J, et al. Reasons for revision are associated with rerevised total knee arthroplasties: an analysis of 8,978 index revisions in the Dutch Arthroplasty Register. Acta Orthop. 2021;92(5):597–601. doi: 10.1080/17453674.2021.1925036
  2. Kurtz SM, Ong KL, Lau E, Bozic KJ. Impact of the economic downturn on total joint replacement demand in the United States: updated projections to 2021. J Bone Joint Surg Am. 2014;96(8):624–630. doi: 10.2106/JBJS.M.00285
  3. Kurtz S, Ong K, Lau E, et al. Projections of primary and revision hip and knee arthroplasty in the United States from 2005 to 2030. J Bone Joint Surg Am. 2007;89(4):780–785. doi: 10.2106/JBJS.F.00222
  4. Khan M, Osman K, Green G, Haddad FS. The epidemiology of failure in total knee arthroplasty: avoiding your next revision. Bone Joint J. 2016;98-B(1 Suppl A):105–112. doi: 10.1302/0301-620X.98B1.36293
  5. Yapp LZ, Walmsley PJ, Moran M, et al. The effect of hospital case volume on re-revision following revision total knee arthroplasty. Bone Joint J. 2021;103-B(4):602–609. doi: 10.1302/0301-620X.103B4.BJJ-2020-1901.R1
  6. Rodríguez-Merchán EC, Gómez-Cardero P, Encinas-Ullán CA. Management of bone loss in revision total knee arthroplasty: therapeutic options and results. EFORT Open Rev. 2021;6(11):1073–1086. doi: 10.1302/2058-5241.6.210007
  7. Byttebier P, Dhont T, Pintelon S, et al. Comparison of Different Strategies in Revision Arthroplasty of the Knee with Severe Bone Loss: A Systematic Review and Meta-Analysis of Clinical Outcomes. J Arthroplasty. 2022;37(6S):S371.e4–S381.e4. doi: 10.1016/j.arth.2022.02.103
  8. Morgan-Jones R, Oussedik SI, Graichen H, Haddad FS. Zonal fixation in revision total knee arthroplasty. Bone Joint J. 2015;97-B(2):147–149. doi: 10.1302/0301-620X.97B2.34144
  9. Engh GA, Ammeen DJ. Bone loss with revision total knee arthroplasty: defect classification and alternatives for reconstruction. Instr Course Lect. 1999;48:167–175.
  10. Lei PF, Hu RY, Hu YH. Bone Defects in Revision Total Knee Arthroplasty and Management. Orthop Surg. 2019;11(1):15–24. doi: 10.1111/os.12425
  11. Kulyaba TA, Kornilov NN, Selin AV, et al. The ways of bone defects compensation in revision knee arthroplasty. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2011;17(3):5–12. (In Russ). doi: 10.21823/2311-2905-2011-0-3-5-12
  12. Bourne RB, Crawford HA. Principles of revision total knee arthroplasty. Orthop Clin North Am. 1998;29(2):331–337. doi: 10.1016/s0030-5898(05)70331-x
  13. Bauman RD, Lewallen DG, Hanssen AD. Limitations of structural allograft in revision total knee Arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 2009;467(3):818–824. doi: 10.1007/s11999-008-0679-4
  14. Lotke PA, Carolan GF, Puri N. Impaction grafting for bone defects in revision total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 2006;446:99–103. doi: 10.1097/01.blo.0000214414.06464.00
  15. Patel JV, Masonis JL, Guerin J, et al. The fate of augments to treat type-2 bone defects in revision knee arthroplasty. J Bone Joint Surg Br. 2004;86(2):195–199. doi: 10.1302/0301-620x.86b2.13564
  16. Bovkis GY, Kulyaba TA, Kornilov NN. Management of femur and tibia metaphyseal bone defects during revision knee arthroplasty — methods and outcomes (review). Traumatology and Orthopedics of Russia. 2016;(2):101–113. (In Russ). doi: 10.21823/2311-2905-2016-0-2-101-113
  17. Bohl DD, Brown NM, McDowell MA, et al. Do porous tantalum metaphyseal cones improve outcomes in revision total knee arthroplasty? J Arthroplasty. 2018;33(1):171–177. doi: 10.1016/j.arth.2017.07.033
  18. Huang R, Barrazueta G, Ong A, et al. Revision total knee arthroplasty using metaphyseal sleeves at short-term follow-up. Orthopedics. 2014;37(9):e804–e809. doi: 10.3928/01477447-20140825-57
  19. Bloch BV, Shannak OA, Palan J, et al. Metaphyseal sleeves in revision total knee arthroplasty provide reliable fixation and excellent medium to long-term implant survivorship. J Arthroplasty. 2020;35(2):495–499. doi: 10.1016/j.arth.2019.09.027
  20. Beckmann NA, Mueller S, Gondan M, et al. Treatment of severe bone defects during revision total knee arthroplasty with structural allografts and porous metal cones — a systematic review. J Arthroplasty. 2015;30(2):249–253. doi: 10.1016/j.arth.2014.09.016
  21. Alexander GE, Bernasek TL, Crank RL, Haidukewych GJ. Cementless metaphyseal sleeves used for large tibial defects in revision total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 2013;28(4):604–607. doi: 10.1016/j.arth.2012.08.00
  22. Agarwal S, Neogi DS, Morgan-Jones R. Metaphyseal sleeves in revision total knee arthroplasty: Minimum seven-year follow-up study. Knee. 2018;25(6):1299–1307. doi: 10.1016/j.knee.2018.09.010
  23. Patent Rus № 2777929/11.08.2022. Byul. № 23. Girkalo MV. Sposob podbora metafizarnogo fiksatora dlya zameshcheniya obshirnykh defektov bol’shebertsovoi kosti pri revizionnom endoprotezirovanii kolennogo sustava. Available from: https://findpatent.ru/patent/277/2777929.html. Accessed: 02.05.2023. (In Russ).
  24. Floría-Arnal LJ, Gómez-Blasco A, Roche-Albero A, et al. Tibial tray cementation is not necessary for knee revision with titanium metaphyseal sleeves: a mid-term prospective study in AORI 2B defects. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2021;29(10):3310–3315. doi: 10.1007/s00167-020-06185-0.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Algorithm for choosing the type of metaphyseal fixator in revision knee arthroplasty based on AORI bone defect classification, the defect area, and the outcomes of the initial test fixation of the sleeve.

Download (212KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. X-ray images of the 62 y.o. patient Ch. with F1/T2B AORI defect (a, b). The outcome of implanting a revision system with a metaphyseal sleeves (c, d).

Download (155KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. X-ray images of the 56 y.o. patient E. with AORI F2A/T2A defect (a). Control X-ray image (b) and the picture of the patient (c) taken 9 years after implanting a revision system with a metaphyseal sleeve and a shaft.

Download (82KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. X-ray images the 59 y. o. patient M with F1/T2B AORI defect (a). The metaphyseal sleeve failed due to the extensive bone defect (b). The decision about switching to a metaphyseal cone was made (c).

Download (120KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Eco-Vector



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».