The history of the development of elbow arthroplasty

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Total elbow arthroplasty is a good alternative surgical solution for many patients with severe traumatic and inflammatory joint injuries. In case of bones multiple fractures of the elbow joint, arthroplasty can restore the stability of the joint and provide early mobilization of the limb, which is not always possible when performing osteosynthesis. This literature review provides information on the design features of foreign and domestic endoprostheses of the elbow joint, long-term results of operations. The turbulent history of the development of elbow arthroplasty goes back over 60 years. At the same time, due to insufficient understanding of the biomechanics of the joint, the first attempts at its arthroplasty failed. Only in the early 70s, in connection with the improvement of the endoprostheses design and the operation technique, publications on the successful results of total elbow arthroplasty appear in the literature. In the 80s of the XX century implants with a semi-connected design and cemented placement technique have been developed, which still demonstrate better long-term results in comparison with implants with anatomical design. The analysis of publications on the topic of total elbow arthroplasty showed that significant achievements were observed only in the early 1990s, which is largely due to a better understanding of the biomechanics of the elbow joint, as a result, to the improvement of implant design and surgical technique.

About the authors

Alimurad G. Aliev

Vreden Russian Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: mur23mur@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6885-5473
SPIN-code: 9549-1027

post-graduate student, traumatologist-orthopedist

Russian Federation, 8 Baykova str., Saint Petersburg, 195427

Andrey V. Ambrosenkov

Vreden Russian Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: ambrosenkovcd@yandex.ru
SPIN-code: 9078-6269

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

Russian Federation, 8 Baykova str., Saint Petersburg, 195427

Magomed A. Cherkasov

Vreden Russian Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: dr.medik@gmail.com
SPIN-code: 6196-4531

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

Russian Federation, 8 Baykova str., Saint Petersburg, 195427

Andrey Alexandrovich Boyarov

Vreden Russian Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: boyarovvv@gmail.com
SPIN-code: 2114-2561

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

Russian Federation, 8 Baykova str., Saint Petersburg, 195427

Hasan K. Idrisov

Vreden Russian Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: idrisovhasan@yandex.ru
SPIN-code: 1919-8812

medical resident

Russian Federation, 8 Baykova str., Saint Petersburg, 195427

Alexandr O. Badmaev

Vreden Russian Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Author for correspondence.
Email: Aleckss08@yandex.ru
SPIN-code: 5218-3843

medical resident

Russian Federation, 8 Baykova str., Saint Petersburg, 195427

References

  1. Alexandrov TI, Prohorenko VM, Chorniy SI, Fomenko SM. Arthroplasty of the joints of upper limb. In: (Conference proceedings) Novye gorizonty travmatologii i ortopedii: Sbornik nauchnykh statei, posvyashchennyi 150-letiyu so dnya rozhdeniya R.R. Vredena. St. Petersburg: Rossiiskii ordena Trudovogo Krasnogo Znameni nauchno-issledovatel’skii institut travmatologii i ortopedii im. R.R. Vredena; 2017. P. 5–8. (In Russ.).
  2. Brizhan LK, Babich MI, Tsemko TD, et al. Is the elbow arthroplasty analternative to resection arthroplasty for the severe consequences of injuries and injuries? Kafedra travmatologii i ortopedii. 2016;(2):78–80. (In Russ.).
  3. Slobodskoy AB, Prokhorenko VM, Badak IS, et al. The nearest and intermediate term results arthroplastic of joints of the top finiteness. Vestnik meditsinskogo instituta “REAVIZ”: reabilitatsiya, vrach i zdorov’e. 2012;(3–4):67–74. (In Russ.).
  4. Slobodskoy AB, ProkhorenkoVM, Dunaev AG, et al. The elbow endoprosthetics. Genii ortopedii. 2011;(3):61–65. (In Russ.).
  5. Ratiev AP, Egiazaryan KA, Zhavoronkov EA, et al. Long-term results of treatment of patients with the «terrible triad» of the elbow joint. Moskovskii khirurgicheskii zhurnal. 2015;(1):44–51. (In Russ.).
  6. McKee MD, Veillette CJ, Hall JA, et al. A multicenter, prospective, randomized, controlled trial of open reduction-internal fixation versus total elbow arthroplasty for displaced intra-articular distal humeral fractures in elderly patients. J Shoulder Elbow Surg. 2009;18(1):3–12. doi: 10.1016/j.jse.2008.06.005.
  7. Shubnyakov II, Tikhilov RM, Nikolaev NS, et al. Epidemiology of primary hip arthroplasty: report from register of Vreden Russian research institute of traumatology and orthopedics. Traumato-logy and orthopedics of Russia. 2017;23(2):81–101. (In Russ.). doi: 10.21823/2311-2905-2017-23-2-81-101.
  8. Cherkasov MA, Tikhilov RM, Shubnyakov II, et al. Patient satisfaction following total hip replacement: predictors of success. Traumatology and orthopedics of Russia. 2018;24(3):45–54. (In Russ.). doi: 10.21823/2311-2905-2018-24-3-45-54.
  9. Mannan S, Ali M, Mazur L, et al. The use of tranexamic acid in total elbow replacement to reduce post-operative wound infection. J Bone Jt Infect. 2018;3(2):104–107. doi: 10.7150/jbji.25610.
  10. Tsvelev YV, Ostromensky VV. To the 500th anniversary of his birth. Ambroise Pare (Ambroise Paré, 1510-1590). Zhurnal akusherstva i zhenskikh boleznei. 2010;59(3):122–128. (In Russ.).
  11. Prokhorenko VM, Slobodskoy AB. Endoprosthetics of the elbow joint. Novosibirsk: Nauka; 2010. 80 p. (In Russ.).
  12. Venable CS. An elbow and an elbow prosthesis; case of complete loss of the lower third of the humerus. Am J Surg. 1952;83(3):271–275. doi: 10.1016/0002-9610(52)90255-9.
  13. Barr JS, Eaton RG. Elbow reconstruction with a new prosthesis to replace the distal end of the humerus. A case report. J Bone Joint Surg Am. 1965;47(7):1408–1413.
  14. Verger G. [Hemi-resection of the elbow treated by internal metallic and acrylic prosthesis]. Bord Chir. 1955;2:116–122. (In French).
  15. Street DM, Stevens PS. A humeral replacement prosthesis for the elbow: results in ten elbows. J Bone Joint Surg. 1974;56(6):1147–1158.
  16. Dee R. Total replacement arthroplasty of the elbow for rheumatoid arthritis. J Bone Joint Surg Br. 1972;54(1):88–95.
  17. Pritchard RW. Anatomic surface elbow arthroplasty: a preliminary report. Clin Orthop. 1983;(179):223–230.
  18. Van Riet RP, Morrey BF, O’Driscoll SW. The Pritchard ERS total elbow prosthesis: lessons to be learned from failure. J Shoulder Elbow Surg. 2009;18(5):791–795. doi: 10.1016/j.jse.2008.11.014
  19. Coonrad RW. History of total elbow arthroplasty. In: Inglis AE, editor. Upper Extremity Joint Replacement: Symposium on Total Joint Replacement of the Upper Extremity, 1979. St. Louis: Mosby; 1982.
  20. Dobyns JH, Bryan RS, Linscheid RL, Peterson LF. The special problems of total elbow arthroplasty. Geriatrics. 1976;31(4):57–61.
  21. Morrey BF, Bryan RS, Dobyns JH, Linscheid RL. Total elbow arthroplasty: a five-year experience at the Mayo Clinic. J Bone Joint Surg Am. 1981;63(7):1050–1063.
  22. Schöni M, Drerup S, Angst F, et al. Long-term survival of GSB III elbow prostheses and risk factors for revisions. Arch Orthop Trauma Surg. 2013;133(10):1415–1424. doi: 10.1007/s00402-013-1815-5.
  23. Welsink CL, Lambers KT, van Deurzen DF, et al. Total elbow arthroplasty: a systematic review. JBJS Rev. 2017;5(7):e4. doi: 10.2106/jbjs.rvw.16.00089.
  24. Sanchez-Sotelo J, Baghdadi YM, Morrey BF. Primary linked semiconstrained total elbow arthroplasty for rheumatoid arthritis: a single-institution experience with 461 elbows over three decades. J Bone Joint Surg Am. 2016;98(20):1741–1748. doi: 10.2106/jbjs.15.00649.
  25. Ibrahim EF, Rashid A, Thomas M. Linked semiconstrained and unlinked total elbow replacement in juvenile idiopathic arthritis: a case comparison series with mean 11.7-year follow-up. J Shoulder Elbow Surg. 2017;26(2):305–313. doi: 10.1016/j.jse.2016.06.011.
  26. Prasad N, Ali A, Stanley D. Total elbow arthroplasty for non-rheumatoid patients with a fracture of the distal humerus: a minimum ten-year follow-up. Bone Joint J. 2016;98(3):381–386. doi: 10.1302/0301-620X.98B3.35508.
  27. Prokhorenko VM, Aleksandrov TI, Chorny SI, Slobodskoy AB. The elbow joint replacement after fractures and consequences of the injuries. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2017;(5):144. (In Russ.).
  28. Zhabin GI, Shubnyakov II, Ambrosenkov AV, et al. Endoprosthetics of the elbow joint with prostheses of the associated type: medical technology. Saint Petersburg: RNIITO im. R.R. Vredena; 2009. 20 p. (In Russ.).
  29. Aliev AG, Tikhilov RM, Shubnyakov II, et al. Medium-term results of elbow arthroplasty in patients with rheumatoid arthritis. Nauchno-prakticheskaya revmatologiya. 2018;56(5):635–640. (In Russ.).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Schematic representation of the elbow joint biomechanics (the explanation is in text)

Download (71KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Total elbow endoprosthesis with constrained design GSB

Download (159KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. An advanced model of the elbow joint endoprosthesis — GSB III. The later version characterized by the presence of supporting flanges for a tighter fit on the humerus epicondyles

Download (92KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Total elbow endoprosthesis Coonrad-Morrey. The model has a semi-constrained design that allows movement in the frontal plane within 7 degrees

Download (189KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Total elbow endoprosthesis Sivash. The spherical hinge allows for movement in all planes

Download (149KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Total elbow endoprosthesis ESI with fully constrained design

Download (76KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Total elbow endoprosthesis with semi-constrained design Arete

Download (87KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2021 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».