Paprosky type 3B acetabular defects: uniform pattern or spectrum of variants?

Cover Page

Cite item

Abstract

The aims of the study — to identify variants and combinations of acetabular structural damage in patients with Paprosky type 3B defects based on the three-dimensional reconstructions of the pelvis, as well as to determine the degree of heterogeneity among these variants within type 3B defects and the dependence of the formation of different damage variants on various factors.

Methods. The study included 132 patients with Paprosky type 3B acetabular defects who underwent revision total hip arthroplasty. Based on the computer tomography data, three-dimensional reconstructions of the pelvis were created. Acetabular supporting structures were assessed. Each structure was evaluated according to three levels of integrity: anatomically preserved, partially preserved/lytic destruction, and complete loss of support/full defect. The heterogeneity of defect variants was assessed using the Shannon index. The association between identified defect variants and patient-related factors was evaluated using multivariate ordinal logistic regression with calculation of odds ratios for each factor.

Results. Five main variants of acetabular damage within Paprosky type 3B defects were identified. The most common variant was the combination of a complete medial wall defect and an anterior column defect. The normalized Shannon index was 0.91 (H/Hmax), suggesting that, for the five identified variants, the heterogeneity of type 3B defects approaches the maximum possible level. A prior periprosthetic joint infection increased the odds ratios of developing a defect pattern with more extensive involvement of load-bearing structures by nearly 2.5 times, while each additional revision procedure increased the risk by 65%.

Conclusions. At least five distinct variants of acetabular load-bearing element damage within Paprosky type 3B defects can be identified. Among the five identified variants, the diversity approaches its maximal possible level. Significant factors influencing the variant of defect were a history of periprosthetic joint infection and the number of previous revision operations. Mandatory three-dimensional visualization for extensive acetabular defects gives the surgeon a more informative picture of the lost and preserved supporting elements. Mandatory three-dimensional modeling in cases of extensive acetabular defects provides the surgeon with a more informative understanding of the lost and preserved load-bearing structures.

About the authors

Anton N. Kovalenko

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: dr.ankovalenko@ya.ru
ORCID iD: 0000-0003-4536-6834
SPIN-code: 9354-1878

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, St. Petersburg

Rashid M. Tikhilov

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: rtikhilov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0733-2414
SPIN-code: 3602-4912

Dr. Sci. (Med.), Professor, Corresponding Member of the RAS

Russian Federation, St. Petersburg

Alisagib A. Dzhavadov

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Author for correspondence.
Email: alisagib.dzhavadov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6745-4707
SPIN-code: 8591-6977

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, St. Petersburg

Igor I. Shubnyakov

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: shubnyakov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0218-3106
SPIN-code: 3531-7679

Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, St. Petersburg

Artem V. Sankin

Skandinavia Clinic

Email: sankinmd@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-6183-1367
SPIN-code: 8871-5373
Russian Federation, St. Petersburg

Anastasiia S. Vasiukova

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: henek358@gmail.com
ORCID iD: 0009-0007-5187-4575
SPIN-code: 6196-7562
Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Schwartz A.M., Farley K.X., Guild G.N., Bradbury T.L. Jr. Projections and Epidemiology of Revision Hip and Knee Arthroplasty in the United States to 2030. J Arthroplasty. 2020;35(6S):S79-S85. doi: 10.1016/j.arth.2020.02.030.
  2. Шубняков И.И., Корыткин А.А., Денисов А.О., Джавадов А.А., Риахи А., Гуацаев М.С. и др. Ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава — что нас ждет? Травматология и ортопедия России. 2025;31(2):132-152. doi: 10.17816/2311-2905-17697. Shubnyakov I.I., Korytkin A.A., Denisov A.O., Dzhavadov A.A., Riahi A., Guatsaev M.S. et al. Revision Total Hip Arthroplasty — What Are We to Expect? Traumatology and Orthopedics of Russia. 2025;31(2): 132-152. (In Russian). doi: 10.17816/2311-2905-17697.
  3. Удинцева М.Ю., Волокитина Е.А., Кутепов С.М. Возмещение дефектов вертлужной впадины при эндопротезировании тазобедренного сустава. Казанский медицинский журнал. 2022;103(1):89-99. doi: 10.17816/KMJ2022-89. Udintseva M.Yu., Volokitina E.A., Kutepov S.M. Compensation of acetabular defects in hip arthroplasty. Kazan Medical Journal. 2022;103(1):89-99. (In Russian). doi: 10.17816/KMJ2022-89.
  4. Paprosky W.G., Perona P.G., Lawrence J.M. Acetabular defect classification and surgical reconstruction in revision arthroplasty. A 6-year follow-up evaluation. J Arthroplasty. 1994;9(1):33-44. doi: 10.1016/0883-5403(94)90135-x.
  5. D’Antonio J.A., Capello W.N., Borden L.S., Bargar W.L., Bierbaum B.F., Boettcher W.G. et al. Classification and management of acetabular abnormalities in total hip arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 1989;(243):126-137.
  6. Gross A.E., Allan D.G., Catre M., Garbuz D.S., Stockley I. Bone grafts in hip replacement surgery. The pelvic side. Orthop Clin North Am. 1993;24(4):679-695.
  7. Saleh K.J., Holtzman J., Gafni ASaleh L., Jaroszynski G., Wong P., Woodgate I. et al. Development, test reliability and validation of a classification for revision hip arthroplasty. J Orthop Res. 2001;19(1):50-56. doi: 10.1016/S0736-0266(00)00021-8.
  8. Тихилов Р.М., Шубняков И.И., Денисов А.О. Классификации дефектов вертлужной впадины: дают ли они объективную картину сложности ревизионного эндопротезирования тазобедренного сустава? Травматология и ортопедия России. 2019;25(1):122-141. doi: 10.21823/2311-2905-2019-25-1-122-141. Tikhilov R.M., Shubnyakov I.I., Denisov A.O. Classifications of acetabular defects: do they provide an objective picture of the complexity of revision hip arthroplasty? Traumatology and Orthopedics of Russia. 2019;25(1):122-141. (In Russian). doi: 10.21823/2311-2905-2019-25-1-122-141.
  9. Коваленко А.Н., Шубняков И.И., Джавадов А.А. Роль трехмерной визуализации при ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава. Гений ортопедии. 2020;26(3):364-369. doi: 10.18019/1028-4427-2020-26-3-364-369. Kovalenko A.N., Shubnyakov I.I., Djavadov A.A. The role of three-dimensional visualization in revision hip arthroplasty. Genij Ortopedii. 2020;26(3):364-369. (In Russian). doi: 10.18019/1028-4427-2020-26-3-364-369.
  10. Денисов А.О., Тихилов Р.М., Коваленко А.Н., Шубняков И.И., Билык С.С., Джавадов А.А. Целесообразность трехмерной визуализации при определении тяжести костных дефектов в области вертлужной впадины. Кафедра травматологии и ортопедии. 2023;(2):16-22. doi: 10.17238/2226-2016-2023-2-16-22. Denisov A.O., Tikhilov R.M., Kovalenko A.N., Shubnyakov I.I., Bilyk S.S., Dzhavadov A.A. The feasibility of three-dimensional visualization in determining the severity of acetabular bone defects. Department of Traumatology and Orthopedics. 2023;2(52):16-22. (In Russian). doi: 10.17238/2226-2016-2023-2-16-22.
  11. Loppini M., Guazzoni E., Gambaro F.M., La Camera F., Morenghi E., Grappiolo G. A new classification to characterize and predict treatment of acetabular bone defects. Arch Orthop Trauma Surg. 2024;144(7):2975-2981. doi: 10.1007/s00402-024-05327-0. .
  12. Мартыненко Д.В., Волошин В.П., Шерман Л.А., Шевырев К.В., Ошкуков С.А., Степанов Е.В. Определение деформации вертлужной впадины при предоперационном планировании эндопротезирования тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2019;25(3):153-164. doi: 10.21823/2311-2905-2019-25-3-153-164. Martynenko D.V., Voloshin V.P., Sherman L.A., Shevyrev K.V., Oshkukov S.A., Stepanov E.V. Assessment of Acetabulum Deformity During Preoperative Planning for Hip Arthroplasty. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2019;25(3):153-164. (In Russian). doi: 10.21823/2311-2905-2019-25-3-153-164.
  13. Sanghavi S.A., Paprosky W.G., Sheth N.P. Evaluation and Management of Acetabular Bone Loss in Revision Total Hip Arthroplasty: A 10-year Update. J Am Acad Orthop Surg. 2024;32(10):e466-e475. doi: 10.5435/JAAOS-D-23-00645.
  14. Meynen A., Vles G., Roussot M., Van Eemeren A., Wafa H., Mulier M. et al. Advanced quantitative 3D imaging improves the reliability of the classification of acetabular defects. Arch Orthop Trauma Surg. 2023; 143(3):1611-1617. doi: 10.1007/s00402-022-04372-x.
  15. Aprato A., Olivero M., Iannizzi G., Bistolfi A., Sabatini L., Masse A. Pelvic discontinuity in acetabular revisions: does CT scan overestimate it? A comparative study of diagnostic accuracy of 3D-modeling and traditional 3D CT scan. Musculoskelet Surg. 2020;104(2):171-177. doi: 10.1007/s12306-019-00608-z.
  16. Marongiu G., Campacci A., Capone A. Quantitative Assessment of Acetabular Defects in Revision Hip Arthroplasty Based on 3D Modeling: The Area Increase Ratio (AIR) Method. Bioengineering (Basel). 2024;11(4):341. doi: 10.3390/bioengineering11040341.
  17. Базлов В.А., Мамуладзе Т.З., Голенков О.И., Ефименко М.В., Пронских А.А., Харитонов К.Н. и др. Выбор хирургической тактики при первичном и ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава с использованием инструментов объемной визуализации. Травматология и ортопедия России. 2020;26(2):60-70. doi: 10.21823/2311-2905-2020-26-2-60-70. Bazlov V.A., Mamuladze T.Z., Golenkov O.I., Efimenko M.V., Pronskikh A.A., Kharitonov K.N. et al. Effects of 3D Imaging on Surgical Tactics in Primary and Revision Hip Arthroplasty. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2020;26(2):60-70. (In Russian). doi: 10.21823/2311-2905-2020-26-2-60-70.
  18. Zhang J., Hu Y., Ying H., Mao Y., Zhu Z., Li H. Reliability and validity test of a novel three-dimensional acetabular bone defect classification system aided with additive manufacturing. BMC Musculoskelet Disord. 2022;23(1):432. doi: 10.1186/s12891-022-05365-y.
  19. Schierjott R.A., Hettich G., Graichen H., Jansson V., Rudert M., Traina F. et al. Quantitative assessment of acetabular bone defects: A study of 50 computed tomography data sets. PLoS One. 2019;14(10):e0222511. doi: 10.1371/journal.pone.0222511.
  20. Jones S.A., Parker J., Horner M. Can a reconstruction algorithm in major acetabular bone loss be successful in revision hip arthroplasty? Bone Joint J. 2024;106-B(5 Supple B):47-53. doi: 10.1302/0301-620X.106B5.BJJ-2023-0809.R1.
  21. Musil D., Trnka T., Klouda J., PertlÍček J., Held M., StehlÍk J. Outcomes of Revisions of the Acetabular Component of THA with Paprosky Type 3a and 3b Defects Using Tantalum Trabecular Metal Implants 2-10 Years Postoperatively. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2020;87(6):387-395. (In Czech).
  22. Sculco P.K., Wright T., Malahias M.A., Gu A., Bostrom M., Haddad F. et al. The Diagnosis and Treatment of Acetabular Bone Loss in Revision Hip Arthroplasty: An International Consensus Symposium. HSS J. 2022;18(1):8-41. doi: 10.1177/15563316211034850.
  23. Ebied A.M., Ebied A.A., Marei S., Smith E. Enhancing biology and providing structural support for acetabular reconstruction in single-stage revision for infection. J Orthop Traumatol. 2019;20(1):23. doi: 10.1186/s10195-019-0530-6.
  24. Hayashi S., Hashimoto S., Takayama K., Matsumoto T., Nishida K., Kuroda R. Multiple Revision Surgeries and Acetabular Bone Defect Size May Predict Daily Activity After Revision Total Hip Arthroplasty. J Arthroplasty. 2017;32(5):1606-1611. doi: 10.1016/j.arth.2016.12.005.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig.1

Download (357KB)
3. Fig.2

Download (327KB)
4. Fig.3

Download (279KB)
5. Fig.4

Download (341KB)
6. Fig.5

Download (320KB)
7. Fig.6

Download (360KB)
8. Fig.7

Download (253KB)
9. Fig.8

Download (317KB)
10. Fig.9

Download (296KB)
11. Fig.10

Download (286KB)
12. Figure 1. The structure of variants of acetabular damage in Paprosky type 3B defects

Download (624KB)
13. Figure 2. Various options for acetabular reconstruction in Paprosky type 3B defect: a — lytic acetabular defect reconstructed using impaction bone grafting with implantation of a standard cemented acetabular component; b — complete anterior column defect reconstructed with an augment and a hemispherical acetabular component; c — complete medial wall defect reconstructed with augmentation and combined implantation of a hemicap cage; d — combination of complete medial wall and anterior column defects reconstructed with a Burch-Schneider antiprotrusio cage and a cemented acetabular component; e — combination of complete medial wall and posterior column defects reconstructed with a patient-specific acetabular component

Download (3MB)

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

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».