On the issue of the so -called aseptic instability of the endoprosthesis components after hip and knee arthroplasty (literature review).

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The rates of instability of the endoprosthesis components after arthroplasty of the joints differ significantly. Aseptic instability of the implant is the cause of revision total hip arthroplasty in 20–80 % of cases. Aseptic instability of one or both components of the endoprosthesis was the main cause of revision knee joint interventions in 17 % of cases. At the same time, the proportion of aseptic loosening of the hip joint endoprosthesis in the structure of primary revisions reaches 50.3 %, and in the structure of repeated revisions it ranks second in frequency after infectious complications, reaching 20 %. Literature data was searched in the open electronic databases of scientific literature PubMed and Library. The search was carried out by keywords and phrases. In some cases, aseptic instability of hip and knee arthroplasty is not such, since an in-depth microbiological examination can reveal the growth of low-virulent microflora. Unjustified simultaneous re-arthroplasty leads to an increase in the number of complications of this operation, in particular, periprosthetic infection. There are few works in the available literature devoted to the study of the spectrum of microflora and the definition of treatment tactics for such patients. There is an obvious need for scientific research to study the intraoperative differential diagnosis of periprosthetic infection in patients with the so-called aseptic instability of knee and hip arthroplasty in accordance with the principles of evidence-based medicine. The review analyzes publications devoted to the study of modern aspects of studying the treatment features of patients diagnosed with aseptic instability of hip and knee implants.

About the authors

A. Ismael

I. I. Mechnikov Northwestern State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: ismael-abbas@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4652-6588

A. N. Tkachenko

I. I. Mechnikov Northwestern State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: altkachenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4585-5160

V. D. Savitski

St. Petersburg State University

Email: slava_savitski@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7367-7528

References

  1. Каминский А. В., Марченкова Л. О., Поздняков А. В. Ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава: эпидемилогия, причины, факторы риска (обзор зарубежной литературы). Вестник травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова. 2015;2:83–89..
  2. Прохоренко В. М., Азизов М. Ж., Шакиров Х. Х. Ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава: исследование «случай-контроль». Современные проблемы науки и образования. 2016; 6..
  3. Harwin S. F., Sodhi N., Ehiorobo J., et al. Outcomes of Dual Mobility Acetabular Cups in Total Hip Arthroplasty Patients. Surg Technol Int. 2019;34:367–370.
  4. Kelmer G., Stone A. H., Turcotte J., King P. J. Reasons for Revision: Primary Total Hip Arthroplasty Mechanisms of Failure. J Am Acad Orthop Surg. 2021;29(2):78–87. doi: 10.5435/JAAOS-D-19-00860.
  5. Yang T., Xie J., Hu Y., An S., et al. Mid and long-term effectiveness of total hip arthroplasty with Ribbed femoral stem prosthesis in 354 cases. Chinese Journal of Reparative and Reconstructive Surgery. 2019;33(9):1116–1120. doi: 10.7507/1002-1892.201901124.
  6. Sadoghi P., Liebensteiner M., Agreiter M., et al. Revision surgery after total joint arthroplasty: a complication-based analysis using worldwide arthroplasty registers. J Arthroplasty. 2013;28(8):1329–32. doi: 10.1016/j.arth.2013.01.012.
  7. Корнилов Н. Н., Федоров Р. Э., Куляба Т. А., Филь А. С. Анализ повторных хирургических вмешательств после частичной артропластики коленного сустава: пятнадцатилетний опыт наблюдений. Современные проблемы науки и образования. 2018;2:12–12..
  8. Шубняков И. И., Тихилов Р. М., Денисов А. О. и др. Что изменилось в структуре ревизионного эндопротезирования тазобедренного сустава в последние годы? Травматология и ортопедия России. 2019;25(4):9–27..
  9. Haynes J. A., Stambough J. B., Sassoon A. A., et al. Contem porary Surgical Indications and Referral Trends in Revision Total Hip Arthroplasty: A 10-Year Review. J Arthroplasty. 2016; 31(3):622–5. doi: 10.1016/j.arth.2015.09.026.
  10. Davis E. T., Pagkalos J., Kopjar B. A higher degree of polyethylene irradiation is associated with a reduced risk of revision for aseptic loosening in total hip arthroplasties using cemented acetabular components: an analysis of 290,770 cases from the National Joint Registry of England, Wales, Northern Island and the Isle of Man. Bone Joint Res. 2020;9(9):563–571. doi: 10.1302/2046-3758.99.BJR-2020-0135.R1.
  11. Bozic K. J., Kamath A. F., Ong K., et. al. Comparative Epidemiology of Revision Arthroplasty: Failed THA Poses Greater Clinical and Economic Burdens Than Failed TKA. Clin Orthop Relat Res. 2015;473(6):2131–8. doi: 10.1007/s11999-014-4078-8.
  12. Stibolt R. D. Jr, Patel H. A., Huntley S. R., et al. Total hip arthroplasty for posttraumatic osteoarthritis following acetabular fracture: A systematic review of characteristics, outcomes, and complications. Chin J Traumatol. 2018;21(3):176–181. doi: 10.1016/j.cjtee.2018.02.004.
  13. Herry Y., Viste A., Bothorel H., et al. Long-term survivorship of a monoblock long cementless stem in revision total hip arthroplasty. Int Orthop. 2019;43(10):2279–2284. doi: 10.1007/s00264-018-4186-2.
  14. Иванцов В. А., Лашковский В. В., Богданович И. П. и др. Клинический мониторинг ревизионного эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов. Медицинские новости. 2020;10(313):23–26..
  15. Darrith B., Courtney P. M., Della Valle C. J. Outcomes of dual mobility components in total hip arthroplasty: a systematic re view of the literature. Bone Joint J. 2018;100-B(1):11–19. doi: 10.1302/0301-620X.100B1.BJJ-2017-0462.R1.
  16. McNabb D. C., Kim R. H., Springer B.D. Instability after total knee arthroplasty. J Knee Surg. 2015;28(2):97–104. doi: 10.1055/s-0034-1396080.
  17. Flick T. R., Ross B. J., Sherman W. F. Instability After Total Hip Arthroplasty and the Role of Advanced and Robotic Technology. Orthop Clin North Am. 2021;52(3):191–200. doi: 10.1016/j.ocl.2021.03.001.
  18. Балберкин А. В., Дустов Х. С., Колондаев А. Ф. Поперечно связанный сверхвысокомолекулярный полиэтилен-перспективный материал в эндопротезировании суставов. Вестник Авиценны. 2012;1(50):161–168..
  19. Максимов А. Л. Особенности ревизионного эндопротезирования тазобедренного сустава при асептической нестабильности компонентов (обзор литературы). Уральский медицинский журнал. 2017;7:93–100..
  20. Тихилов Р. М., Шубняков М. И., Бояров А. А. и др. Влияние различных факторов на темпы износа полиэтиленового вкладыша в эндопротезах тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2018;24(1).
  21. Соколовский А. В., Соколовский В. А., Блудов А. Б. и др. Долгосрочные результаты и современные принципы профилактики и лечения пациентов с асептической нестабильностью эндопротеза в онкологии. Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи. 2022;14(1):11–24.
  22. Шубняков И. И., Риахи А., Денисов А. О., и др. Основные тренды в эндопротезировании тазобедренного сустава на основании данных регистра артропластики НМИЦ ТО им. Р. Р. Вредена с 2007 по 2020 г. Травматология и ортопедия России. 2021;27(3):119–142.
  23. Борисова Л. В., Пчелова Н. Н., Дидиченко С. Н. и др. Диагностически значимые отличия асептической и септической нестабильности компонентов эндопротеза при артропластике крупных суставов. Уральский медицинский журнал. 2018;10:122–126..
  24. Рожнова О. М., Прохоренко В. М., Садовой М. А. и др. Патогенетические факторы формирования асептической нестабильности эндопротезов суставов (обзор литературы). Сибирский научный медицинский журнал;35(5):84–89..
  25. Gallo J, Goodman S. B., Konttinen Y. T., Raska M. Particle disease: biologic mechanisms of periprosthetic osteolysis in total hip arthroplasty. Innate Immun. 2013;19(2):213–24. doi: 10.1177/1753425912451779.
  26. Learmonth I. D., Young C., Rorabeck C. The operation of the century: total hip replacement. Lancet. 2007;370(9597):1508– 19. doi: 10.1016/S0140-6736(07)60457-7.
  27. Madsen R. V., Nam D., Schilcher J., et al. Mechanical instability induces osteoclast differentiation independent of the presence of a fibrous tissue interface and osteocyte apoptosis in a rat model for aseptic loosening. Acta Orthop. 2020; 91(1):115–120. doi: 10.1080/17453674.2019.1695351.
  28. Shen T. S., Gu A., Bovonratwet P., et al. Etiology and Complications of Early Aseptic Revision Total Hip Arthroplasty Within 90 Days. J Arthroplasty. 2021;36(5):1734–1739. doi: 10.1016/j.arth.2020.11.011.
  29. Parvizi J., Fassihi S. C., Enayatollahi M. A. Diagnosis of Periprosthetic Joint Infection Following Hip and Knee Arthroplasty. Orthop Clin North Am. 2016;47(3):505–15. doi: 10.1016/j.ocl.2016.03.001.
  30. Ting N. T., Della Valle C. J. Diagnosis of Periprosthetic Joint Infection-An Algorithm-Based Approach. J Arthroplasty. 2017;32(7):2047–2050. doi: 10.1016/j.arth.2017.02.070.
  31. Parvizi J., Tan T. L., Goswami K., et al. The 2018 Definition of Periprosthetic Hip and Knee Infection: An Evidence-Based and Validated Criteria. J Arthroplasty. 2018;33(5):1309–1314.e2. doi: 10.1016/j.arth.2018.02.078.
  32. Renz N., Yermak K ., Perka C., Trampuz A. Alpha Defensin Lateral Flow Test for Diagnosis of Periprosthetic Joint Infection: Not a Screening but a Confirmatory Test. J Bone Joint Surg Am. 2018;100(9):742–750. doi: 10.2106/JBJS.17.01005.
  33. Evangelopoulos D. S., Ahmad S. S., Krismer A. M., et al. Periprosthetic Infection: Major Cause of Early Failure of Prima ry and Revision Total Knee Arthroplasty. J Knee Surg. 2019;32(10):941–946. doi: 10.1055/s-0038-1672203.
  34. Berbari E. F., Marculescu C., Sia I, et al. Culture-negative prosthetic joint infection. Clin Infect Dis. 2007;45(9):1113–9. doi: 10.1086/522184.
  35. Parvizi J., Gehrke T. Definition of periprosthetic joint infection. J Arthroplasty. 2014;29(7):1331. doi: 10.1016/j.arth.2014.03.009.
  36. Loppini M., Pisano A., Di Maio M ., et al. Outcomes of patients with unexpected diagnosis of infection at total hip or total knee arthroplasty revisions. Int Orthop. 2021;45(11):2791– 2796. doi: 10.1007/s00264-021-05137-8.
  37. Винклер Т., Трампуш А., Ренц Н. и др. Классификация и алгоритм диагностики и лечения перипротезной инфекции тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2016;1:33–45.
  38. Sebastian S., Malhotra R., Sreenivas V., et al. Sonication of orthopaedic implants: A valuable technique for diagnosis of prosthetic joint infections. J Microbiol Methods. 2018;146:51– 54. doi: 10.1016/j.mimet.2018.01.015.
  39. Renard G., Laffosse J. M., Tibbo M., et al. Periprosthetic joint infection in aseptic total hip arthroplasty revision. Int Orthop. 2020;44(4):735–741. doi: 10.1007/s00264-019-04366-2.
  40. Hipfl C., Mooij W., Perka C., et al. Unexpected low-grade infections in revision hip arthroplasty for aseptic loosening: a single-institution experience of 274 hips. Bone Joint J. 2021;103-B(6):1070–1077. doi: 10.1302/0301-620X.103B6.BJJ-2020-2002.R1.
  41. Николаев Н. С., Пчелова Н. Н., Преображенская Е. В. и др. «Неожиданные» инфекции при асептических ревизиях. Травматология и ортопедия России. 2021;27(3):56–70.
  42. Purudappa P. P., Sharma O. P., Priyavadana S., et al. Unexpected positive intraoperative cultures (UPIC) in revision Hip and knee arthroplasty – A review of the literature. J Orthop. 2019;17:1–6. doi: 10.1016/j.jor.2019.06.028.
  43. Rothenberg A. C., Wilson A. E., Hayes J. P., et al. Sonication of Arthroplasty Implants Improves Accuracy of Periprosthetic Joint Infection Cultures. Clin Orthop Relat Res. 2017; 475(7):1827–1836. doi: 10.1007/s11999-017-5315-8.
  44. Neufeld M. E., Lanting B. A., Shehata M., et al. Prevalence and Outcomes of Unexpected Positive Intraoperative Cultures in Presumed Aseptic Revision Hip Arthroplasty. J Bone Joint Surg Am. 2021;103(15):1392–1401. doi: 10.2106/JBJS.20.01559.
  45. Jacobs A. M. E., Bénard M., Meis J. F., et al. The unsuspected prosthetic joint infection : incidence and consequences of positive intra-operative cultures in presumed aseptic knee and hip revisions. Bone Joint J. 2017;99-B(11):1482–1489. doi: 10.1302/0301-620X.99B11.BJJ-2016-0655.R2.
  46. Milandt N. R., Gundtoft P. H., Overgaard S. A Single Positive Tissue Culture Increases the Risk of Rerevision of Clinically Aseptic THA: A National Register Study. Clin Orthop Relat Res. 2019;477(6):1372–1381. doi: 10.1097/CORR.0000000000000609.
  47. Goswami K., Parvizi J. Culture-negative periprosthetic joint infection: is there a diagnostic role for next-generation sequencing? Expert Rev Mol Diagn. 2020;20(3):269–272. doi: 10.1080/14737159.2020.1707080.
  48. Wang H., Ren D., Li H., Wang S. Periprosthetic Joint Infection Caused by Mycoplasma hominis, Diagnosed Using Meta genomic Sequencing. Int J Gen Med. 2021;14:7003–7006. doi: 10.2147/IJGM.S330924.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

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».