Masquelet technique in a patient with defect nonunion of the ulna

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

INTRODUCTION: Orthopedic trauma surgeons face major challenges when dealing with defect nonunions of the upper limb. In cases of treatment failure in forearm pseudarthroses, the incidence of secondary osteomyelitis and bone defects can reach 22% and 7%, respectively. The conventional approach, which includes surgical debridement of the bone cavity, single-stage grafting of the defect, and fragment fixation, is frequently ineffective. According to various authors worldwide, the Masquelet technique has demonstrated favorable outcomes with minimal complications. This method consists of two stages: first, a biological membrane is formed around the defect using a cement spacer; second, the spacer is replaced with an autologous bone graft after the membrane has formed. This technique has several advantages, including improved vascularization and favorable conditions for osteointegration.

CASE DESCRIPTION: We present a successful case of surgical treatment in a patient with defect nonunion of the ulna and chronic osteomyelitis, following failed previous attempts at osteosynthesis and defect grafting. The first stage included modeling resection of the ulnar bone ends to bleeding surfaces, tunnelization, placement of a gentamicin-loaded spacer overlapping the fragment ends, and stabilization using an external fixation device. The second stage consisted of removing the external fixation device and cement spacer, autografting the defect zone with cancellous bone harvested from the iliac crest, closing the graft with the induced membrane, and osteosynthesis of the ulna using a locking compression plate (LCP).

CONCLUSION: The Masquelet technique, when applied step by step in complex cases of forearm bone defect replacement, allows for the restoration of both the ulna and the anatomical and functional integrity of the forearm, improving limb function and facilitating the patient’s return to everyday life and work.

About the authors

Gleb A. Bugaev

Hospital for war veterans

Author for correspondence.
Email: glebbugaev97@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0176-0090
SPIN-code: 7217-0354

MD

Russian Federation, 25 Soboleva st, Yekaterinburg, 620036

Anna N. Gridina

Ural State Medical University

Email: Annagridina934@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-7561-4274

student

Russian Federation, Yekaterinburg

Antonina S. Romanova

Ural State Medical University

Email: Antonina.r.03@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4247-4733

student

Russian Federation, Yekaterinburg

Arina S. Struchok

Ural State Medical University

Email: Rinaas500@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3708-7977

student

Russian Federation, Yekaterinburg

Alexander E. Vinogradsky

Hospital for war veterans; Ural State Medical University

Email: vinalexc@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2912-6291

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, 25 Soboleva st, Yekaterinburg, 620036; Yekaterinburg

Dmitriy S. Prokopyev

Hospital for war veterans; Ural State Medical University

Email: d_prok@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-6058-0647
SPIN-code: 4718-0550

MD

Russian Federation, 25 Soboleva st, Yekaterinburg, 620036; Yekaterinburg

References

  1. Chernyaev SN, Neverov VA. Modern concepts of treatment of complicated diaphyseal forearm fractures (literature review). N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2020;27(4):73–79. doi: 10.17816/vto35163 EDN: BSLUEF
  2. Kryuchkov RA, Kunafin MS, Khunafin SN. Osteomyelitis after osteosynthesis using of metal in patients with closed fractures of tubular bones. Creative surgery and oncology. 2013;(4):62–64. doi: 10.24060/2076-3093-2013-0-4-62-64 EDN: ZOQFHH.
  3. Goryachev AN, Fominykh AA, Ignatiev AG. Rotational contracture in patients with fractures of the forearm bones. Orthopaedic Genius. 2001(2):97–98. (in Russ.).
  4. Masquelet AC. Muscle reconstruction in reconstructive surgery: soft tissue repair and long bone reconstruction. Langenbecks Arch Surg. 2003;388(5):344–6. doi: 10.1007/s00423-003-0379-1
  5. Luo TD, Nunez FA Jr, Lomer AA, Nunez FA Sr. Management of recalcitrant osteomyelitis and segmental bone loss of the forearm with the Masquelet technique. J Hand Surg Eur Vol. 2017;42(6):640–642. doi: 10.1177/1753193416650171
  6. El Farhaoui A, Benalia K, Lachkar A, Abdeljaouad N, Yacoubi H. The induced membrane technique: A therapeutic option for managing bone defects in the upper extremity: Case series for 7 patients. Ann Med Surg (Lond). 2022;81:104533. doi: 10.1016/j.amsu.2022.104533
  7. Pelissier P, Masquelet AC, Bareille R, Pelissier SM, Amedee J. Induced membranes secrete growth factors including vascular and osteoinductive factors and could stimulate bone regeneration. J Orthop Res. 2004;22(1):73–79. doi: 10.1016/S0736-0266(03)00165-7
  8. Roukoz S, El Khoury G, Saghbini E, et al. Does the induced membrane have antibacterial properties? An experimental rat model of a chronic infected nonunion. Int Orthop. 2020;44(2):391–398. doi: 10.1007/s00264-019-04453-4
  9. Dilogo IH, Primaputra MRA, Pawitan JA, Liem IK. Modified Masquelet technique using allogeneic umbilical cord-derived mesenchymal stem cells for infected non-union femoral shaft fracture with a 12 cm bone defect: a case report. Int J Surg Case Rep. 2017;34:11–6. doi: 10.1016/j.ijscr.2017.03.002
  10. Gindraux F, Loisel F, Bourgeois M, et al. Induced membrane maintains its osteogenic properties even when the second stage of Masquelet’s technique is performed later. Eur J Trauma Emerg Surg. 2020;46(2):301–312. doi: 10.1007/s00068-019-01184-4
  11. Liu X, Min HS, Chai Y, Yu X, Wen G. Masquelet technique with radical debridement and alternative fixation in treatment of infected bone nonunion. Front Surg. 2022;9:1000340. doi: 10.3389/fsurg.2022.1000340
  12. Karger C, Kishi T, Schneider L, Fitoussi F, Masquelet AC; French Society of Orthopaedic Surgery and Traumatology (SoFCOT). Treatment of posttraumatic bone defects by the induced membrane technique. Orthop Traumatol Surg Res. 2012;98(1):97–102. doi: 10.1016/j.otsr.2011.11.001
  13. Rigal S, Merloz P, Le Nen D, Mathevon H, Masquelet AC; French Society of Orthopaedic Surgery and Traumatology (SoFCOT). Bone transport techniques in posttraumatic bone defects. Orthop Traumatol Surg Res. 2012;98(1):103–8. doi: 10.1016/j.otsr.2011.11.002
  14. Masquelet AC, Fitoussi F, Begue T, Muller GP. Reconstruction of the long bonesby the induced membrane and spongy autograft. Ann Chir Plast Esthet. 2000;45(3):346–53. (in French).
  15. Ladutko DYu, Podhaisky VN, Ladutko YuN, et al. Algorithm of surgical treatment of large bone defects of long tubular bones by vascularized bone grafting. Issues of Reconstructive and Plastic Surgery. 2021;24(3–4):63–75. doi: 10.52581/1814-1471/78/06 EDN: QEHHQP
  16. Borzunov DY, Kolchin SN, Malkova TA. Role of the Ilizarov non-free bone plasty in the management of long bone defects and nonunion: Problems solved and unsolved. World J Orthop. 2020;11(6):304–318. doi: 10.5312/wjo.v11.i6.304
  17. Wen G, Zhou R, Wang Y, et al. Management of post-traumatic long bone defects: A comparative study based on long-term results. Injury. 2019;50(11):2070–2074. doi: 10.1016/j.injury.2019.07.029
  18. Borzunov DYu, Mokhovikov DS, Kolchin SN, Gorbach EN. Combined use of epy Ilizarov non-free bone plasty and Masquelet technique in patients with acquired bone defects and pseudarthrosis. Orthopaedic Genius. 2020;26(4):532–538. doi: 10.18019/1028-4427-2020-26-4-532-538 EDN: XUDFWY
  19. Liodakis E, Giannoudis VP, Sehmisch S, Jha A, Giannoudis PV. Bone defect treatment: does the type and properties of the spacer affect the induction of Masquelet membrane? Evidence today. Eur J Trauma Emerg Surg. 2022;48(6):4403–4424. doi: 10.1007/s00068-022-02005-x
  20. Xie J, Wang W, Fan X, et al. Masquelet technique: effects of vancomycin concentration on quality of the induced membrane. Injury. 2022;53(3):868–877. doi: 10.1016/j.injury.2021.11.003
  21. McCall TA, Brokaw DS, Jelen BA, et al. Treatment of large segmental bone defects with reamer-irrigator-aspirator bone graft: technique and case series. Orthop Clin North Am. 2010;41(1):63–73. doi: 10.1016/j.ocl.2009.08.002
  22. Cho JW, Kim J, Cho WT, et al. Circumferential bone grafting around an absorbable gelatin sponge core reduced the amount of grafted bone in the induced membrane technique for critical-size defects of long bones. Injury. 2017;48(10):2292–305. doi: 10.1016/j.injury.2017.08.012
  23. Harrell DB, Caradonna E, Mazzucco L, et al. Non-hematopoietic essential functions of bone marrow cells: a review of scientific and clinical literature and rationale for treating bone defects. Orthop Rev (Pavia). 2015;7(4):5691. doi: 10.4081/or.2015.5691
  24. Baboolal TG, Boxall SA, El-Sherbiny YM, et al. Multipotential stromal cell abundance in cellular bone allograft: comparison with fresh age-matched iliac crest bone and bone marrow aspirate. Regen Med. 2014;9(5):593–607. doi: 10.2217/rme.14.17

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Radiographs of the right forearm in two projections .

Download (109KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Radiograph of the right forearm after the first stage of surgical treatment.

Download (64KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Second stage of ulnar reconstruction: a, dissection of the membrane, removal of the cement spacer; b, application of the LCP plate, autologous bone grafting; c, closure of the recipient site, membrane suturing.

Download (445KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Radiograph of the right forearm after cancellous bone grafting and plate osteosynthesis.

Download (58KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Functional outcome of the operated limb one year after reconstruction.

Download (128KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Radiographs of the right forearm one year after reconstruction.

Download (110KB)
Indexing metadata

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».