Outcomes of Revision Hip Replacement After Resection Arthroplasty With a Non-Free Muscle Flap Transfer for Difficult-To-Treat Periprosthetic Infection

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Resection arthroplasty with non-free muscle flap transfer allows to quickly eliminate the infection, but resulting in functional impairment of hip joint. To date, there are only a few publications with a small number of observations, where the proportion of patients who underwent the second stage of the revision hip arthroplasty (rTHA) is extremely small.

The aim of the study was to evaluate the effect of resection arthroplasty on the functional outcomes and incidence of adverse outcomes in patients with difficult-to-treat (DTT) periprosthetic infection who had previously undergone resection arthroplasty with a non-free transfer of the axial flap fom the vastus lateralis muscle.

Methods. The prospective study included 24 patients. During the period 2011–2021, at the first stage of the treatment for chronic recurrent DTT PJI of the hip, resection arthroplasty was performed with a non-free transfer of an island flap from the vastus lateralis muscle. Subsequent reimplantation of the endoprosthesis was performed in at least 1 year after the infection remission. The functional outcomes, degree of the lower limb shortening immediately before and in two or more years after revision arthroplasty (rTHA), the results of the microbiological cultures at the first and second stages of PJI treatment, technical aspects of the surgery as well as the postoperative period and long-term PJI remission were studied.

Results. Revision arthroplasty resulted in a statistically significant improvement of the postoperative functional outcome and quality of life in patients. The average Harris score agter rTHA increased from 53 to 83 points after surgery, EQ-5D degree of the quality of life increased from 50 points to 80, the overall score from 0.61 to 0.74 and average intensity of pain via VAS decreased from 3 points to 1 point in 3.1 years after rTHA (p<0.05). After reEP, complete restoration of the limb length was achieved in 29.1% of cases (n = 7) with an average compensation of the limb length for 4.5 cm. In 66.7% of patients (n = 16), the results of the intraoperative tissue biopsy microbiological analysis during reEP were culture negative. The recurrence rate of PJI was 12.5% (n = 3) up to 30 days after rTHA and 4.2% (n = 1) with a follow-up period of 3.1 years (IQR 2.1–4.1). With a single revision surgery performed without a delay, stable remission of DTT PJI was 95.8%.

Conclusion. Complex two-stage surgical treatment using resection arthroplasty with a non-free muscle flap transfer at the stage of debridement and subsequent revision has demonstrated high efficiency in eliminating the infectious process as well as restoring weight-bearing capacity and extremity function. It could be recommended as a method of choice in the treatment of patients with DTT PJI of hip joint.

About the authors

Vitaly N. Liventsov

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Author for correspondence.
Email: vnliventsov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8748-2134

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, St. Petersburg

Svetlana A. Bozhkova

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: clinpharm-rniito@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2083-2424

Dr. 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

Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, St. Petersburg

Vasily A. Artyukh

Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: artyukhva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5087-6081

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Rodríguez-Pardo D., Pigrau C., Lora-Tamayo J., Soriano A., del Toro M.D., Cobo J. et al. Gram-negative prosthetic joint infection: outcome of a debridement, antibiotics and implant retention approach. A large multicentre study. Clin Microbiol Infect. 2014;20(11):O911-O919. doi: 10.1111/1469-0691.12649.
  2. Fagotti L., Tatka J., Salles M.J.C, Queiroz M.C. Risk Factors and Treatment Options for Failure of a Two-Stage Exchange. Curr Rev Musculoskelet Med. 2018;11(3):420-427. doi: 10.1007/s12178-018-9504-1.
  3. Rosteius T., Jansen O., Fehmer T., Baecker H., Citak M., Schildhauer T.A. et al. Evaluating the microbial pattern of periprosthetic joint infections of the hip and knee. J Med Microbiol. 2018;67(11):1608-1613. doi: 10.1099/jmm.0.000835.
  4. Papadopoulos A., Ribera A., Mavrogenis A.F., Rodriguez-Pardo D., Bonnet E., Salles M.J. et al. Multidrug-resistant and extensively drug-resistant Gram-negative prosthetic joint infections: Role of surgery and impact of colistin administration. Int J Antimicrob Agents. 2019;53(3): 294-301. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2018.10.018.
  5. Wimmer M.D., Hischebeth G.T.R., Randau T.M., Gathen M., Schildberg F.A., Fröschen F.S. et al. Difficult-to-treat pathogens significantly reduce infection resolution in periprosthetic joint infections. Diagn Microbiol Infect Dis. 2020;98(2):115114. doi: 10.1016/j.diagmicrobio.2020.115114.
  6. Тихилов Р.М., Кочиш А.Ю., Разоренов В.Л., Мирзоев Н.Э. Опыт использования островкового лоскута из латеральной широкой мышцы бедра для замещения остеомиелитических дефектов в области вертлужной впадины. Травматология и ортопедия России. 2005;(3):26-29.
  7. Tikhilov R.M., Kochish A.Ju., Razorjonov V.L., Mirzoev N.E. [The experience of using the island flap from the lateral vastus muscle for the osteomyelitic defect building in acetabular region]. Travmatologiya i ortopediya Rossii [Traumatology and Orthopedics of Russia]. 2005;(3):26-29. (In Russian).
  8. Руководство по хирургии тазобедренного сустава. Под ред. Р.М. Тихилова, И.И. Шубнякова. Санкт-Петербург: РНИИТО им. Р.Р. Вредена; 2015. Т. 2. c. 208-257.
  9. [Guidelines on hip surgery]. Ed. by R. Tikhilov, I. Shubnyakov. St. Petersburg; 2015. Vol. 2. p. 208-257. (In Russian).
  10. Ливенцов В.Н., Божкова С.А., Кочиш А.Ю., Артюх В.А., Разоренов В.Л., Лабутин Д.В. Трудноизлечимая перипротезная инфекция тазобедренного сустава: результаты санирующих операций. Травматология и ортопедия России. 2019;25(4): 88-97. doi: 10.21823/2311-2905-2019-25-4-88-97.
  11. Liventsov V.N., Bozhkova S.A., Kochish A.Yu., Artyukh V.A., Razorenov V.L., Labutin D.V. [Difficult-To-Treat Periprosthetic Hip Infection: Outcomes of Debridment]. Travmatologiya i ortopediya Rossii [Traumatology and orthopedics of Russia]. 2019;25(4):88-97. (In Russian). doi: 10.21823/2311-2905-2019-25-4-88-97.
  12. Винклер Т., Трампуш А., Ренц Н., Перка К., Божкова С.А. Классификация и алгоритм диагностики и лечения перипротезной инфекции тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2016;(1):33-45.
  13. Winkler T., Trampuz A., Renz N., Perka C., Bozhkova S.A. [Сlassification and algorithm for diagnosis and treatment of hip periprosthetic infection]. Travmatologiya i ortopediya Rossii. 2016;(1):33-45. (In Russian).
  14. Suda A.J., Heppert V. Vastus lateralis muscle flap for infected hips after resection arthroplasty. J Bone Joint Surg Br. 2010;92(12):1654-1658. doi: 10.1302/0301-620X.92B12.25212.
  15. Hong J.P.J., Goh T.L.H., Choi D.H., Kim J.J., Suh H.S. The Efficacy of Perforator Flaps in the Treatment of Chronic Osteomyelitis. Plast Reconstr Surg. 2017; 140(1):179-188. doi: 10.1097/PRS.0000000000003460.
  16. Wang K.Y., Liu W.C., Chen C.F., Chen L.W., Chen H.C., Yang K.C. Osteomyocutaneous Free Fibula Flap Prevents Osteoradionecrosis and Osteomyelitis in Head and Neck Cancer Reconstruction. J Reconstr Microsurg. 2021;37(6):524-529. doi: 10.1055/s-0040-1722647.
  17. Ahlgren S.A., Gudmundsson G., Bartholdsson E. Function after removal of a septic total hip prosthesis. A survey of 27 Girdlestone hips. Acta Orthop Scand. 1980;51(3): 541-545. doi: 10.3109/17453678008990838.
  18. Ballard W.T., Lowry D.A., Brand R.A. Resection arthroplasty of the hip. J Arthroplasty. 1995;10(6): 772-779. doi: 10.1016/s0883-5403(05)80073-7.
  19. Basu I., Howes M., Jowett C., Levack B. Girdlestones excision arthroplasty: current update. Int J Surg. 2011;9(4):310-313. doi: 10.1016/j.ijsu.2011.01.012.
  20. Sharma H., De Leeuw J., Rowley D.I. Girdlestone resection arthroplasty following failed surgical procedures. Int Orthop. 2005;29(2):92-95. doi: 10.1007/s00264-004-0633-3.
  21. Vincenten C.M., Den Oudsten B.L., Bos P.K., Bolder S.B.T, Gosens T. Quality of life and health status after Girdlestone resection arthroplasty in patients with an infected total hip prosthesis. J Bone Jt Infect. 2019;4(1):10-15. doi: 10.7150/jbji.28390.
  22. Vincenten C.M., Gosens T., van Susante J.C., Somford M.P. The Girdlestone situation: a historical essay. J Bone Jt Infect. 2019;4(5):203-208. doi: 10.7150/jbji.36618.
  23. Stoklas J., Rozkydal Z. [Resection of head and neck of the femoral bone according to Girdlestone]. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2004;71(3):147-51. (In Czech).
  24. de Laat E.A., van der List J.J., van Horn J.R., Slooff T.J. Girdlestone’s pseudarthrosis after removal of a total hip prosthesis; a retrospective study of 40 patients. Acta Orthop Belg. 1991;57(2):109-113.
  25. Кавалерский Г., Мурылёв В., Елизаров П., Рукин Я., Жучков А. Антибиотикотерапия при ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава. Врач. 2011;(7):73-76.
  26. Kavalersky G., Murylev V., Rukin Ya., Zhuchkov A. [Antibiotic therapy during revision endoprosthetic replacement of the hip joint]. Vrach. 2011;(7):73-76. (In Russian).
  27. Charlton W.P., Hozack W.J., Teloken M.A., Rao R., Bissett G.A. Complications associated with reimplantation after girdlestone arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 2003;(407):119-126. doi: 10.1097/00003086-200302000-00019.
  28. Rittmeister M.E., Manthei L., Hailer N.P. Prosthetic replacement in secondary Girdlestone arthroplasty has an unpredictable outcome. Int Orthop. 2005;29(3):145-148. doi: 10.1007/s00264-005-0635-9.
  29. EuroQol Group. EuroQol — a new facility for the measurement of health-related quality of life. Health Policy. 1990;16(3):199-208. doi: 10.1016/0168-8510(90)90421-9.
  30. Scott J., Huskisson E.C. Graphic representation of pain. Pain. 1976;2(2):175-184.
  31. Shieh S.J., Jou I. Management of intractable hip infection after resectional arthroplasty using a vastus lateralis muscle flap and secondary total hip arthroplasty. Plast Reconstr Surg. 2007;120(1):202-207. doi: 10.1097/01.prs.0000264067.68714.a6.
  32. Engelbrecht E., Siegel A., Kappus M. [Total hip endoprosthesis following resection arthroplasty]. Orthopade. 1995;24(4):344-352. (In German).
  33. Barrett L., Atkins B. The clinical presentation of prosthetic joint infection. J Antimicrob Chemother. 2014;69 Suppl 1:i25-27. doi: 10.1093/jac/dku250.
  34. Boddapati V., Fu M.C., Tetreault M.W., Blevins J.L., Richardson S.S., Su E.P. Short-term Complications After Revision Hip Arthroplasty for Prosthetic Joint Infection Are Increased Relative to Noninfectious Revisions. J Arthroplasty. 2018;33(9):2997-3002. doi: 10.1016/j.arth.2018.05.001.
  35. Rasouli M.R., Restrepo C., Maltenfort M.G., Purtill J.J., Parvizi J. Risk factors for surgical site infection following total joint arthroplasty. J Bone Joint Surg Am. 2014;96(18):e158. doi: 10.2106/JBJS.M.01363.
  36. Renard G., Laffosse J.M., Tibbo M., Lucena T., Cavaignac E., Rouvillain J.L. 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.
  37. Sidhu G.A.S., Kaur H., Singh H., Hind J., Ashwood N. Prospective Study Showing Results of Large-Diameter Femoral Heads After Cementless Total Hip Replacement. Cureus. 2021;13(1):e12610. doi: 10.7759/cureus.12610.
  38. Brown T.S., McLaughlin R.J., Berry D.J., Lewallen D.G., Trousdale R.T., Sierra RJ. What Is the Survivorship of Revision Surgery Performed for the Chronically Dislocated THA? Clin Orthop Relat Res. 2019;477(2):374-379. doi: 10.1097/CORR.0000000000000392.
  39. Gilbert R.E., Cheung G., Carrothers A.D., Meyer C., Richardson J.B. Functional results of isolated femoral revision of hip resurfacing arthroplasty. J Bone Joint Surg Am. 2010;92(7):1600-1604. doi: 10.2106/JBJS.I.00698.
  40. Klima S., Zeh A., Josten C. [Reimplantation of a hip prosthesis in patients with an infected resection arthroplasty]. Z Orthop Unfall. 2008;146(5):616-623. (In German). doi: 10.1055/s-2008-1038719.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Distirbution of patients depending on the used tools for additional support before and after rTHA

Download (21KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Distribution of patients depending on the functional outcomes from the modified Harris hip score before and after rTHA

Download (18KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Liventsov V.N., Bozhkova S.A., Tikhilov R.M., Artyukh V.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 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».