Effect of Radical Hip Reconstruction in Children With Hip Subluxation on Sagittal Balance and Type of Vertical Posture: Mid-Term Results

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Hip instability in the form of hip subluxation, regardless of its etiology, leads not only to the formation of excessive pelvic anteversion and lumbar hyperlordosis, but also to the early development of hip osteoarthritis. The lack of information in the world literature on possible changes in sagittal balance parameters in this category of patients after triple pelvic osteotomy requires such studies.

Aim of the study is to evaluate the spino-pelvic sagittal balance and the type of vertical posture in children with hip subluxation of different genesis after radical reconstructive intervention in the mid-term follow-up period.

Methods. The study is based on the analysis of clinical and X-ray results of 50 patients (50 hip joints) aged 10 to 17 years with hip subluxation operated on between 2018 and 2019. The patients were divided into two groups: group I consisted of 30 patients (30 hip joints) with Crowe type I dysplasia; group II consisted of 20 patients (20 hip joints) with Legg-Calvé-Perthes disease. All children underwent triple pelvic osteotomy.

Results. Different approaches to triple pelvic osteotomy in patients with hip instability of various genesis allowed to significantly affect the spino-pelvic sagittal balance and the type of vertical posture. In all patients there was a decrease in the sacral slope value, spino-sacral angle, the magnitude of lumbar lordosis, as well as a change in the sagittal vertical axis value from strongly negative to neutral.

Conclusion. Analysis of mid-term results of surgical treatment of children with hip instability in the form of hip subluxation and Legg-Calvé-Perthes disease using 3D modeling and prototyping of individual guides showed that the triple pelvic osteotomy leads to the reduction of both excessive pelvic anteversion and lumbar hyperlordosis, resulting in the transformation of physiologically disadvantageous hyperlordotic type of vertical posture into harmonious one.

About the authors

Pavel I. Bortulev

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Author for correspondence.
Email: pavel.bortulev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4931-2817

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, St. Petersburg

Sergei V. Vissarionov

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery; Mechnikov North-Western State Medical University

Email: vissarionovs@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4235-5048

Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

Dmitriy B. Barsukov

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: dbbarsukov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9084-5634

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, St. Petersburg

Ivan Yu. Pozdnikin

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: pozdnikin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7026-1586

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, St. Petersburg

Makhmud S. Poznovich

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: poznovich@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-2534-9252
Russian Federation, St. Petersburg

Tamila V. Baskaeva

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: tamila-baskaeva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9865-2434
Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Vaz G., Roussouly P., Berthonnaud E., Dimnet J. Sagittal morphology and equilibrium of pelvis and spine. Eur Spine J. 2002;(11):80-87. doi: 10.1007/s005860000224.
  2. Legaye J., Duval-Beaupère G., Hecquet J., Marty C. Pelvic incidence: a fundamental pelvic parameter for three-dimensional regulation of spinal sagittal curves. Eur Spine J. 1998;7(2):99-103. doi: 10.1007/s005860050038.
  3. Li Y., Sun J., Wang G. Lumbar lordosis morphology correlates to pelvic incidence and erector spinae muscularity. Sci Rep. 2021;11(1):802. doi: 10.1038/s41598-020-80852-7.
  4. Bailey J.F., Shefi S., Soudack M., Kramer P.A., Been E. Development of Pelvic Incidence and Lumbar Lordosis in Children and Adolescents. Anat Rec (Hoboken). 2019;302(12):2132-2139. doi: 10.1002/ar.24209.
  5. Roussouly P., Pinheiro-Franco J.L. Biomechanical analysis of the spino-pelvic organization and adaptation in pathology. Eur Spine J. 2011;20 Suppl 5(Suppl 5):609-618. doi: 10.1007/s00586-011-1928-x.
  6. Бортулёв П.И., Виссарионов С.В., Басков В.Е., Овечкина Ф.В., Барсуков Д.Б., Поздникин И.Ю. Клинико-рентгенологические показатели позвоночно-тазовых соотношений у детей с диспластическим подвывихом бедра. Травматология и ортопедия России. 2018;24(3):74-82. doi: 10.21823/2311-2905-2018-24-3-74-82. Bortulev P.I., Vissarionov S.V., Baskov V.E., Ovechkina A.V., Barsukov D.B., Pozdnikin I.Yu. Clinical and Roentgenological Criteria of Spine-pelvis Ratios in Children with dysplastic Femur Subluxation. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2018;24(3):74-82. (In Russian). doi: 10.21823/2311-2905-2018-24-3-74-82.
  7. Бортулёв П.И., Виссарионов С.В., Барсуков Д.Б., Поздникин И.Ю., Басков В.Е., Баскаева Т.В. и др. Оценка рентгенологических показателей позвоночно-тазового комплекса у детей с подвывихом бедра при болезни Легга–Кальве–Пертеса. Травматология и ортопедия России. 2021;27(3):19-28. doi: 10.21823/2311-2905-2021-27-3-19-28. Bortulev P.I., Vissarionov S.V., Barsukov D.B., Pozdnikin I.Y., Baskov V.E., Baskaeva T.V. et al. Evaluation of Radiological Parameters of the Spino-Pelvic Complex in Children with Hip Subluxation in Legg-Calve-Perthes Disease. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2021;27(3):19-28. (In Russian). doi: 10.21823/2311-2905-2021-27-3-19-28.
  8. Farsetti P., Caterini R., De Maio F., Potenza V., Efremov K., Ippolito E. Tönnis triple pelvic osteotomy for the management of late residual acetabular dysplasia: mid-term to long-term follow-up study of 54 patients. J Pediatr Orthop B. 2019;28(3):202-206. doi: 10.1097/BPB.0000000000000575.
  9. Камоско М.М., Басков В.Е., Барсуков Д.Б., Поздникин И.Ю., Григорьев И.В. Транспозиция вертлужной впадины путем тройной остеотомии таза при лечении детей с дисплазией тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2014;(3):76-85. doi: 10.21823/2311-2905-2014-0-3-76-85. Kamosko M.M., Baskov V.E., Barsukov D.B., Pozdnikin I.Yu., Grigoriev I.V. Transposition of the acetabulum after triple pelvic osteotomy in the treatment of children with hip dysplasia. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2014;(3):76-85 (In Russian). doi: 10.21823/2311-2905-2014-0-3-76-85.
  10. van Hellemondt G.G., Sonneveld H., Schreuder M.H., Kooijman M.A., de Kleuver M. Triple osteotomy of the pelvis for acetabular dysplasia: results at a mean follow-up of 15 years. J Bone Joint Surg Br. 2005;87(7):911-915. doi: 10.1302/0301-620X.87B7.15307.
  11. Saqib M., Salman M., Hayat S., Khan M.A., Ullah S. Developmental Dysplasia Of The Hip In Older Children; Prospects Of Functional And Radiological Outcome Following A Single Stage Triple Procedure. J Ayub Med Coll Abbottabad. 2019;31(3):427-431.
  12. de Kleuver M., Kooijman M.A., Pavlov P.W., Veth R.P. Triple osteotomy of the pelvis for acetabular dysplasia: results at 8 to 15 years. J Bone Joint Surg Br. 1997;79(2):225-229. doi: 10.1302/0301-620x.79b2.7167.
  13. Leunig M., Ganz R. The evolution and concepts of joint-preserving surgery of the hip. Bone Joint J. 2014; 96-B(1):5-18. doi: 10.1302/0301-620X.96B1.32823.
  14. Camurcu I.Y., Yildirim T., Buyuk A.F., Gursu S.S., Bursali A., Sahin V. Tönnis triple pelvic osteotomy for Legg-Calve-Perthes disease. Int Orthop. 2015;39(3):485-490. doi: 10.1007/s00264-014-2585-6.
  15. Rosello O., Solla F., Oborocianu I., Chau E., ElHayek T., Clement J.L. et al. Advanced containment methods for Legg-Calvé-Perthes disease: triple pelvic osteotomy versus Chiari osteotomy. Hip Int. 2018;28(3):297-301. doi: 10.5301/hipint.5000569.
  16. Pailhé R., Cavaignac E., Murgier J., Cahuzac J.P., de Gauzy J.S., Accadbled F. Triple osteotomy of the pelvis for Legg-Calve-Perthes disease: a mean fifteen year follow-up. Int Orthop. 2016;40(1):115-122. doi: 10.1007/s00264-015-2687-9.
  17. Челпаченко О.Б., Жердев К.В., Фисенко А.П., Бутенко А.С., Яцык С.П., Дьяконова Е.Ю. и др. Хирургическая коррекция баланса туловища при деформациях позвоночника и нестабильности тазобедренных суставов. Детская хирургия. Журнал им. Ю.Ф. Исакова. 2020;24(4):256-265. doi: 10.18821/1560-9510-2020-24-4-256-265. Chelpachenko O.B., Zherdev K.V., Fisenko A.P., Butenko A.S., Yatsyk S.P., Dyakonova E.Yu. et al. Surgical correction of trunk balance in spinal deformities and in instability of hip joints. Russian Journal of Pediatric Surgery. 2020;24(4):256-265. (In Russian). doi: 10.18821/1560-9510-2020-24-4-256-265.
  18. Камоско М.М., Баиндурашвили А.Г. Диспластический коксартроз у детей и подростков (клиника, патогенез, хирургическое лечение). Санкт-Петербург: СпецЛит; 2010. с. 54-72. Kamosko M.M., Baindurashvili A.G. Dysplastic coxarthrosis in children and adolescents (clinic, pathogenesis, surgical treatment). St. Petersburg: SpetsLit; 2010. p. 54-72.
  19. Direito-Santos B., França G., Nunes J., Costa A., Rodrigues E.B., Silva A.P. et al. Acetabular retroversion: Diagnosis and treatment. EFORT Open Rev. 2018 12;3(11):595-603. doi: 10.1302/2058-5241.3.180015.
  20. Hesarikia H., Rahimnia A., Emami Meybodi M.K. Differences between male and female sagittal spinopelvic parameters and alignment in asymptomatic pediatric and young adults. Minerva Ortop Traumatol. 2018;69(2):44-48. doi: 10.23736/S0394-3410.18.03867-5.
  21. Chevillotte T., Chan S.K., Grobost P., Laouissat F., Darnis A., Silvestre C. et al. Quantifying the Spinal Lordosis Ratio Unique to the Type of Spinal Sagittal Alignment in a Normal Population. Global Spine J. 2022:21925682221133748. doi: 10.1177/21925682221133748.
  22. Duval-Beaupère G., Robain G. Visualization on full spine radiographs of the anatomical connections of the centres of the segmental body mass supported by each vertebra and measured in vivo. Int Orthop. 1987;11(3):261-269. doi: 10.1007/BF00271459.
  23. Soydan Z., Bayramoglu E., Altas O. The Impact of Spinopelvic Alignment on the Facet Joint Degeneration. Global Spine J. 2023. A head of print. doi: 10.1177/21925682231162813.
  24. Cho Y., Jo D.J., Hyun S.J., Park J.H., Yang N.R. From the Spinopelvic Parameters to Global Alignment and Proportion Scores in Adult Spinal Deformity. Neurospine. 2023;20(2):467-477. doi: 10.14245/ns.2346374.187.
  25. Labelle H., Mac-Thiong J.M., Roussouly P. Spino-pelvic sagittal balance of spondylolisthesis: a review and classification. Eur Spine J. 2011;20 Suppl 5(Suppl 5):641-646. doi: 10.1007/s00586-011-1932-1.
  26. Burton D.A., Karkenny A.J., Schulz J.F., Hanstein R., Gomez J.A. Sagittal spinopelvic changes after posterior spinal fusion in adolescent idiopathic scoliosis. J Child Orthop. 2020;14(6):544-553. doi: 10.1302/1863-2548.14.200155.
  27. Rivière C., Hardijzer A., Lazennec J.Y., Beaulé P., Muirhead-Allwood S., Cobb J. Spine-hip relations add understandings to the pathophysiology of femoro-acetabular impingement: A systematic review. Orthop Traumatol Surg Res. 2017;103(4):549-557. doi: 10.1016/j.otsr.2017.03.010.
  28. Batra S., Khare T., Kabra A.P., Malhotra R. Hip-spine relationship in total hip arthroplasty — Simplifying the concepts. J Clin Orthop Trauma. 2022;29:101877. doi: 10.1016/j.jcot.2022.101877.
  29. Louette S., Wignall A., Pandit H. Spinopelvic Relationship and Its Impact on Total Hip Arthroplasty. Arthroplasty Today. 2022;17:87-93. doi: 10.1016/j.artd.2022.07.001.
  30. Mancino F., Cacciola G., Di Matteo V., Perna A., Proietti L., Greenberg A. et al. Surgical implications of the hip-spine relationship in total hip arthroplasty. Orthop Rev (Pavia). 2020;12(Suppl 1):8656. doi: 10.4081/or.2020.8656.
  31. Zagra L., Benazzo F., Dallari D., Falez F., Solarino G., D’Apolito R. et al. Current concepts in hip-spine relationships: making them practical for total hip arthroplasty. EFORT Open Rev. 2022;7(1):59-69. doi: 10.1530/EOR-21-0082.
  32. Кулешов А.А., Ветрилэ М.С., Захарин В.Р., Овсянкин А.В., Кузьминова Е.С., Лисянский И.Н. и др. Сравнительная характеристика параметров сагиттального баланса у детей в норме и со спондилолистезом. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2022;29(1):25-33. doi: 10.17816/vto105177. Kuleshov A.A., Vetrile M.S., Zakharin V.R., Ovsyankin A.V., Kuzminova E.S., Lisyansky I.N. et al. Comparative characteristics of sagittal balance in normal children and with spondylolisthesis. N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2021;29(1):25-33. (In Russian). doi: 10.17816/vto105177.
  33. Прудникова О.Г., Аранович А.М. Клинико-рентгенологические аспекты сагиттального баланса позвоночника у детей с ахондроплазией. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2018;6(4):6-12. doi: 10.17816/pToRS646-12. Prudnikova O.G., Aranovich A.M. Clinical and radiological aspects of the sagittal balance of the spine in children with achondroplasia. Pediatric Traumatology, Orthopaedics and Reconstructive Surgery. 2018;(6)4:6-12. (In Russian). doi: 10.17816/pToRS646-12.
  34. Abelin K., Vialle R., Lenoir T., Thévenin-Lemoine C., Damsin J.P., Forin V. The sagittal balance of the spine in children and adolescents with osteogenesis imperfecta. Eur Spine J. 2008;17(12):1697-1704. doi: 10.1007/s00586-008-0793-8.
  35. Барсуков Д.Б., Бортулев П.И., Виссарионов С.В., Поздникин И.Ю., Баскаева Т.В. Оценка рентгенологических показателей позвоночно-тазовых соотношений у детей с тяжелой формой юношеского эпифизеолиза головки бедренной кости. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2022;10(4):365-374. doi: 10.17816/PTORS111772. Barsukov D.B., Bortulev P.I., Vissarionov S.V., Pozdnikin I.Yu., Baskayeva T.V. Evaluation of radiological indices of the spine and pelvis ratios in children with a severe form of slipped capital femoral epiphysis. Pediatric Traumatology, Orthopaedics and Reconstructive Surgery. 2022;10(4):365-374. (In Russian). doi: 10.17816/PTORS111772.
  36. Поздникин И.Ю., Бортулёв П.И., Виссарионов С.В., Барсуков Д.Б., Баскаева Т.В. Изменения сагиттальных позвоночно-тазовых соотношений у детей с высоким положением большого вертела после хирургического лечения. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2023;11(3):315-326. doi: 10.17816/PTORS472122. Pozdnikin I.Y., Bortulev P.I., Vissarionov S.V., Barsukov D.B., Baskaeva T.V. Changes in sagittal vertebral–pelvic ratios in children with a high position of the large trochanter after surgical treatment. Pediatric Traumatology, Orthopaedics and Reconstructive Surgery. 2023;11(3):315-326. (In Russian). doi: 10.17816/PTORS472122.
  37. Okuzu Y., Goto K., Okutani Y., Kuroda Y., Kawai T., Matsuda S. Hip-Spine Syndrome: Acetabular Anteversion Angle Is Associated with Anterior Pelvic Tilt and Lumbar Hyperlordosis in Patients with Acetabular Dysplasia: A Retrospective Study. JBJS Open Access. 2019;4(1): e0025. doi: 10.2106/JBJS.OA.18.00025.
  38. Ziebarth K., Kaiser N., Slongo T. Triple osteotomy for patients with Legg-Calve-Perthes disease. Oper Orthop Traumatol. 2022;34(5):323-332. (In German). doi: 10.1007/s00064-022-00784-5.
  39. Joseph B., Price C.T. Principles of containment treatment aimed at preventing femoral head deformation in Perthes disease. Orthop Clin North Am. 2011;42(3):317-327. doi: 10.1016/j.ocl.2011.04.001.
  40. Slongo T., Ziebarth K. Femoral head reduction osteotomy to improve femoroacetabular containment in Legg-Calve-Perthes disease. Oper Orthop Traumatol. 2022;34(5):333-351. (In German). doi: 10.1007/s00064-022-00779-2.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1 (a, b). Stage of triple pelvic osteotomy with 3D modeling of optimal individual acetabular correction: a, b — external anterior rotation of the acetabular fragment in a patient with Crowe type I right hip dysplasia (arrow indicates posterior translation)

Download (117KB)
Indexing metadata
3. Fig. 1. (c, d). Stage of triple pelvic osteotomy with 3D modeling of optimal individual acetabular correction: c, d — external rotation of the acetabular fragment in a patient with hip subluxation in LCPD

Download (112KB)
Indexing metadata
4. Fig. 2. Intraoperative application of customized templates: а — to determine the level and direction of the iliac body osteotomy; b — to achieve an individual adequate correction of the acetabular position during reduction

Download (396KB)
Indexing metadata
5. Fig. 3. Identity of planned individual (green) and achieved (blue) acetabular positions after reorienting reduction in a patient with dysplastic hip subluxation

Download (62KB)
Indexing metadata
6. Fig. 4. Teleradiographs of the spine in the sagittal view of a 14-year-old patient with Crowe type I left hip dysplasia before radical reconstruction (a) and 38 months after (b). Explanation in the text

Download (206KB)
Indexing metadata
7. Fig. 5. Teleradiographs of the spine in the sagittal view of an 11-year-old patient with right hip subluxation as a result of LCPD before radical reconstruction (a) and 36 months after (b). Explanation in the text

Download (172KB)
Indexing metadata
8. Fig. 6. Correlations between sagittal balance values in patients with hip subluxation of dysplastic genesis (a) and in case of LCPD (b)

Download (208KB)
Indexing metadata
9. Fig. 7. Relationship between SPSB in group I patients: a — between PI and SS; b — between PI and GLL; c — between SS and GLL; d — between SSA and SS

Download (341KB)
Indexing metadata
10. Fig. 8. Results of regression analysis showing the relationships between spino-pelvic sagittal balance in group II patients: a — between PI and SS; b — between PI and GLL; c — between SS and GLL; d — between SSA and SS

Download (363KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 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».