Lowering of the Patella — prevention and treatment of a rare complication during leg lengthening: a case report

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Changes in the level of the patella position are a well-known complication of knee replacement, reconstruction of the anterior cruciate ligament, high tibial osteotomy and consequences of injuries. However, this problem has not been disclosed in the literature in relation to distraction osteogenesis using the Ilizarov method.

The aim of the study is to describe such a rare iatrogenic complication as patella baja during limb lengthening by the Ilizarov method using a clinical case as an example.

Case description. In 2017, a 17-year-old teenager was injured in a head-on collision of cars at high speed. The patient was diagnosed with an open fracture of the left femur and fibula and tibia of the left leg. He was treated in another clinic using the Ilizarov apparatus for osteosynthesis of the femur, tibia and proximal osteotomy of the tibia to move the bone to fill the distal bone defect. At the end of the treatment, the patient had a moderate limitation of the knee flexion (180-80°). In 2018, the patient was admitted to our clinic due to osteomyelitis at the level of the consolidated fracture. A new resection of the osteomyelitis lesion and proximal osteotomy for bifocal osteogenesis were performed. During the treatment, limitation of knee flexion (180-120°) was developed and radiographic signs of low position of the patella were obtained. Given the progression of patella baja (the Caton-Deschamps index = 0.51), we were forced to return the patient to the operating room to restore the correct height of the patella.

Conclusions. The presented clinical case emphasizes the need for a more thorough assessment of the patella height after surgical treatment on the proximal tibia using the Ilizarov method. It is also noted that it is important to conduct a control MRI, which allows for a more detailed study of the initial position of the anterior tibial tubercle. In our case, early detection of complications allowed us to achieve complete recovery without any consequences.

About the authors

Alexander Kirienko

Humanitas Clinical and Research Center – IRCCS

Author for correspondence.
Email: alexander@kirienko.com
ORCID iD: 0000-0003-0107-3423

MD

Italy, Rozzano (MI)

Filippo Vandenbulcke

Humanitas Clinical and Research Center – IRCCS; Humanitas University, Department of Biomedical Sciences

Email: filippo.vandenbulcke@humanitas.it
ORCID iD: 0000-0002-4603-659X

MD

Italy, Rozzano (MI); Pieve Emanuele (MI)

Emiliano Malagoli

Humanitas Clinical and Research Center – IRCCS

Email: emiliano.malagoli@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0239-080X

MD

Italy, Rozzano (MI)

References

  1. Lascombes P., Popkov D., Huber H., Haumont T., Journeau P. Classification of complications after progressive long bone lengthening: Proposal for a new classification. Orthop Traumatol Surg Res. 2012;98(6):629-637.
  2. Simard S., Marchant M., Mencio G. The Ilizarov procedure: limb lengthening and its implications. Phys Ther. 1992;72(1):25-34. doi: 10.1093/ptj/72.1.25.3.
  3. Paley D. Problems, obstacles, and complications of limb lengthening by Illizarov. Clin Orthop Relat Res. 1990;250:81-104.
  4. Rozbruch S.R., Ilizarov S. Limb Lengthening and Reconstruction Surgery. CRC Press; 2006. 696 p.
  5. Golyakhovsky V., Frankel V. Ilizarov Corticotomy (Compactotomy) Technique. In: Textbook of Ilizarov Surgical Techniques: Bone Correction and Lengthening. 2010. p. 123.
  6. Mahgoub M.E.H., Hefny A.S.M., Nahla A.M., Gaber A.M. Complications of Ilizarov technique: Review article. Tob Regul Sci. 2023;9(1):320-331.
  7. Caton J., Deschamps G., Chambat P., Lerat J.L., Dejour H. Patella infera. Apropos of 128 cases. Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot. 1982;68(5):317-325. (In French).
  8. Barth K.A., Strickland S.M. Surgical Treatment of Iatrogenic Patella Baja. Curr Rev Musculoskelet Med. 2022;15(6):673-679. doi: 10.1007/s12178-022-09806-y.
  9. Insall J., Salvati E. Patella position in the normal knee joint. Radiology. 1971;101(1):101-104. doi: 10.1148/101.1.101.
  10. Phillips C.L., Silver D.A., Schranz P.J., Mandalia V. The measurement of patellar height: a review of the methods of imaging. J Bone Joint Surg Br. 2010;92(8):1045-1053. doi: 10.1302/0301-620X.92B8.23794.
  11. Sebastian P., Michael Z., Frederik G., Michael M., Marcus W., Moritz C. et al. Influence of patella height after patella fracture on clinical outcome: a 13-year period. Arch Orthop Trauma Surg. 2022;142(7):1557-1561. doi: 10.1007/s00402-021-03871-7.
  12. Gooi S.G., Chan C.X.Y., Tan M.K.L., Lim A.K.S., Satkunanantham K., Hui J.H.P. Patella Height Changes Post High Tibial Osteotomy. Indian J Orthop. 2017;51(5):545-551. doi: 10.4103/ortho.IJOrtho_214_17.
  13. Graulich T., Gerhardy J., Omar Pacha T., Örgel M., Macke C., Krettek C. et al. Patella baja after intramedullary nailing of tibial fractures, using an infrapatellar/transtendinous approach, predicts worse patient reported outcome. Eur J Trauma Emerg Surg. 2022;48(5):3669-3675. doi: 10.1007/s00068-021-01807-9.
  14. Lum Z.C., Saiz A.M., Pereira G.C., Meehan J.P. Patella Baja in Total Knee Arthroplasty. J Am Acad Orthop Surg. 2020;28(8):316-323. doi: 10.5435/JAAOS-D-19-00422.
  15. Krieg J.C., Mirza A. Case report: Patella baja after retrograde femoral nail insertion. Clin Orthop Relat Res. 2009;467(2):566-571. doi: 10.1007/s11999-008-0501-3.
  16. Mariani P.P., Del Signore S., Perugia L. Early development of patella infera after knee fractures. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 1994;2(3):166-169. doi: 10.1007/BF01467919.
  17. Otsuki S., Murakami T., Okamoto Y., Nakagawa K., Okuno N., Wakama H. et al. Risk of patella baja after opening-wedge high tibial osteotomy. J Orthop Surg (Hong Kong). 2018;26(3):2309499018802484. doi: 10.1177/2309499018802484.
  18. Paley D. Principles of Deformity Correction. Springer; 2002. p. 102-103.
  19. Sherman S.L., Erickson B.J., Cvetanovich G.L., Chalmers P.N., Farr J. 2nd, Bach B.R. Jr. et al. Tibial Tuberosity Osteotomy: Indications, Techniques, and Outcomes. Am J Sports Med. 2014;42(8):2006-2017. doi: 10.1177/0363546513507423.
  20. Madry H., Goebel L., Hoffmann A., Dück K., Gerich T., Seil R. et al. Surgical anatomy of medial open-wedge high tibial osteotomy: crucial steps and pitfalls. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2017;25(12):3661-3669. doi: 10.1007/s00167-016-4181-3.
  21. Sojka J.H., Everhart J.S., Kirven J.C., Beal M.D., Flanigan D.C. Variation in tibial tuberosity lateralization and distance from the tibiofemoral joint line: An anatomic study. Knee. 2018;25(3):367-373. doi: 10.1016/j.knee.2018.03.006.
  22. Yoshioka Y., Siu D.W., Scudamore R.A., Cooke T.D. Tibial anatomy and functional axes. J Orthop Res. 1989;7(1):132-137. doi: 10.1002/jor.1100070118.
  23. Millonig K., Hutchinson B. Management of Osseous Defects in the Tibia: Utilization of External Fixation, Distraction Osteogenesis, and Bone Transport. Clin Podiatr Med Surg. 2021;38(1):111-116. doi: 10.1016/j.cpm.2020.09.006.
  24. Ilizarov G.A. Osteogenesis and Hematopoiesis. In: Transosseous Osteosynthesis. Springer-Verlag: Berlin Heidelberg; 1992. p. 279-286.
  25. Barker K.L., Simpson A.H., Lamb S.E. Loss of knee range of motion in leg lengthening. J Orthop Sports Phys Ther. 2001;31(5):238-244. doi: 10.2519/jospt.2001.31.5.238.
  26. In Y., Kim S.J., Kwon Y.J. Patellar tendon lengthening for patella infera using the Ilizarov technique. J Bone Joint Surg Br. 2007;89(3):398-400. doi: 10.1302/0301-620X.89B3.18586.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. X-rays show a diaphysis fracture of the right femur (a) and fracture and bone defect of the distal third of the tibia and fibula (b)

Download (31KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. AP and lateral X-rays showing first Ilizarov fixator: a — a yellow line makes evident the level of proximal metaphyseal osteotomy; b — a yellow arrow indicates the distal part of tibial tubercle

Download (43KB)
Indexing metadata
4. Figure 3. Clinical signs of infection with sinus and drainage (a); FDG PET-CT shows and confirms infection with uptake at the level of previous docking site (b)

Download (49KB)
Indexing metadata
5. Figure 4. Lateral X-ray (a) and CT scan (b) before second Ilizarov fixator: a — purple and blue lines show the Caton-Deschamps ratio (lower limit of 0.60). A white oval shows area of tibial tubercle; b — purple lines delimit atypical extension of the patellar tendon

Download (15KB)
Indexing metadata
6. Figure 5. AP (a) and lateral X-rays (b) at the beginning of bone transport. Note the patella height continues to get worse (b)

Download (34KB)
Indexing metadata
7. Figure 6. AP (a) and lateral X-rays (b) close to the end of bone transport when lowering of the patella was clinically evident (the Caton-Deschamps ratio negative)

Download (33KB)
Indexing metadata
8. Figure 7. Surgical field views. Atypical length of the patellar tendon in continuity with the distal fragment of transported bone (a). Z-plasty of patellar tendon to restore the correct patella height. On the right side of the picture, K-wires blocking the patella at the correct height are observed (b)

Download (100KB)
Indexing metadata
9. Figure 8. AP (a) and lateral X-rays (b) after Ilizarov fixator removal: a — note healing of regenerated bone and docking site; b — restoring of the correct patella height (the Caton-Deschamps ratio of 0.83)

Download (25KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 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».