Causes of revision hip arthroplasty after hemiarthroplasty for femoral neck fracture

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Hemiarthroplasty as a surgical choice for elderly patients with femoral neck fractures is still a matter of scientific controversy.

The aim of the study is to analyse unsatisfactory outcomes of hemiarthroplasty and compare them with the similar outcomes of total hip arthroplasty in elderly patients with femoral neck fractures.

Methods. We conducted a retrospective randomized study, which enrolled 36 patients who underwent revision endoprosthetics after various types of arthroplasty for a femoral neck fracture. The patients were divided into 3 groups. Group 1 included 10 patients who underwent arthroplasty with the use of hemiendoprostheses; Group 2 — 15 patients with cemented acetabular components; Group 3 — 11 patients who had cementless acetabular components.

Results. The average age of patients in Group 1 at the time of revision arthroplasty was 79 years and was statistically significantly different from the age of patients in Groups 2 and 3 (74.4 and 74.9 years, respectively). The average time for revision interventions after hemiarthroplasty was 40.2 months and significantly differed from the time for the revisions after total cemented (82.7) as well as total cementless (86.6) arthroplasties. The average time for the onset of pain among patients in Group 2 was 68.2 months, and among patients in Group 3 — 71.2 months. The most common bone defects were types 2C and 3A (total of 41.6% in all groups). There were errors in choice of the size of the acetabular bipolar or monopolar component in all 100% of hemiarthroplasty cases. The use of a larger hemiendoprosthesis cup compared to the femoral head led to early erosion of cartilage tissue. Smaller hemiendoprosthesis cups were complicated by early protrusions of the acetabulum floor. The main errors in total arthroplasty were malposition of the acetabular component (33.3-54.5%) and inadequate cement mantle (20%). It should be noted that infections among patients from Groups 2 and 3 developed up to 24.7 months after primary arthroplasty.

Conclusions. Errors associated with incorrect choice of the acetabular endoprosthesis component size during primary hemiarthroplasty lead to early complications: erosion and protrusion of the acetabulum. Severe pain syndrome due to incorrect selection of the acetabular hemiendoprosthesis component size develops on average after 13.9 months, and the time period for revision endoprosthetics is 40.2 months after the primary operation. With erosions of the acetabulum, there are no bone defects; with protrusions — bone defects of type 2C and 3A more often occur. In comparison with the outcomes of total hip arthroplasty, the use of hemiendoprostheses shows a low survival rate of 40.2 months.

About the authors

Alexander N. Tsed

Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Department of Traumatology and Orthopedics

Author for correspondence.
Email: travma1@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8392-5380
Scopus Author ID: 55545052600

Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, St. Petersburg

Nikita E. Mushtin

Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Department of Traumatology and Orthopedics

Email: mushtin.nikita@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7264-7861
Scopus Author ID: 57216856539

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, St. Petersburg

Alexander K. Dulaev

Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Department of Traumatology and Orthopedics

Email: akdulaev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4079-5541
Scopus Author ID: 6602249299

Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Guyen O. Hemiarthroplasty or total hip arthroplasty in recent femoral neck fractures? Orthop Traumatol Surg Res. 2019;105(1S):S95-S101. doi: 10.1016/j.otsr.2018.04.034.
  2. Liu Y., Chen X., Zhang P., Jiang B. Comparing total hip arthroplasty and hemiarthroplasty for the treatment of displaced femoral neck fracture in the active elderly over 75 years old: a systematic review and meta-analysis of randomized control trials. J Orthop Surg Res. 2020;15(1):215. doi: 10.1186/s13018-020-01725-3.
  3. Ma H.H., Chou T.A., Pai F.Y., Tsai S.W., Chen C.F., Wu P.K. et al. Outcomes of dual-mobility total hip arthroplasty versus bipolar hemiarthroplasty for patients with femoral neck fractures: a systematic review and meta-analysis. J Orthop Surg Res. 2021; 16(1):152. doi: 10.1186/s13018-021-02316-6.
  4. Титов Р.С., Файн А.М., Ваза А.Ю., Боголюбский Ю.А., Мажорова И.И., Бондарев В.Б. и др. Сравнительный анализ лечения больных с переломами шейки бедренной кости. Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2019;1(4): 20-26. doi: 10.36425/2658-6843-2019-4-20-26. Titov R.S., Fine A.M., Vaza A.Y., Bogolubskii Y.A., Mazhorova I.I., Bondarev V.B. et al. Comparative analysis of treatment of patients with neck fractures of the femur. Physical and rehabilitation medicine, medical rehabilitation. 2019;1(4):20-26. (In Russian). doi: 10.36425/2658-6843-2019-4-20-26.
  5. Ключевский В.В., Худайбергенов М.А. Эндопротезирование крупных суставов у пожилых пациентов. Врач. 2020;31(5):73-76. doi: 10.29296/25877305-2020-05-17. Klyuchevsky V., Khudaibergenov M. Large joint endoprosthetic replacement in elderly patients. Vrach. 2020;31(5):73-76. (In Russian). doi: 10.29296/25877305-2020-05-17.
  6. Ключевский В.В., Гильфанов С.И., Даниляк В.В., Белов М.В., Худайбергенов М.А., Ключевский И.В. и др. Эндопротезирование при переломах шейки бедренной кости. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2009;16(3):21-25. doi: 10.17816/vto200916321-25 Klyuchevskiy V.V., Gil’fanov S.I., Danilyak V.V., Belov M.V., Khudaybergenov M.A., Klyuchevskiy I.V. et al. Joint Replacement in Femoral Neck Fractures. N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2009;16(3):21-25. (In Russian). doi: 10.17816/vto200916321-25
  7. Белов М.В., Дегтярев А.А., Ключевский В.В., Ершова О.Б., Емелин М.А., Веденеев Ю.М. и др. Гемиартропластика тазобедренного сустава при переломах шейки бедра в современных условиях – необходимая процедура или анахронизм? Травма 2017: мультидисциплинарный подход. 2017. С. 39-40. Режим доступа: https://2017.traumatic.ru/public/uploads/TRAUMA_2017/TRAUMA_2017_abstracts.pdf. Belov M.V., Degtyarev A.A., Klyuchevsky V.V., Ershova O.B., Emelin M.A., Vedeneev Yu.M. et al. Hemiarthroplasty of the hip joint in the current conditions – a necessary procedure or an anachronism? Trauma 2017: A Multidisciplinary Approach. 2017. P. 39-40. Available at: https://2017.traumatic.ru/public/uploads/TRAUMA_2017/TRAUMA_2017_abstracts.pdf.
  8. Lewis D.P., Wæver D., Thorninger R., Donnelly W.J. Hemiarthroplasty vs Total Hip Arthroplasty for the Management of Displaced Neck of Femur Fractures: A Systematic Review and Meta-Analysis. J Arthroplasty. 2019;34(8):1837-1843.e2. doi: 10.1016/j.arth.2019.03.070.
  9. Migliorini F., Trivellas A., Driessen A., Quack V., El Mansy Y., Schenker H., Tingart M. et al. Hemiarthroplasty versus total arthroplasty for displaced femoral neck fractures in the elderly: meta-analysis of randomized clinical trials. Arch Orthop Trauma Surg. 2020;140(11):1695-1704. doi: 10.1007/s00402-020-03409-3.
  10. Filippo M., Driessen A., Colarossi G., Quack V., Tingart M., Eschweiler J. Bipolar versus monopolar hemiarthroplasty for displaced femur neck fractures: a meta-analysis study. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2020;30(3): 401-410. doi: 10.1007/s00590-019-02600-6.
  11. Inngul C., Hedbeck C.J., Blomfeldt R., Lapidus G., Ponzer S., Enocson A. Unipolar hemiarthroplasty versus bipolar hemiarthroplasty in patients with displaced femoral neck fractures. A four-year follow-up of a randomised controlled trial. Int Orthop. 2013;37(12): 2457-2464. doi: 10.1007/s00264-013-2117-9.
  12. Støen R.Ø., Lofthus C.M., Nordsletten L., Madsen J.E., Frihagen F. Randomized trial of hemiarthroplasty versus internal fixation for femoral neck fractures: no differences at 6 years. Clin Orthop Relat Res. 2014;472(1):360-367. doi: 10.1007/s11999-013-3245-7.
  13. Sok M., Zavrl M., Greif B., Srpčič M. Objective assessment of WHO/ECOG performance status. Support Care Cancer. 2019;27(10):3793-3798. doi: 10.1007/s00520-018-4597-z.
  14. Шубняков И.И., Риахи А., Денисов А.О., Корыткин А.А., Алиев А.Г., Вебер Е.В. 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. doi: 10.21823/2311-2905-2021-27-3-119-142. Shubnyakov I.I., Riahi A., Denisov A.O., Korytkin A.A., Aliyev A.G., Veber E.V. et al. The Main Trends in Hip Arthroplasty Based on the Data in the Vreden’s Arthroplasty Register from 2007 to 2020. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2021;27(3):119-142. (In Russian). doi: 10.21823/2311-2905-2021-27-3-119-142.
  15. Healy W.L., Kirven F.M., Iorio R., Patch D.A., Pfeifer B.A. Implant standardization for total hip arthroplasty. An implant selection and a cost reduction program. J Arthroplasty. 1995;10(2):177-183. doi: 10.1016/s0883-5403(05)80124-x.
  16. Cadossi M., Chiarello E., Savarino L., Tedesco G., Baldini N., Faldini C. et al. A comparison of hemiarthroplasty with a novel polycarbonate-urethane acetabular component for displaced intracapsular fractures of the femoral neck: a randomised controlled trial in elderly patients. Bone Joint J. 2013;95-B(5): 609-615. doi: 10.1302/0301-620X.95B5.31083.
  17. Giannini S., Chiarello E., Cadossi M., Luciani D., Tedesco G. Prosthetic surgery in fragility osteopathy. Aging Clin Exp Res. 2011;23(2 Suppl):40-42.
  18. Zhao Y., Fu D., Chen K., Li G., Cai Z., Shi Y. et al. Outcome of hemiarthroplasty and total hip replacement for active elderly patients with displaced femoral neck fractures: a meta-analysis of 8 randomized clinical trials. PLoS One. 2014;9(5):e98071. doi: 10.1371/journal.pone.0098071.
  19. van den Bekerom M.P., Hilverdink E.F., Sierevelt I.N., Reuling E.M., Schnater J.M., Bonke H. et al. A comparison of hemiarthroplasty with total hip replacement for displaced intracapsular fracture of the femoral neck: a randomised controlled multicentre trial in patients aged 70 years and over. J Bone Joint Surg Br. 2010;92(10): 1422-1428. doi: 10.1302/0301-620X.92B10.24899.
  20. Blomfeldt R., Törnkvist H., Eriksson K., Söderqvist A., Ponzer S., Tidermark J. A randomised controlled trial comparing bipolar hemiarthroplasty with total hip replacement for displaced intracapsular fractures of the femoral neck in elderly patients. J Bone Joint Surg Br. 2007;89(2):160-165. doi: 10.1302/0301-620X.89B2.18576.
  21. Keating J.F., Grant A., Masson M., Scott N.W., Forbes J.F. Randomized comparison of reduction and fixation, bipolar hemiarthroplasty, and total hip arthroplasty. Treatment of displaced intracapsular hip fractures in healthy older patients. J Bone Joint Surg Am. 2006;88(2):249-260. doi: 10.2106/JBJS.E.00215.
  22. Avery P.P., Baker R.P., Walton M.J., Rooker J.C., Squires B., Gargan M.F. et al. Total hip replacement and hemiarthroplasty in mobile, independent patients with a displaced intracapsular fracture of the femoral neck: a seven- to ten-year follow-up report of a prospective randomised controlled trial. J Bone Joint Surg Br. 2011;93(8):1045-1048. doi: 10.1302/0301-620X.93B8.27132.
  23. Hedbeck C.J., Enocson A., Lapidus G., Blomfeldt R., Törnkvist H., Ponzer S. et al. Comparison of bipolar hemiarthroplasty with total hip arthroplasty for displaced femoral neck fractures: a concise four-year follow-up of a randomized trial. J Bone Joint Surg Am. 2011;93(5):445-450. doi: 10.2106/JBJS.J.00474.
  24. Braun K.F., Hanschen M., Biberthaler P. Fracture arthroplasty of femoral neck fractures. Unfallchirurg. 2016;119(4):331-334; quiz 345. (In German). doi: 10.1007/s00113-016-0156-6.
  25. Tol M.C., van den Bekerom M.P., Sierevelt I.N., Hilverdink E.F., Raaymakers E.L., Goslings J.C. Hemiarthroplasty or total hip arthroplasty for the treatment of a displaced intracapsular fracture in active elderly patients: 12-year follow-up of randomised trial. Bone Joint J. 2017;99-B(2):250-254. doi: 10.1302/0301-620X.99B2.BJJ-2016-0479.R1.
  26. Taheriazam A., Saeidinia A. Conversion of failed hemiarthroplasty to total hip arthroplasty: A short-term follow-up study. Medicine (Baltimore). 2017; 96(40):e8235. doi: 10.1097/MD.0000000000008235.
  27. Pankaj A., Malhotra R., Bhan S. Conversion of failed hemiarthroplasty to total hip arthroplasty: a short to mid-term follow-up study. Indian J Orthop. 2008; 42(3):294-300. doi: 10.4103/0019-5413.41852.
  28. Shah S.A., Kim J.Y., Cho H.W., Shon W.Y., Kim S.M. A larger sized cup accelerates cartilage erosion of acetabulum after bipolar hemiarthroplasty in elderly with femur neck fracture. Medicine (Baltimore). 2022; 101(14):e29081. doi: 10.1097/MD.0000000000029081.
  29. Emre F., Ertaş E.S., Bozkurt M. Factors associated with acetabular degeneration and protrusion in bipolar hip hemiarthroplasty. Genel Tıp Dergisi. 2022; 32(5):564-570. doi: 10.54005/geneltip.1152166.
  30. Cameron H.U., Hood-Szivek P., Turner R. Femoral head migration after single assembly total hip arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 1982;(164):230-233.
  31. Lim J.B., Ang C.L., Pang H.N. Acetabular Prosthetic Protrusio after Bipolar Hemi-Arthroplasty of the Hip: Case Report and Review of the literature. J Orthop Case Rep. 2016;6(3):28-31. doi: 10.13107/jocr.2250-0685.488.
  32. Мидаев А.И., Менькин З.Д., Джавадов А.А., Амбросенков А.В., Близнюков В.В., Бояров А.А. и др. Ревизионное эндопротезирование при дефектах дна вертлужной впадины на фоне униполярного эндопротезирования у пациентов старческого возраста. Современные проблемы науки и образования. 2020;(5). doi: 10.17513/spno.30159. Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=30159. Midaev A.I., Menkin Z.D., Dzhavadov A.A., Ambrosenkov A.V., Bliznyukov V.V., Boyarov A.A. Revision arthroplasty for defects in the bottom of the acetabulum against the background of unipolar arthroplasty in patients old age. Modern problems of science and education. 2020;(5). doi: 10.17513/spno.30159. Available from: https://science-education.ru/en/article/view?id=30159.
  33. Kim Y.S., Kim Y.H., Hwang K.T., Choi I.Y. The cartilage degeneration and joint motion of bipolar hemiarthroplasty. Int Orthop. 2012;36(10):2015-2020. doi: 10.1007/s00264-012-1567-9.
  34. Hasegawa M., Sudo A., Uchida A. Disassembly of bipolar cup with self-centering system: a report of seven cases. Clin Orthop Relat Res. 2004;(425):163-167. doi: 10.1097/00003086-200408000-00022.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. The Kaplan-Meier curve illustrating the timing of revision hip arthroplasty in patients treated with hemiarthroplasty or total hip arthroplasty using various types of acetabular components: green — hemiarthroplasty; blue — total hip arthroplasty with a cemented acetabular component; red — total hip arthroplasty with an uncemented acetabular component

Download (30KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Types of acetabular bone defects according to Paprosky classification in the study groups

Download (26KB)
Indexing metadata
4. Figure 3. Clinical and radiographic picture of acetabular cartilage erosion in a 77-year-old patient, developed 2.5 years after primary hemiarthroplasty for the fracture of the right femoral neck: a — initial plain pelvic X-ray (2.5 years postop) showing a bipolar prosthesis; b — calculation of the femoral head circumference area: 18.1 cm2 on the healthy left side, 21.6 cm2 on the right side with the bipolar prosthesis, indicating an increase of 3.5 cm2; c — preoperative planning using TraumaCad 2.5.7 software: hemiarthroplasty prosthesis head size (50 mm) from the right hip joint projected onto the left side reveals the overlap of the template with the acetabular contours; d — acetabular erosion: cartilage tissue is present only along the peripheral circumference in the acetabular roof area

Download (119KB)
Indexing metadata
5. Figure 4. Clinical and radiographic picture of severe acetabular protrusion in an 81-year-old patient, developed 3 years after primary hemiarthroplasty for the fracture of the right femoral neck: a — initial plain pelvic X-ray showing protrusion of the monopolar prosthesis; b — calculation of the femoral head circumference area: 19.0 cm2 on the healthy left side and 18.5 cm2 on the right side with the monopolar prosthesis, indicating a reduction of 0.51 cm2; c — preoperative planning using TraumaCad 2.5.7 software: hemiarthroplasty prosthesis head size (46 mm) from the right hip joint projected onto the left side demonstrates inadequate sizing of the chosen implant; d — defect of the acetabular floor and roof, with the monopolar prosthesis head positioned within the acetabular floor

Download (131KB)
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».