Traumatology and Orthopedics of RussiaTraumatology and Orthopedics of RussiaТравматология и ортопедия России2311-29052542-0933Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics180410.17816/2311-2905-1804Case ReportsСлучаи из практикиCase ReportsResearch ArticleCeramic Liner Fracture in Total Hip Arthroplasty: A Case ReportРаскол керамического вкладыша эндопротеза тазобедренного сустава: клинический случайhttps://orcid.org/0000-0002-8553-9712TashtanovBaikozho R.ТаштановБайкожо Рустамович
Russian Federation
b.tashtanov95@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9231-5891KorytkinAndrey A.КорыткинАндрей Александрович
Russian Federation

Cand. Sci. (Med.)

канд. мед. наук

andrey.korytkin@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8997-7330PavlovVitaliy V.ПавловВиталий Викторович
Russian Federation

Dr. Sci. (Med.)

д-р мед. наук

pavlovdoc@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0218-3106ShubnyakovIgor I.ШубняковИгорь Иванович
Russian Federation

Dr. Sci. (Med.)

д-р мед. наук

shubnyakov@mail.ruTsivyan Novosibirsk Research Institute of Traumatology and OrthopaedicsФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна» Минздрава РоссииVreden National Medical Research Center of Traumatology and OrthopedicsФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России2309202228363730707202222082022Copyright ©; 2022, Tashtanov B.R., Korytkin A.A., Pavlov V.V., Shubnyakov I.I.Copyright ©; 2022, Таштанов Б.Р., Корыткин А.А., Павлов В.В., Шубняков И.И.Copyright ©; 2022, Tashtanov B., Korytkin A., Pavlov V., Shubnyakov I.2022Tashtanov B.R., Korytkin A.A., Pavlov V.V., Shubnyakov I.I.Таштанов Б.Р., Корыткин А.А., Павлов В.В., Шубняков И.И.Tashtanov B., Korytkin A., Pavlov V., Shubnyakov I.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journal.rniito.org/jour/article/view/1804

Background. Ceramic component fracture is a severe complication of primary and revision total hip arthroplasty, leading to multiple revision surgeries.

Case report. This report of rare clinical case of ceramic liner fracture. Fifteen months after a planned left hip replacement, the patient experienced anterior surface pain in the area of the operated joint accompanied by creaking, so the patient went for a consultation. Based on the results of the consultation, the patient was urgently hospitalized and underwent a delayed surgery for revision arthroplasty. Radiologically, there was varus position of the femoral component, dislocation of the bearings. MSCT showed ceramic liner fracture and fragment dislocation. Intraoperatively, the multifragmentary fracture of the liner, significant damage to the head, and retroversion of the acetabular component (retroversion was detected on the preoperative CT scan) were identified. All components of the endoprosthesis and tribologic bearings were replaced with identical ones, total synovectomy was performed, and the wound was cleaned and sanitized.

Conclusion. The presented case report demonstrates the danger of incorrect positioning of the components when using a ceramic bearings. In this case, retroversion of the acetabular component and varus position of the femoral component resulted in a reduced contact area between the head and the liner, which caused the ceramic to fracture. The described observation confirms the need for further in-depth study of the ceramic bearings in order to prevent ceramic component fracture, as it leads to severe complications and significant economic costs.

Актуальность. Раскол керамических компонентов является тяжелым осложнением первичного и ревизионного тотального эндопротезирования тазобедренного сустава, приводящим к многократным ревизионным операциям.

Описание клинического наблюдения. Представляем редкий клинический случай раскола керамического вкладыша. Через 15 мес. после проведения планового эндопротезирования левого тазобедренного сустава у пациента появились боли по передней поверхности в области оперированного сустава, сопровождающиеся скрипами, вследствие чего пациент обратился за медицинской помощью. По результатам консультации пациент был экстренно госпитализирован и прооперирован в отсроченном порядке в объеме ревизионного эндопротезирования. Рентгенологически отмечались варусное положение бедренного компонента, дислокация пары трения. По данным МСКТ выявлены раскол керамического вкладыша и дислокация фрагментов. Интраоперационно обнаружены мультифрагментарный раскол вкладыша, значительное повреждение головки. На дооперационной КТ была выявлена ретроверсия вертлужного компонента. Выполнены замена всех компонентов эндопротеза и трибологической пары на идентичную, тотальная синовэктомия, рана промыта и санирована.

Заключение. Представленный клинический случай демонстрирует опасность неправильного положения компонентов при использовании керамической пары трения. В приведенном наблюдении ретроверсия вертлужного компонента и варусное положение бедренного компонента привели к уменьшению площади контакта головки и вкладыша, что повлияло на раскол керамики. Описанное наблюдение подтверждает необходимость дальнейшего изучения керамической пары трения с целью профилактики раскола керамических компонентов, так как это приводит к тяжелым осложнениям и значительным экономическим затратам.

total hip arthroplastyceramic bearingsceramic liner fractureacetabular component retroversionrevision hip arthroplastyэндопротезирование тазобедренного суставакерамическая пара тренияраскол керамического вкладышаретроверсия вертлужного компонентаревизионное эндопротезирование тазобедренного суставаBoutin P., Christel P., Dorlot J.M., Meunier A., de Roquancourt A., Blanquaert D. et al. The use of dense alumina-alumina ceramic combination in total hip replacement. J Biomed Mater Res. 1988;22(12):1203-1232. doi: 10.1002/jbm.820221210.Шубняков И.И., Тихилов Р.М., Гончаров М.Ю., Карпухин А.С., Мазуренко А.В., Плиев Д.Г. и др. Достоинства и недостатки современных пар трения эндопротезов тазобедренного сустава (обзор иностранной литературы). Травматология и ортопедия России. 2010;16(3):147-156. doi: 10.21823/2311-2905-2010-0-3-147-156.Shubnyakov I.I., Tikhilov R.M., Goncharov M.Y., Karpukhin A.S., Mazurenko A.V., Pliev D.G. et al. [Merits and demerits of modern bearing surfaces of hip implants (review of foreign literature)]. Travmatologiya i ortopediya Rossii [Traumatology and Orthopedics of Russia]. 2010;16(3):147-156. doi: 10.21823/2311-2905-2010-0-3-147-156. (In Russian).Sentuerk U., von Roth P., Perka C. Ceramic on ceramic arthroplasty of the hip: new materials confirm appropriate use in young patients. Bone Joint J Br. 2016;98 (1 Suppl A):14-17. doi: 10.1302/0301-620X.98B1.36347.Hamadouche M., Sedel L. Ceramics in orthopaedics. J Bone Joint Surg Br. 2000;82(8):1095-1099. doi: 10.1302/0301-620x.82b8.11744.Hannouche D., Hamadouche M., Nizard R., Bizot P., Meunier A., Sedel L. Ceramics in total hip replacement. Clin Orthop Relat Res. 2005;(430):62-71. doi: 10.1097/01.blo.0000149996.91974.83.Руководство по хирургии тазобедренного сустава. Под ред. Р.М. Тихилова, И.И. Шубнякова. Санкт-Петербург: РНИИТО им. Р.Р. Вредена; 2014. Т. 1. с. 88-92.Guidelines on hip surgery. Ed. by R. Tikhilov, I. Shubnyakov. St. Petersburg; 2014. Vol. 1. p. 88-92.Howard D.P., Wall P.D.H., Fernandez M.A., Parsons H., Howard P.W. Ceramic-on-ceramic bearing fractures in total hip arthroplasty: an analysis of data from the National Joint Registry. Bone Joint J. 2017;99-B(8):1012-1019. doi: 10.1302/0301-620X.99B8.BJJ-2017-0019.R1.Yoon B.H., Park J.W., Cha Y.H., Won S.H., Lee Y.K., Ha Y.C. et al. Incidence of Ceramic Fracture in Contemporary Ceramic-on-Ceramic Total Hip Arthroplasty: A Meta-analysis of Proportions. J Arthroplasty. 2020;35(5): 1437-1443.e3. doi: 10.1016/j.arth.2019.12.013.Hallan G., Fenstad A.M., Furnes O. What Is the Frequency of Fracture of Ceramic Components in THA? Results from the Norwegian Arthroplasty Register from 1997 to 2017. Clin Orthop Relat Res. 2020;478(6):1254-1261. doi: 10.1097/CORR.0000000000001272.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., Aliev 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]. Travmatologiya i ortopediya Rossii [Traumatology and Orthopedics of Russia]. 2021;27(3):119-142. doi: 10.21823/2311-2905-2021-27-3-119-142. (In Russian).Traina F., De Fine M., Di Martino A., Faldini C. Fracture of ceramic bearing surfaces following total hip replacement: a systematic review. Biomed Res Int. 2013;2013:157247. doi: 10.1155/2013/157247.Walter W. L., Jenabzdadeh R., Reinhardt C. Практическое руководство по трактовке шумов в твердых парах трения. Клинический менеджмент эндопротезирования ТБС. Berlin Heidelberg: Springer Verlag; 2015. https://www.ceramtec.com/files/mt_clinical_guide_clinical_practical_guide_for_handling_noises_ru.pdfButtaro M.A., Zanotti G., Comba F.M., Piccaluga F. Primary Total Hip Arthroplasty With Fourth-Generation Ceramic-on-Ceramic: Analysis of Complications in 939 Consecutive Cases Followed for 2-10 Years. J Arthroplasty. 2017;32(2):480-486. doi: 10.1016/j.arth.2016.07.032.Lee Y.K., Lim J.Y, Ha Y.C., Kim T.Y., Jung W.H., Koo K.H. Preventing ceramic liner fracture after Delta ceramic-on-ceramic total hip arthroplasty. Arch Orthop Trauma Surg. 2021;141(7):1155-1162. doi: 10.1007/s00402-020-03515-2.Baek S.H., Kim W.K, Kim J.Y, Kim S.Y. Do alumina matrix composite bearings decrease hip noises and bearing fractures at a minimum of 5 years after THA? Clin Orthop Relat Res. 2015;473(12):3796-3802. doi: 10.1007/s11999-015-4428-1.Kim Y.H., Park J.W, Kim J.S. Alumina Delta-on-Alumina Delta Bearing in Cementless Total Hip Arthroplasty in Patients Aged <50 Years. J Arthroplasty. 2017;32(3):1048-1053. doi: 10.1016/j.arth.2016.10.035.Lim S.J., Ryu H.G., Eun H.J., Park C.W., Kwon K.B., Park Y.S. Clinical Outcomes and Bearing-Specific Complications Following Fourth-Generation Alumina Ceramic-on-Ceramic Total Hip Arthroplasty: A Single-Surgeon Series of 749 Hips at a Minimum of 5-Year Follow-Up. J Arthroplasty. 2018;33(7):2182-2186.e1. doi: 10.1016/j.arth.2018.02.045.Choy W.S., Cha Y.H., Jeon C.Y., Lee K.S., Kim H.Y. A Minimum Ten Years of Follow-Up of Alumina Head on Delta Liner Total Hip Arthroplasty. J Arthroplasty. 2018;33(2):470-476. doi: 10.1016/j.arth.2017.08.043.Olmedo-Garcia N.I., Zagra L. High risk of complications using metal heads after ceramic fracture in total hip arthroplasty. Hip Int. 2019;29(4):373-378. doi: 10.1177/1120700018813978.Lee S.J., Kwak H.S., Yoo J.J., Kim H.J. Bearing Change to Metal-On-Polyethylene for Ceramic Bearing Fracture in Total Hip Arthroplasty; Does It Work? J Arthroplasty. 2016;31(1):204-208. doi: 10.1016/j.arth.2015.08.039.Peters R.M., Willemse P., Rijk P.C., Hoogendoorn M., Zijlstra W.P. Fatal Cobalt Toxicity after a Non-Metal-on-Metal Total Hip Arthroplasty. Case Rep Orthop. 2017;2017:9123684. doi: 10.1155/2017/9123684.Winston B.A., Kagan R.P., Huff T.W. Delayed diagnosis of catastrophic ceramic liner failure with resultant pelvic discontinuity and massive metallosis. Arthroplast Today. 2016;3(2):77-82. doi: 10.1016/j.artd.2016.11.002.Zywiel M.G., Brandt J.M., Overgaard C.B., Cheung A.C., Turgeon T.R., Syed K.A. Fatal cardiomyopathy after revision total hip replacement for fracture of a ceramic liner. Bone Joint J. 2013;95-B(1):31-37. doi: 10.1302/0301-620X.95B1.30060.Traina F., De Fine M., Bordini B., Toni A. Risk factors for ceramic liner fracture after total hip arthroplasty. Hip Int. 2012;22(6):607-614. doi: 10.5301/HIP.2012.10339.Goretti C., Polidoro F., Paderni S., Belluati A. Ceramic on ceramic total hip arthroplasty and liner fracture. Two case reports and review of literature. Acta Biomed. 2019;90(12-S):192-195. doi: 10.23750/abm.v90i12-S.8961.Taheriazam A., Mohajer M.A., Aboulghasemian M., Hajipour B. Fracture of the alumina-bearing couple delta ceramic liner. Orthopedics. 2012;35(1):e91-93. doi: 10.3928/01477447-20111122-33.Walls A., Tucker A., Warnock D.S., Beverland D. Catastrophic ceramic liner failure-The subtle signs of a non-engaged ceramic liner. J Orthop. 2018;15(2):363-365. doi: 10.1016/j.jor.2018.02.004.Baruffaldi F., Mecca R,. Stea S., Beraudi A., Bordini B., Amabile M. et al. Squeaking and other noises in patients with ceramic-on-ceramic total hip arthroplasty. Hip Int. 2020;30(4):438-445. doi: 10.1177/1120700019864233.Brown T.D., Elkins J.M., Pedersen D.R., Callaghan J.J. Impingement and dislocation in total hip arthroplasty: mechanisms and consequences. Iowa Orthop J. 2014;34:1-15.Elkins J.M., Pedersen D.R., Callaghan J.J., Brown T.D. Do obesity and/or stripe wear increase ceramic liner fracture risk? An XFEM analysis. Clin Orthop Relat Res. 2013;471(2):527-536. doi: 10.1007/s11999-012-2562-6.Higuchi Y., Seki T., Takegami Y., Osawa Y., Kusano T., Ishiguro N. What factors predict ceramic liner malseating after ceramic-on-ceramic total hip arthroplasty? Orthop Traumatol Surg Res. 2019;105(3):453-459. doi: 10.1016/j.otsr.2019.01.009.Kaku N., Tabata T., Tagomori H., Abe T,. Tsumura H. The mechanical effects of cup inclination and anteversion angle on the bearing surface. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2018;28(1):65-70. doi: 10.1007/s00590-017-2025-6.De Fine M., Terrando S., Hintner M., Porporati A.A., Pignatti G. Pushing Ceramic-on-Ceramic in the most extreme wear conditions: A hip simulator study. Orthop Traumatol Surg Res. 2021;107(1):102643. doi: 10.1016/j.otsr.2020.05.003.Zagra L., Bianchi L., Giacometti Ceroni R. Revision of ceramic fracture with ceramic-on-polyethylene in total hip arthroplasty: Medium-term results. Injury. 2016;47 Suppl 4:S116-S120. doi: 10.1016/j.injury.2016.07.059.Плющев А.Л., Гаврюшенко Н.С., Голев С.Н. Особенности применения керамики в парах трения эндопротезов тазобедренного сустава при ДКА. Московский хирургический журнал. 2008;(2):47-55.Plyushchev A.L., Gavryushenko N.S., Golev S.N. Features of ceramic bearing in hip arthroplasty in patients with dysplastic osteoarthritis. Moskovskii khirurgicheskii zhurnal [Moscow Surgical Journal]. 2008;(2):47-55.Toni A., Traina F., Stea S., Sudanese A., Visentin M., Bordini B. et al. Early diagnosis of ceramic liner fracture. Guidelines based on a twelve-year clinical experience. J Bone Joint Surg Am. 2006;88 Suppl 4:55-63. doi: 10.2106/JBJS.F.00587. PMID: 17142435.Elkins J.M., Pedersen D.R., Callaghan J.J., Brown T.D. Fracture propagation propensity of ceramic liners during impingement-subluxation: a finite element exploration. J Arthroplasty. 2012;27(4):520-526. doi: 10.1016/j.arth.2011.06.023.Koo K.H., Ha Y.C., Jung W.H., Kim S.R., Yoo J.J., Kim H.J. Isolated fracture of the ceramic head after third-generation alumina-on-alumina total hip arthroplasty. J Bone Joint Surg Am. 2008;90(2):329-336. doi: 10.2106/JBJS.F.01489.Мурылев В.Ю., Кавалерский Г.М., Терентьев Д.И., Рукин Я.А., Елизаров П.М., Музыченков А.В. Пятилетние результаты применения керамических и керамо-полиэтиленовых пар трения при эндопротезировании тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2017;23(1):89-97. doi: 10.21823/2311-2905-2017-23-1-89-97.Murylev V.Y., Kavalersky G.M., Terentiev D.I., Rukin Y.A., Elizarov P.M., Muzychenkov A.V. [Five year outcomes of ceramic-оn-ceramic and ceramic-оn-polyethylene bearings in hip joint replacement]. Travmatologiya i ortopediya Rossii [Traumatology and Orthopedics of Russia]. 2017;23(1):89-97. (In Russian). doi: 10.21823/2311-2905-2017-23-1-89-97.Baruffaldi F., Mecca R., Stea S., Beraudi A., Bordini B., Amabile M. et al. Squeaking and other noises in patients with ceramic-on-ceramic total hip arthroplasty. Hip Int. 2020;30(4):438-445. doi: 10.1177/1120700019864233.Wu G.L., Zhu W., Zhao Y., Ma Q., Weng X.S. Hip Squeaking after Ceramic-on-ceramic Total Hip Arthroplasty. Chin Med J (Engl). 2016;129(15):1861-1866. doi: 10.4103/0366-6999.186654.Choi I.Y., Kim Y.S., Hwang K.T., Kim Y.H. Incidence and factors associated with squeaking in alumina-on-alumina THA. Clin Orthop Relat Res. 2010;468(12): 3234-3239. doi: 10.1007/s11999-010-1394-5.Traina F., Tassinari E., De Fine M., Bordini B., Toni A. Revision of ceramic hip replacements for fracture of a ceramic component: AAOS exhibit selection. J Bone Joint Surg Am. 2011;93(24):e147. doi: 10.2106/JBJS.K.00589.Trivellin G., Sandri A., Bizzotto N., Marino M.A., Mezzari S., Sambugaro E. et al. Ceramic liner fatigue fracture: 3-D CT findings in a late recurrent THA dislocation. Orthopedics. 2013;36(1):e101-104. doi: 10.3928/01477447-20121217-26.Im C., Lee K.J., Min B.W., Bae K.C., Lee S.W., Sohn H.J. Revision Total Hip Arthroplasty after Ceramic Bearing Fractures in Patients Under 60-years Old; Mid-term Results. Hip Pelvis. 2018;30(3):156-161. doi: 10.5371/hp.2018.30.3.156.