Patella baja надколенника — профилактика и лечение редкого осложнения при удлинении нижней конечности: клинический случай

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность. Изменение уровня положения надколенника является хорошо известным осложнением при эндопротезировании, реконструкции передней крестообразной связки, высокой остеотомии большеберцовой кости и последствиях травм. Однако до сих пор в литературе не была раскрыта данная проблема применительно к дистракционному остеогенезу по методу Илизарова.

Цель исследования — на примере клинического случая описать такое редкое ятрогенное осложнение, как patella baja при удлинении конечности по методу Илизарова.

Описание клинического случая. В 2017 г. 17-летний подросток получил травму при лобовом столкновении автомобилей на высокой скорости. У пациента был диагностирован открытый перелом левой бедренной кости и обеих костей левой голени. Он проходил лечение в другой клинике с использованием аппарата Илизарова для остеосинтеза бедренной кости, костей голени и проксимальной остеотомии большеберцовой кости для перемещения кости с целью заполнения дистального дефекта кости. В конце лечения у пациента наблюдалось умеренное ограничение амплитуды сгибания конечности в коленном суставе (180–80°).

В 2018 г. пациент поступил в нашу клинику по поводу остеомиелита на уровне консолидированного перелома. Были выполнены новая резекция очага остеомиелита и проксимальная остеотомия для бифокального остеогенеза. Во время лечения у пациента развилось ограничение сгибания колена (180–120°) и были получены рентгенологические признаки низкого стояния надколенника. Учитывая прогрессирование patella baja (коэффициент Катона – Дешама составил 0,51), мы были вынуждены провести еще одно хирургическое вмешательство, чтобы восстановить правильную высоту надколенника.

Заключение. Представленный клинический случай подчеркивает необходимость более тщательной оценки высоты стояния надколенника после операции на проксимальном отделе большеберцовой кости по методу Илизарова. Также важно проводить контрольное МРТ-исследование, позволяющее более подробно изучить исходное положение переднего большеберцового бугорка. В нашем случае раннее выявление осложнений позволило добиться полного выздоровления без каких-либо последствий.

Полный текст

INTRODUCTION

Various complications have been described relative to bone lengthening or bone transport treatment with the Ilizarov method [1, 2, 3, 4, 5, 6]. In contemporary literature, no one described the complications involving patella height. The patella baja, also referred as patella infera, is a condition involving decreased patellar height [7, 8, 9, 10]. It can be congenital or can be acquired as the result of a traumatic injury or a surgical procedure [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17].

Aim of the study — to describe such a rare iatrogenic complication as patella baja during leg lengthening with the Ilizarov method using a clinical case as an example.

CASE PRESENTATION

We present the case of a 17-year-old patient who suffered an open fracture of the left femur and left leg following a motorcycle accident in January 2017 (Figure 1).

 

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)

 

Initially the treatment was begun in another hospital. An external fixator for damage control orthopedics (DCO) was applied, for both femur and tibia. Surgical debridement of soft tissue and bone was performed to the distal third of the leg. A flap was set up to cover the loss of substance as soon as the inflammation rates returned to normal. After 4 weeks, the temporary leg external fixator was converted with the Ilizarov fixator. An antegrade bifocal bone transport with proximal metaphyseal osteotomy was chosen to fill a 10 cm bone defect (Figure 2).

 

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

 

At the end of the bone transport, a further revision of the docking site was carried out. The femur fixator was removed after 7 months while the leg fixator was removed after 1 year after trauma.

At the end of the treatment, the patient showed modest limitation of knee flexion (ROM 180-80°).

In October 2018, he was evaluated at our hospital for clinical signs of infection with the presence of sinus and drainage in the distal third of the left leg. After clinical evaluation it was requested FDG PET-CT (fluoro-D-glucose positron emission computed tomography), which highlighted and confirmed the focus of osteomyelitis in correspondence with the previous docking site (Figure 3). To complete the diagnosis, x-ray and CT scan of the leg was performed (Figure 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)

 

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

 

The strategies of treatment were to resect the osteomyelitis focus and perform a new proximal metaphyseal tibial osteotomy for antegrade bifocal bone transport with the Ilizarov technique (Figure 5). During the lengthening process, the patient experienced increasing pain, the flexion was limited to 120°. X-rays of the patella infera with the Caton-Deschamps ratio negative of 0.51 (normal = 1.3±0.6) were obtained (Figure 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)

 

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)

 

We decided to bring the patient back to the operating room to perform revision of tibial tubercle e patellar tendon. In the operative room, we stabilized first the patella with two transeverse 1.8 mm olive K-wires connected with a half-ring and interconnection with three threaded rods to proximal tibial ring. Attempting to lift the patella proximally, we detected a subcutaneous tension distal to the proximal tibial ring. We tried percutaneous partial tenotomy of the patellar tendon with 11-blade scalpel without any positive result. At this point we decided to inspect the patellar tendon through an incision of 10 cm. We noted atypical presence of the patellar tendon in continuity with the distal fragment of osteotomy crossing longitudinally the whole regenerated site. We performed a lengthening of the patellar tendon with Z-plasty to restore the regular height of the patella. The tendon was sutured in knee flexion (Figure 7).

 

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)

 

The clinical improvement was immediate with a prompt recovery of knee flexion (ROM 180-90°) and the Caton-Deschamps ratio ranges from 0.51 to 0.83. The external fixator was removed in March 2020 after consolidation was achieved at the docking site and regenerated bone. The Caton-Deschamps ratio comparable to the post-operative one confirmed the correct patellar height (Figure 8). The patient returned to his usual activities of daily living without any sequelae affecting the knee.

 

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)

 

DISCUSSION

When dealing with osteotomy surgery, some rules must be considered. In deformity cases the osteotomy level should be performed in accordance with the CORA strategy [18].

A further aspect to consider are osteotomies in relation to tendon insertions. In knee surgery, high tibial osteotomy interventions aim to modify the axis but being proximal to the tibial tubercle, they modify its height and length of the tendon [19]. Meticulous knowledge of anatomy can prevent complications [20]. Furthermore, when performing an osteotomy, anatomical interindividual variations must be taken into account [21, 22].

Considering all these elements when approaching leg lengthening treatment without deformity, the choice of osteotomy site should be performed in the metaphyseal region. The reasons are to exploit the great regenerative potential of both bone and soft tissue and to avoid modifying the extensor mechanism [4, 23, 24]. This principle must be even more stressed when planning treatment for large bone defects.

In addition to these factors, as we have appreciated in this case report, previous interventions must also be considered. Reevaluating the case presented, the first osteotomy for bone transport was performed at the upper limit of the metaphyseal area of the tibia and, comparing the evolution of the Caton-Deschamps ratio, partially involved the tibial tubercle from the beginning.

In fact, reviewing the preoperative x-ray and CT scan, the patella showed values at the lower limits of the Caton-Deschamps ratio, and the CT showed an anomalous anatomy of the patellar tendon with extension well beyond the tibial tubercle.

Among various complications related to treatment with the Ilizarov apparatus, we have mentioned joint stiffness [25]. This may have been a confounding factor in the approach to the second proximal tibial osteotomy for bone transport.

Although the osteotomy level was performed in the full metaphyseal region and well below the hypothetical tibial tubercle, it was not possible to avoid a further increase in patellar lowering.

The strict clinical and radiographic monitoring during the treatment made it possible to identify the patella baja and to intervene promptly to restore an adequate patellar height as well as avoid any type of sequelae.

Complications during treatment with the Ilizarov method are well known and have already been the subject of case series reviews [1, 2, 3, 4, 5, 6]. As it has been already well described by D. Paley, complications during the treatment can be divided into problems and obstacles [3].

In this case report, lowering of the patella certainly represented an obstacle, because of which it was necessary to return the patient to the operating room.

Despite this deviation from the treatment plan, the Z-plasty technique proved effective in correctly resting the patellar height [8]. Furthermore, the possibility of stabilizing the patella and fixing it with the elements of the Ilizarov apparatus contributed to the consolidation, confirming the versatility of the method [26].

CONCLUSIONS

When facing the limb lengthening treatment, it is certainly recommended to carry out serial outpatient controls, so to evaluate any onset of complications and promptly resolve them.

The level of osteotomy plays a fundamental role in the success of the treatment not only to obtain good quality of osteogenesis but also to avoid involving tendon insertions.

We recommend a preoperative MRI examination in particular in such cases presenting joint stiffness already treated with proximal tibial osteotomy for leg lengthening.

DISCLAIMERS

Author contribution

All authors made equal contributions to the study and the publication.

All authors have read and approved the final version of the manuscript of the article. All authors agree to bear responsibility for all aspects of the study to ensure proper consideration and resolution of all possible issues related to the correctness and reliability of any part of the work.

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Disclosure competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Ethics approval. Not applicable.

Consent for publication. Written consent was obtained from the patient for publication of relevant medical information and all of accompanying images within the manuscript.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявленный вклад авторов

Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.

Все авторы прочли и одобрили финальную версию рукописи статьи. Все авторы согласны нести ответственность за все аспекты работы, чтобы обеспечить надлежащее рассмотрение и решение всех возможных вопросов, связанных с корректностью и надежностью любой части работы.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Возможный конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Этическая экспертиза. Не применима.

Информированное согласие на публикацию. Авторы получили письменное согласие пациента на публикацию медицинских данных и изображений.

×

Об авторах

Александр Кириенко

Humanitas Clinical and Research Center – IRCCS

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexander@kirienko.com
ORCID iD: 0000-0003-0107-3423

MD

Италия, Rozzano (MI)

Филиппо Ванденбулке

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

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

MD

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

Эмилиано Малаголи

Humanitas Clinical and Research Center – IRCCS

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

MD

Италия, Rozzano (MI)

Список литературы

  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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1. Рентгенограммы показывают перелом диафиза правой бедренной кости (а) и перелом и дефект кости дистальной трети большеберцовой и малоберцовой костей (б)

Скачать (31KB)
3. Рисунок 2. Прямая и боковая рентгенограммы, демонстрирующие первый аппарат Илизарова: а — желтая линия обозначает уровень проксимальной метафизарной остеотомии; б — желтая стрелка указывает на дистальную часть бугристости большеберцовой кости

Скачать (43KB)
4. Рисунок 3. Клинические признаки инфекции с синусом и дренажем (а); ПЭТ-КТ с ФДГ показывает и подтверждает инфекцию с поглощением на уровне предыдущего места стыковки (б)

Скачать (49KB)
5. Рисунок 4. Боковая рентгенограмма (а) и КТ (б) до наложения второго аппарата Илизарова: а — фиолетовые и синие линии показывают коэффициент Катона-Дешама (нижняя граница 0,60). Белый овал показывает область бугристости большеберцовой кости; б — фиолетовые линии ограничивают атипичное расширение связки надколенника

Скачать (15KB)
6. Рисунок 5. Передняя (a) и боковая рентгенограммы (b) в начале перемещения кости. Обратите внимание, что высота надколенника продолжает ухудшаться (b)

Скачать (34KB)
7. Рисунок 6. Передняя (а) и боковая (б) рентгенограммы вблизи конечной точки перемещения кости, когда опускание надколенника было клинически очевидным (коэффициент Катона-Дешама отрицательный)

Скачать (33KB)
8. Рисунок 7. Виды операционного поля. Атипичная длина связки надколенника в непрерывности с дистальным фрагментом перемещенной кости (a). Z-пластика связки надколенника для восстановления правильной высоты надколенника. С правой стороны рисунка видны спицы Киршнера, блокирующие надколенник на правильной высоте (b)

Скачать (100KB)
9. Рисунок 8. Прямая (а) и боковая (б) рентгенограммы после снятия аппарата Илизарова: а — отмечается заживление регенерата и места стыковки; б — восстановление правильной высоты надколенника (коэффициент Катона-Дешана 0,83)

Скачать (25KB)

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 82474 от 10.12.2021.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах