Literature DB >> 35198119

Bone Integration and Prevalence of Radiolucent Lines around the Pegs of Minimally Cemented Glenoid Components in Total Shoulder Arthroplasty.

Márcio Schiefer1,2, Gláucio Siqueira2, Alan Figueira2, Patrícia Martins Souza3, Martim Teixeira Monteiro2, Geraldo Motta Filho2.   

Abstract

Objectives  Glenoid component failure is the main cause of total shoulder arthroplasty (TSA) revision, and component design seems to influence the failure rate. The aim of the present study was to clinically and radiographically (through X-rays and computed tomography scan) evaluate the results of TSA using a minimally cemented glenoid component. Methods  Total should arthroplasties performed using the minimally cemented Anchor Peg (DuPuy Synthes, Warsaw, IN, USA) glenoid component between 2008 and 2013 were evaluated. University of California at Los Angeles (UCLA) scores were calculated, and standardized plain film and computed tomography images were obtained, at a minimum follow-up of 24 months. The presence of bone between the fins of the central component peg, which indicates its integration, was assessed on the images, as well the presence of radiolucent lines around the glenoid component. Results  Nineteen shoulders in 17 patients were available for evaluation. According to the UCLA score, clinical results were satisfactory in 74% of cases and fair in 21% of cases. One patient had a poor result. Component integration was found in 58% of patients (total in 42% and partial in 16%). Radiolucent lines were observed in 52% of cases. No relationship was detected between component integration and clinical results. Conclusion  Satisfactory clinical results were achieved in most patients undergoing TSA using a minimally cemented glenoid component. Radiolucent lines around the glenoid component are common, but do not interfere with the clinical results. Level of evidence IV; Case series; Treatment study. Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia. This is an open access article published by Thieme under the terms of the Creative Commons Attribution-NonDerivative-NonCommercial License, permitting copying and reproduction so long as the original work is given appropriate credit. Contents may not be used for commecial purposes, or adapted, remixed, transformed or built upon. ( https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ).

Entities:  

Keywords:  arthroplasty, replacement; prosthesis failure; radiography, digital; shoulder; tomography

Year:  2020        PMID: 35198119      PMCID: PMC8856858          DOI: 10.1055/s-0040-1715509

Source DB:  PubMed          Journal:  Rev Bras Ortop (Sao Paulo)        ISSN: 0102-3616


Introduction

Shoulder arthroplasty is recognized as an efficient treatment for degenerative conditions of this joint, leading to satisfactory outcomes. 1 2 3 4 Consequently, the number of primary shoulder replacements has risen significantly. 5 6 Forty-seven thousand shoulder arthroplasties were performed in 2008 in the USA, approximately two and a half times the 19,000 performed in 1998. 6 Jain and Yamaguchi 5 observed an increase in the number of primary shoulder replacements in the USA from 52,397 to 67,184 between 2009 and 2011. The most common indication was osteoarthritis. 5 7 Satisfactory results may be obtained with hemiarthroplasty and total shoulder arthroplasty (TSA), 8 9 but the latter is associated with better outcomes in terms of general health, recovery of function, patient satisfaction, and pain relief. 10 11 In addition, hemiarthroplasty is associated with a higher reoperation rate due to progressive erosion of the glenoid. 10 Even so, TSA is not free of complications, and surgeons must concern themselves with glenoid component loosening, which is the most common cause of reoperation following this procedure. 12 Throckmorton et al 2 found no clinical or radiological difference in the outcomes of TSA with the use of pegged and keeled glenoid components, but most other studies have shown that the peg variant is associated with better radiological outcomes 10 and lower reoperation rates. 13 The medial surface of the glenoid component also deserves attention. Convex-backed implants have led to more favorable outcomes than have flat-backed components, and metal-backed components have been reported to increase the risk of complications from loosening and disconnection between the metallic base and the polyethylene surface. 10 In 2001, Wirth et al. 14 used a canine model to test a newly designed polyethylene glenoid component (Anchor Peg [DePuy Synthes; Warsaw, IN, USA]) composed of minimally cemented peripheral pegs surrounding a long central press-fit peg with radial flanges. The spaces between the central peg's flanges are filled with bone graft removed from the resected humeral head, promoting integration and interdigitation between the peg and the native bone. 15 This form of fixation may be more effective and longer lasting, avoiding loosening and early TSA failure. 14 Subsequent studies have shown encouraging results with this component design. 3 15 The objective of this study was to evaluate osteointegration between the strands of the central peg of the minimally cemented glenoid component using computed tomography (CT) and roentgenograms. Secondary objectives were to identify the distribution of radiolucent areas and compare them with the obtained clinical results.

Materials and Methods

Patients, Study Design, and Ethical Considerations

Twenty-three patients underwent TSA using the Anchor Peg (DePuy Synthes) glenoid component between July 2008 and August 2013. This retrospective, transversal, and interventional study was devised between September 2014 and March 2015. After approval was obtained from the institution's ethics committee, 23 patients were contacted and summoned for clinical and radiographical evaluation. Six patients could not be reached (one was deceased, two could not be found, and three lived in other states). The sample, thus, comprised 19 shoulders in 17 patients (5 male and 12 female) with a mean age of 65 (range, 42–80) years. The inclusion criteria were primary or secondary osteoarthritis, having performed TSA using an Anchor Peg Glenoid (DePuy Synthes), and minimum follow-up period of 24 months. Patients with associated rotator cuff tears and those undergoing hemiarthroplasty or receiving other models of shoulder prosthesis were excluded.

Surgical Technique

All patients were operated on under general anesthesia and a brachial plexus block while in the “beach chair” position. The affected upper limb was scrubbed and draped in a way that allowed free mobilization during surgery. The deltopectoral approach was used in all cases. Initially, the tendon of the long head of the biceps was identified, and tenodesis was performed by suture to the pectoralis major tendon. After subscapularis tendon peeling, the humeral head was exposed and osteotomized using an intramedullary guide. After preparation of the humeral diaphysis, the glenoid was exposed, and anterior, inferior, and superior capsulotomy was performed. Circumferential excision of the labrum aided identification of the exact limits of the articular rim. The center of the glenoid was then identified for the insertion of a guide wire and posterior drilling of the central hole ( Fig. 1A ). A circular ream was then used to remove the cartilage, with care taken to avoid damage to the subchondral bone ( Fig. 1B ). Eccentric reaming was performed in cases in which correction of the glenoid version was necessary, usually with the removal of more bone anteriorly than posteriorly. Using the appropriate guide, the three peripheral holes were drilled ( Fig. 1C ). After adequate control of bleeding, bone cement was inserted into these holes using a syringe. Bone graft removed from the head was inserted between the flanges of the central peg of the polyethylene glenoid component ( Fig. 1D ), which was then inserted ( Fig. 1E ). Direct pressure was applied with a glenoid pusher to ensure the achievement of a perfect fit to the reamed glenoid surface. On the humeral side, the metallic cementless stem and head were then inserted into the reamed canal. The subscapularis tendon was then repaired with Orthocord transosseous non-absorbable sutures (DePuy Synthes). Soft-tissue balance is then tested by performing stability tests and measuring anterior and posterior translation.
Fig. 1

Deltopectoral approach in a left shoulder showing: ( A ) glenoid central hole; ( B ) glenoid reaming; ( C ) positioning of the drilling guide to make peripheral holes; ( D ) autologous bone graft between central peg fins; ( E ) final aspect of implanted glenoid component.

Deltopectoral approach in a left shoulder showing: ( A ) glenoid central hole; ( B ) glenoid reaming; ( C ) positioning of the drilling guide to make peripheral holes; ( D ) autologous bone graft between central peg fins; ( E ) final aspect of implanted glenoid component.

Clinical Evaluation

All patients underwent clinical evaluation, including an interview and specific physical examination of the shoulder. They were asked about eventual symptoms and the capacity to perform daily activities. Physical examination was performed to evaluate muscle trophism, active and passive ranges of motion, and strength. Shoulder function was classified according to the University of California at Los Angeles (UCLA) scale. 16

Radiological Evaluation

Simple roentgenograms were taken in the anteroposterior, outlet, and axillary views. Computed tomography was performed in all patients as part of the institution's protocol using a Brilliance 64 scanner (Philips Medical Systems, Cleveland, OH, USA), with axial plane acquisitions with the patient in dorsal decubitus and 1 to 2-mm thick reconstruction in the sagittal and coronal planes. Two observers (a radiologist with vast experience in the musculoskeletal field and a fellowship-trained shoulder and elbow surgeon, with more than ten years in practice) evaluated the images separately and reached consensus on the results recorded for each case. On both image types, the presence, location, and extension of radiolucent lines in the glenoid compartment was assessed, as suggested by Vidil et al. 3 The spaces between the flanges of the central peg were examined to determine the presence of bone trabeculae suggesting ingrowth. An implant was considered to be totally integrated when bone trabeculae were found in all spaces ( Fig. 2 ), partially integrated when ingrowth was observed in only some spaces ( Fig. 3 ), and non-integrated when no trabecula was observed ( Fig. 4 ).
Fig. 2

Computed tomography images showing complete osteointegration of the central peg. Note the presence of bone in all spaces between the fins of the central peg (arrows), in coronal ( A ) and axial ( B ) views.

Fig. 3

Coronal computed tomography image of a left shoulder showing partial osteointegration of the central peg. Note the presence of bone in some spaces between the fins of the central peg (arrow).

Fig. 4

Coronal computed tomography image of a right shoulder showing the absence of osteointegration of the central peg. No bone is seen between the fins of the central peg (arrow).

Computed tomography images showing complete osteointegration of the central peg. Note the presence of bone in all spaces between the fins of the central peg (arrows), in coronal ( A ) and axial ( B ) views. Coronal computed tomography image of a left shoulder showing partial osteointegration of the central peg. Note the presence of bone in some spaces between the fins of the central peg (arrow). Coronal computed tomography image of a right shoulder showing the absence of osteointegration of the central peg. No bone is seen between the fins of the central peg (arrow).

Statistical Analysis

The data was stored and analyzed with the SPSS Statistics for Windows 20.0. software (IBM Corp. Armonk, NY, USA). A Freeman-Halton extension of the Fisher exact test was applied to evaluate the distribution of radiolucent lines among the different areas of the glenoid component. And a Spearman test was used to identify correlations between the presence of these lines on radiologic exams and the clinical results measured mainly by the UCLA shoulder score.

Results

The data obtained in the present study are shown in Table 1 . Osteointegration of the central peg was observed in 58% of cases; it was partial in 16% and total in 42% of cases. The remaining 42% of cases showed no osteointegration.
Table 1

Overall results

PatientSexAge (years)Dominant limbOA etiologyFollow-up (months)OIRLVidil zone of RLUCLA score
1M73NoPrimary57AbsentY534
2F75NoPrimary46CompleteN029
3F78NoPrimary13CompleteY532
4F76YesPrimary45PartialY532
5F80YesPrimary14CompleteN022
6M42YesPrimary16PartialY525
7F59YesPrimary12AbsentN033
8F59NoPrimary48CompleteN034
9F58NoSecondary27CompleteN025
10F64NoPrimary55AbsentN028
11F73YesPrimary68AbsentY828
12F70YesPrimary27CompleteN030
13F70NoPrimary48AbsentY531
14F59YesPrimary53AbsentY532
15M51NoSecondary55CompleteY417
16F77YesPrimary71AbsentY532
17M60NoSecondary35PartialN032
18F67YesSecondary17CompleteN028
19M53YesPrimary19AbsentY527

Abbreviations: F, female; L, left; M, male; N, no; OA, osteoarthritis; OI, osteointegration; R, right; RL, radiolucent lines; UCLA, University of California at Los Angeles; Y, yes.

Abbreviations: F, female; L, left; M, male; N, no; OA, osteoarthritis; OI, osteointegration; R, right; RL, radiolucent lines; UCLA, University of California at Los Angeles; Y, yes. Radiolucent lines were found in 10 (52%) cases, in areas 4, 5, and 8 ( Table 1 ). Area 5, around the central peg, was the most common site of radiolucent lines ( p  = 0.008). The lines were longer than 1.5 mm in only one case. They were more common in cases without osteointegration of the central peg, although this difference was not significant. Seventy-nine percent of cases underwent surgery because of primary osteoarthritis, and 21% underwent surgery because of secondary osteoarthritis, all due to trauma sequelae. Three of these cases had closed fractures and one was caused by a firearm. No significant association was found between fracture etiology and the presence of radiolucent lines, although radiolucent lines were absent in the four cases of secondary osteoarthritis. According to the UCLA functional scale, 16 the results were satisfactory in 73.69% of cases, regular in 21%, and poor in one (5,3%) case ( Table 2 ). No correlation was found between age, the duration of symptoms before surgery, or the presence of osteointegration or radiolucent lines and the clinical results according to the UCLA scale ( Table 3 ). During the follow-up period, no patient presented any complication, related or unrelated to the surgery.
Table 2

Distribution of UCLA scores

UCLA scoreNumber of patients (%)
Excellent (34–35)2 (10.53)
Good (28–33)12 (63.16)
Fair (21–27)4 (21.05)
Poor (< 20)1 (5.26)

Abbreviation: UCLA, University of California at Los Angeles.

Table 3

Correlations among patient age, follow-up duration, and UCLA score ( n  = 19)

Follow-up durationUCLA score
Age r 0.0930.266
p 0.7040.272
Follow-up duration r 0.163
p 0.506

Abbreviation: UCLA, University of California at Los Angeles.

Abbreviation: UCLA, University of California at Los Angeles. Abbreviation: UCLA, University of California at Los Angeles.

Discussion

Although humeral component survival rates remain high, 1 problems with the glenoid, many of which are difficult to solve, remain the main cause for revision TSA. 10 17 Bonnevialle et al. 18 demonstrated a high rate of loosening recurrence after revision TSA. In search of a more durable design, Wirth et al. 14 tested a new glenoid component composed of a central and three peripheral pegs in dogs. Only the peripheral pegs are cemented; the central peg is inserted under pressure, in the attempt to avoid the deleterious effects of cement on the glenoid bone stock 19 and increase fixation to the native bone, as the spaces between the central peg's flanges allow bony ingrowth. Few studies analyzed the osteointegration of the Anchor Peg glenoid component in patients who have undergone TSA. Although ∼ 33,000 of these components have been implanted worldwide since 2011, 15 few studies have reported on the outcomes obtained. This fact corroborates the fact that only 5% of all shoulder arthroplasties are the object of scientific publication. 7 The radiographic results described in studies of the cementless finned, central pegged glenoid component and other component designs are heterogeneous, with radiolucent lines reported in 0 to 94% of cases. 20 In a simple roentgenogram study of patients who received Anchor Peg components, Churchill et al. 21 reported osteointegration in 85% of cases and a 25% incidence of radiolucent lines. In contrast, Groh 22 reported osteointegration in 24 of 83 (29%) patients in another simple roentgenogram study. Arnold et al. 23 assessed CT images, as in the present study, and reported osteointegration in 23 of 35 (65%) cases and radiolucent lines in 11 (31%) cases. Wirth et al. 15 evaluated the presence of radiolucent lines around the glenoid component on simple roentgenograms and reported an incidence of 68% (30 of 44 cases). Vidil et al. 3 reported the presence of osteointegration in 21 of 26 (80%) operated cases, based on CT assessment. Wijeratna et al. 24 reported osteointegration in 68 out of 83 shoulders with the Anchor Peg glenoid and 78 patients had no radiolucent lines in CT scans. Kilian et al. 17 and Merolla et al. 25 reported lower rates of bone ingrowth, 25% and 23%, respectively. Progressive radiolucency lines were seen in 28 out of 30 glenoid components in the latter. In our study, osteointegration was observed in 11 of 19 (58%) patients; this rate is average among the previous studies. We believe that the variation in the reported incidence of radiolucent lines is due to several factors. Some studies involved the assessment of roentgenograms only, 15 21 22 whereas others used CT images. 3 23 Even among studies employing the same radiological method, different evaluation protocols may have been used. The susceptibility of imaging studies of the glenoid component to errors, especially when simple roentgenograms are assessed, is well documented; interpretation based on CT images is more accurate. 24 26 27 Another important factor is the duration of follow-up, as the prevalence of radiolucent lines is known to increase with time. 15 Finally, a single experienced surgeon performed all operations in some, but not all, studies. Lazarus et al. 20 reported better radiological results of glenoid component implantation performed by the most experienced surgeon, and this factor could contribute to the discrepancy among reports. The influence of the cementation technique on the incidence of radiolucent lines around the glenoid component has been described. 28 29 Thus, the application of a better cementation technique, usually by a more experienced surgeon, could prevent the appearance of these radiolucent signs. This factor may partially explain the absence of radiolucent lines in cases of secondary osteoarthritis in this study, although these cases are technically more demanding and adequate glenoid component positioning is more difficult to obtain than in cases of primary osteoarthritis. The senior surgeons at our institution performed these surgeries, a factor that we believe explains these results. The exact implication of the presence of radiolucent lines around the glenoid component is not known. They occur in up to 94% of cases, 20 and their presence seems to have no effect on the clinical results. 1 21 24 25 In this study, we found no influence of this variable on the UCLA score. In addition, the definition of component loosening varies significantly among studies. 1 20 30 Most authors have considered the thickness of a radiolucent line and its extension along different regions of the component. In the present study, no patient fulfilled any criteria for component loosening. Only one patient presented a radiolucent line longer than 1.5 mm, which was located exclusively around the central peg. According to the UCLA scale, a good clinical result was obtained in this patient. Our study revealed poor correlation between clinical and radiographic findings, although a longer follow-up period may be necessary. Age, duration of symptoms, presence of osteointegration and radiolucent lines did not influence the clinical results. Similar findings were reported by Wijeratna et al. 24 However, a recent study showed that patients whose glenoid components had radiolucent lines demonstrated lower improvements of forward elevation and all patient-reported outcomes. 31 Although the absence of osteointegration has not been proven to have clinical consequence, 24 the achievement of osteointegration in all patients is considered to be desirable. Using radiostereometric analysis, Nuttal et al. 32 evaluated the movement of the Anchor Peg glenoid component in 11 patients who underwent TSA. They divided the subjects into two groups according to the results: one group presented early component movement and no osteointegration at the 12-month follow-up evaluation, and the other group demonstrated no movement and evolved with osteointegration. Merolla et al. 25 showed that patients who had bone ingrowth to the central peg were less likely to have radiolucent lines. However, as also occurred in the present study, Churchill et al. 21 and Arnold et al. 23 found no relationship between osteointegration and clinical results, as measured by the Constant scale and simple shoulder test. Although the present study has its strengths, it has several limitations. First, our sample was small, due in part to the strict and careful selection of patients for TSA at our institution, as well as the exclusion of procedures performed with other types of glenoid component. Another reason for the small sample is related to the worldwide trend toward the reduction of the ratio of anatomic to reverse shoulder arthroplasties performed, 5 which is reflected significantly at our institution. Another limitation is that postoperative roentgenograms and CT images were not readily available for all patients, preventing us from identifying all patients who presented radiolucent lines immediately after surgery, which would reflect an inadequate implantation of glenoid component. To our knowledge, the present study is the first conducted in our country to compare clinical and radiographic results of patients who underwent TSA with the Anchor Peg Glenoid component. The use of CT images permitted more accurate analysis of osteointegration on the central peg, and identification of radiolucent lines. Another advantage was that surgeries were performed by surgeons with different levels of expertise. We believe that this factor favors reproducibility, in contrast to results obtained in other series, in which the most experienced surgeon of the group operated on all patients. 15 23 In addition, the same researcher evaluated all patients, reducing measurement bias. Finally, consensual analysis of the images by two professionals, one of whom was a radiologist with extensive experience in the musculoskeletal field, was a strong aspect of the study. We agree with Arnold et al. 23 that inter and intraobserver agreement evaluation is not needed, as Yian et al. 33 demonstrated excellent agreement rates in their study, especially with the use of CT.

Conclusion

Although central peg osteointegration was observed in slightly more than half of the cases, satisfactory clinical results were obtained in most patients who underwent TSA with a minimally cemented pegged glenoid component. Radiolucent lines around the glenoid component were also common but were not correlated with the clinical results.

Introdução

A artroplastia do ombro é considerada um tratamento eficaz para doenças degenerativas dessa articulação e tem resultados satisfatórios. 1 2 3 4 Consequentemente, o número de artroplastias primárias do ombro aumentou de maneira significativa. 5 6 Quarenta e sete mil artroplastias do ombro foram realizadas em 2008 nos Estados Unidos, o que equivale a cerca de duas vezes e meia os 19.000 procedimentos feitos em 1998. 6 Ainda nos Estados Unidos, Jain e Yamaguchi 5 observaram a elevação no número de artroplastias primárias do ombro de 52.397 para 67.184 entre 2009 e 2011. A indicação mais comum para o procedimento foi a osteoartrite. 5 7 Resultados satisfatórios podem ser obtidos com hemiartroplastia e artroplastia total do ombro (ATO), 8 9 mas a última está associada a melhores resultados em termos de saúde geral, recuperação da função, satisfação do paciente e alívio da dor. 10 11 Além disso, a hemiartroplastia está associada a uma maior taxa de revisão devido à erosão glenoidal progressiva. 10 Mesmo assim, a ATO não é livre de complicações e os cirurgiões devem atentar para o afrouxamento do componente glenoidal, que é a causa mais comum de reoperação após este procedimento. 12 Throckmorton et al. 2 não observaram diferenças clínicas ou radiológicas nos resultados da ATO com o uso de componentes glenoidais com pinos ou quilhas, mas outros estudos, em sua maioria, mostraram que a variante com pinos está associada a melhores resultados radiológicos 10 e menores taxas de reoperação. 13 A superfície medial do componente glenoidal também merece atenção. Implantes convexos tiveram resultados mais favoráveis do que componentes planos; além disso, há relatos que componentes metálicos aumentam o risco de complicações por afrouxamento e perda de conexão entre a base de metal e a superfície de polietileno. 10 Em 2001, Wirth et al. 14 usaram um modelo em cães para teste de um novo componente glenoidal de polietileno (Anchor Peg [DePuy Synthes, Warsaw, IN, EUA]) formado por pinos periféricos minimamente cimentados em torno de um longo pino central de encaixe por pressão (pressfit) com flanges radiais. Os espaços entre as flanges do pino central são preenchidos com enxerto de osso retirado da cabeça umeral removida, promovendo integração e interdigitação entre o pino e o osso nativo. 15 Essa forma de fixação pode ser mais eficaz e duradoura, evitando o afrouxamento e a falha precoce da ATO. 14 Estudos subsequentes obtiveram resultados encorajadores com esse tipo de componente. 3 15 O objetivo deste estudo foi avaliar a integração óssea entre as faixas do pino central do componente glenoidal minimamente cimentado usando tomografia computadorizada (TC) e radiografias. Os objetivos secundários foram a identificação da distribuição das áreas radiotransparentes e sua comparação aos resultados clínicos obtidos.

Pacientes, delineamento experimental e considerações éticas

Vinte e três pacientes foram submetidos à ATO com o componente glenoidal Anchor Peg (DePuy Synthes; Warsaw, IN, Estados Unidos) entre julho de 2008 e agosto de 2013. Este estudo intervencionista retrospectivo e transversal foi desenvolvido entre setembro de 2014 e março de 2015. Após a aprovação do comitê de ética da instituição, os 23 pacientes foram contatados e convocados para avaliação clínica e radiográfica. Seis pacientes não puderam ser contatados (um havia falecido, dois não foram encontrados e três moravam em outros estados). A amostra foi formada por 19 ombros de 17 pacientes (5 homens e 12 mulheres) com idade média de 65 anos (faixa etária de 42 a 80 anos). Os critérios de inclusão foram osteoartrite primária ou secundária, realização de ATO com componente glenoidal Anchor Peg (DePuy Synthes; Warsaw, IN, Estados Unidos) e período mínimo de acompanhamento de 24 meses. Pacientes com lesões do manguito rotador e submetidos à hemiartroplastia ou que receberam outros modelos de prótese de ombro foram excluídos.

Técnica cirúrgica

Todos os pacientes foram operados sob anestesia geral e bloqueio do plexo braquial na posição em “cadeira de praia”. O membro superior afetado foi preparado de maneira asséptica e recoberto com campos cirúrgicos de maneira a permitir a mobilização livre durante a cirurgia. Todos os casos foram operados pela abordagem deltopeitoral. A princípio, o tendão da cabeça longa do bíceps foi identificado e a tenodese foi realizada por sutura no tendão peitoral maior. Após a liberação do tendão subescapular, a cabeça do úmero foi exposta e submetida à osteotomia com guia intramedular. Depois do preparo da diáfise umeral, a glenoide foi exposta e a capsulotomia anterior, inferior e superior foi realizada. A excisão circunferencial do lábio acetabular auxiliou a identificação dos limites exatos da borda articular. O centro da glenoide foi identificado para a inserção de um fio-guia e posterior confecção do orifício central ( Fig. 1A ). A cartilagem foi removida com uma serra circular, com cuidado para não causar danos ao osso subcondral ( Fig. 1B ). Em caso de necessidade de correção da versão glenoide, a fresagem excêntrica foi realizada, geralmente com a remoção de mais osso em sentido anterior do que posterior. Com o guia adequado, os três orifícios periféricos foram confeccionados ( Fig. 1C ). Após o controle apropriado do sangramento, esses orifícios foram preenchidos com cimento ósseo usando uma seringa. O enxerto ósseo removido da cabeça foi inserido entre os flanges do pino central do componente glenoidal de polietileno ( Fig. 1D ), que foi, então, colocado ( Fig. 1E ). A pressão direta foi aplicada com um empurrador de glenoide para assegurar a adaptação perfeita à superfície glenoidal preparada. No lado umeral, a haste e a cabeça metálicas não cimentadas foram inseridas no canal preparado. O tendão subescapular foi reparado com suturas transósseas não absorvíveis da marca Orthocord (DePuy Synthes, Warsaw, IN, EUA). O equilíbrio dos tecidos moles foi analisado por meio de testes de estabilidade e medida da translação anterior e posterior.
Fig. 1

Abordagem deltopeitoral do ombro esquerdo, mostrando ( A ) orifício central da glenoide; ( B ) preparo da glenoide; ( C ) posicionamento do guia de perfuração para confecção dos orifícios periféricos; ( D ) enxerto ósseo autólogo entre as aletas do pino central; ( E ) aspecto final do componente glenoidal implantado.

Abordagem deltopeitoral do ombro esquerdo, mostrando ( A ) orifício central da glenoide; ( B ) preparo da glenoide; ( C ) posicionamento do guia de perfuração para confecção dos orifícios periféricos; ( D ) enxerto ósseo autólogo entre as aletas do pino central; ( E ) aspecto final do componente glenoidal implantado.

Avaliação clínica

Todos os pacientes foram submetidos à avaliação clínica, composta por anamnese e exame físico específico do ombro. Os indivíduos foram questionados sobre eventuais sintomas e a capacidade de realização de atividades diárias. O exame físico foi feito para análise do trofismo muscular, força e amplitudes de movimento ativo e passivo. A função do ombro foi classificada de acordo com o escore da University of California at Los Angeles (UCLA). 16

Avaliação radiológica

Radiografias simples foram realizadas em incidência anteroposterior, do túnel do supraespinhoso ( outlet ) e axilar. Como parte do protocolo da instituição, todos os pacientes foram submetidos à TC em equipamento Brilliance 64 (Philips Medical Systems, Cleveland, OH, EUA), com aquisições em plano axial do paciente em decúbito dorsal e reconstrução com espessura de 1 a 2 mm nos planos sagital e coronal. Dois observadores (um radiologista com vasta experiência no campo musculoesquelético e um cirurgião de ombro e cotovelo com treinamento especializado e mais de 10 anos de experiência) avaliaram as imagens separadamente e chegaram a um consenso sobre os resultados registrados em cada caso. Nos dois tipos de imagem, a presença, localização e extensão das linhas radiotransparentes no compartimento glenoidal foram avaliadas como sugerido por Vidil et al. 3 Os espaços entre os flanges do pino central foram examinados para determinação da presença de trabéculas ósseas sugestivas de crescimento tecidual. O implante foi considerado totalmente integrado ao apresentar trabéculas ósseas em todos os espaços ( Fig. 2 ), parcialmente integrado quando o crescimento era observado em apenas alguns espaços ( Fig. 3 ) e não integrado em caso de ausência de trabéculas ( Fig. 4 ).
Fig. 2

Imagens de tomografia computadorizada mostrando a integração óssea completa do pino central. Observe a presença de osso em todos os espaços entre as aletas do pino central (setas) em plano coronal ( A ) e axial ( B ).

Fig. 3

Imagem coronal de tomografia computadorizada do ombro esquerdo mostrando integração óssea parcial do pino central. Observe a presença de osso em alguns espaços entre as aletas do pino central (seta).

Fig. 4

Imagem coronal de tomografia computadorizada de ombro direito mostrando ausência de integração óssea do pino central. Não há osso entre as aletas do pino central (seta).

Imagens de tomografia computadorizada mostrando a integração óssea completa do pino central. Observe a presença de osso em todos os espaços entre as aletas do pino central (setas) em plano coronal ( A ) e axial ( B ). Imagem coronal de tomografia computadorizada do ombro esquerdo mostrando integração óssea parcial do pino central. Observe a presença de osso em alguns espaços entre as aletas do pino central (seta). Imagem coronal de tomografia computadorizada de ombro direito mostrando ausência de integração óssea do pino central. Não há osso entre as aletas do pino central (seta).

Análise estatística

Os dados foram armazenados e analisados com o programa SPSS Statistics for Window Version 20.0. (IBM Corp., Armonk, NY, EUA). Uma extensão de Freeman-Halton do teste exato de Fisher avaliou a distribuição de linhas radiotransparentes entre as diferentes áreas do componente glenoidal. O teste de Spearman identificou correlações entre a presença dessas linhas nos exames radiológicos e os resultados clínicos, determinados principalmente pelo escore de ombro da UCLA.

Resultados

A Tabela 1 mostra os dados obtidos neste estudo. A integração óssea do pino central foi observada em 58% dos casos, sendo parcial em 16% e total em 42% dos pacientes. Os demais 42% de casos não apresentaram integração óssea.
Tabela 1

Resultados gerais

PacienteSexoIdade (anos)Membro dominanteEtiologia da AOAcompanhamento (meses)IOLRZona de Vidil de LREscore UCLA
1M73NãoPrimária57AusenteSim534
2F75NãoPrimária46CompletaNão029
3F78NãoPrimária13CompletaSim532
4F76SimPrimária45ParcialSim532
5F80SimPrimária14CompletaNão022
6M42SimPrimária16ParcialSim525
7F59SimPrimária12AusenteNão033
8F59NãoPrimária48CompletaNão034
9F58NãoSecundária27CompletaNão025
10F64NãoPrimária55AusenteNão028
11F73SimPrimária68AusenteSim828
12F70SimPrimária27CompletaNão030
13F70NãoPrimária48AusenteSim531
14F59SimPrimária53AusenteSim532
15M51NãoSecundária55CompletaSim417
16F77SimPrimária71AusenteSim532
17M60NãoSecundária35ParcialNão032
18F67SimSecundária17CompletaNão028
19M53SimPrimária19AusenteSim527

Abreviaturas: F, feminino; M, masculino; OA, osteoartrite; IO, integração óssea; LR, linha radiotransparente; UCLA, University of California at Los Angeles .

Abreviaturas: F, feminino; M, masculino; OA, osteoartrite; IO, integração óssea; LR, linha radiotransparente; UCLA, University of California at Los Angeles . Linhas radiotransparentes foram observadas em 10 (52%) casos, nas áreas 4, 5 e 8 ( Tabela 1 ). A área 5, ao redor do pino central, foi o local mais comum de linhas radiotransparentes ( p  = 0,008). As linhas tinham mais de 1,5 mm em apenas um caso. Essas linhas foram mais comuns em casos sem integração óssea do pino central, mas sem diferença significativa. Setenta e nove por cento dos casos foram operados por osteoartrite primária e 21% foram submetidos à cirurgia por osteoartrite secundária; todos os casos eram sequelas de trauma. Três pacientes apresentaram fraturas fechadas e um tinha lesão causada por arma de fogo. Não houve associação significativa entre a etiologia da fratura e a presença de linhas radiotransparentes, embora estas linhas não tenham sido observadas nos quatro casos de osteoartrite secundária. De acordo com a escala funcional da UCLA, 16 os resultados foram satisfatórios em 73,69% dos casos, regulares em 21% e maus em 1 paciente (5,3%) ( Tabela 2 ). Não houve correlação entre a idade, a duração dos sintomas antes da cirurgia ou a presença de linhas de integração óssea ou radiotransparentes e os resultados clínicos de acordo com a escala da UCLA ( Tabela 3 ). Durante o período de acompanhamento, nenhum paciente apresentou complicação relacionada ou não à cirurgia.
Tabela 2

Distribuição dos escores da UCLA

Escore UCLANúmero de pacientes (%)
Excelente (34–35)2 (10,53)
Bom (28–33)12 (63,16)
Moderado (21–27)4 (21,05)
Baixo (< 20)1 (5,26)

UCLA, University of California at Los Angeles .

Tabela 3

Correlações entre a idade do paciente, a duração do acompanhamento e o escore da UCLA ( n  = 19)

Duração do acompanhamentoEscore UCLA
Idade r 0,0930,266
p 0,7040,272
Duração do acompanhamento r 0,163
p 0,506

UCLA, University of California at Los Angeles .

UCLA, University of California at Los Angeles . UCLA, University of California at Los Angeles .

Discussão

Embora as taxas de sobrevida do componente umeral sejam elevadas, 1 problemas com a glenoide, muitos de difícil resolução, ainda são a principal causa de revisão da ATO. 10 17 Bonnevialle et al. 18 demonstraram uma alta frequência de recidiva do afrouxamento após a revisão da ATO. Em busca de um design de maior durabilidade, Wirth et al. 14 testaram um novo componente glenoidal com um pino central e três pinos periféricos em cães. Somente os pinos periféricos são cimentados; o pino central é inserido sob pressão, na tentativa de evitar os efeitos deletérios do cimento no estoque ósseo glenoidal 19 e aumentar a fixação ao osso nativo, já que os espaços entre os flanges do pino central permitem o crescimento ósseo. Poucos estudos analisaram a integração óssea do componente glenoidal Anchor Peg em pacientes submetidos à ATO. Embora cerca de 33.000 desses componentes tenham sido implantados em todo o mundo desde 2011, 15 poucos artigos relataram os resultados obtidos. Isso corrobora o fato de que apenas 5% de todas as artroplastias do ombro são objeto de publicação científica. 7 Os resultados radiográficos descritos em estudos do componente glenoidal com pino central e aletas não cimentadas e de componentes com outros designs são heterogêneos com linhas radiotransparentes relatadas em 0 a 94% dos casos. 20 Em um estudo radiológico simples de pacientes que receberam componentes Anchor Peg, Churchill et al. 21 relataram integração óssea em 85% dos casos e uma incidência de linhas radiotransparentes de 25%. Por sua vez, Groh, 22 em outro estudo radiológico simples, observou integração óssea em 24 de 83 (29%) pacientes. Arnold et al. 23 avaliaram imagens de TC, como neste estudo, e relataram integração óssea em 23 de 35 (65%) pacientes e linhas radiotransparentes em 11 (31%) casos. Wirth et al. 15 analisaram a presença de linhas radiotransparentes ao redor do componente glenoidal em radiografias simples e relataram uma incidência de 68% (30 de 44 casos). Vidil et al. 3 observaram integração óssea em 21 de 26 (80%) casos operados e avaliados por TC. Wijeratna et al. 24 relataram integração óssea em 68 dos 83 ombros que receberam o componente glenoidal Anchor Peg e 78 pacientes não apresentaram linhas radiotransparentes à TC. Kilian et al. 17 e Merolla et al. 25 observaram taxas menores de crescimento ósseo, de 25% e 23%, respectivamente. Nesse último trabalho, linhas radiotransparentes progressivas foram detectadas em 28 de 30 componentes glenoidais. Em nosso estudo, a integração óssea foi observada em 11 de 19 (58%) pacientes, uma taxa média em relação aos estudos anteriores. Acreditamos que a variação na incidência relatada de linhas radiotransparentes se deva a vários fatores. Alguns estudos avaliaram apenas radiografias, 15 21 22 enquanto outros usaram TC. 3 23 Mesmo estudos que empregaram o mesmo método radiológico podem ter utilizado diferentes protocolos de avaliação. A suscetibilidade dos estudos de imagem do componente glenoidal a erros, especialmente em caso de análise de radiografias simples, está bem documentada; a interpretação por TC é mais precisa. 24 26 27 Outro fator importante é a duração do acompanhamento, pois a prevalência de linhas radiotransparentes aumenta com o tempo. 15 Por fim, um único cirurgião experiente realizou todos os procedimentos em alguns estudos, mas não em todos. Segundo Lazarus et al., 20 os resultados radiológicos do implante de componente glenoidal foram melhores quando o procedimento foi realizado pelo cirurgião mais experiente; esse fator pode contribuir para a discrepância entre os relatos. A influência da técnica de cimentação na incidência de linhas radiotransparentes ao redor do componente glenoidal foi descrita. 28 29 Assim, a aplicação de uma melhor técnica de cimentação, geralmente por um cirurgião mais experiente, poderia impedir o aparecimento desses sinais radiotransparentes. Esse fator pode explicar parcialmente a ausência de linhas radiotransparentes nos pacientes com osteoartrite secundária deste estudo, embora esses casos sejam tecnicamente mais exigentes e o bom posicionamento dos componentes glenoidais seja mais difícil do que em indivíduos com osteoartrite primária. Acreditamos que a realização desses procedimentos pelos cirurgiões mais experientes de nossa instituição também explique os resultados. A implicação exata da presença de linhas radiotransparentes ao redor do componente glenoidal não é conhecida. Essas linhas são observadas em até 94% dos casos 20 e sua presença não parece influenciar os resultados clínicos. 1 21 24 25 Aqui, não observamos uma influência dessa variável no escore da UCLA. Além disso, a definição de afrouxamento de componentes é bastante variável entre os estudos. 1 20 30 A maioria dos autores considerou a espessura de uma linha radiotransparente e sua extensão por diferentes regiões do componente. No presente estudo, nenhum paciente atendeu aos critérios de afrouxamento do componente. Apenas um paciente apresentou uma linha radiotransparente maior que 1,5 mm, localizada exclusivamente ao redor do pino central. Esse mesmo paciente apresentou bom resultado clínico de acordo com o escore da UCLA. Nosso estudo revelou fraca correlação entre os achados clínicos e radiográficos, embora um período maior de acompanhamento possa ser necessário. Idade, duração dos sintomas e presença de integração óssea e linhas radiotransparentes não influenciaram os resultados clínicos. Achados semelhantes foram relatados por Wijeratna et al. 24 No entanto, um estudo recente mostrou que pacientes cujos componentes glenoidais apresentavam linhas radiotransparentes demonstraram menor melhora na elevação para frente e em todos os resultados relatados pelos pacientes 31 Embora a ausência de integração óssea não tenha consequências clínicas comprovadas, 24 sua presença é considerada desejável em todos os pacientes. Em uma análise radioestereométrica, Nuttal et al. 32 avaliaram o movimento do componente glenoidal Anchor Peg em 11 pacientes submetidos à ATO. Os pacientes foram divididos em dois grupos de acordo com os resultados: um grupo apresentou movimentação inicial dos componentes e ausência de integração óssea ao acompanhamento de 12 meses e o outro grupo não demonstrou movimento e evoluiu com integração óssea. Merolla et al. 25 mostraram que pacientes com crescimento ósseo em direção ao pino central eram menos propensos a apresentar linhas radiotransparentes. Porém, como também ocorreu aqui, Churchill et al. 21 e Arnold et al. 23 não encontraram relação entre integração óssea e resultados clínicos determinados pela escala de Constant e pelo teste simples do ombro. Embora este estudo tenha pontos fortes, ele também possui várias limitações. Primeiro, nossa amostra era pequena, em parte devido à seleção rigorosa e cuidadosa dos pacientes submetidos à ATO em nossa instituição e pela exclusão de procedimentos realizados com outros tipos de componente glenoidal. A amostra também era pequena devido à tendência mundial de redução da proporção entre artroplastias anatômicas e reversas do ombro, 5 refletida de forma significativa em nossa instituição. Outra limitação é a não disponibilização imediata de radiografias e imagens de TC do período pós-operatório de todos os pacientes; isso impediu a identificação de todos os indivíduos com linhas radiotransparentes imediatamente após a cirurgia, o que indicaria a inadequação do componente glenoidal. Até onde temos conhecimento, o presente estudo é o primeiro conduzido em nosso país a comparar resultados clínicos e radiográficos de pacientes submetidos à ATO com o componente glenoidal Anchor Peg. O uso de imagens de TC permitiu a análise mais precisa da integração óssea no pino central e a identificação de linhas radiotransparentes. Outra vantagem foi a realização de cirurgias por profissionais com diferentes níveis de especialização. Acreditamos que esse fator favorece a reprodutibilidade, diferentemente dos resultados de outras séries, em que o cirurgião mais experiente do grupo operou todos os pacientes. 15 23 Além disso, o mesmo pesquisador avaliou todos os pacientes, reduzindo o viés de mensuração. Por fim, a análise consensual das imagens por dois profissionais, sendo um radiologista com vasta experiência no campo musculoesquelético, foi um ponto forte do estudo. Concordamos com Arnold et al. 23 que a avaliação de concordância inter e intraobservador não é necessária, devido às excelentes taxas de concordância demonstradas por Yian et al., 33 principalmente com o uso da TC.

Conclusão

Embora a integração óssea do pino central tenha sido observada em pouco mais de metade dos casos, a maioria dos pacientes submetidos à ATO com componente glenoidal minimamente cimentado apresentou resultados clínicos satisfatórios. Linhas radiotransparentes ao redor do componente glenoidal foram comumente observadas, mas não correlacionadas aos resultados clínicos.
  33 in total

1.  Radiologic, mechanical, and histologic evaluation of 2 glenoid prosthesis designs in a canine model.

Authors:  M A Wirth; D L Korvick; C J Basamania; F Toro; T B Aufdemorte; C A Rockwood
Journal:  J Shoulder Elbow Surg       Date:  2001 Mar-Apr       Impact factor: 3.019

2.  The radiographic evaluation of keeled and pegged glenoid component insertion.

Authors:  Mark D Lazarus; Kirk L Jensen; Carleton Southworth; Frederick A Matsen
Journal:  J Bone Joint Surg Am       Date:  2002-07       Impact factor: 5.284

3.  Radiographic assessment of ingrowth total shoulder arthroplasty.

Authors:  J W Sperling; R H Cofield; S W O'Driscoll; M E Torchia; C M Rowland
Journal:  J Shoulder Elbow Surg       Date:  2000 Nov-Dec       Impact factor: 3.019

4.  Results of cemented total shoulder replacement with a minimum follow-up of ten years.

Authors:  Patric Raiss; Markus Schmitt; Thomas Bruckner; Philip Kasten; Guido Pape; Markus Loew; Felix Zeifang
Journal:  J Bone Joint Surg Am       Date:  2012-12-05       Impact factor: 5.284

Review 5.  Rates of radiolucency and loosening after total shoulder arthroplasty with pegged or keeled glenoid components.

Authors:  Patrick Vavken; Patrick Sadoghi; Arvind von Keudell; Claudio Rosso; Victor Valderrabano; Andreas M Müller
Journal:  J Bone Joint Surg Am       Date:  2013-02-06       Impact factor: 5.284

Review 6.  A comparison of pain, strength, range of motion, and functional outcomes after hemiarthroplasty and total shoulder arthroplasty in patients with osteoarthritis of the shoulder. A systematic review and meta-analysis.

Authors:  Dianne Bryant; Robert Litchfield; Michael Sandow; Gary M Gartsman; Gordon Guyatt; Alexandra Kirkley
Journal:  J Bone Joint Surg Am       Date:  2005-09       Impact factor: 5.284

7.  Total shoulder arthroplasty with an all-polyethylene pegged bone-ingrowth glenoid component: a clinical and radiographic outcome study.

Authors:  Michael A Wirth; Rebecca Loredo; Glen Garcia; Charles A Rockwood; Carleton Southworth; Joseph P Iannotti
Journal:  J Bone Joint Surg Am       Date:  2012-02-01       Impact factor: 5.284

8.  Accuracy of CT-based measurements of glenoid version for total shoulder arthroplasty.

Authors:  Heinz R Hoenecke; Juan C Hermida; Cesar Flores-Hernandez; Darryl D D'Lima
Journal:  J Shoulder Elbow Surg       Date:  2009-12-02       Impact factor: 3.019

9.  Aseptic glenoid loosening or failure in total shoulder arthroplasty: revision with glenoid reimplantation.

Authors:  Nicolas Bonnevialle; Barbara Melis; Lionel Neyton; Luc Favard; Daniel Molé; Gilles Walch; Pascal Boileau
Journal:  J Shoulder Elbow Surg       Date:  2012-10-30       Impact factor: 3.019

10.  CT scan evaluation of glenoid component fixation: a prospective study of 27 minimally cemented shoulder arthroplasties.

Authors:  A Vidil; Ph Valenti; F Guichoux; J H Barthas
Journal:  Eur J Orthop Surg Traumatol       Date:  2012-11-09
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