Microbiological Profi le of Periprosthetic Knee Infections in a Brazilian Unified Health System Hospital Specialized in Highly Complex Orthopedic Surgeries / Perfil microbiológico das infecções periprotéticas do joelho em um hospital do Sistema Único de Saúde especializado em cirurgias ortopédicas de alta complexidade

Abstract Objective We studied the microbiological profile of periprosthetic knee infections treated in a Brazilian tertiary hospital. Methods The study included all patients undergoing revision surgery for total knee arthroplasty (RTKA) between November 2019 and December 2021, with a diagnosis of periprosthetic infection confirmed per the 2018 International Consensus Meeting (ICM) criteria. Results Sixty-two patients had a periprosthetic joint infection (PJI) per the 2018 ICM criteria. Cultures were monomicrobial in 79% and polymicrobial in 21% of cases. The most frequent bacterium in microbiological tissue and synovial fluid cultures was Staphylococcus aureus, observed in 26% of PJI patients. Periprosthetic joint infection with negative cultures occurred in 23% of patients. Conclusion Our results show the following: i) a high prevalence of Staphylococcus as an etiological agent for knee PJI; ii) a high incidence of polymicrobial infections in early infections; iii) the occurrence of PJI with negative cultures in approximately one fourth of the subjects.

Resumo Objetivo Identificar o perfil microbiológico das infecções periprotéticas do joelho tratadas em um hospital terciário brasileiro. Métodos Todos os pacientes submetidos à cirurgia de revisão de artroplastia total do joelho (RATJ), no período compreendido entre novembro de 2019 e dezembro de 2021, e que tiveram o diagnóstico de infecção periprotética confirmado de acordo com critérios do International Consensus Meeting (ICM) 2018, foram incluídos no estudo. Resultados Sessenta e dois pacientes foram diagnosticados com infecção periprotética (IAP) pelos critérios do International Consensus Meeting 2018. Culturas monomicrobianas foram identificadas em 79% e polimicrobianas em 21% dos casos. A bactéria mais frequentemente identificada nas culturas microbiológicas de tecidos e líquido sinovial foi o Staphylococcus aureus, presente em 26% dos pacientes com infecção periprotética. Infecções periprotéticas com culturas negativas ocorreram em 23% dos pacientes. Conclusão Nossos resultados evidenciam: i) alta prevalência de bactérias do gênero Staphylococcus como causadores da IAP do joelho; ii) a alta incidência de infecções polimicrobianas nas infecções precoces e iii) IAP com culturas negativas ocorre em, aproximadamente, um quarto dos pacientes.

Accuracy of Serological Markers, Synovial Fluid, Microbiological Culture, and Histopathological Examination for Diagnosing Periprosthetic Knee Infection / Acurácia dosmarcadores sorológicos, do líquido sinovial, cultura microbiológica e exame histopatológico para o diagnóstico de infecção periprotética do joelho

Abstract Objective This study assessed the sensitivity, specificity, positive predictive value, negative predictive value, and accuracy of serological tests, synovial fluid markers, microbiological tissue culture, and histopathological examination of the periprosthetic membrane in diagnosing periprosthetic knee infection. Methods This study is prospective, and it includes patients undergoing total knee arthroplasty revision surgery from November 2019 to December 2021. The analysis consisted of serological tests (erythrocyte sedimentation rate [ESR], C-reactive protein [CRP], and D-dimer), synovial fluid markers (leukocyte and polymorphonuclear cell counts), periprosthetic tissue culture, and histopathological examination of the periprosthetic membrane of all patients. Results Sixty-two patients had periprosthetic joint infection (PJI) according to the 2018 International Consensus Meeting criteria (infection group), while 22 subjects had no infection. ESR sensitivity and specificity were 83.6% and 45.4%, respectively. CRP sensitivity and specificity were 64.5% and 100%, whereas D-dimer sensitivity and specificity were 78.9% and 25%, respectively. Leukocyte count sensitivity and specificity were 75.6% and 100%, polymorphonuclear cell count sensitivity and specificity were 33% and 100%, respectively. Periprosthetic tissue culture sensitivity and specificity culture were, respectively, 77.4% and 100%. Histopathological examination sensitivity and specificity were 43.7% and 100%, respectively. Conclusions In our study, the total blood cell count in synovial fluid and microbiological cultures of periprosthetic tissues were the most accurate tests for PJI diagnosis. In contrast, polymorphonuclear cell percentage was the least accurate test for PJI diagnosis.

Resumo Objetivo avaliar a sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo, valor preditivo negativo e acurácia dos testes sorológicos, dos marcadores do líquido sinovial, da cultura microbiológica de tecidos e do exame histopatológico da membrana periprotética para o diagnóstico de infecção periprotética do joelho. Métodos estudo prospectivo, com pacientes submetidos à cirurgia de revisão de artroplastia total do joelho no período entre novembro de 2019 e dezembro de 2021. Foi realizado análise do marcadores sorológicos (VHS,PCR e D-dímero), do líquido sinovial (contagem de leucócitos e percentual de polimorfonucleares), cultura de tecidos periprotéticos e exame histopatológico da membrana periprotética de todos os pacientes. Resultados 62 pacientes foram diagnosticados com infecção periprotética do joelho, pelos critérios do International Consensus Meeting 2018 (grupo infecção) e 22 pacientes integraram o grupo não infecção. A sensibilidade e especificidade da VHS foram de 83,6% e 45,4%, respectivamente. Os valores de sensibilidade e especificidade da PCR foram de 64,5% e 100% e as do D-dímero foram de 78,9%% e 25%, respectivamente. A sensibilidade e especificidade da contagem de leucócitos foi de 75,6% e 100%, e a do percentual de polimorfonucleares foi de 33% e 100%, respectivamente. A sensibilidade e especificidade das culturas de tecidos periprotéticos foi de, respectivamente, 77,4% e 100% A sensibilidade do exame histopatológico foi de 43,7% e a especificidade de 100%. Conclusões A contagem total de leucócitos no líquido sinovial e as culturas microbiológicas dos tecidos periprotéticos foram os testes de maior acurácia para o diagnóstico de infecção periprotética em nossa série. O percentual de polimorfonucleares foi o teste de menor acurácia, em nosso estudo, para o diagnóstico de infecção periprotética.

Vertebral tuberculosis: mechanical complications of titanium cage vs. structural allograft surgery / Tuberculose vertebral: complicações mecânicas da cirurgia com gaiola de titânio vs. aloenxerto estrutural / Tuberculosis vertebral: complicaciones mecánicas de la cirugía con jaula de titanio vs. aloinjerto estructural

ABSTRACT: Objective: This scientific article describes a retrospective longitudinal study that aimed to compare the outcomes and mechanical complications between patients who underwent the use of either structural allograft (SA) or titanium cage (TC) for vertebral body replacement in the management of tuberculosis in thoracic and lumbar segments. Methods: The sample consisted of 22 cases of vertebral tuberculosis surgically treated, of which 17 cases applied TC containing autograft, and five cases applied SA from a tissue bank. The median age in group A was 32.1, and in group B was 5.2. Results: The results showed no statistical difference in the number of resected vertebrae, the amount of instrumented levels, and the correction of the angular value in coronal and sagittal planes as per Cobb method. Furthermore, there were no cases of subsidence, fracture, or displacement of SA or TC until the last postoperative follow-up. However, in group A, four cases of metal rod fracture, one case of proximal junctional failure, and three cases of operative wound infection were identified, all of which improved after debridement and antibiotic therapy. Conclusion: It was concluded that both SA and TC filled with autologous bone for anterior column support and vertebral body replacement in treating tuberculosis presented similar postoperative correction outcomes with similar rates of postoperative mechanical complications. Future studies with larger samples and longer follow-up periods are necessary to evaluate the occurrence of rod fracture. Level of Evidence III; Retrospective comparative study.

RESUMO: Objetivo: Este artigo científico descreve um estudo longitudinal retrospectivo que teve como objetivo comparar os resultados e as complicações mecânicas entre pacientes que foram submetidos ao uso de aloenxerto estrutural (AE) ou gaiola de titânio (GT) para substituição do corpo vertebral no manejo da tuberculose em segmentos torácico e lombar. Métodos: A amostra foi composta por 22 casos de tuberculose vertebral tratados cirurgicamente, sendo que em 17 casos foram utilizadas GT contendo autoenxerto e em cinco casos foi utilizado AE de banco de tecidos. A mediana da idade do grupo A foi 32,1 e do grupo B foi 5,2. Resultados: Os resultados mostraram que não houve diferença estatística no número de vértebras ressecadas, quantidade de níveis instrumentados e correção do valor angular nos planos coronal e sagital pelo método de Cobb. Além disso, não houve casos de subsidência, quebra ou deslocamento do AE ou GT até o último seguimento pós-operatório. No entanto, no grupo A foram encontrados quatro casos de quebra das hastes metálicas, um caso de falha juncional proximal e três casos de infecção de ferida operatória, que evoluíram bem após desbridamento e antibioticoterapia. Conclusão: Concluiu-se que o AE e a GT preenchida com osso autólogo para o suporte anterior da coluna e substituição de corpos vertebrais no tratamento da tuberculose apresentaram resultados semelhantes na correção pós-operatória, com taxas de complicações mecânicas pós-operatórias semelhantes. Estudos futuros com maior casuística e seguimento são necessários para avaliar a quebra de hastes. Nível de Evidência III; Estudo retrospectivo comparativo.

RESUMEN: Objetivo: Este artículo científico describe un estudio longitudinal retrospectivo cuyo objetivo era comparar los resultados y las complicaciones mecánicas entre los pacientes que se sometieron al uso de aloinjerto estructural (AE) o jaula de titanio (JT) para la sustitución del cuerpo vertebral en el tratamiento de la tuberculosis en los segmentos torácico y lumbar. Métodos: La muestra estuvo compuesta por 22 casos de tuberculosis vertebral tratados quirúrgicamente, de los cuales 17 casos recibieron JT con autoinjerto, y cinco AE de banco de tejidos. La mediana de edad del grupo A fue de 32,1 años, y del grupo B de 5,2 años. Resultados: No hubo diferencia estadística en el número de vértebras extirpadas, la cantidad de niveles instrumentados y la corrección del valor angular en los planos coronal y sagital mediante el método de Cobb. Además, no hubo casos de subsidencia, rotura o desplazamiento del AE o JT hasta el último seguimiento postoperatorio. Sin embargo, en el grupo A se encontraron cuatro casos de rotura de las varillas metálicas, un caso de fallo en la unión proximal, y tres casos de infección de herida operatoria que requirieron desbridamiento y antibioticoterapia. Conclusión: El AE y las JT rellenas de hueso autólogo, para el soporte anterior de columna en sustitución de cuerpos vertebrales por tuberculosis, presentaron resultados similares en la corrección postoperatoria con tasas de complicaciones mecánicas postoperatorias similares. Se necesitan estudios futuros con una mayor casuística y seguimiento para confirmar estas conclusiones. Nivel de Evidencia III; Estudio Retrospectivo Comparativo.

Midterm Radiographic Results and Reoperations of Tantalum Trabecular Metal Cones in Knee Arthroplasties / Reoperações e resultados radiográficos de médio prazo do uso de cone de metal trabecular de tântalo nas artroplastias do joelho

Abstract Objective The management of bone loss represents a challenge in revisions of total knee arthroplasty (rTKA) and in complex primary total knee arthroplasties (TKAs). The purpose of the present study was to evaluate the midterm outcomes (5-year minimum follow-up) of knee reconstructions with tantalum trabecular metal (TM) cones on bone defects Anderson Orthopaedics Research Institute (AORI) 2 and 3. Materials and MethodsA retrospective analysis of the medical records of patients operated on between July 2008 and November 2014 was performed, collecting the following data: age, gender, laterality, body mass index, etiology of arthrosis, comorbidities, AORI classification of bone defects, causes for revision, readmissions, reoperations, perioperative and postoperative complications, radiographic signs of osteointegration, and maintenance of the TM support. Results A total of 11 patients with a mean follow-up of 7.28 years (standard deviation [SD] = 1.88; range = 5.12-10 years) was evaluated, with 1 patient operated upon for a primary arthroplasty, 6 for revision arthroplasties, and 4 for a second revision arthroplasty (re-revision). There were complications with the surgical wound, injury to the extensor mechanism and loosening of the femoral component in three of the patients that led to the necessity of four procedures due to complications with the surgical wound, injury to the extensor mechanism and loosening of the femoral component. Radiological signs of osteointegration of the trabecular cones were observed in all patients. We did not observe migration of the TM cones or the prosthetic components in the sample. Conclusion The tantalum metaphyseal cones were able to provide efficient structural support to prosthetic implants with radiographic signs of osteointegration in the medium term.

Resumo Objetivo O manejo da perda óssea representa um grande desafio em cirurgias de revisão de artroplastia do joelho (rATJ) e em artroplastias totais do joelho (ATJ) primárias complexas. O objetivo do presente estudo foi avaliar os resultados em médio prazo (seguimento mínimo de 5 anos) das reconstruções de joelho nas quais cones de metal trabecular (MT) de tântalo foram utilizados para tratamento de defeitos ósseos tipos 2 e 3, de acordo com a classificação proposta pela Anderson Orthopaedic Research Institute (AORI). Métodos Feita análise retrospectiva dos prontuários dos pacientes operados entre julho de 2008 e novembro de 2014, coletando-se os seguintes dados: idade, gênero, lateralidade, índice de massa corporal, etiologia da artrose, comorbidade, classificação AORI da falha óssea, causa da revisão da artroplastia total do joelho, reinternações, reoperações, complicações peri- e pós-operatórias, ocorrência de osteointegração radiográfica e manutenção da função de suporte do MT. Resultados Foram avaliados 11 pacientes com tempo médio de seguimento de 7,28 anos (desvio padrão [DP] = 1,88; variação = 5,12-10 anos), sendo que 1 paciente foi submetido a artroplastia primária, 6 a artroplastia de revisão e 4 a segunda revisão de artroplastia (re-revisão). Três pacientes necessitaram de quatro reoperações devido a complicações com a ferida operatória, a lesão do mecanismo extensor e a soltura do componente femoral. Sinais de osteointegração dos cones trabeculados foram observados em todos os pacientes. Não observamos migração do cone de MT ou dos componentes protéticos. Conclusão Os cones metafisários de tântalo foram capazes de prover suporte estrutural eficiente aos implantes protéticos com sinais radiográficos de osteointegração em médio prazo.

Extensor mechanism transplantation after knee prosthesis: 70-month follow-up / Transplante de mecanismo extensor após prótese de joelho: seguimento 70 meses

ABSTRACT Objective: This article reports the range of motion, failure rate, and complications of patients with extensor mechanism injury after total knee arthroplasty (TKA) treated with extensor mechanism allograft with mid-term follow-up. Methods: Patients undergoing post-ATJ extensor mechanism transplantation from 2009 to 2018 were retrospectively evaluated. Demographics, the reason for transplantation, elapsed time from arthroplasty to transplantation, related surgical factors, immobilization time, range of motion, transplant failure, and complications were collected. The minimum follow-up was 24 months. Results: Twenty patients were evaluated. The mean follow-up was 70.8 +/- 33.6 months. The most common cause of extensor mechanism rupture was traumatic in 10 (50%) cases. Six patients underwent associated surgeries, one case of medial ligament complex reconstruction, and 5 cases of TKA revision. Eleven patients (55%) had transplant-related complications. The most common complication was an infection. Five cases presented transplant failure. Conclusion: Patients who underwent extensor mechanism allograft transplantation after total knee arthroplasty had a 25% failure rate with a mean follow-up of 6 years. Although there was no loss of flexion with the procedure and prolonged immobilization, the complication rate was not low. Level of evidence IV; case series .

RESUMO Objetivo: O objetivo do estudo foi relatar amplitude de movimento, taxa de falha e complicações de pacientes com lesão do mecanismo extensor após artroplastia total do joelho (ATJ) tratados com aloenxerto do mecanismo extensor com acompanhamento no médio prazo. Métodos: Pacientes submetidos a transplante de mecanismo extensor pós-ATJ de 2009 a 2018 foram avaliados retrospectivamente. Foram avaliados dados demográficos, motivo do transplante, tempo decorrido da artroplastia ao transplante, fatores cirúrgicos relacionados, tempo de imobilização, arco de movimento, falha do transplante e complicações. O acompanhamento mínimo foi de 24 meses. Resultados: Vinte pacientes foram avaliados. O tempo médio de acompanhamento foi de 70,8 +/- 33,6 meses. A causa mais comum de ruptura do mecanismo extensor foi traumática em 10 (50%) casos. Seis pacientes foram submetidos a cirurgias associadas, um caso de reconstrução do complexo ligamentar medial e 5 casos de revisão de ATJ. Onze pacientes (55%) tiveram complicações relacionadas ao transplante. A complicação mais comum foi a infecção. Cinco casos apresentaram falha do transplante. Conclusão: Pacientes submetidos a transplante de aloenxerto de mecanismo extensor após artroplastia total de joelho apresentam taxa de falha de 25% com seguimento médio de 6 anos. Embora não tenha havido perda de flexão com o procedimento e com a imobilização prolongada, o índice de complicações não foi baixo. Nível de evidênvia IV; série de casos .

Avaliação funcional de pacientes submetidos à artroplastia total do joelho utilizando implantes com estabilização posterior e implantes bloqueados / Functional outcome after total knee arthroplasty using cruciate-substituing implants and hinged implants

A artroplastia total do joelho (ATJ) é uma das cirurgias ortopédicas eletivas mais realizadas no mundo e é o procedimento de escolha para o tratamento de pacientes nos estágios finais de osteoartrite. Os implantes são divididos segundo o grau de estabilidade em sem bloqueio, com bloqueio parcial e implantes bloqueados. Os implantes bloqueados são reservados para os pacientes com insuficiência ligamentar grave do joelho. O objetivo do presente estudo foi comparar a função e a força do joelho entre pacientes submetidos à ATJ utilizando implantes bloqueados e aqueles que utilizaram implantes com estabilização posterior (sem bloqueio). A função foi avaliada através do questionário da sociedade do joelho (KSS) e a força foi avaliada através do pico de torque da musculatura extensora e flexora no teste isocinético. Os pacientes que utilizaram implantes bloqueados foram também subdivididos segundo o procedimento cirúrgico em artroplastias primárias e artroplastias de revisão (séptica ou asséptica). Após aplicação dos critérios de exclusão permaneceram no estudo 24 pacientes (25 ATJ) que utilizaram prótese bloqueada e 19 pacientes (26 ATJ) que realizaram ATJ primária utilizando implante com estabilização posterior sem bloqueio (grupo controle). Não houve diferença em relação à idade, peso, altura, índice de massa corpórea (IMC) e distribuição de sexo entre os dois grupos. O subgrupo de pacientes que realizaram revisão séptica e utilizou implante bloqueado tinha IMC maior do que o subgrupo revisão asséptica. Não houve diferença em relação à pontuação do KSS, função, força isocinética, dor e arco de movimento entre os grupos prótese bloqueada e controle. Também não foi observada diferença entre os subgrupos que utilizaram prótese bloqueada na pontuação do KSS, dor, arco de movimento e pico de torque extensor. Dos parâmetros avaliados, apenas a mediana do pico de torque flexor do subgrupo revisão séptica (0,24 Nm/kg) foi menor do que a do subgrupo ATJ primária (0,65 Nm/kg) (p < 0,05). Concluímos que o uso de implantes bloqueados promove função e força comparáveis a dos pacientes que realizaram artroplastia primária utilizando implantes com estabilização posterior, sem comprometer o arco de movimento e o nível de dor. No entanto, quando utilizado em revisão séptica, ocorre perda da força da musculatura flexora quando comparada a ATJ primária com implante bloqueado. Por fim, são necessários estudos complementares com um grupo maior de pacientes a fim de avaliar com maior precisão o desempenho funcional dos subgrupos de pacientes que utilizaram implantes bloqueados na substituição da articulação do joelho

Total knee arthroplasty (TKA) is one of the most widely performed elective orthopedic surgery in the world and is the procedure of choice for the treatment of patients in the end stages of osteoarthritis. The implants can be classified according to the levels of constraint in unconstrained, with varus-valgus constrained implant and hinged implants. Hinged implants are reserved for patients with severe knee ligament insufficiency. The aim of the present study was to compare the function and strength of the knee between patients submitted to TKA using hinged implants with patients treated with cruciate-substituting implants (unconstrained). The function was evaluated through the knee society score (KSS) and the strength was evaluated through the peak torque of the extensor and flexor muscles in the isokinetic test. Patients of hinged group were also subdivided according to the surgical procedure in primary arthroplasty and revision arthroplasty (septic or aseptic). After applying the exclusion criteria, 24 patients (25 TKA) who used a hinged prosthesis and 19 patients (26 TKA) who underwent primary TKA using cruciate-substituting implant (control group) remained in the study. There was no difference on age, weight, height, body mass index (BMI) and gender distribution between the two groups. The hinge subgroup of patients who underwent septic revision had a higher BMI than the aseptic revision hinge subgroup. There was no difference on the KSS score, function, isokinetic strength, pain and range of motion between the hinged prosthesis and the control group. Also, no difference was observed between the subgroups that used a hinged prosthesis in the KSS score, pain, range of motion and peak of extensor torque. Only the median peak flexor torque of the septic revision subgroup (0.24 Nm / kg) was lower than that of the primary ATJ subgroup (0.65 Nm / kg) (p