Risk of dislocation, cancer and mortality following hip arthroplasty

Abstract

Since the introduction of the first modern hip implants in the 1960s, total hip arthroplasty (THA) and hemiarthroplasty (HA) have continued to evolve towards minimizing implant-related complications. Developments in surgical techniques and anaesthesiological methods have also made the procedure safer for patients.

Cementing is the gold standard for implant fixation, especially in elderly patients in both elective surgery for osteoarthritis (OA) and facture surgery due to femoral neck fracture. Lower revision rates for cemented implants in elderly patients has been found in all major registries compared to uncemented implants. In addition, national guidelines in several countries recommend cemented HA in femoral neck fracture. However, earlier in the development of THA it was thought that cemented hip arthroplasty is associated with higher peri- and post-operative mortality compared to uncemented hip arthroplasty due to bone cement implanting syndrome (BCIS), especially in fracture surgery.

In THA, dislocation is the second most common reason for revision surgery in Finland. Both patient-related and surgical factors may predispose to THA dislocation. Large-diameter head (LDH) metal-on-metal (MoM) THA and hip resurfacing arthroplasty (HRA) were developed to address this problem. However, these devices have their own unique problems, and increased risk of cancer has been suggested to be related to the metal particles resulting from corrosion and wear of MoM hip implants.

The main aims of this doctoral thesis were 1) to determine the mortality associated with the use of bone cement in THA and HA, especially during and immediately after surgery; 2) to investigate the risk of cancer in patients with MoM hip devices; and 3) to examine the predisposing factors for revision for dislocation after primary THA. This thesis is based on observational registry studies gathering information from the Finnish Arthroplasty Register (FAR), Finnish Cancer Register, the PERFECT database of the National Institute for Health and Welfare in Finland and the electronic patient record system at Turku University Hospital.

In this study, we found no statistically significant difference in early postoperative mortality when using bone cement in THA or HA. With MoM hip implants no increase in the overall risk of cancer was detected during midterm follow-up. However, the risk of basalioma was higher in the MoM cohort than in the general Finnish population and in patients with other bearing surfaces. Posterior approach, fracture diagnosis and American Society of Anesthesiologists (ASA) class III–IV were found to be associated with increased risk of revision due to dislocation after total hip arthroplasty.

Lonkan tekoniveliin liittyvä sijoiltaanmenon, syövän ja kuolleisuuden riski

Ensimmäisen modernin lonkan kokotekonivelleikkauksen jälkeen 1960-luvulla, lonkan koko- ja osatekonivelet ovat olleet jatkuvan kehitystyön kohteina, jotta tekoniveliin liittyvien haittojen riskit saataisiin mahdollisimman vähäisiksi. Lisäksi leikkaustekniikkaan ja anestesiaan liittyvät muutokset ovat tehneet tekonivelleikkauksista potilaalle aiempaa turvallisempia.

Tekonivelen sementtikiinnitys on vakiintunut käytäntö erityisesti iäkkäillä potilailla sekä elektiivisissä nivelrikon vuoksi tehtävissä leikkauksissa että reisiluun kaulan murtuman vuoksi tehtävissä leikkauksissa. Verrattuna sementittömiin tekoniveliin sementtikiinnitteisiin tekoniveliin on havaittu liittyvän vähemmän uusintaleikkauksia iäkkäillä ihmisillä useissa tekonivelrekistereissä kansainvälisesti. Lisäksi kansalliset hoitosuositukset useissa maissa suosittelevat sementtikiinnitteisen osatekonivelen käyttöä reisiluun kaulan murtuma potilailla. Kuitenkin, tekonivelien kehityksen alkutaipaleella epäiltiin sementtikiinnitteisiin lonkan tekoniveliin liittyvän suurentunutta leikkauksen aikaista ja leikkauksen jälkeistä kuolleisuutta luusementti -oireyhtymästä johtuen, verrattuna sementittömiin tekoniveliin, erityisesti reisiluun kaulan murtumaleikkauksiin liittyen.

Tekonivelen sijoiltaanmeno on yleisimpiä uusintaleikkauksen syitä lonkan kokotekonivelleikkauksen jälkeen. Sijoiltaanmenolle altistavat sekä potilaaseen liittyvät että leikkaukseen liittyvät tekijät. Suurinuppiset metalli-metalli -liukupintaiset kokotekonivelet ja pinnoitetekonivelet kehitettiin ratkaisuksi muun muassa tähän ongelmaan. Kuitenkin myös näihin tekonivelmalleihin liittyy niille ominaisia ongelmia. Metallmetalli –liukupinnasta kulumisen seurauksena irtoavan metallihierteen on epäilty lisäävän näiden potilaiden syöpäriskiä.

Tässä väitöskirjatutkimuksessa selvitettiin liittyykö luusementin käyttöön lonkan tekonivelleikkauksessa lisääntynyttä kuolleisuutta verrattuna sementittömiin tekoniveliin, erityisesti leikkauksen aikana ja ensimmäisinä päivinä leikkauksen jälkeen. Lisäksi selvitimme metalli-metalli -liukupintaisiin lonkan tekoniveliin ja pinnoitetekoniveliin mahdollisesti liittyvää syöpäriskiä keskipitkällä aikavälillä sekä riskitekijöitä lonkan kokotekonivelleikkauksen jälkeiselle uusintaleikkaukselle tekonivelen sijoiltaanmenosta johtuen. Tämä väitöskirja perustuu Suomen Endoproteesirekisterin, Suomen Syöpärekisterin, Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen PERFECT tietokannan sekä TYKS:in sähköisen potilastietokannan tietojen pohjalta tehtyihin rekisteritutkimuksiin.

Tutkimuksessa ei havaittu tilastollisesti merkitsevää eroa varhaisvaiheen kuolleisuudessa sementtikiinnitteisten ja sementittömien lonkkaproteesien välillä, olivatpa nämä osa- tai kokotekoniveliä. Metalli-metalli -liukupintaisiin lonkan tekoniveliin ei liittynyt lisääntynyttä syövän kokonaisriskiä keskipitkällä aikavälillä. Kuitenkin tyvisolusyövän riski oli metalli-metalli -ryhmässä suurempi kuin keskimääräisessä suomalaisessa väestössä tai potilailla, joille oli asetettu muista liukupareista koostuva tekonivel. Lonkan taka-avauksen, murtumadiagnoosin ja ASA luokkien III–IV havaittiin altistavan uusintaleikkaukselle tekonivelen sijoiltaanmenon vuoksi.