Techniques to improve the shear strength of impacted bone graft: the effect of particle size and washing of the graft.

BACKGROUND: When fresh morselized graft is compacted, as in impaction bone-grafting for revision hip surgery, fat and marrow fluid is either exuded or trapped in the voids between particles. We hypothesized that the presence of incompressible fluid damps and resists compressive forces during impaction and prevents the graft particles from moving into a closer formation, thus reducing the graft strength. In addition, viscous fluid such as fat may act as an interparticle lubricant, thus reducing the interlocking of the particles. METHODS: We performed mechanical shear testing in the laboratory with use of fresh-frozen human femoral-head allografts that had been passed through different orthopaedic bone mills to produce graft of differing particle-size distributions (grading). RESULTS: After compaction of fresh graft, fat and marrow fluid continued to escape on application of normal loads. Washed graft, however, had little lubricating fluid and better contact between the particles, increasing the shear resistance. On mechanical testing, washed graft was significantly (p < 0.001) more resistant to shearing forces than fresh graft was. This feature was consistent for different bone mills that produced graft of different particle-size distributions and shear strengths. CONCLUSIONS: Removal of fat and marrow fluid from milled human allograft by washing the graft allows the production of stronger compacted graft that is more resistant to shear, which is the usual mode of failure. Further research into the optimum grading of particle sizes from bone mills is required.

Techniques to improve the shear strength of impacted bone graft: The effect of particle size and washing of the graft

Background: When fresh morselized graft is compacted, as in impaction bone-grafting for revision hip surgery, fat and marrow fluid is either exuded or trapped in the voids between particles. We hypothesized that the presence of incompressible fluid damps and resists compressive forces during impaction and prevents the graft particles from moving into a closer formation, thus reducing the graft strength. In addition, viscous fluid such as fat may act as an interparticle lubricant, thus reducing the interlocking of the particles. Methods: We performed mechanical shear testing in the laboratory with use of fresh-frozen human femoral-head allografts that had been passed through different orthopaedic bone mills to produce graft of differing particle-size distributions (grading). Results: After compaction of fresh graft, fat and marrow fluid continued to escape on application of normal loads. Washed graft, however, had little lubricating fluid and better contact between the particles, increasing the shear resistance. On mechanical testing, washed graft was significantly (p < 0.001) more resistant to shearing forces than fresh graft was. This feature was consistent for different bone mills that produced graft of different particle-size distributions and shear strengths. Conclusions: Removal of fat and marrow fluid from milled human allograft by washing the graft allows the production of stronger compacted graft that is more resistant to shear, which is the usual mode of failure. Further research into the optimum grading of particle sizes from bone mills is required. Clinical Relevance: Understanding the mechanical properties of milled human allograft is important when impaction grafting is used for mechanical support. A simple means of improving the mechanical strength of graft produced by currently available bone mills, including an intraoperative washing technique, is described.

Delirium. Los factores de riesgo propios de los pacientes en la Fundación Cardioinfantil - Instituto de Cardiología. Estudio de casos y controles

Introducción: el delirium es el trastorno neuropsiquiátrico más frecuente entre pacientes hospitalizados, se asocia con aumento en el tiempo de hospitalización, complicaciones nosocomiales e incluso se le atribuye aumento de la mortalidad de forma independiente. Existen estudios acerca de factores de riesgo para la condición, enfocados en las patologías, medicaciones y antecedentes de los pacientes; sin embargo son escasos los que buscan identificar los factores propios de los pacientes y del proceso de hospitalización, el cual es el objetivo del presente. Metodología: se realizó un estudio con diseño de casos y controles, incluyendo pacientes de la Fundación Cardioinfantil - Instituto de Cardiología con diagnóstico de delirium, hospitalizados entre marzo de 2011 y marzo de 2013. Con una muestra calculada de 201 pacientes, 67 casos y 134 controles (2:1), se equiparó los grupos para edad, piso de hospitalización, tipo de habitación hospitalaria y la fecha de hospitalización, obteniendo las variables de interés. Resultados: se encontró distintas variables relacionadas con delirium, algunas de estas clásicamente asociadas con la condición, posterior al análisis de los datos, las variables más fuertemente relacionadas con la condición fueron el tipo de ingreso, escala visual análoga del dolor, índice de Barthel y el tiempo de estancia en urgencias. Discusión: en nuestra revisión, el presente estudio es el primero de nuestro medio que busca identificar los factores de riesgo dados por la condición basal de los pacientes en su ingreso al hospital, estos factores fácilmente identificables son de utilidad para la prevención de la condición.

Caracterización y ajuste del factor de magnificación para radiología digital de cadera

Introducción. Las imágenes obtenidas mediante rayos X, determinan una conducta clínica en ortopedia y son analizadas por parte del cirujano en el momento previo a realizar un acto quirúrgico. El planeamiento pre quirúrgico basado en radiografías de cadera, permite predecir el tamaño de los componentes protésicos a utilizar en un reemplazo de cadera. Con el advenimiento de las radiografías digitales, existe la falsa percepción de que estas tienen corregido el factor de magnificación. La corrección de dicho factor requiere un protocolo de calibración de imágenes, aún no implementado en la Fundación Santa Fe de Bogotá (FSFB). Como consecuencia, las radiografías de cadera actualmente resultan magnificadas. Materiales y métodos. Fueron seleccionados 73 pacientes con reemplazo articular total de la cadera intervenidos en la FSFB. Para cada paciente, se estableció la dimensión de la cabeza protésica en la radiografía de cadera obtenida mediante el sistema de radiología digital (PACS-IMPAX) y su tamaño fue comparado con el de la cabeza femoral implantada. Resultados. La concordancia entre los dos observadores al medir la dimensión radiológica de los componentes protésicos fue excelente y el coeficiente de magnificación promedio de 1.2 (20%). Este será introducido al PACS-IMPAX para ajustar el tamaño definitivo de la radiografía. Conclusión. El ajuste del PACS-IMPAX permite obtener radiografías en las cuales se refleja con mayor precisión el tamaño de los segmentos anatómicos y de los componentes protésicos.

Niveles de hemoglobina en los que se indica transfundir en el Hospital Universitario Fundación Santa Fe de Bogotá

Introducción: En los pacientes críticamente enfermos la terapia transfusional es una práctica común. Dentro de los estudios realizados no se han incluido a las ciudades a mayor altura. Este estudio pretende determinar los niveles de hemoglobina sobre los cuales se está transfundiendo a los pacientes en la unidad de cuidados intensivos del Hospital Universitario Fundación Santa Fe de Bogotá a 2600 metros sobre el nivel del mar, para determinar si los niveles de hemoglobina a los que se transfunde a nuestra altura son los óptimos. Métodos: Se realizó un estudio descriptivo retrospectivo, de los pacientes que fueron hospitalizados en la Unidad de Cuidado Intensivo del Hospital Universitario Fundación Santa Fe de Bogotá a partir del 01 de Junio de 2011 y hasta el 31 de Mayo de 2012. Resultados: Del total de los registros analizados el 13,8% de los pacientes presentaron una hemoglobina ≤ 7 y todos fueron transfundidos con glóbulos rojos; y en el rango de 7,1-9 se presentó el mayor porcentaje de transfusión. Se observó que los pacientes con hemoglobina ≤ 7 tienen 18,8 veces mayor riego de fallecimiento, lo que fue estadísticamente significativo (p:0,000). Conclusiones: Encontramos que la terapia transfusional en la unidad de cuidado intensivo, se realiza de acuerdo a recomendaciones dadas por las guías de manejo universalmente aceptadas. Dentro de los resultados de nuestro estudio podemos resaltar una tasa de mortalidad más alta en los pacientes en los cuales se instaura terapia transfusional con un nivel de hemoglobina por debajo de 7g/dl.

Percepción de pacientes mayores de 65 años o cuidadores sobre el posoperatorio de fractura de cadera y su recuperación funcional

Introducción: La fractura de cadera se presenta predominantemente en población mayor; se espera que para el año 2050 se presenten alrededor de 6 millones de fracturas de cadera a nivel global. Parkkari et al (1). Dado que el sistema de salud colombiano dificulta el seguimiento adecuado de los pacientes y su manejo posoperatorio integral, desconocen las estadísticas reales de los desenlaces funcionales, mortalidad y complicaciones asociadas a la fractura de cadera. Método: Estudio observacional descriptivo de corte transversal. Mediante una encuesta telefónica cuyo objetivo fue determinar el manejo intra y extra hospitalario por los servicios de rehabilitación y ortopedia, describir la mortalidad y la recuperación funcional percibidos por los encuestados. Resultados: De 286 pacientes intervenidos, 116 aceptaron participar (24% hombres y 76% mujeres). Edades entre 65 y 99 años (media: 81.3 años). En el primer año después de la cirugía, el 29% de los pacientes presento al menos un reingreso hospitalario; la mortalidad en el grupo femenino fue de 23% frente a un 43% en el grupo masculino. El 98% de los pacientes deambulaba previo a la cirugía, frente a un 78% de los pacientes a un año del procedimiento, 83 pacientes refirieron complicaciones pos-operatorias. En el grupo entre 65 y 74 años la capacidad de deambular posterior al procedimiento fue de 84%, para las edades entre 75 a 84 años fue del 82% y en los mayores de 85 años del 75%. Conclusiones: La recuperación funcional de los pacientes intervenidos por fractura de cadera, difícilmente llegan a alcanzar el estado funcional previo a la fractura, lo cual se traduce en situaciones de dependencia, riesgo de caída y complicaciones médicas.

Proporción de pacientes que presentan hipotermia peri operatoria durante un reemplazo articular de cadera, rodilla u hombro

Introducción: La hipotermia perioperatoria se ha documentado como factor de riesgo para el aumento de la morbimortalidad de los pacientes aumentando morbilidad miocárdica, riesgo de infección, pérdidas sanguíneas y tiempo de hospitalización. La aplicación de anestésicos toma relevancia ya que causa la pérdida de control central de la temperatura. Nuestro objetivo con este estudio fue describir la proporción de casos de hipotermia en la población sometida a un reemplazo articular durante un periodo de cuatro meses. Materiales y métodos: Se realizó un estudio de cohorte prospectivo. La población a estudio fueron los pacientes que fueron sometidos a un reemplazo total de cadera, rodilla u hombro. Se registró la temperatura central en el momento previo a la inducción anestésica, 30, 60 y 90 minutos después, al finalizar el procedimiento y al ingresar a recuperación. Se reportó el porcentaje de pacientes con hipotermia en cada tiempo. Resultados: Se analizaron en total 88 pacientes, el 55,7% fue llevado a cirugía de cadera, 39,7% de rodilla y 4,5% de hombro. El tipo de anestesia más utilizado fue general y la duración promedio de anestesia fue 164 minutos. La medición de la temperatura central se realizó en nasofaringe, esófago o tímpano. La proporción de pacientes que presentaron hipotermia en la inducción fue 21,6%, a 30 minutos 83%, a 60 minutos 73,9%, a 90 minutos 68,2%, al finalizar 59,1% y en recuperación 58%. Se realizó una prueba Chi cuadrado comparando las proporciones entre la inducción y los cinco periodos posteriores, se encontró que la proporción de pacientes con hipotermia en los cinco tiempos posteriores tuvo una diferencia estadísticamente significativa (p=0,00) comparada con la proporción de pacientes con hipotermia durante la inducción. Conclusión: En los pacientes sometidos a un reemplazo articular la hipotermia fue una condición prevalente posterior a la aplicación de los anestésicos sistémicos. Los dispositivos de calentamiento intraoperatorio usados actualmente son insuficientes para evitar la hipotermia, lo que indica concordancia con la literatura en cuanto a las recomendaciones de calentamiento perioperatorio, con énfasis en el precalentamiento, para prevenir la caída significativa de la temperatura y la morbimortalidad asociada.

Nutritional status and clinical outcome in elderly female surgical orthopaedic patients

The possible relationship between nutritional status and clinical outcome following orthopaedic hip surgery was investigated. The nutritional status of 60 elderly female patients admitted for elective total hip replacement (THR) and emergency fractured neck of femur surgery (FNF) was measured over time. Specific measures of clinical outcome, including well-being and functional status, were monitored during hospital stay and at 4, 8 and 26 weeks following discharge. Patients were allocated to a high nutritional risk group where any three of the following were less than the 5th percentile value: serum albumin, haemoglobin, triceps skinfold thickness, mid-upper arm muscle circumference and body weight. Using this definition, malnutrition was present in 4% of THR patients and 41% of FNF patients. It was found that the high risk patients had significantly longer convalescence periods, (median stay27.5 days compared with 0 days, P < 0.0009), and a greater proportion were dependent upon walking frames at 6 months (46% compared with 11%, P < 0.01). Fifty percent of the high risk patients had been living independently prior to admission, in contrast only 29% had returned to their homes at 6 months after discharge. The results indicate an apparent link between clinical outcome and nutritional status based upon the allocation procedure employed, which has the potential for ensuring cost-effective nutritional intervention.

Fully Automatic Segmentation of AP Pelvis X-rays via Random Forest Regression and Hierarchical Sparse Shape Composition

Knowledge of landmarks and contours in anteroposterior (AP) pelvis X-rays is invaluable for computer aided diagnosis, hip surgery planning and image-guided interventions. This paper presents a fully automatic and robust approach for landmarking and segmentation of both pelvis and femur in a conventional AP X-ray. Our approach is based on random forest regression and hierarchical sparse shape composition. Experiments conducted on 436 clinical AP pelvis x-rays show that our approach achieves an average point-to-curve error around 1.3 mm for femur and 2.2 mm for pelvis, both with success rates around 98%. Compared to existing methods, our approach exhibits better performance in both the robustness and the accuracy.

Fully automatic segmentation of AP pelvis X-rays via random forest regression with efficient feature selection and hierarchical sparse shape composition

In clinical practice, traditional X-ray radiography is widely used, and knowledge of landmarks and contours in anteroposterior (AP) pelvis X-rays is invaluable for computer aided diagnosis, hip surgery planning and image-guided interventions. This paper presents a fully automatic approach for landmark detection and shape segmentation of both pelvis and femur in conventional AP X-ray images. Our approach is based on the framework of landmark detection via Random Forest (RF) regression and shape regularization via hierarchical sparse shape composition. We propose a visual feature FL-HoG (Flexible- Level Histogram of Oriented Gradients) and a feature selection algorithm based on trace radio optimization to improve the robustness and the efficacy of RF-based landmark detection. The landmark detection result is then used in a hierarchical sparse shape composition framework for shape regularization. Finally, the extracted shape contour is fine-tuned by a post-processing step based on low level image features. The experimental results demonstrate that our feature selection algorithm reduces the feature dimension in a factor of 40 and improves both training and test efficiency. Further experiments conducted on 436 clinical AP pelvis X-rays show that our approach achieves an average point-to-curve error around 1.2 mm for femur and 1.9 mm for pelvis.

Serum procalcitonin, interleukin-6, soluble intercellular adhesin molecule-1 and IgG to short-chain exocellular lipoteichoic acid as predictors of infection in total joint prosthesis revision

The diagnosis of prosthetic joint infection and its differentiation from aseptic loosening remains problematic. The definitive laboratory diagnostic test is the recovery of identical infectious agents from multiple intraoperative tissue samples; however, interpretation of positive cultures is often complex as infection is frequently associated with low numbers of commensal microorganisms, in particular the coagulase-negative staphylococci (CNS). In this investigation, the value of serum procalcitonin (PCT), interleukin-6 (IL-6) and soluble intercellular adhesion molecule-1 (sICAM-1) as predictors of infection in revision hip replacement surgery is assessed. Furthermore, the diagnostic value of serum IgG to short-chain exocellular lipoteichoic acid (sce-LTA) is assessed in patients with infection due to CNS. Presurgical levels of conventional serum markers of infection including C-reactive protein (CRP), erythrocyte sedimentation rate (ESR) and white blood cell count (WBC) is also established. Forty-six patients undergoing revision hip surgery were recruited with a presumptive clinical diagnosis of either septic (16 patients) or aseptic loosening (30 patients). The diagnosis was confirmed microbiologically and levels of serum markers were determined. Serum levels of IL-6 and sICAM-1 were significantly raised in patients with septic loosening (P=0.001 and P=0.0002, respectively). Serum IgG to sce-LTA was elevated in three out of four patients with infection due to CNS. In contrast, PCT was not found to be of value in differentiating septic and aseptic loosening. Furthermore, CRP, ESR and WBC were significantly higher (P=0.0001, P=0.0001 and P=0.003, respectively) in patients with septic loosening. Serum levels of IL-6, sICAM-1 and IgG to sce-LTA may provide additional information to facilitate the diagnosis of prosthetic joint infection.

An epidemiological study of the relationship between time to surgery and health status for elderly patients with a hip fracture

A hip fracture causes permanent changes to life style for older people. Further, two important mortality indicators found post operatively for this group include, the time until surgery after fracture, and pre-operative health status prior to surgery, yet no research is available investigating relationships between time to surgery and health status. The researchers aimed to establish the health status risks for patients aged over 65 years with a non-pathological hip fracture to guide nursing care interventions. A prospective cohort design was used to investigate relationships between time to surgery and measures on pre-operative health status indicators including, skin integrity risk, vigor, mental state, bowel function and continence. Twenty-nine patients with a mean age in years of 81.93 (SD,9.49), were recruited. The mean number of hours from time 1 assessment to surgery was 52.72 (SD,58.35) and the range was 1 hour to 219 hours. At Time 2, the mean scores of vigor and skin integrity risk were significantly higher, indicating poorer health status. A change in health status occurred but possibly due to the small sample size it was difficult to relate this result to time. However the results informed preoperative care prior to surgery, for this group.

Indications for early hip revision surgery in the UK : A re-analysis of NJR data

This study determined the rate and indication for revision between cemented, uncemented, hybrid and resurfacing groups from NJR (6 th edition) data. Data validity was determined by interrogating for episodes of misclassification. We identified 6,034 (2.7%) misclassified episodes, containing 97 (4.3%) revisions. Kaplan-Meier revision rates at 3 years were 0.9% cemented, 1.9% for uncemented, 1.2% for hybrids and 3.0% for resurfacings (significant difference across all groups, p<0.001, with identical pattern in patients <55 years). Regression analysis indicated both prosthesis group and age significantly influenced failure (p<0.001). Revision for pain, aseptic loosening, and malalignment were highest in uncemented and resurfacing arthroplasty. Revision for dislocation was highest in uncemented hips (significant difference between groups, p<0.001). Feedback to the NJR on data misclassification has been made for future analysis. © 2012 Wichtig Editore.

Apixaban for the prevention of thromboembolism in adults after elective hip or knee replacement surgery, and in symptomatic venous thromboembolism

The anticoagulant effect of apixaban is due to direct inhibition of FXa in the coagulation cascade. The main advantages apixaban has over the current anti-coagulant drugs is that it is active after oral administration, and its coagulation effect does not require monitoring. Apixaban has been compared to enoxaparin in the prevention of venous thromboembolism associated with knee and hip replacement, where it is as efficacious as enoxaparin, but causes less bleeding. However, apixaban is not the only FXa inhibitor that could replace enoxaparin for this indication, as the FXa inhibitor rivaroxaban is as efficacious and safe as enoxaparin in preventing thromboembolism associated with these surgical procedures. Until the results of the AMPLIFY Phase III trial are known, it is too early to consider apixaban as an alternative to enoxaparin in symptomatic thromboembolism. Apixaban should not be used to prevent thromboembolism in medical immobilised subjects or acute coronary syndromes, as it causes excess bleeding in these conditions without benefit.