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. 2024 Dec 7;59(5):e696–e701. doi: 10.1055/s-0042-1757304

Causes of Revision of Total Knee Arthroplasties in a Tertiary Hospital in Brazil

Alan de Paula Mozella 1,, Hugo Alexandre de Araújo Barros Cobra 1, Sandra Tie Nishibe Minamoto 1, Rodrigo Salim 2, Ana Carolina Leal 3
PMCID: PMC11624922  PMID: 39649045

Abstract

Objective  To identify the causes of revision of total knee arthroplasty in a referral center in Brazil.

Methods  This is a case series, with 80 patients undergoing revision surgery for total knee arthroplasty (RTKA) at a referral center for knee surgery, between August 2019 and November 2021, with a mean age of 69.6 years. Of these patients, 60.23% were female and 39.77% were male. The average body mass index (BMI) was 30.23 kg/m 2 . The causes of TKA failure were defined as: periprosthetic infection according to the 2018 International Consensus Meeting criteria, ligament instability, range of motion limitation, periprosthetic fracture, malalignment, aseptic loosening, pain due to non-replacement of the patellar cartilage, polyethylene wear, fracture of implants, insufficiency of the extensor mechanism.

Results  Periprosthetic joint infection (PJI) was the main cause of revision total knee arthroplasty (TKA), corresponding to 47.73% of cases. Aseptic loosening of one or more components represented the second most frequent reason for TKA failure, accounting for 35.23% of revisions. Range of motion limitation represented the third most frequent cause, accounting for 5.68% of surgeries. Instability was the fourth most frequent reason for RTKA, occurring in 4.55% of patients. The other causes of revision were: periprosthetic fracture (3.41%), failure due to rupture of the extensor mechanism (2.27%), and pain attributed to non-replacement of the patellar cartilage (1.14%).

Conclusions  Periprosthetic joint infection was the most frequent cause of TKA revision in our series. Other reasons for TKA failures were, in descending order: aseptic loosening, limited range of motion, and instability.

Keywords: arthroplasty; arthroplasty, replacement, knee; infections; knee joint

Introduction

Epidemiological data show that between 6 and 12% of total knee arthroplasties (TKA) evolve to failure, requiring revision surgery in the first 10 years. 1 Other recent studies have shown an increase in the number of revision surgeries of TKA (RTKA) performed in recent years. 2 3 4 5 There was a 144% increase in the number of RTKA performed in Germany between 2004 and 2014. 6 It is estimated that, for the year 2050, in the same country, there will be an increase of about 90% in the number of revision surgeries of knee arthroplasties. 4 In the United States, the increase in the number of such procedures was of 39% between 2006 and 2010. 7 And future estimates point to a continuous increase in the number of these surgeries by the year 2030. 8

The etiology for increasing the number of RTKAs is, in fact, multifactorial, being influenced both by factors related to technical issues and evolution of implants and instruments, as well as by factors related to patients. 9 10 An example of this, the wear of the polyethylene component was a frequent cause of revision in the past; however, changes in the sterilization process of these components culminated in a significant reduction in the number of revisions for this reason. 11 12 13 At the same time, the expansion of primary prosthesis indications, especially for younger patients, and the higher incidence of obesity in the world population may, at least partially, also justify potential changes in the failure patterns of modern arthroplasties. 9 14 15 Meehan et al. 14 demonstrated that the risk of septic failure was 1.81 times higher in patients under 50 years of age when compared to patients older than 65 years. Similarly, among younger patients, the risk of revision for aseptic failure was 4.7 times higher. 14

Knee prosthesis revision surgeries are procedures of high complexity, performed in a limited number of hospitals and, consequently, that require greater expenditure of technical and economic resources. 16 17 Compliance with technical principles is essential to obtain satisfactory results in this type of surgery. 18 Thus, preoperative planning, failure mode identification and adequate treatment of bone defects are of fundamental importance for obtaining satisfactory and long-lasting clinical results in this type of surgery. 18 19

In this context, the identification of the cause of implant failure is significantly important for planning and obtaining satisfactory results. 20 Several series have demonstrated changes in the causes of TKA failure over the years, possibly related to evolutions in implant design, as well as instrumental improvements. 11 12 Thus, this study aims to identify the causes of RTKA in a reference center in Brazil.

Materials and Methods

This is a series of cases of patients undergoing RTKA at the Center for Specialized Attention in Knee Surgery of Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia (INTO) Jamil Haddad, in the period between August and November 2019 (CAAE- 20309419.0.0000.5273.). There was no age limit, no restriction on the gender of the participants.

During the study period, 88 arthroplasty revision surgeries were performed. One patient underwent revision of the unicompartmental implant of the knee and was therefore excluded. Seven surgeries were excluded from the analysis because it was the second revision surgery. Thus, after the exclusion criteria, 80 surgeries (80 patients) were analyzed. The mean age of the patients in the procedures was 69.6 years (standard deviation (SD) = 9.85 years; variation = 29–87 years). Of these patients, 60.23% were female and 39.77% were male. The mean body mass index (BMI) was 30.23 kg/m 2 (SD = 5.92; variation = 18.20–42.46 kg/m 2 ).

Arthroplasty review was defined as reoperation after performing primary TKA in which it was necessary to add or replace one or more prosthetic components. Thus, patients submitted to reoperations, however without the addition or replacement of one or more primary prosthetic components, were excluded from the analysis. Patients submitted to unicompartmental knee implant (UKI) revision surgery were also excluded from the analysis, as well as patients submitted to the second revision surgery.

The following data were collected from medical records: age, gender, and BMI. Laboratory tests with analysis of hemo-sedimentation velocity (HSV), C-reactive protein (CRP), and D-dimer were performed in all patients on the day before surgery, as well as range of motion measurement using a goniometer by the orthopedist in training in the knee surgery improvement course at the institution. Radiographs of the knee at anteroposterior incidences with bipodal, profile, and axial support in 30 degrees were performed on the day before surgery. During surgery, synovial fluid was collected for the following analyses: total leukocyte count, polymorphonuclear percentage, leukocyte esterase, and culture in a blood culture vial. Six samples of bone tissue were also collected for extended tissue culture for 14 days and 2 periprosthetic membrane samples for histopathological examination.

In the surgical report, the following information were analyzed: surgical access performed, implant system used, Anderson Orthopaedic Research Institute (AORI) classification of bone loss, use of trabeculated metal cones and/or tissue bank grafts for the treatment of defects.

Regarding the surgical access used, the surgery was performed by conventional medial parapatellar access in 70 surgeries (87.5%). Extended access was performed in 10 surgeries (12.5%), with tibia anterior tuberosity (TAT) osteotomy in 7 cases (8.75%), quadriceps turndown in two cases (2.5%), and clipping of the thigh reskin (snip) in one patient (1.25%).

Implants with two different systems—Legacy Constrained Condylar Knee (Zimmer Biomet, Warsaw, IN, USA) or Legion Revision Knee (Smith & Nephew plc, London, UK)—were used in 40 surgeries (50%). In 24 surgeries (30%), constrictor implants (Rotating Hinge Knee – Zimmer Biomet) were used. Spacers were implanted in 14 patients (17.5%). In 2 patients (2.5%), only patellar implants were used.

Medical documentation of bone defects was incomplete in five surgeries. Thus, when analyzing 75 patients, the presence of bone defects was identified in 70% of the patients. The distribution and classification of bone failures are shown in Table 1 . Tantalum metaphysary cones were necessary for the treatment of bone defects in 21 patients (26.25%). Of these, tissue bank grafting was also used in nine surgeries. In all, the homologous graft was used in 13 patients (16.25%).

Table 1. Distribution of bone defects.

Classification of defects Tibia n (%) Femur n (%)
Flawless 15 (20%) 16 (21.3%)
1 20 (26.7%) 15 (20%)
2a 19 (25.3%) 15 (20%)
2b 9 (12%) 8 (10.7%)
3 12 (16%) 21 (28%)

Source: Research data (INTO).

The cause of RTKA was defined by the surgeon responsible for the procedure based on the following criteria: all patients were submitted to evaluation according to the criteria of the 2018 International Consensus Meeting (ICM 2018). 21 22 The diagnosis of periprosthetic infection was made when at least one of the major criteria was present, that is, the presence of a fistula communicating with the joint or presence of the same pathogen in two or more cultures of periimplant tissues. The diagnosis of periprosthetic infection using the lower criteria was confirmed when the score of the sum of the criteria was greater than or equal to six when the parameters of the tests recommended by the ICM 2018 were observed. In cases defined with aseptic failures, the surgeon in charge, after analysis of the physical examination, imaging and laboratory examinations defined the reason for failure between the following possible: ligament instability (when presence of dislocation or subluxation of prosthetic components, or when pathological ligament opening greater than 5 mm during physical examination, or ligament laxity greater than 5 mm in varus or varus stress tests during physical examination or ap radiographs of the knee with load), limitation of range of motion (when less than 50 degrees associated with physical disability declared by the patient), periprosthetic fracture, poor alignment, aseptic loosening, pain due to non-replacement of patellar cartilage, polyethylene wear, fracture of implants, or insufficiency of the extensor mechanism.

Results

Periprosthetic joint infection (PJI) was the main cause of RTKA, corresponding to 47.73% of cases. The aseptic loosening of one or more components represented the second most frequent cause of failure, resulting in 35.23% of revisions. Limitation of the range of motion represented the 3 rd most frequent cause, accounting for 5.68% of surgeries. Instability was the 4 th most frequent cause of failure, occurring in 4.55% of patients. The other causes of revision were: periprosthetic fracture (3.41%), insufficiency due to rupture of the extensor mechanism (2.27%), pain attributed to non-replacement of patellar cartilage (1.14%) ( Fig. 1 ).

Fig. 1.

Fig. 1

Distribution of the causes of failure of total knee arthroplasty. Causa da Cirurgia = Reason for surgery, Infecção = Infection, Soltura Asséptica = Aseptic loosening, Instabilidade = Instability, Dor em patela não substituída = Pain on non-replaced patella, Fratura periprotética = Peri-prosthetic fracture, Lesão do mecanismo extensor = Extensive mechanism injury, Limitação da ADM (artrofibrose) = ROM limitation (arthrofibrosis)

Discussion

The main finding of our study was to identify that the main cause of failure in our series of primary TKAs was periprosthetic infection. Other reasons that led to the need for revision were, in decreasing order, aseptic loosening, limitation of the range of motion, and joint instability. Similarly, several recent studies have demonstrated periprosthetic infection as the most frequent mechanism of failure of primary prostheses, reaching 20 to 37.7% of surgeries. 2 23 24 25 In the study by Evangelopoulos et al., 24 periprosthetic infection was the main mechanism of failure with an incidence of 26.3%. However, when analyzing only patients submitted to the second revision surgery, the authors identified that the incidence of periprosthetic infection remained the most frequent reason for TKA failure with approximately 50% of cases. We believe that this high incidence of revisions due to septic failure observed in our study may have been influenced, at least partially, by the fact that the surgeries were performed in the COVID-19 pandemic period. In this scenario, in several months, only emergency surgeries were performed, such as acute periprosthetic infections and, consequently, subsequent increase in the demand for reimplantation after treatment of infection in two times.

Aseptic loosening represented the 2 nd most frequent reason for implant failure in our series, occurring in approximately 35% of cases. Similarly, Bozic et al. 7 demonstrated that periprosthetic infection and aseptic loosening were the two most frequent reasons for TKA revision. When analyzing more than 60,000 primary surgeries, the authors identified septic failure in 25.1% of patients and aseptic loosening in 16.7% of cases. 7 Our results are in agreement with those of Koh et al. 26 and Evangelopoulos et al., 24 who demonstrated aseptic loosening as the 2 nd main cause of review, affecting, respectively, 32.7% and 25% of the failures. Siqueira et al., 1 when analyzing the arthroplasty registry of five countries, identified aseptic loosening as the first cause of revision, affecting 30% of surgeries. Several other studies have also reported aseptic loosening as the main mechanism of TKA failure with incidence ranging from 24 to 44%. 10 27 28 We identified that the incidence of aseptic loosening in our series is in accordance with the literature, although it is not the main mode of failure of our implants.

The limitation of the range of motion represented, in our series, the third most common indication for RTKA, with approximately 6% of surgeries. Similarly, in the study by Le et al., arthrofibrosis was the third most frequent indication for review, although the incidence presented corresponds to approximately three times that observed in our study. Pietrzak et al. 11 studied only the aseptic causes of revision and identified joint stiffness as the 2 nd leading cause of revision with an incidence of 27.5%. Meanwhile, Le 29 and Koh et al. 26 showed an incidence that only 2.5% of patients required TKA revision due to functional limitation imposed by movement arc restriction. Such differences can be explained, at least partially, by the various definitions of joint stiffness, as well as being influenced by the functional demand and expectations of patients. 30 31 32 We should also observe that, in our series, we included only patients submitted to revision of prosthetic components; thus, patients submitted to manipulation under narcosis after TKA or even reoperation with joint release were not analyzed, which could have modified the incidence if we analyzed reoperations after knee prosthesis. In a study conducted in Brazil evaluating short-term complications (up to 1 year), the authors identified that joint stiffness was the most frequent complication affecting 7.5% of patients undergoing primary knee arthroplasty. 33

In our study, component instability represented the 4 th cause of RTKA, with approximately 5% of surgeries. Other studies have demonstrated an incidence of instability ranging from 18.7 to 30%, constituting the 2 nd or 3 rd most frequent reason for TKA review. 10 28 29 However, in the works of Kasahara et al. 27 and Koh et al., 26 instability was identified in 9.3% and 6.5%, respectively. Post-TKA instability is usually indicated as a cause of early failure, that is, in implants with less than 2 years of evolution. 6 11 Thus, the reduction in the number of elective primary surgeries performed during the study period, due to the restrictions imposed by the COVID-19 pandemic, may justify, at least partially, the limited number of revisions due to post-TKA instability. Another potential explanation can be attributed to the waiting time for this type of surgery in the Brazilian public health service. Thus, any initial cases of instability can potentially evolve with loosening of the implants, thus hindering the primary diagnosis of component instability.

Despite the importance of our series reporting the distribution of the different causes of RTKA in the national scenario, our study has significant limitations. We believe that restrictions on elective surgeries imposed during part of the COVID-19 pandemic period may influence the incidence of some modes of failure, such as suspension of elective aseptic revisions in certain periods. Another important limitation refers to the retrospective nature of our analysis. Thus, several patients submitted to revision surgery had been operated on primarily in other hospitals. Thus, we had no control over the evolution time from the implantation of the components to the occurrence of failure requiring revision surgery, nor did we perform analyses of the different systems of primary prostheses implanted. Schroer et al. 10 indicate that 35.3% of knee arthroplasties fail in the first 2 years after implantation, being more often related to factors influenced by the surgeon than by the performance of implants. However, we understand that such information is of high relevance for the planning of the Brazilian health system in view of the increase in the number of cases of RTKA, given, the impacts regarding the need for hospital beds, financial resources, and technical training of the teams. Similarly, we believe that the high number of revision surgeries performed due to septic failure observed in our series alerts us to the need to expand the measures to prevent these serious complications.

Therefore, we believe that the adoption of preventive measures of postoperative infection, such as: optimization of preoperative clinical conditions, adoption of risk stratification scores and investigation of patients colonized by Methicillin-resistant Sthapylococcus aureus may impact on the reduction of the number of RTKA surgeries performed in our hospital.

Conclusions

We identified periprosthetic joint infection as the most frequent cause of RTKA. The other TKA failure mechanisms were, in decreasing order: aseptic loosening, limitation of the range of motion, and instability. Periprosthetic fracture and extensor mechanism insufficiency were less frequent causes of primary prosthesis revision in our series.

Suporte Financeiro

Os autores declaram que não houve apoio financeiro de fontes públicas, comerciais ou sem fins lucrativos.

Financial Support

There was no financial support from public, commercial, or non-profit sources.

Conflito de Interesses Os autores declaram não haver conflito de interesses.

Trabalho desenvolvido no Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia (INTO), Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

Work carried out at the Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia (INTO), Rio de Janeiro, RJ, Brazil .

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Causas de revisão de artroplastias totais do joelho em um hospital terciário no Brasil

Resumo

Objetivo  Identificar as causas de revisão de artroplastia total do joelho em um centro de referência no Brasil.

Métodos  Trata-se de uma série de casos, com 80 pacientes submetidos à cirurgia de revisão de artroplastia total do joelho (RATJ) em um centro de referência em cirurgia do joelho, no período entre agosto de 2019 e novembro de 2021, com média de idade de 69,6 anos. Desses pacientes, 60,23% eram do sexo feminino e 39,77% do sexo masculino. O índice de massa corporal (IMC) médio foi de 30,23 kg/m 2 . As causas de falha da ATJ foram definidas como: infecção periprotética conforme critérios do 2018 Internacional Consensus Meeting , instabilidade ligamentar, limitação de arco de movimento, fratura periprotética, mal alinhamento, soltura asséptica, dor devido à não substituição da cartilagem patelar, desgaste do polietileno, fratura dos implantes, insuficiência do mecanismo extensor.

Resultados  A infecção articular periprotética (IAP) foi a principal causa de revisão de artroplastia total do joelho (ATJ), correspondendo a 47,73% dos casos. A soltura asséptica de um ou mais componentes representou o segundo motivo mais frequente para causa de falha de ATJ, acarretando 35,23% das revisões. Limitação do arco de movimento representou a terceira mais frequente causa, sendo responsável por 5,68% das cirurgias. Instabilidade foi a 4ª razão mais frequente para RATJ, ocorrendo em 4,55% dos pacientes. As demais causas de revisão foram: fratura periprotética (3,41%), insuficiência por ruptura do mecanismo extensor (2,27%), dor atribuída à não substituição da cartilagem patelar (1,14%).

Conclusões  A infecção articular periprotética foi a causa mais frequente de revisão de ATJ em nossa série. Outras razões de falhas de ATJ foram, em ordem decrescente: soltura asséptica, limitação do arco de movimento e instabilidade.

Palavras-chave: articulação do joelho, artroplastia, artroplastia do joelho, infecções

Introdução

Dados epidemiológicos demonstram que entre 6 e 12% das artroplastias totais do joelho (ATJ) evoluem para falha, necessitando de cirurgia de revisão nos primeiros 10 anos. 1 Outros estudos recentes evidenciaram aumento do número de cirurgias de revisão da artroplastia total do joelho (RATJ) realizadas nos últimos anos. 2 3 4 5 Foi observada elevação de 144% do número de RATJs realizadas na Alemanha entre os anos de 2004 e 2014. 6 Estima-se, para o ano de 2050, no mesmo país, ocorra uma elevação de cerca de 90% do número de RATJs. 4 Nos Estados Unidos, o aumento do número desse tipo de procedimento foi de 39% entre 2006 e 2010. 7 E estimativas futuras apontam para contínua elevação do número dessas cirurgias até o ano de 2030. 8

A etiologia para o aumento do número de RATJs é, na realidade, multifatorial, sendo influenciada tanto por fatores relacionados às questões técnicas e de evolução dos implantes e instrumentais quanto por fatores relativos aos pacientes. 9 10 Exemplo disso, o desgaste do componente de polietileno era causa frequente de revisão no passado; entretanto, modificações do processo de esterilização desses componentes culminaram com significativa redução do número de revisões por essa razão. 11 12 13 Concomitantemente, a expansão das indicações da prótese primária, sobretudo para pacientes mais jovens e a maior incidência de obesidade na população mundial podem, pelo menos parcialmente, justificar, também, potenciais modificações dos padrões de falha das modernas artroplastias. 9 14 15 Meehan et al. 14 demonstraram que o risco de falha séptica foi 1,81 vezes maior em pacientes com idade inferior a 50 anos quando comparados com pacientes maiores de 65 anos. De modo similar, entre os pacientes mais jovens, o risco de revisão por falha asséptica foi 4,7 vezes maior. 14

As cirurgias de revisão de prótese do joelho são procedimentos de alta complexidade, realizados em limitado número de hospitais e, consequentemente, que demandam maior dispêndio de recursos técnicos e econômicos. 16 17 A observância dos princípios técnicos é fundamental para obtenção de resultados satisfatórios nesse tipo de cirurgia. 18 Assim, o planejamento pré operatório, a identificação do modo de falha e o adequado tratamento dos defeitos ósseos são de fundamental importância para obtenção de resultados clínicos satisfatórios e duradouros nesse tipo de cirurgia. 18 19

Neste contexto, a identificação da causa de falha dos implantes apresenta significativa importância para o planejamento e obtenção de resultados satisfatórios. 20 Diversas séries demonstraram modificações das causas de falha de ATJ ao longo dos anos, possivelmente, relacionado às evoluções no desenho dos implantes, assim como, melhorias no instrumental. 11 12 Desse modo, este estudo tem como objetivo identificar as causas de revisão de artroplastia total do joelho em um centro de referência no Brasil.

Materiais e Métodos

Trata-se de uma série de casos de pacientes submetidos à cirurgia de RATJ no Centro de Atenção Especializada em Cirurgia do Joelho do Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia (INTO) Jamil Haddad, no período compreendido entre agosto de 2019 e novembro de (CAAE- 20309419.0.0000.5273.). Não houve limite de idade, nem restrição quanto ao sexo dos participantes.

No período do estudo, foram realizadas 88 cirurgias de revisão de artroplastia. Um paciente foi submetido à revisão de implante unicompartimental do joelho, sendo, portanto, excluído. Sete cirurgias foram excluídas da análise por se tratar de segunda cirurgia de revisão. Desse modo, observados os critérios de exclusão, 80 cirurgias (80 pacientes) foram analisadas. A média de idade dos pacientes no procedimento foi de 69,6 anos (desvio-padrão [DP] = 9,85 anos; variação = 29–87 anos). Desses pacientes, 60,23% eram do sexo feminino e 39,77% do sexo masculino. O índice de massa corporal (IMC) médio foi de 30,23 kg/m 2 (DP = 5,92; variação = 18,20–42,46 kg/m 2 ).

Revisão de artroplastia foi definida como reoperação após a realização da ATJ em que foi necessário a adição ou substituição de um ou mais componentes protéticos. Assim, pacientes submetidos a reoperações, contudo, sem a adição ou substituição de um ou mais componentes protéticos primários foram excluídos da análise. Foram, ainda, excluídos da análise: pacientes submetidos à cirurgia de revisão de implante unicompartimental do joelho (AUJ), pacientes submetidos à segunda cirurgia de revisão.

Foram coletados do prontuário médico os seguintes dados: idade, sexo eIMC. Exame laboratorial com análise da velocidade de hemossedimentação (VHS), proteína C reativa (PCR) e D-dímero foram realizados em todos os pacientes no dia anterior à cirurgia, assim como, aferição pelo médico ortopedista em treinamento no curso de aperfeiçoamento em cirurgia do joelho na instituição, do arco de movimento com utilização de um goniômetro. Radiografias do joelho nas incidências anteroposterior com apoio bipodal, perfil e axial em 30 graus foram realizados no dia que antecedia a cirurgia. Durante o ato cirúrgico foi coletado líquido sinovial para as seguintes análises: contagem total de leucócitos, percentual de polimorfonuclear, esterase leucocitária e cultura em frasco de hemocultura. Foram coletadas, ainda, 6 amostras de tecido ósseo para realização de cultura de tecidos estendida por 14 dias e 2 amostras de membrana periprotética para exame histopatológico.

No relatório cirúrgico, as seguintes informações foram analisadas: acesso cirúrgico realizado, sistema de implantes utilizados, classificação Anderson Orthopaedic Research Institute (AORI) da perda óssea, utilização de cones de metal trabeculado e/ou enxertos de banco de tecido para o tratamento dos defeitos.

Quanto ao acesso cirúrgico utilizado, a cirurgia foi realizada por acesso parapatelar medial convencional em 70 cirurgias (87,5%). O acesso estendido foi realizado em 10 cirurgias (12,5%), sendo em 7 casos (8,75%) a osteotomia da tuberosidade anterior da tíbia (TAT), turndown quadríceps em 2 casos (2,5%) e recorte do reto da coxa ( snip ) em 1 paciente (1,25%).

Implantes semiconstritos de dois distintos sistemas – Legacy Constrained Condilar Knee (Zimmer Biomet, Warsaw, IN, EUA) ou Legion Revision Knee (Smith & Nephew plc, London, Reino Unido) – foram utilizados em 40 cirurgias (50%). Em 24 cirurgias (30%), foram utilizados implantes constritos rotatórios (Rotating Hinge Knee – Zimmer Biomet). Espaçadores foram implantados em 14 pacientes (17,5%). Em 2 pacientes foram utilizados apenas implantes patelares (2,5%).

A documentação médica dos defeitos ósseos foi incompleta em cinco cirurgias. Assim, ao analisarmos 75 pacientes, a presença de defeitos ósseos foi identificada em 70% dos pacientes. A distribuição e classificação das falhas ósseas são demonstradas na Tabela 1 . Cones metafisários de tântalo foram necessários para tratamento dos defeitos ósseos em 21 pacientes (26,25%). Desses, em 9 cirurgias também foi utilizado enxerto de banco de tecido. Ao todo, o enxerto homólogo foi utilizado em 13 pacientes (16,25%).

Tabela 1. Distribuição dos defeitos ósseos.

Classificação dos defeitos Tíbia n (%) Fêmur n (%)
Sem defeito 15 (20%) 16 (21,3%)
1 20 (26,7%) 15 (20%)
2A 19 (25,3%) 15 (20%)
2B 9 (12%) 8 (10,7%)
3 12 (16%) 21 (28%)

Fonte: Dados da pesquisa (INTO).

A causa da RATJ foi definida pelo cirurgião responsável pelo procedimento baseado nos seguintes critérios: todos os pacientes foram submetidos à avaliação segundo os critérios do 2018 International Consensus Meeting (ICM 2018). 21 22 O diagnóstico de infecção periprotética foi realizado quando presente pelo menos um dos critérios maiores, isto é, presença de fístula comunicante com a articulação ou presença do mesmo patógeno em duas ou mais culturas de tecidos peri-implantes. O diagnóstico de infecção periprotética por meio dos critérios menores foi confirmada quando, observados os parâmetros dos testes preconizados pelo ICM 2018, a pontuação do somatório dos critérios foi maior ou igual a seis. Nos casos definidos com falhas assépticas, o cirurgião responsável, após análise do exame físico, exames de imagem e laboratorial definiu a razão da falha ente as seguintes possíveis: instabilidade ligamentar (quando presença de luxação ou subluxação dos componentes protéticos, ou quando abertura ligamentar patológica superior a 5 mm durante exame físico, ou frouxidão ligamentar superior a 5 mm nos testes de estresse em varo ou valgo durante exame físico ou nas radiografias anteroposteriores do joelho com carga), limitação de arco de movimento (quando menor que 50 graus associado a incapacidade física declarada pelo paciente), fratura periprotética, mal alinhamento, soltura asséptica, dor devido a não substituição da cartilagem patelar, desgaste do polietileno, fratura dos implantes, insuficiência do mecanismo extensor.

Resultados

A infecção articular periprotética (IAP) foi a principal causa de RATJ, correspondendo a 47,73% dos casos. A soltura asséptica de um ou mais componentes representou a 2ª causa mais frequente de falha, acarretando 35,23% das revisões. Limitação do arco de movimento representou a 3ª mais frequente causa, sendo responsável por 5,68% das cirurgias. Instabilidade foi a 4ª causa mais frequente de falha, ocorrendo em 4,55% dos pacientes. As demais causas de revisão foram: fratura periprotética (3,41%), insuficiência por ruptura do mecanismo extensor (2,27%), dor atribuída a não substituição da cartilagem patelar (1,14%) ( Fig. 1 ).

Fig. 1.

Fig. 1

Distribuição das causas de falha da artroplastia total do joelho.

Discussão

O principal achado do nosso estudo foi identificar que a principal causa de falha, em nossa série de artroplastias totais primárias do joelho, foi a infecção periprotética. Outras razões que conduziram à necessidade de revisão foram, em ordem decrescente, soltura asséptica, limitação do arco de movimento, e instabilidade articular. De modo similar, diversos recentes estudos demonstraram a infecção periprotética como o mecanismo de falha mais frequente das próteses primárias, alcançando de 20 a 37,7% das cirurgias. 2 23 24 25 No estudo de Evangelopoulos et al., 24 a infecção periprotética foi o principal mecanismo de falha com incidência de 26,3%. Entretanto, ao analisar apenas os pacientes submetidos à 2ª cirurgia de revisão, os autores identificaram que a incidência de infecção periprotética permanecia como motivo mais frequente de falha da ATJ com aproximadamente, 50% dos casos. Acreditamos que essa alta incidência de revisões por falha séptica observada em nosso trabalho possa ter sido influenciada, pelo menos parcialmente, pelo fato de as cirurgias terem sido realizadas em período de pandemia de covid-19. Nesse cenário, em diversos meses foram realizadas apenas cirurgias de urgência, como as infecções periprotéticas agudas e, consequentemente, posterior aumento da demanda reimplantação após tratamento de infecção em dois tempos.

A soltura asséptica representou o 2° motivo mais frequente de falha dos implantes em nossa série, ocorrendo em, aproximadamente, 35% dos casos. De modo similar, Bozic et al. 7 demonstraram que a infecção periprotética e soltura asséptica foram as duas razões mais frequentes para RATJ. Ao analisarem mais de 60 mil cirurgias primárias, os autores identificaram falha séptica em 25,1% dos pacientes e soltura asséptica em 16,7% dos casos. 7 Nossos resultados encontram-se em concordância com os de Koh et al. 26 e de Evangelopoulos et al., 24 que demonstraram a soltura asséptica como 2ª causa de revisão, acometendo, respectivamente, 32,7% e 25% das falhas. Siqueira et al., 1 ao analisar o registro de artroplastia de cinco países, identificaram a soltura asséptica como a primeira causa de revisão, acometendo 30% das cirurgias. Diversos outros estudos também relataram a soltura asséptica como principal mecanismo de falha de ATJ, com incidência variando entre 24 e 44%. 10 27 28 Identificamos que a incidência de soltura asséptica em nossa série apresenta-se em conformidade com a literatura, apesar de não ser o principal modo de falha dos nossos implantes.

A limitação do arco de movimento representou, em nossa série, a 3ª mais comum indicação de revisão de ATJ, com, aproximadamente 6% das cirurgias. De modo similar, no estudo de Le et al., a artrofibrose foi a terceira indicação mais frequente de revisão, muito embora a incidência apresentada corresponda a, aproximadamente, três vezes a observada em nosso estudo. Pietrzak et al. 11 estudaram apenas as causas assépticas de revisão e identificaram a rigidez articular como a segunda principal causa de revisão com incidência de 27,5%. Entretanto Le 29 e Koh et al. 26 demonstraram incidência que apenas 2,5% dos pacientes necessitaram de RATJ devido à limitação funcional imposta por restrição do arco de movimento. Tais diferenças podem ser explicadas, pelo menos parcialmente, pelas diversas definições de rigidez articular, assim como, ser influenciada pela demanda funcional e expectativas dos pacientes. 30 31 32 Devemos ainda observar que, em nossa série, incluímos apenas pacientes submetidos à revisão de componentes protéticos, desse modo, pacientes submetidos à manipulação sob narcose após ATJ ou mesmo à reoperação com liberação articular não foram analisadas, o que poderia ter modificado a incidência caso analisássemos reoperações após prótese do joelho. Em um estudo realizado no Brasil avaliando as complicações de curto prazo (até 1 ano), os autores identificaram que a rigidez articular foi a mais frequente complicação acometendo 7,5% dos pacientes submetidos à ATJ. 33

Em nosso estudo, a instabilidade dos componentes representou a 4ª causa de revisão de ATJ, com aproximadamente 5% das cirurgias. Outros estudos demonstraram incidência de instabilidade variando de 18,7 a 30%, configurando a 2ª ou 3ª mais frequente razão para revisão de ATJ. 10 28 29 Entretanto, nos trabalhos de Kasahara et al. 27 e Koh et al., 26 a instabilidade foi identificada em 9,3% e 6,5%, respectivamente. A instabilidade pós ATJ é, normalmente, indicada como causa de falha precoce, isto é, em implantes com menos de 2 anos de evolução. 6 11 Assim, a redução do número de cirurgias primárias eletivas realizadas no período do estudo, devido às restrições impostas pela pandemia de covid-19, pode justificar, pelo menos parcialmente, o número limitado de revisões devido à instabilidade pós ATJ. Outra explicação potencial pode ser atribuída ao tempo de espera pela realização desse tipo de cirurgia no serviço público de saúde brasileiro. Assim, eventuais casos iniciais de instabilidade podem potencialmente evoluir com soltura dos implantes, dificultando, assim, o diagnóstico primário de instabilidade dos componentes.

Apesar da importância de nossa série relatar a distribuição das diferentes causas de revisão de ATJ no cenário nacional, nosso estudo apresenta significativas limitações. Acreditamos que as restrições para realização de cirurgias eletivas impostas durante parte do período de pandemia de covid-19 podem ter tido influência sobre a incidência de alguns modos de falha, como por exemplo suspensão da realização de revisões assépticas eletivas em determinados períodos. Outra importante limitação refere-se à natureza retrospectiva de nossa análise. Assim, diversos pacientes submetidos à cirurgia de revisão haviam sido operados primariamente em outros hospitais. Deste modo, não tivemos controle sobre o tempo de evolução desde a implantação dos componentes até a ocorrência de falha com necessidade de cirurgia de revisão, tampouco, realizamos análises dos diferentes sistemas de próteses primárias implantadas. Schroer et al. 10 assinalam que 35,3% das artroplastias do joelho falham nos primeiros 2 anos após implantação, sendo mais frequentemente relacionados à fatores influenciados pelo cirurgião que pelo desempenho dos implantes. Entretanto, entendemos que tais informações são de alta relevância para o planejamento do sistema de saúde brasileiro diante do aumento do número de casos de RATJ, haja vista, os impactos quanto à necessidade de leitos hospitalares, recursos financeiros e treinamento técnico das equipes. De modo similar, acreditamos que o elevado número de cirurgias de revisão realizadas por falha séptica observado em nossa série, nos alerta para a necessidade de ampliação das medidas de prevenção dessas graves complicações.

Assim sendo, acreditamos que a adoção de medidas preventivas de infecção pós-operatória, tais como: otimização das condições clínicas pré-operatória, adoção de escores de estratificação de risco e investigação de pacientes com colonização por Sthapylococcus aureus resistente a meticilina possa impactar na redução do número de cirurgias de RATJ realizadas em nosso hospital.

Conclusões

Identificamos a infecção articular periprotética como a mais frequente causa de RATJ. Os demais mecanismos de falha de ATJ foram, em ordem decrescente: soltura asséptica, limitação do arco de movimento e instabilidade. Fratura periprotética e insuficiência do mecanismo extensor foram causas menos frequentes de revisão de prótese primária em nossa série.


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