Avascular Necrosis of the Femoral Head After COVID-19: A Case Series

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The coronavirus disease-2019 (COVID-19) has adverse effects on various organs and systems. There are isolated reports concerning the development of osteonecrosis after COVID-19. These papers discuss the role of corticosteroids widely used in the treatment of COVID-19 in the development of osteonecrosis. This article presents clinical observations of four patients with bilateral osteonecrosis of the femoral heads after treatment with COVID-19. Prednisone doses in three patients were 4000 mg, 746 mg, and 533 mg. Corticosteroids were not used in one patient. Data showed that osteonecrosis in patients who underwent coronavirus developed in a shorter time compared with this pathology in patients without COVID-19. Two of four patients had a burdened family history (such as myocardial infarction, hypertension, and thrombosis). Hereditary vascular factors possibly played some roles in the genesis of the osteonecrosis of the femoral head in these patients. To understand the features of osteonecrosis development after COVID-19, further accumulation of evidence is necessary. Several synergistically influencing factors are important in the development of this disease after COVID-19.

About the authors

Mikhail A. Panin

City Clinical Hospital No 17; RUDN University

Email: panin-mihail@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4686-7892
SPIN-code: 5834-3500

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow; 6, Miklukho-Maclay str., Moscow, 117198

Armenak S. Petrosyan

City Clinical Hospital No 17

Email: armenak.p@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8837-0265

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Kirill Kh. Hadjicharalambous

City Clinical Hospital No 40

Email: Kyrillos6@yahoo.com
ORCID iD: 0000-0001-7906-2594

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Andrei V. Boiko

RUDN University

Author for correspondence.
Email: boiko120393@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7829-2045
SPIN-code: 4543-7879

аспирант кафедры травматологии и ортопедии

Russian Federation, 6, Miklukho-Maclay str., Moscow, 117198

References

  1. Han Q., Lin Q., Jin S., You L. Coronavirus 2019-nCoV: A brief perspective from the front line. J Infect. 2020;80(4):373-377. doi: 10.1016/j.jinf.2020.02.010.
  2. Zhu N., Zhang D., Wang W., Li X., Yang B., Song J. et al. A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019. N Engl J Med. 2020;382(8):727-733. doi: 10.1056/NEJMoa2001017.
  3. WHO coronavirus disease (COVID-19) Dashboard. Available from: https://covid19.who.int/.
  4. Mahase E. Covid-19: What do we know about «long covid»? BMJ. 2020;370:m2815. doi: 10.1136/bmj.m2815.
  5. Leung T.Y.M., Chan A.Y.L., Chan E.W., Chan V.K.Y., Chui C.S.L., Cowling B.J. et al. Short- and potential long-term adverse health outcomes of COVID-19: a rapid review. Emerg Microbes Infect. 2020;9(1):2190-2199. doi: 10.1080/22221751.2020.1825914.
  6. Zhou B., Kojima S., Kawamoto A., Fukushima M. COVID-19 pathogenesis, prognostic factors, and treatment strategy: Urgent recommendations. J Med Virol. 2021;93(5):2694-2704. doi: 10.1002/jmv.26754.
  7. Mandal S., Barnett J., Brill S.E., Brown J.S., Denneny E.K., Hare S.S. et al. ‘Long-COVID’: a cross-sectional study of persisting symptoms, biomarker and imaging abnormalities following hospitalisation for COVID-19. Thorax. 2021;76(4):396-398. doi: 10.1136/thoraxjnl-2020-215818.
  8. Baig A.M. Chronic COVID syndrome: Need for an appropriate medical terminology for long-COVID and COVID long-haulers. J Med Virol. 2021;93(5):2555-2556. doi: 10.1002/jmv.26624.
  9. Авдеев С.Н., Адамян Л.В., Алексеева Е.И., Багненко С.Ф., Баранов А.А., Баранова Н.Н. и др. Временные методические рекомендации. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Версия 10. 2021. Режим доступа: https://xn--80aesfpebagmfblc0a.xn--p1ai/ai/doc/872/attach/Bmr_COVID-19_compressed.pdf. Avdeev S.N., Adamyan L.V., Alekseeva E.I., Bagnenko S.F., Baranov A.A., Baranova N.N. et al. [Temporary guidelines. Prevention, diagnosis and treatment of novel coronavirus infection (COVID-19)]. Version 10. 2021. (In Russian). Available from: https://xn--80aesfpebagmfblc0a.xn--p1ai/ai/doc/872/attach/Bmr_COVID-19_compressed.pdf.
  10. Ye Z., Wang Y., Colunga-Lozano L.E., Prasad M., Tangamornsuksan W., Rochwerg B. et al. Efficacy and safety of corticosteroids in COVID-19 based on evidence for COVID-19, other coronavirus infections, influenza, community-acquired pneumonia and acute respiratory distress syndrome: a systematic review and meta-analysis. CMAJ. 2020;192(27):E756-E767. doi: 10.1503/cmaj.200645.
  11. Powell C., Chang C., Naguwa S.M., Cheema G., Gershwin M.E. Steroid induced osteonecrosis: An analysis of steroid dosing risk. Autoimmun Rev. 2010;9(11):721-743. doi: 10.1016/j.autrev.2010.06.007.
  12. Панин М.А., Загородний Н.В., Карчебный Н.Н., Садков И.А., Петросян А.С., Закирова А.Р. Современный взгляд на патогенез нетравматического остеонекроза. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2017;(2):69-75. Panin M.A., Zagorodniy N.V., Karchebnyi N.N., Sadkov I.A., Petrosyan A.S., Zakirova A.R. [Modern view on pathogenesis of non traumatic osteonecrosis]. Vestnik travmatologii i ortopedii im. N.N. Priorova [N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics]. 2017;(2): 69-75. (In Russian).
  13. Ji H.L., Zhao R., Matalon S., Matthay M.A. Elevated Plasmin(ogen) as a Common Risk Factor for COVID-19 Susceptibility. Physiol Rev. 2020;100(3):1065-1075. doi: 10.1152/physrev.00013.2020.
  14. Zhang P., Ju J., Han N., Jiang B. Reply to «Can femoral head necrosis induced by steroid therapy in patients infected with coronaviruses be reversed?». Bone Res. 2021;9(1):2. doi: 10.1038/s41413-020-00133-x.
  15. Agarwala S.R., Vijayvargiya M., Pandey P. Avascular necrosis as a part of ‘long COVID-19’. BMJ Case Rep. 2021;14(7):e242101. doi: 10.1136/bcr-2021-242101.
  16. Chan K.L., Mok C.C. Glucocorticoid-induced avascular bone necrosis: diagnosis and management. Open Orthop J. 2012;6:449-457. doi: 10.2174/1874325001206010449.
  17. Wang A., Ren M., Wang J. The pathogenesis of steroid-induced osteonecrosis of the femoral head: A systematic review of the literature. Gene. 2018;671:103-109. doi: 10.1016/j.gene.2018.05.091.
  18. Mont M.A., Pivec R., Banerjee S., Issa K., Elmallah R.K., Jones L.C. High-Dose Corticosteroid Use and Risk of Hip Osteonecrosis: Meta-Analysis and Systematic Literature Review. J Arthroplasty. 2015;30(9): 1506-1512.e5. doi: 10.1016/j.arth.2015.03.036.
  19. Jones J.P., Koopman W.J. Osteonecrosis. In: Arthritis and allied conditions: a textbook of rheumatology. 14th ed. Philadelphia, Pa: Lippincott Williams and Wilkins; 2001. p. 2143-2164.
  20. Anderton J.M., Helm R. Multiple joint osteonecrosis following short-term steroid therapy. Case report. J Bone Joint Surg Am. 1982;64(1):139-141.
  21. McKee M.D., Waddell J.P., Kudo P.A., Schemitsch E.H., Richards R.R. Osteonecrosis of the femoral head in men following short-course corticosteroid therapy: a report of 15 cases. CMAJ. 2001;164(2):205-206.
  22. Mirzai R., Chang C., Greenspan A., Gershwin M.E. The pathogenesis of osteonecrosis and the relationships to corticosteroids. J Asthma. 1999;36(1):77-95. doi: 10.3109/02770909909065152.
  23. Assouline-Dayan Y., Chang C., Greenspan A., Shoenfeld Y., Gershwin M.E. Pathogenesis and natural history of osteonecrosis. Semin Arthritis Rheum. 2002;32(2):94-124.
  24. Gagala J., Buraczynska M., Mazurkiewicz T., Ksiazek A. Prevalence of genetic risk factors related with thrombophilia and hypofibrinolysis in patients with osteonecrosis of the femoral head in Poland. MC Musculoskelet Disord. 2013;14:264. doi: 10.1186/1471-2474-14-264.
  25. Панин М.А., Загородний Н.В., Самоходская Л.М., Бойко А.В. Значение полиморфизмов генов тромбоцитарных интегринов (ITGA2, ITGP3) в патогенезе нетравматического асептического некроза головки бедренной кости. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2020;15(1):84-86. doi: 10.14300/mnnc.2020.15019. Panin M.A., Zagorodniy N.V., Samohodskaya L.M., Boiko A.V. [The role of the genetic polymorphism of thrombocyte integrins (ITGA2, ITGP3) in the pathogenesis of non-traumatic aseptic necrosis of the femoral head]. Meditsinskii vestnik Severnogo Kavkaza [Medical news of the North Caucasus]. 2020;15(1):84-86. (In Russian). doi: 10.14300/mnnc.2020.15019.
  26. Панин М.А., Загородний Н.В., Самоходская Л.М., Бойко А.В. Значение полиморфизмов гена метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR) в патогенезе нетравматического асептического некроза головки бедренной кости. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2020;27(2):19-23. doi: 10.17816/vto202027219-23. Panin M.A., Zagorodnii N.V., Samokhodskaya L.M., Boiko A.V. [The value of the mthfr polymorphisms in pathogenesis of nontraumatic necrosis of femoral head]. Vestnik travmatologii i ortopedii im. N.N. Priorova [N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics]. 2020;27(2):19-23. (In Russian). doi: 10.17816/vto202027219-23.
  27. Панин М.А., Загородний Н.В., Бойко А.В., Самоходская Л.М., Абакиров М.Д., Волков Е.Е. Значение полиморфизмов генов факторов VII и XIII системы свертываемости крови в патогенезе нетравматического асептического некроза головки бедренной кости. Гений ортопедии. 2021;27(1):43-47. doi: 10.18019/1028-4427-2021-27-1-43-47. Panin M.A., Zagorodnii N.V., Boiko A.V., Samokhodskaya L.M., Abakirov M.Dz., Volkov E.E. The significance of polymorphisms of gene coagulation factors VII and XIII in the pathogenesis of non-traumatic avascular necrosis of the femoral head. Genij Ortopedii. 2021;27(1):43-47. (In Russian). doi: 10.18019/1028-4427-2021-27-1-43-47.
  28. Mao X., Han L. The Relationship of Methylenetetrahydrofolate Reductase Gene C677T Polymorphism and Ischemic Stroke in Chinese Han Population. Ann Clin Lab Sci. 2018;48(2):242-247.
  29. Arina C.A., Amir D., Siregar Y., Sembiring R.J. The Role of Polymorphism Gen Methylene Tetra Hydrofolate Reductase (MTHFR) C677T in Ischaemic Stroke Patients with and Without Hypertension. Open Access Maced J Med Sci. 2019;7(1):29-32. doi: 10.3889/oamjms.2019.026.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. MRI signs of bilateral femoral head osteonecrosis (ARCO IIC) in patient 1: a — axial view; b — frontal view

Download (53KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. MRI signs of bilateral femoral head osteonecrosis (ARCO IIC) in patient 2: a — axial view; b — frontal view

Download (48KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. MRI signs of bilateral femoral head osteonecrosis in patient 3: left hip, ARCO IIIC stage; right hip, ARCO IIB stage; a — axial view; b — frontal view (an arrow shows the “crescent sign” that indicates the subchondral bone fracture)

Download (66KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. MRI signs of bilateral femoral head osteonecrosis in patient 4: right hip, ARCO IIB stage; left hip, ARCO IIA stage; a — axial view; b — frontal view

Download (46KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Panin M.A., Petrosyan A.S., Hadjicharalambous K.K., Boiko A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».