Locked Plate Impregnated with Antibiotic-Loaded Bone Cement Application as a First Stage For Managing Long Bones Infected Nonunion: A Technical Note

封面

如何引用文章

全文:

详细

Background. Infected nonunion of long bone fractures poses a dilemma for trauma surgeons, especially when accompanied by bone defects. The main goals for management are curing infection, reconstructing the bone defect, achieving union at the fracture site, and eventually obtaining acceptable functional outcomes. In these situations, the surgeon could manage the infected nonunion through single-stage surgery. However, some surgeons prefer two-stage surgical intervention, wherein in the first stage, all attention is paid to curing the infection and providing temporary stabilization till the second stage, which is the definitive fixation. Temporary fixation during the first stage after thorough debridement could be obtained by various methods, including intramedullary nails coated by bone cement or external fixators.

The aim — to describe a modification while using a locked plate impregnated with antibiotic-loaded bone cement during

the first stage of two-stage revision for managing infected nonunited distal femoral fracture.

Technique description. The method described in the current technical note is a locking plate impregnated with antibiotic-loaded bone cement. This technique provides optimal local antibiotic delivery through the bone cement and proper stability owing to the fixation using the locking plate, which could be applied as close to the bone as possible due to its function as an internal-external fixator.

Conclusion. The technique is easy and efficient and can be applied using ordinary tools without needing complex instruments.

作者简介

Michael Tawfeek

Assiut University; Qena Health Insurance Hospital

Email: maykel_PG1148893@med.aun.edu.eg
ORCID iD: 0009-0000-1046-3584

MSc, Assiut University Trauma Hospital, Faculty of Medicine

埃及, Assiut; Qena

Ahmed Khalifa

South Valley University

编辑信件的主要联系方式.
Email: ahmed_adel0391@med.svu.edu.eg
ORCID iD: 0000-0002-0710-6487

Assistant Professor, Qena faculty of medicine and University Hospital

埃及, Qena

Hossam Abubeih

Assiut University

Email: hossamabubeih@hotmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2103-3322

MD, Assiut University Trauma Hospital, Faculty of Medicine

埃及, Assiut

Mahmoud Badran

Assiut University

Email: mahmoud.badran@aun.edu.eg

MD, Assiut University Trauma Hospital, Faculty of Medicine

埃及, Assiut

Osama Farouk

Assiut University

Email: farouk-o@aun.edu.eg
ORCID iD: 0000-0002-3897-6485

MD, Assiut University Trauma Hospital, Faculty of Medicine

埃及, Assiut

参考

  1. Flores M.J., Brown K.E., O’Marr J.M., Adejuyigbe B., Rodarte P., Gomez-Alvarado F. et al. The economic impact of infection and/or nonunion on long-bone shaft fractures: a systematic review. OTA Int. 2024;7(3):e337. doi: 10.1097/OI9.0000000000000337.
  2. Metsemakers W.J., Morgenstern M., Senneville E., Borens O., Govaert G.A.M., Onsea J. et al. General treatment principles for fracture-related infection: recommendations from an international expert group. Arch Orthop Trauma Surg. 2020;140(8):1013-1027. doi: 10.1007/s00402-019-03287-4.
  3. Govaert G.A.M., Kuehl R., Atkins B.L., Trampuz A., Morgenstern M., Obremskey W.T. et al. Diagnosing Fracture-Related Infection: Current Concepts and Recommendations. J Orthop Trauma. 2020;34(1):8-17. doi: 10.1097/BOT.0000000000001614.
  4. Bauer T., Klouche S., Grimaud O., Lortat-Jacob A., Hardy P. Treatment of infected non-unions of the femur and tibia in a French referral center for complex bone and joint infections: Outcomes of 55 patients after 2 to 11 years. Orthop Traumatol Surg Res. 2018;104(1):137-145. doi: 10.1016/j.otsr.2017.10.014.
  5. Farouk O., Khalifa A.A. Tibial Bone Loss: How to Treat without Circular Fixation? J Orthop Spine Trauma. 2023;9(1):1-5. doi: 10.18502/jost.v9i1.12561.
  6. Migliorini F., Schäfer L., Simeone F., Vaish A., Bhadani J.S., Vaishya R. Management of Distal Femoral Non-union: A Systematic Review. Indian J Orthop. 2024;58(12):1686-1723. doi: 10.1007/s43465-024-01205-4.
  7. Somford M.P., van den Bekerom M.P., Kloen P. Operative treatment for femoral shaft nonunions, a systematic review of the literature. Strategies Trauma Limb Reconstr. 2013;8(2):77-88. doi: 10.1007/s11751-013-0168-5.
  8. Khalifa A.A., Fadle A.A., Elsherif M.E., Said H.G., Elsherif E., Said G. et al. Concomitant intramedullary nailing and plate augmentation as a single-stage procedure in treating complicated nonunited femoral shaft fractures. Trauma. 2021;24(4):286-293. doi: 10.1177/14604086211007037.
  9. Barabash A.P., Kesov L.A., Barabash Ju.A., Shpinyak S.P. Building of extensive diaphysis defects in long bones. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2014;20(2):93-99. (In Russian). doi: 10.21823/2311-2905-67.
  10. Yang X., Xu X., Li J., Song M., Sun H., Zhang H. et al. Management of infected bone defects of the femoral shaft by Masquelet technique: sequential internal fixation and nail with plate augmentation. BMC Musculoskelet Disord. 2024;25(1):552. doi: 10.1186/s12891-024-07681-x.
  11. Bu Z.Y., Hu L.J., Li C., Li A.J. Clinical analysis of application of antibiotic bone cement spacer combined with membrane induction technology in treatment of osteomyelitis after femoral intramedullary nail operation – A case series. J Pak Med Assoc. 2020;70(2):360-362. doi: 10.5455/JPMA.9552.
  12. Solanki T., Maurya M.K., Singh P.K. Results of Antibiotic-Impregnated Cement/Polymer-Coated Intramedullary Nails in the Management of Infected Nonunion and Open Fractures of Long Bones. Cureus. 2023;15(8):e43421. doi: 10.7759/cureus.43421.
  13. Garabano G., Pereira S., Alamino L.P., Munera M.A., Ernst G., Bidolegui F. et al. Antibiotic cement-coated rigid locked nails in infected femoral and tibial nonunion. Reoperation rates of commercial versus custom-made nails. Injury. 2023;54(Suppl 6):110650. doi: 10.1016/j.injury.2023.02.033.
  14. Romanò C.L., Bozhkova S.A., Artyukh V., Romanò D., Tsuchiya H., Drago L. Local Antibacterial Implant Protection in Orthopedics and Trauma: What’s New? Traumatology and Orthopedics of Russia. 2019;25(4):64-74. doi: 10.21823/2311-2905-2019-25-4-64-74.
  15. Jia C., Wang X., Yu S., Wu H., Shen J., Huang Q. et al. An antibiotic cement-coated locking plate as a temporary fixation for treatment of infected bone defects: a new method of stabilization. J Orthop Surg Res. 2020;15(1):44. doi: 10.1186/s13018-020-1574-2.
  16. Qiu X.S., Cheng B., Chen Y.X., Qi X.Y., Sha W.P., Chen G.Z. Coating the plate with antibiotic cement to treat early infection after fracture fixation with retention of the implants: a technical note. BMC Musculoskelet Disord. 2018;19(1):360. doi: 10.1186/s12891-018-2285-2.
  17. Wang X., Wang S., Xu J., Sun D., Shen J., Xie Z. Antibiotic cement plate composite structure internal fixation after debridement of bone infection. Sci Rep. 2021;11(1):16921. doi: 10.1038/s41598-021-96522-1.
  18. Bidolegui F., Codesido M., Pereira S., Abraham A., Pires R.E., Giordano V. Antibiotic cement-coated plate is a viable and efficient technique for the definitive management of metaphyseal septic nonunions of the femur and tibia. Rev Col Bras Cir. 2023;49:e20223060. doi: 10.1590/0100-6991e-20223060-en.
  19. Keller D.M., Pizzo R.A., Patel J.N., Viola A., Yoon R.S., Liporace F.A. Use of antibiotic-cement coated locking plates in the setting of periprosthetic infection and infected nonunion. Injury. 2022;53(7):2567-2572. doi: 10.1016/j.injury.2022.03.040.
  20. Metsemakers W.J., Morgenstern M., McNally M.A., Moriarty T.F., McFadyen I., Scarborough M. et al. Fracture-related infection: A consensus on definition from an international expert group. Injury. 2018;49(3):505-510. doi: 10.1016/j.injury.2017.08.040.
  21. Afanasyev A.V., Bozhkova S.A., Artyukh V.A. Predictors for Recurrence of Chronic Osteomyelitis Following Long Bones Cavity Defect Replacement with Synthetic Materials. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2024;30(4):14-24. (In Russian). doi: 10.17816/2311-2905-17591.
  22. Azi M.L., Teixeira A.A.A., Cotias R.B., Joeris A., Kfuri M. Induced-Membrane Technique in the Management of Posttraumatic Bone Defects. JBJS Essent Surg Tech. 2019;9(2):e22. doi: 10.2106/JBJS.ST.18.00099.
  23. Kadhim M., Holmes L. Jr., Gesheff M.G., Conway J.D. Treatment Options for Nonunion With Segmental Bone Defects: Systematic Review and Quantitative Evidence Synthesis. J Orthop Trauma. 2017;31(2):111-119. doi: 10.1097/BOT.0000000000000700.
  24. Rupp M., Kern S., Walter N., Anastasopoulou L., Schnettler R., Heiss C. et al. Surgical treatment outcome after serial debridement of infected nonunion – A retrospective cohort study. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2022;32(1):183-189. doi: 10.1007/s00590-021-02930-4.
  25. Schmidt A.H., Swiontkowski M.F. Pathophysiology of infections after internal fixation of fractures. J Am Acad Orthop Surg. 2000;8(5):285-291. doi: 10.5435/00124635-200009000-00002.
  26. Berkes M., Obremskey W.T., Scannell B., Ellington J.K., Hymes R.A., Bosse M. et al. Maintenance of hardware after early postoperative infection following fracture internal fixation. J Bone Joint Surg Am. 2010;92(4):823-828. doi: 10.2106/JBJS.I.00470.
  27. Zhu Y., Jiang P., He Z., Qian H. Non-contact locking plate: A useful alternative to external fixation in second-stage treatment of post-traumatic tibial osteomyelitis. Exp Ther Med. 2024;27(5):230. doi: 10.3892/etm.2024.12518.
  28. Savchuk O.P., Tapalski D.V., Zinovkin D.A., Nikolaev V.I., Yarmolenko M.A., Rogachev A.A. Perifocal Soft Tissue Reactions in Response to Contaminated Implants With a Composite Antibacterial Coating: Experimental Study. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2023;29(1): 36-45. doi: 10.17816/2311-2905-2000.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Figure 1. Admission X-rays of a 32-year-old male patient, who gave a history of a previous open distal femur fracture, which was treated initially with open reduction and internal fixation and got infected. Over two years, he had five surgeries (all included a sort of debridement): a — initial fixation and application of a cement spacer (red arrowheads), which failed; b — hardware was removed, and external fixation was applied; c — lastly, after reinfection, all hardware was removed, and the patient presented with an infected nonunited distal femoral fracture (yellow arrowheads) with an open sinus on the lateral aspect of the distal thigh

下载 (107KB)
索引源数据
3. Figure 2. The first stage of revision surgery: a — massive debridement with a resultant bone defect (black arrowhead), specimens retrieved showed infection with Staphylococcus aureus bacteria; b — applying a bone cement spacer loaded with antibiotics (we applied vancomycin as an empirical antibiotic) at the site of the bone defect (a yellow arrowhead); c — the locked plate with the plastic syringes and plastic caps inserted in the screw holes (red arrowheads); d — after the locked plate is impregnated with bone cement (vancomycin); e, f — intraoperative and postoperative X-rays showing the plate and cement spacers in position (green arrowheads) N.B. Antibiotics against the infective organism were prescribed by our microbiology team in the form of 2 weeks of IV, then oral for an extended 6 weeks.

下载 (216KB)
索引源数据
4. Figure 3. The second stage of revision surgery and final follow-up: a — after the cement-impregnated locked plate was removed, the cement spacer is evident (black arrowhead); b — the cement spacer was removed, and fixation using a distal femoral locked plate was performed, with the yellow arrowhead indicating the induced membrane; c — bone graft preparation; d — the bone graft was applied inside the induced membrane to fill the defect (a green arrowhead); e — immediate postoperative X-rays; f — one year follow-up X-rays showing union at the fracture site

下载 (217KB)
索引源数据

版权所有 © Eco-Vector, 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

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».