Hemicallotasis in Tibial Osteotomy using External Fixation. Patients, Pin Site Infection and Pin Site Care

Abstract

External fixation has been more commonly used during the last decades for correction of bone and soft tissue deformities and in frcture healing. The most common complication of external fixation is pin site infection.



Two hundred and nineteen younger and/or physically active patients (mean age 53 (18-75) years) suffering from knee osteoarthritis (OA) or knee deformities operated on by hemicallotasis osteotomy (HCO) were included.



In paper I, a commonly used daily pin site care performed by a district nurse was compared to weekly pin site care in the outpatient clinic. Sodium chloride (9 mg/ml) was used as cleansing agent, and prophylactic antibiotics was given for 14 days. There were no differences between daily and weekly pin site care. The clinical pin site infection rate was 15% minor infections and 30% of the pin sites had positive bacterial cultures. The mean total use of antibiotics during the treatment period was 47 days per patient.



In paper II, sodium cloride (9 mg/ml) was compared to chlorhexidine solution (2 mg/ml) as cleansing agent and prophylactic antibiotics were reduced to 3 days. In the chlorhexidine group there were less clinical infections, less positive cultures and lower total mean use of antibiotics as compared to the sodium group.



In paper III, 3 days of prophylactic antibiotics was compared to a singgle dose. Chlorhexidine (5 mg/ml with alcohol, 70 % ethanol) was used as cleansing agent. There were no differences between 3 days and one dose of prophylactic antibiotics.



In paper IV, the healing time and complications that cause longer time in external fixation were investigated in smokers and non-smokers. Smokers had longer healing time and more complications than non-smokers. Smoking was the single most important preoperative risk factor for postoperative complications.



In paper V, patients suffering from knee OA were prospectively followed up during the first two years, with special focus of the treatment time in external fixation. Pain, function and knee related quality of life were assessed with the knee-specific questionnaire, Knee injury and Knee Osteoarthritis Outcome Score (KOOS). The patients showed large improvements in self-rated pain, function and quality of life, most of which were seen already during the immediate postoperative period when the external fixation was still used.



The clinical pin site infection rate, rate of positive cultures and total use of antibiotics could be redused by changing different factors relating to pin site care. Prolonged prophylactic antibiotics had no benefit. The negative effect of cigarette smoking is an important factor to be considered in patient selection for HCO, and should be an important part of the preoperative information. The treatment by HCO reduced the pain and improved function and quality of life already during the treatment in external fixation and continued during the 2-year follow-up.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

Extern fixation är en metod för skelettfixation där perkutana pinnar och/eller vajrar fästes i skelettet och fixeras i en yttre metallram. Extern fixation används alltmer vid frakturläkning och förlängning/korrektion av deformiteter. En extern fixation ger stabilitet åt frakturer och osteotomier och möjlighet till gradvis förlängning/korrektion av deformiteter. Belastning, tidig mobilisering samt lättillgänglig vård och skötsel av mjukdelsskador är fördelar jämfört med t.ex. gipsbehandling.



Men metoden har också sina nackdelar. Den vanligaste komplikationen vid behandling med extern fixation är pinnsårsinfektion. En pinnsårsinfektion är smärtsam, fördröjer mobiliseringen och kan leda till svårare komplikationer. Allvarliga infektioner som septisk artrit, osteomyelit likaväl som lågvirulenta infektioner är komplikationer som kan bli ett problem vid framtida operationer. Behandlingen med en extern fixation kan vara från några månader till år. Fördröjd benläkning och pseudoartros är komplikationer som innebär längre tid i extern fixation och därmed en ökad risk för infektioner och ytterligare komplikationer.



Pinnsårsvård, men också operationsteknik, pinnlokalisation, fixatorapplikation, pinntyp (design och preparering), belastning, rörelse och infektionsprofylax med antibiotika är viktigt för att förebygga och minimera risken för pinnsårsinfektioner och andra komplikationer.



Den rapporterade infektionsfrekvensen varierar från 0,92 % till 71 %. Endast ett fåtal studier har jämfört olika pinnsårvårdtekniker och det finns inga evidensbaserade riktlinjer för pinnsårsvård. Olika definition, samt hur förekomsten av infektion rapporteras gör det svårt att jämföra olika tekniker.



De 219 patienterna (medelålder 53 (18-75) år), inkluderade i avhandlingens fem delarbeten, opererades med hemicallotasisosteotomi (HCO). Tibiaosteotomi med HCO är en behandling som erbjuds yngre och/eller aktiva patienter med knäartros eller knädeformitet. HCO är en metod som används för att avlasta den skadade mediala eller laterala ledytan i knäleden i syfte att minska smärta och öka funktion. Fyra externa fixationspinnar, två strax under knät och två distalt, fästes i underbenet. En osteotomi (¨kontrollerad fraktur¨) utförs strax under knäleden och fixeras med en extern fixation. Deformiteten korrigeras successivt under de första veckorna efter operationen. Patienten utför korrektionen själv, genom att skruva ¼ varv 4 gånger dagligen vilket motsvarar cirka 1º/24 timmar. När planerad korrektion har uppnåtts låses instrumentet. Efter 12-15 veckor, när osteotomin bedömts som läkt, avlägsnas den externa fixationen och pinnarna. Fri mobilisering och belastning är tillåtet direkt efter operationen.



Syftet med studie I-III var att stegvis förändra pinnsårsvården och infektionsprofylaxen med antibiotika med avsikt att minimera infektionerna och antibiotikaanvändningen under behandlingen med extern fixation.



I studie I användes en vanligt förekommande daglig pinnsårsvård av distriktssköterskan och jämfördes med pinnsårsvård en gång i veckan på mottagningen för externa fixationer. Natriumklorid 9 mg/ml användes som rengöringslösning och patienterna fick 14 dagars antibiotika som profylax. Där var ingen skillnad mellan pinnsårsvård dagligen eller en gång i veckan. Den kliniska infektionsfrekvensen var 15 % mindre pinnsårsinfektioner och 30 % av pinnsåren hade en positiv bakterieodling varav 3 % var Stafylococcus aureus. Den totala antibiotikaförbrukningen var i medeltal 42 dagar/patient.



I studie II jämfördes natriumklorid 9 mg/ml med klorhexidinlösning 2 mg/ml som rengöringslösning. Pinnsårsvården utfördes en gång i veckan på mottagningen och infektionsprofylax med antibiotika reducerades till 3 dagar. I klorhexidingruppen var det färre kliniska infektioner (9 %), färre positiva bakterie odlingar (23 % varav 8 % Stafylococcus aureus) och den totala antibiotikakonsumtionen var mindre (9 dagar/patient) jämfört med natriumkloridgruppen.



I studie III jämfördes infektionsprofylax med antibiotika i 3 dagar med en dos. Pinnsårsvården utfördes som i studie II men som rengöringslösning användes klorhexidinsprit 5 mg/ml (70 % alkohol). Det var ingen skillnad mellan att ge profylax med antibiotika i 3 dagar eller som en dos. Den kliniska infektionsfrekvensen var 6-7 %, de positiva bakterieodlingarna 14-16 % varav 7-10 % var Stafylococcus aureus och den totala antibiotikaförbrukningen var 11 dagar/patient.



I studie IV undersökte vi läkningstid och komplikationer, som fördröjd läkning och pseudoartros, hos rökare och icke-rökare. Komplikationer som kan orsaka längre tid i extern fixation och därmed öka risken för ytterligare komplikationer. Rökare hade längre läkningstid och fler komplikationer än icke-rökare. Den relativa risken för komplikationer var 2,5 gånger högre hos rökare, mer än 3 gånger högre för fördröjd läkning och mer än 8 gånger högre risk att utveckla pseudoartros. Rökning var den ensamt största preoperativa riskfaktorn för postoperativa komplikationer.



I studie V följdes patienter som opererats för knäartros med HCO under 2 år, med speciell betoning på behandlingstiden i extern fixation. Förbättringar i smärta, funktion och knärelaterad livskvalitet mättes med det självadministrerade, knäspecifika frågeformuläret Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS). Patienterna upplevde stora förbättringar i självrapporterad smärta, funktion och livskvalitet. De största förbättringarna sågs redan under den postoperativa perioden i extern fixation.



Sammanfattningsvis fann vi att frekvensen av kliniska pinnsårsinfektioner, positiva bakterieodlingar och den totala antibiotikakonsumtionen kunde minskas genom att förändra olika faktorer i pinnsårsvården. Förlängd infektionsprofylax med antibiotika hade ingen fördel. De negativa effekterna av cigarrettrökning är en viktig del av den preoperativa informationen men också i valet av patienter för HCO. Behandlingen med HCO reducerade smärta, ökade funktionen och livskvaliteten redan under behandlingen i extern fixation hos yngre och/eller aktiva patienter med knäartros. Förbättringarna fortsatte under den 2 år långa uppföljningsperioden.

• author: W-Dahl, Annette
• supervisor: Sören Toksvig-Larsen; Anders Lindstrand; Ewa Roos
• opponent: Docent Wykman, Anders, Ortopediska kliniken, Halmstad lasarett
• organization: Orthopaedics (Lund)
• publishing date: 2005
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Orthopedics
• keywords: ortopedi, traumatologi, Kirurgi, Surgery, knee osteoarthritis, pin site infection, hemicallotasis, External fixation, tibial osteotomy, traumatology, orthopaedics, pin site care
• pages: 42 pages
• defense location: Föreläsningssal 1, Centralblocket, Universitetssjukhuset, Lund
• defense date: 2005-02-11 13:00:00
• ISBN: 91-85439-02-9
• language: English
• LU publication?: yes
• additional info: A W-Dahl, S Toksvig-Larsen and A Lindstrand. 2003. No difference between daily and weekly pin site care: a randomized study of 50 patients with external fixation. Acta Orthop Scan, vol 74(6) pp 704-8. Acta Orthop Scan; A W-Dahl and S Toksvig-Larsen. 2004. Pin site care in External fixation - Sodium chloride or Chlorhexidine solution as a cleansing agent. Arch Orthop Trauma Surg, vol 124(8) pp 555-58. Arch Orthop Trauma Surg; A W-Dahl and S Toksvig-Larsen. 0000. Infection prophylaxis in patients operated on by the hemicallotasis osteotomy. Dept of Orthopaedics (manuscript); A W-Dahl and S Toksvig-Larsen. 2004. Cigarette smoking delays bone healing - A prospective study of 200 patients operated on by the hemicallotasis technique. Acta Orthop Scand., vol 75(3) pp 347-51. Acta Orthop Scand.; A W-Dahl, S Toksvig-Larsen and EM Roos. 0000. A 2-year prospective study of patient-relevant outcomes in patients operated on for knee osteoarthritis with tibial osteotomy by the hemicallotasis technique. Dept of Orthopaedics (submitted)
• id: 4634fdf5-14f3-4ccd-bae6-2fe6ed2835b6 (old id 544270)
• date added to LUP: 2016-04-04 11:06:31
• date last changed: 2018-11-21 21:02:42