Preoperative Irradiation for Prevention of Heterotopic Ossification Following Prosthetic Total Hip Replacement

Background:

The effectiveness of pre- or postoperative radiotherapy for prevention of heterotopic ossification (HO) following total hip replacement (THR) has already been demonstrated in the past. Thereby, in most studies using preoperative radiotherapy patients were irradiated < 6 h before surgery. The purpose of this prospective study was to analyze the effectiveness of preoperative irradiation on the evening before surgery and to identify risk factors for HO in a homogeneous collective of patients.

Patients and Methods:

From July 1997 to July 2001, 416 patients (462 hips; 235 males, 227 females) received preoperative radiotherapy of the hip on the evening before surgery with a 7-Gy single fraction. The patients’ median age was 67.1 years. The most frequent indication for radiotherapy was hypertrophic osteoarthritis (383 hips, 82.9%). Treatment results were assessed by comparison of pre- and postoperative hip X-rays (immediately and 6 months after surgery). The analysis of radiographs was performed according to the Brooker score.

Results:

The overall incidence of HO was 18.1% (n = 84), Brooker score 1 12.3% (n = 57), score 2 3.9% (n = 18), score 3 1.5% (n = 7), and score 4 0.4% (n = 2). Sex, body height, hypertrophic osteoarthritis of higher degree, size of the femoral component of the prosthesis, previous ipsi- or contralateral HO, and short course of nonsteroidal anti-inflammatory drug (diclofenac) therapy significantly influenced the HO rate in univariate analysis. In multivariate analysis, an interdependence of prosthesis size, sex and patient’s height was found. From these three variables, only prosthesis size was statistically significant in multivariate analysis. The cumulative dose of diclofenac (≤ 300 mg or > 300 mg) within the first 7 postoperative days and previous ipsi- or contralateral HO influenced the incidence of HO in multivariate analysis.

Conclusion:

Preoperative radiotherapy on the evening before surgery is an effective treatment modality to reduce overall (Brooker 1–4) and clinically relevant, severe HOs (Brooker 3–4), and includes several advantages compared to postoperative irradiation. Previous ipsi- and contralateral HOs were identified as high risk factors for HO in this study. In patients with these risk factors, the incidence of HO increased.

Hintergrund:

Die Wirksamkeit einer prä- oder postoperativen Radiatio zur Vermeidung heterotoper Ossifikationen (HO) nach totalendoprothetischem Hüftgelenkersatz (TEP) wurde in der Vergangenheit bereits gezeigt. Dabei wurde in den meisten Studien einer präoperativen Radiatio die Bestrahlung im Zeitraum von 6 h vor der Operation durchgeführt. Ziel dieser Arbeit war es, die Wirksamkeit einer präoperativen Bestrahlung am Abend vor dem Operationstag in einem homogenen Patientenkollektiv zu überprüfen.

Patienten und Methodik:

Von 07/1997 bis 07/2001 wurde bei 416 Patienten (462 Hüften; 235 Männer, 227 Frauen) eine präoperative Einzeitbestrahlung der Hüfte mit einer Dosis von 7 Gy durchgeführt. Das mediane Alter der Patienten betrug 67,1 Jahre. Die häufigste Indikation für die prophylaktische Bestrahlung war eine hypertrophe Osteoarthritis (383 Hüften, 82,9%). Das Therapieergebnis wurde anhand von Röntgenbildern unmittelbar postoperativ und 6 Monate nach Operation gemäß dem Brooker- Score beurteilt.

Ergebnisse:

Die HO-Inzidenz betrug 18,1% (n = 84), Brooker-Grad 1 12,3% (n = 57), Grad 2 3,9% (n = 18), Grad 3 1,5% (n = 7) and Grad 4 0,4% (n = 2). Geschlecht, Körpergröße, Ausmaß der Osteoarthritis, Größe des Prothesenschafts, vorherige ipsi- oder kontralaterale HO und die zusätzliche Gabe von nichtsteroidalen Antiphlogistika (Diclofenac) hatten in der univariaten Analyse signifikanten Einfluss auf die HO-Rate. Es fand sich eine Korrelation von Geschlecht, Körpergröße und Schaftgröße, so dass in der multivariaten Analyse nur noch die Schaftgröße eine Signifikanz aufwies. Die kumulative Diclofenacdosis (≤ 300 mg bzw. > 300 mg) und vorherige ipsi- oder kontralaterale HO behielten auch in der multivariaten Analyse ihren signifikanten Einfluss auf die HO-Rate.

Schlussfolgerung:

Eine präoperative Bestrahlung am Vorabend der Operation stellt eine effektive Behandlung zur Vermeidung von HO nach TEP dar und hat gegenüber einer postoperativen Bestrahlung Vorteile. Insbesondere vorherige ipsi- und kontralaterale HO stellen Hochrisikofaktoren für die Entstehung von HO auch nach Bestrahlung dar.