Årets avhandling

Aspects of bone quality and risk assessments

in fracture and elective orthopaedic patients

Det övergripande syftet med studierna i avhandlingen var att undersöka epidemiologi och mortalitet hos patienter som drabbas av frakturer. Tidigare studier har ofta varit begränsade till specifika frakturlokalisationer eller enbart inkluderat sjukhusinlagda patienter. Avhandlingen baserades på samtliga frakturlokalisationer registrerade i Svenska frakturregistret, oavsett behandling och vårdform.

Frakturincidens.

Årets Avhandling

FAKTA

• Fem frakturlokalisationer; distal radius, proximal femur, fotled, proximal humerus och metakarpalfrakturer, stod för mer än 50% av alla frakturer.

• Upp till 50-årsåldern är frakturincidensen högre för män, därefter är det högst incidens för kvinnor.

• Personer som drabbats av en fraktur har en ökad mortalitet både vid 30 dagar och 1 år, övergripande cirka sjufaldig respektive över tvåfaldig jämfört med den förväntade dödligheten.

• I de äldsta åldersgrupperna avled ungefär dubbelt så många patienter inom ett år efter att de fått en fraktur oavsett lokalisation.

Istudie I var målet att kartlägga incidens av alla frakturlokalisationer hos vuxna under en fyraårsperiod. Frakturerna delades in i 27 olika lokalisationer. Under studieperioden registrerades 27 169 frakturer hos 23 917 individer. Kvinnor drabbades av 64% av alla frakturer. Incidensen var högre för män än kvinnor upp till 50 års ålder, medan kvinnorna hade högre incidens i de högre åldrarna. Fem frakturlokalisationer stod för mer än 50% av alla frakturer; distal radius, proximal femur, fotled, proximal humerus och metakarpalfrakturer. Opponenten docent Karl-Åke Jansson myntade begreppet ”the big five”.

Distal radiusfraktur hade den högsta incidensen för kvinnor medan det för män var metacarpalfrakturer. För både män och kvinnor hade proximal femurfraktur näst högst incidens, dock hade kvinnor nästan dubbelt så hög incidens som män (237 jämfört med 123 per 100 000 invånare). Proximal femurfraktur var 68% av männen och 82% för kvinnorna äldre än 75 år. Frakturerna delades även in i sju grupper beroende på ålders- och könsrelaterade incidensmönster förutom de som vi idag beskriver som osteoporosrelaterade frakturer fanns fyra grupper hos kvinnor; femurdiafys-, humerusdiafys-, proximala tibia- och fotledsfrakturer som hade liknande incidenskurvor. förväntad dödlighet, utifrån rikstäckande data från Frakturregistret, Dödsregistret och Statistiska Centralbyrån (SCB), 16 år eller äldre. Frakturregistret samkördes med Skatteverkets folkbokföringsregister. Standard Mortality Ratio (SMR) beräknades utifrån SCB livstabeller.

262 598 patienter med totalt 295 713 frakturer som uppkommit vid 284 625 skadetillfällen ingick i analyserna. I 96,6% av dessa skadetillfällen uppkom fraktur på en enda lokalisation och 3,4% i flera lokalisationer. I den studerade kohorten var 59% kvinnor och 8% av frakturerna (14,7% för män och 3,8% för kvinnor) uppgavs vara högenergitrauma. Total SMR var 6,8 för 30-dagar och 2,2 för 1-årsperioden. För de olika frakturlokalisationerna var SMR >2 för 19 av 27 lokalisationer vid 30 dagar och för 13 av 27 vid 1 år. Både total SMR och den absoluta dödligheten var högre för män än kvinnor i åldern 60 år eller äldre. Humerus-, femur- och tibia diafysfrakturer var alla associerade med hög SMR, även här efter både 30 dagar och 1 år, även kot, -bäcken och acetubelära frakturer hade relativt hög SMR.

I dag är vi inom vården väl medvetna om betydelsen av ett snabbt omhändertagande av äldre patienter som ådragit sig en höftfraktur, men den aktuella forskningen ger belägg för att även fler frakturlokalisationer är associerade med en ökad mortalitet och kan behövas mer planering.

ISBN 978-91-8009-404-7 (PRINT) ISBN 978-91-8009-405-4 (PDF) http://hdl.handle.net/2077/68702 Printed by Stema Specialtryck AB, Borås

2021

DOCTORAL THESIS SAHLGRENSKA ACADEMY

Aspects of bone quality and risk assessments in fracture and elective orthopaedic patients | Camilla Bergh

Aspects of bone quality and risk assessments in fracture and elective orthopaedic patients

Camilla Bergh

SAHLGRENSKA ACADEMY INSTITUTE OF CLINICAL SCIENCES

Camilla Bergh

Överläkare, med. doc Ortopedi traumasektionen Sahlgrenska Universitetssjukhus Mölndal

Validering av en tredimensionell jämfört med 0.04mSv för RSA). Utvecklingen av lossningszoner kunde ses i CTMA och följas över tid runt lågdos CT-metod glenoidkomponenter. CTMA stråldosen varierade mellan 0.2-2.3mSv.

Detta kan jämföras med en vanlig bäckenskelettröntgenbild med en stråldos på 0.7mSv eller en CT bäckenundersökning på 3,5mSv.

Sammanfattningsvis är CTMA ett verktyg som skulle kunna användas för att följa tidig migration och lossningszoner runt ortopediska implantat till en relativ låg stråldos. CTMA tekniken kräver inga specialiserade laboratorier för att genomföra undersökningarna som vid

RSA. Dessutom så är tekniken inte beroende av insättning av tantalkulor i ben under operationen. CTMA skulle därför kunna underlätta genomförandet av fler implantatmigrationsstudier vid olika sjukhus runt om i världen.

för att detektera implantatmigration och lossning

Aseptisk lossning är en av de vanligaste komplikationerna efter implantatkirurgi. Tidig migration och utveckling av lossningszoner runt ortopediska implantat tros vara korrelerad till aseptisk lossning. På senare tid har det funnits ett intresse att använda datortomografi (CT) som alternativ till radiostereometri (RSA) för att bedöma tidig migration. Syftet med min avhandling var att undersöka om en CT-baserad programvara (CTMA) kunde användas för att följa tidig migration och detektera lossningszoner runt ortopediska implantat.

Migration av cupen jämfört med ben mellan två olika tidpunkter analyseras med CTMA. De två olika CT- bilder från två olika tidpunkter importeras i programvaran (orange och blått). Först genomförs registrering Figur 1: CTMA analys av cupmigration mellan två olika tidpunkter. av ben, sedan registrering av cupen för att få ett visuellt och numeriskt mått på hur mycket cupen har migrerat jämfört med ben mellan dessa två tidpunkter. Migration av cupen jämfört med ben mellan två olika tidpunkter analyseras med CTMA. De två olika CT bilder från 2 olika tidpunkter importeras i programvaran (orange och blått). Först genomförs registrering av ben, sedan registrering av cupen för att få ett visuellt och numeriskt mått på hur mycket cupen har migrerat jämfört med ben mellan dessa två tidpunkter. Bild publicerad i Acta Orthopaedica och reproducerad enligt licensregler av Taylor & Francis. Brodén C, Sandberg O, Sköldenberg O, Stigbrand H, Hänni M, Giles JW, et al. Low-

En kadaverstudie och kliniska studier utfördes för att uppskatta CTMA- precisionen, noggrannheten och den effektiva dosen. Olika ortopediska implantat med indata från olika CT-apparater användes för att göra dessa beräkningar. CTMA-precision och strålningsdos jämfördes med RSA. Dessutom utfördes en klinisk ”proof-of-concept”-studie för att undersöka om CTMA kunde mäta tidig migration och utveckling av lossningszoner runt glenoidkomponenter över tid. Noggrannheten för CTMA med och utan användning av tantalkulor var 0,07–0,23 mm och 0,22–0,71°. CTMA med och utan användning av tantalkulor i benet hade en precision på 0,07–0,31 mm och 0,20–0,54°. Precisionen och därmed metodens mätfel var under den kliniskt betydelsefulla tröskeln på 1 mm som används för att förutse implantatlossning och kunde därför detektera klinisk relevant migration. CTMA-precisionen var jämförbar oavsett användning av olika implantat, CT-apparater och CT-protokoll. CTMA uppnådde en något bättre precision i rotation och en jämförbar precision i translation jämfört med RSA till en något högre effektiv dos (0.2mSv för CTMA jämfört med 0.04mSv för RSA). Utvecklingen av lossningszoner kunde ses i CTMA och följas över tid runt glenoidkomponenter. CTMA- stråldosen varierade mellan 0.2-2.3mSv. Detta kan jämföras med en vanlig bäckenskelettröntgenbild med en stråldos på 0.7mSv eller en CT- bäckenundersökning på 3,5mSv. Sammanfattningsvis är CTMA ett verktyg som skulle kunna användas för att följa tidig migration och lossningszoner runt ortopediska implantat till en relativ låg stråldos. CTMA- tekniken kräver inga specialiserade laboratorier för att genomföra undersökningarna som vid RSA. Dessutom så är tekniken inte beroende av insättning av tantalkulor i ben under operationen. CTMA skulle därför kunna underlätta genomförandet av fler implantatmigrationsstudier vid olika sjukhus.

Årets Avhandling

FAKTA

• CTMA (CT based micromotion analysis) är en CT- baserad bildregistreringsteknik som gör det möjligt att visuellt och numeriskt kartlägga implantatmigration och lossningszoner runt implantatet över tid till en låg stråldos.

• CTMA har jämförbar precision med RSA till en något högre stråldos.

• CTMA mätfel var under den kliniskt betydelsefulla tröskeln för migration på 1 mm som används för att förutse implantatlossning för höftproteser och skulle därför potentiellt kunna användas för detta ändamål.

• CTMA-analyser kan göras utan att behöva implantera tantalkulor i ben peroperativt, vilket behövs för gold standardmetoden RSA.

• CTMA är en teknik som kan underlätta möjligheten att bedriva migrationsstudier då den bygger på data från

CT-apparater som redan finns på olika sjukhus.

Bild publicerad i Acta Orthopaedica och reproducerad enligt licensregler av Taylor & Francis. Brodén C, Sandberg O, Sköldenberg O, Stigbrand H, Hänni M, Giles JW, et al. Low-dose CTbased implant motion analysis is a precise tool for early migration measurements of hip cups: a clinical study of 24 patients. Acta Orthop. 2020 Feb 14;1–6.

Cyrus Brodén

Knäflexions kontraktur och knäande gång hos barn med cerebral pares

Cerebral Pares (CP) drabbar mellan 2-3 per 1000 levande födda barn och anses vara den vanligaste orsaken till funktionsnedsättning hos barn.

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

Functional mobility scale

FMS level 1 2–4 5–6 1 2–4 5–6 1 2–4 5–6

FMS 5 meters FMS 50 meters FMS 500 meters No (≤4 degrees) KFC Mild (5–14 degrees) KFC Severe (≥15 degrees) KFC

Fördelningen av Functional mobility scale (FMS) inom; ingen, mild och påtaglig knäflex-Fördelningen av Functional mobility scale (FMS) inom; ingen, mild och påtaglig knäflexions kontraktur (KFC). FMS level 1: ionskontraktur (KFC). FMS-level 1: rullstol, FMS level 2-4: använder gånghjälpmedel, FMS- rullstol, FMS level 2-4: använder gånghjälpmedel, FMS level 3: går självständigt. (n=2,838). level 3: går självständigt. (n=2,838).

De flesta barn med CP blir gångare, men många utvecklar en knäande gång vilket kräver en ökad energi för att gå och kan med tillväxt skapa svårigheter för barnet att gå. Det är därför viktigt att förhindra knäande gång för att bevara barnets möjlighet till delaktighet i såväl vardagliga som sociala aktiviteter. En av orsakerna till knäande gång är knäflexionskontraktur (KFC). Syftet med avhandlingen var dels att validera en ny tvådimensionell gånganalys (2D GA) i förmågan att mäta knäflexionsvinkel under gång, påverkar KFC-resultatet efter ortopedisk kirurgi, i vilken omfattning? Undersöka prevalensen av KFC och dess association med vanligt förekommande funktionella mått som används i vårt nationella CP-register (CPUP). Samt att analysera barn med CP från olika regioner i Sverige med 2 D GA.

I delarbete 1 validerades en ny 2D GA-metod med tredimensionell gånganalys (3D GA) i förmågan att mäta flexions- och extensionsvinklarna i knäleden under gångcykeln. Det fanns en medelskillnad mellan metoderna från +3.3 till +7.0 grader. Reliabiliteten inom metoden för 2D GA visade måttligt till utmärkt resultat, det samma fanns inom 3D GA-metoden frånsett en variabel.

Delarbete 2 var en retrospektiv studie där vi undersökte om förbättringen i gångförmåga hos barn med CP påverkades om barnet preoperativt hade ingen eller mild KFC (grupp 1) jämfört med måttlig KFC (grupp 2) i kirurgiska matchade grupper. Båda grupperna förbättrades signifikant i alla variabler frånsett KFC, gånghastighet samt GMFM-D som endast förbättrades i grupp 2.

I delarbete 3, en registerstudie inkluderande 2838 barn med CP tittade vid på prevalensen av KFC och dess association med funktionella mått som används i CPUP-registret. 27% av alla barn hade en KFC över 5 grader och vi fann en tydlig association mellan både mild och måttlig KFC och en sämre funktion i gång, stående samt förflyttning mellan sittande och stående. Förvånande nog så använda även barn med en mild KFC rullstol i 46-61% av den dagliga aktiviteten.

I det sista delarbetet använde vi oss av den tidigare validerade 2D GA och undersökte barn med CP i 5 olika regioner i Sverige, för att undersöka genomförbarheten med metoden, vilket visade sig vara praktisk och relativ enkelt att genomföra. Vi kunde också använda resultaten för att klassificera olika gångmönster, vilka är användbara i planeringen av behandling för barn med CP.

Sammanfattningsvis visar avhandlingens delarbeten att KFC och knäande gång är en viktig faktor hos barn med CP. KFC och knäande gång bidrar till en försämring av gångförmågan och övrig fysisk aktivitet, det är därför viktig att upptäcka och följa gångförmågan över tid. 2 D GA visade sig vara enkel och praktisk genomförbar, det skulle vara både möjligt och rimligt att inkludera ett dynamiskt mått som 2 D GA i vårt befintliga uppföljningsprogram, som ett komplement till de statiska undersökningarna.

Årets Avhandling

Faktaruta FAKTA • Nästan en tredjedel av • Nästan en tredjedel av alla alla barn med CP har en knäflexionskontraktur på 5 barn med CP har en knäflexions kontraktur på 5 grader eller mer. grader eller mer. • KFC ökar med ökande ålder och påverkar funktionen • negativt oavsett funktionKFC ökar med ökande ålder och påverkar funktionen negativt oavsett funktionsnivå hos barn med CP. snivå hos barn med CP. • Tvådimensionell gånganalys är en valid, enkel och • tillförlitlig metod för att undersöka sidoplanets vinklar av nedre extrimitet hos barn 2 dimensionell gånganalys är en valid, enkel och tillförlitlig metod för att undersöka sidoplanets vinklar av nedre extrimitet hos barn med CP. med CP.

Evelina Pantzar-Castilla

Femoroacetabular impingement syndrome

Trends and outcomes after arthroscopic treatment in the general and athlete population

Femoroacetabulärt impingement syndrom är en vanlig orsak till höftsmärta hos unga och framförallt idrottsaktiva. Till följd av avvikande morfologi i höftleden, antingen på höftkulan, cam, eller acetabulum, pincer, skapas ett inklämningsfenomen vilket kan generera smärta. Diagnosen FAIS baseras på radiologiska fynd, klinisk anamnes samt fysisk undersökning.

Tung fysisk aktivitet med repetitiva rörelser och hög belastning på höftleden under ungdomsåren, innan tillväxten av skelettet är färdig, bidrar till att utveckla dessa förändringar. Vidare har framförallt cam-förändringar visats öka risken för att i framtiden utveckla en höftledsartros. Forskning har visat goda resultat av höftartroskopi, med syfte att korrigera anatomin och således öka rörlighet och minska smärta. Trots en nästan häpnadsväckande ökning i kunskap avseende diagnos, behandling och en explosionsartad ökning i antalet publicerade artiklar i ämnet finns det kvarstående obesvarade frågeställningar vilket denna avhandling ämnar bidra till att besvara. Syftet med den här avhandlingen var att med patient-rapporterade utfallsmått utvärdera resultaten efter höftledsartroskopi för FAIS både för idrottsutövande patienter samt bedöma framtida prognos hos patienter vilka genomgått en sådan artroskopisk behandling. Avhandlingen innehåller fem stycken delarbeten vilka delvis utgår ifrån ett kvalitativt höftartroskopiregister.

Delarbete I är en prospektiv studie, som utvärderade resultatet fem år efter artroskopi för FAIS hos elitidrottare. Såväl statistiskt signifikant som kliniskt relevant skillnad observerades där över 90% av idrottarna rapporterade att de var nöjda med operationen.

Delarbete II syftade till att utvärdera hur bortfallet av patienter påverkar resultatet av studier ifrån ett höftartroskopiregister genom att jämföra utfallsmått och demografiska data mellan patienter inkluderade i uppföljning gentemot patienter som inte följts upp i ordinarie uppföljning. Studien konkluderade att det inte var någon skillnad mellan de två patientkategorierna med avseende på patient-rapporterade utfallsmått.

Delarbete III är en prospektiv studie som undersökte utfallet två år efter höftledsartroskopi för FAIS hos ishockeyspelare. Studien påvisade signifikant och klinisk relevant förbättring oavsett spelarposition.

Delarbete IV är en kohortstudie, som undersökte hur en tidigare höftledsartroskopi påverkade en framtida höftledsprotes. Inga försämrade resultat, varken avseende patientrapporterade utfallsmått eller revision, kunde påvisas ett år efter genomgången total höftledsplastik för patienter som tidigare genomgått en höftledsartroskopi.

Delarbete V är en systematisk översiktsartikel, som undersökte trender i vetenskapliga publikationer avseende kirurgi för FAIS. Resultatet påvisade en fortsatt nästintill explosionsartad ökning i antalet publikationer genom åren.

Sammanfattningsvis visade avhandlingen på goda resultat efter höftartroskopi för FAIS med förbättring både avseende smärta, patientnöjdhet och återgång till idrott. Höftartroskopi har inte påvisats påverka resultatet av en framtida höftprotes, vilket är en viktig faktor för patienter som eventuellt är i behov av en höftprotes framgent. Vidare påverkade inte de patienter som inte hade svarat på den rutinmässiga uppföljningen vilket bekräftar att resultaten ifrån tidigare studier utgående ifrån det kvalitativa höftartroskopiregistret kan ses som valida. Resultaten ifrån avhandlingen är viktiga, dels för forskning kring FAIS i sig, men även för kliniker, såväl fysioterapeuter som allmänläkare och specialistortopeder, som behandlar patienter med höftbesvär då de med resultaten ifrån avhandlingen kan ge patienter viktig information kring prognos och behandling oavsett om patienten utövar idrott på elitidrottsnivå eller om de har höftbesvär och eventuellt är i behov av en framtida protes.

Årets Avhandling

FAKTA

• Höftartroskopi för FAIS ger förbättrad höftfunktion och livskvalitet

• En tidigare höftartroskopi har inte påvisats påverka utfallen efter en framtida höftprotes

• Höftartroskopi ger goda resultat såväl för idrottare som patienter utan elitidrottskarriär

Ida Lindman

Prosthetic Joint Infection of the Hip

– cause and effect

10-årsöverlevnad för patienter som genomgått primär höftproteskirurgi och drabbats av en djup ledprotesinfektion inom 2 år efter operation respektive de som ej drabbats av infektion (III).

I Sverige opereras det in fler än 20 000 höftproteser varje år och totalt är det ca 200 000 individer som har minst en höftprotes. Höftprotesoperationen har beskrivits som den mest framgångsrika operationen under 1900-talet då den avsevärt förbättrat människors livskvalitet med minskad smärta och förbättrade möjligheter till ett aktivt liv med goda långtidsresultat. Dessvärre är den samtidigt associerad med flera svåra komplikationer där ledprotesinfektion är en av de vanligaste. Detta kan vara förödande för patienterna med efterföljande smärta och lidande, samt till stor kostnad för skattebetalarna. Syftet med min avhandling var att undersöka orsaker och konsekvenser av att drabbas av en ledprotesinfektion i höftleden.

Iden första studien beskriver vi för första gången att normalflora bakterien Cutibacterium avidum har förmåga att ge upphov till ledprotesinfektioner och visar på att den har många virulensfaktorer inklusive gener för biofilmsproduktion. Dessa infektioner förefaller vara kopplade till kirurgiska snitt som sker i eller i närheten av hudveck, exempelvis främre snitt. Fynden har senare bekräftats i flera studier.

Den andra studien handlar om den mer kända bakterien Staphyloccocus aureus, vilken har en stor sjukdomsalstrande potential och är den vanligaste orsaken till ledprotesinfektioner i höftleden. Den är vanligt förekommande på kroppen, där nässlemhinnan fungerar som reservoar. Stafylokockstammar från näsisolat skiljer sig ej från de som orsakar ledprotesinfektioner med avseende på virulensgener och övrig genuppsättning. Dess genetiska egenskaper påverkade inte heller behandlingsutfallet eller graden av infektionsutläkning. Slutsatsen är att det är vanliga S. aureus, vilka koloniserat näsa och hud hos patienten, som ger upphov till svår sjukdom och död vid ledprotesinfektioner.

Tredje studien är en undersökning av alla patienter som drabbats av en höftprotesinfektion i Sverige mellan 2005-2008 med avseende på höftfunktion, livskvalitet och död. Den visar att de långsiktiga konsekvenserna av att drabbas av en höftprotesinfektion är kopplade till ökad dödlighet, lägre livskvalitet och sämre höftfunktion. Bidragande kirurgiska orsaker till den långsiktigt sämre höftfunktionen är upprepade operationsingrepp samt lateralt höftsnitt.

I den sista studien undersöktes om effekterna av följsamhet till PRISS-projektet minskade förekomsten av ledprotesinfektioner efter primär höftproteskirurgi. Incidensen var låg precis före PRISS (0,9 %) men ökade dessvärre efter projektet (1,2 %). Denna ökning förklaras av att det opererades fler patienter med riskfaktorer för att drabbas av infektion inklusive hög ASA, högt BMI och höftfraktur som diagnos efter införandet av PRISS-projektet jämfört med före.

Sammanfattningsvis så orsakas ledprotesinfektioner av både vanliga och ovanliga bakterier. Det är svårt att minska en redan låg incidens samtidigt som de långsiktiga konsekvenserna för varje drabbad individ är allvarliga och potentiellt dödliga. Hur går vi vidare från detta? Fokus bör ligga på förebyggande åtgärder hos patienter med hög risk för infektion, hög vaksamhet på och system för tidig upptäckt av infektion samt optimering av behandlingen vid infektion. Vi kan aldrig eliminera infektionerna helt men om allt annat blir rätt så vinner vi kriget.

Årets Avhandling

FAKTA

• Ledprotesinfektioner är en allvarlig komplikation kopplad till ökad dödlighet och försämrad livskvalitet på kort och lång sikt.

• Det är svårt att förhindra ledprotesinfektioner med generella direktiv om incidensen är låg.

• Fokus bör riktas på tidig upptäckt och optimering av behandling för att förhindra död och försämrad funktion.

• Cutibacterium avidum orsakar ledprotesinfektioner och bör betraktas som patogen i punktion och vävnadsodlingar.

• Staphyloccocus aureus finns på huden som kommensal, men samma bakterie som finns på huden ger också upphov till svårbehandlad ledprotesinfektion och död.

Peter Wildeman