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L’utilisation d’un spacer ciment longue tige, verrouillé distal ment , pour traiter un cas deprothèse totale de hanche inf...
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L′ostéosynthèse interne dans un milieu septique, une ancienne phobie ou une nouvelle réalité avec le matériel cimenté

  1. 1. 85ème Réunion Annuelle de la S.O.F.C.O.T.PARIS – 8 au 12 Novembre 2010.MASSAAD Raymond, MORTADA Charif, ISMAIL Khaled.LIBANL′ostéosynthèse interne dans un milieu septique, une ancienne phobie ou une nouvelleréalité avec le matériel cimenté ! ?INTRODUCTION : Le principe de lantibiothérapie locale par lutilisation du cimentimprégné aux antibiotiques par le fameux chapelet en bille de gentamycine a introduitune nouvelle dynamique dans la thérapie de l’infection osseuse. A part les bons résultatsobtenus dans le traitement de l’infection, un nouveau concept apparait : un corps étrangerdans un foyer infectieux, sous forme de ciment imprégné aux antibiotiques peut être, passeulement toléré, en plus un agent favorable dans le traitement de l’infection et parconséquent l’ancienne phobie qui domine la relation infection- corps étranger commenceà changer.Une bonne application de ce nouveau concept est le traitement de l’infection desprothèses totale de hanche par spacer ciment sous forme de prothèse est bien connus parplusieurs publications. (1, 2.)L’aspect radiologique d’une pseudarthrose infecté de cheville après plusieurs tentativesd′arthrodèse par fixateur externe, nous a permis par le seul spacer ciment auxantibiotiques d’obtenir une stabilité du foyer par le passage du ciment à travers les trousosseux existants , crées par les fiches du fixateur externe réalisant ainsi une verrouillagestatique supérieure et inférieure (Fig.).Fig. 1 : Stabilité du foyer par le seul spacer ciment par son passage à travers les trouscréés par les fiches du fixateur externe.
  2. 2. L’utilisation d’un spacer ciment longue tige, verrouillé distal ment , pour traiter un cas deprothèse totale de hanche infecté avec fragilité osseuse sous la queue de la prothèse ,comme dans les reprises de P.T.H. habituelle, nous a conduit , de penser au clou cimentéavec verrouillage statique pour traiter les pseudarthroses infectées (Fig. 2).Fig 2. : Spacer ciment pour P.T.H. infecté avec longue tige pour ponter une fragilitéosseuse sous jacente avec verrouillage inférieureD’autre part le bon résultat obtenu après ostéosynthèse par plaque vissée, couverte pardes languettes de ciment imprégné aux antibiotiques, d’une fracture de jambe ouvertenous a donné l’idée en 2009 sur l’utilité d’une plaque vissée cimentée (Fig. 3)
  3. 3. 3a 3b3c 3dFig. 3 : Fracture ouverte avec contusion cutanée importante de lextrémité supérieure dutibia. (3a, 3b) .Ostéosynthèse par plaque vissée couverte par des languettes de cimentimprégné par des antibiotiques (3c, 3d)Nous présentons notre série de 9 patients dont l’utilisation du matériel cimenté a étépratiquée.MATERIEL ET METHODE : L’étude clinique fait sur 9 cas: trois cas de fractures dejambe ouverte (un cas IIIb, deux cas IIIc selon la classification de Gustilo), un casdostéite chronique de jambe après enclouage centromédullaire, un cas dostéo-arthritechronique de la cheville, trois cas de pseudarthrose infectés de jambe et un cas depseudarthrose infecté de l′humérus.
  4. 4. Age entre 9 et 75 ans (âge moyen 41 ans), tous de sexe masculin. On note 5 fistulescutanées, et 3 fois de perte de substances cutanées.Lindication habituelle de fixateur externe est posée dans tous les cas. Le spacer enciment utilisé, sous forme de clou cimenté (6 fois) et de plaque cimentée (3 fois).La fabrication des 3 premiers clous cimentés ont été fabriqué manuellement avec une tigemétallique de 8 mm et de 2 clous centromédullaire de 9 et 10 mm. Le ciment a été posésur le clou et remodelé à la main et le finissage est fait par une lime métallique. Par lasuite, l’utilisation d’une moule pour améliorer la qualité du clou cimenté et réduire letemps de fabrication. Tableau n° 1Patient n° Age/sex localisation Type/lesion Germes1 Pseudarthrose infecté2 Pseudarthrose infecté3 Ostéoarthrite4 Fracture ouverte5 Fracture ouverte6 Ostéite chr. Sur C.C.M7 Pseudarthrose infecté8 Ostéite aigue sur f r.ouver9 Pseudarthrose infecté TECHNIQUE DE FABRICATION DU CLOU CIMENTE PAR MOULE (Fig. 4 7) :Le bilan radiologique standard en préopératoire étudie la fracture et permet de déterminerla longueur et le diamètre du clou cimenté. La préparation du matériel peut être pratiquéen per-opératoire ou en préopératoire immédiat de préférence pour réduire le tempsopératoire.Lassociation des antibiotiques utilisés : Gentamycine, Vancomycine, avecCéphalosporine, à haute dose (tableau n° 2).
  5. 5. Tableau n 2Patient n° Matériel cimenté Antibiotiques utilisés1234567 Plaque89La moule en aluminium, formée de deux pièces superposables. Le clou tibialecentromédullaire est formé dune tige métallique stainless steel 316 L de 6 mm dediamètre dont ses extrémités est de diamètre supérieure. Extrémité inférieure est de 8mm de diamètre munie de 2 trous pour recevoir les vis de verrouillage. L’extrémitésupérieure est de 12 mm de diamètre muni d’un trou longitudinal taraudé pourl’application d’un matériel ancillaire de pose et d’extraction, et de 2 trous transversauxrecevront les vis de verrouillage supérieures. Les trous de verrouillage sont bouchéstransitoirement par des petites pièces métalliques pour qu’ils restent libres après la posedu ciment. Le vissage de 2 manchons métalliques ronds, sur les extrémités du clou, demême diamètre que le clou cimenté désiré, permet le centrage du clou à l’intérieur de lamoule, ainsi que la répartition uniforme du ciment autour du clou. Un seul sachet deciment de 40 g était suffisant pour la fabrication d’un clou cimenté tibiale. D’abord oncouvre les deux pièces de la moule par un stéri-drap chirurgicale stérile. On mélange lesantibiotiques avec la poudre du ciment puis on ajoute le monomère liquidien. Au momentou le ciment ne colle plus aux gants , on étale manuellement la moitié du ciment sur lapièce base de la moule et puis on pose le clou , bien centré par les deux manchons visséssur ses extrémités, On étale le reste du ciment sur l’autre pièce de la moule puis onl’applique sur la pièce base et on serre les 3 vis pour bien appliquer.Une fois le ciment est bien durci, la séparation des 2 pièces de la moule et l’extraction duclou est facile. Le finissage du clou est terminé par une lime métallique manuelle ouélectrique. Le diamètre final, du clou cimenté fabriqué par une moule de 14 mm, est de14 mm pour une tige de 6 mm de diamètre. Une épaisseur de 4 mm de ciment couvrecirconférentiellement le clou. Le temps de fabrication est de 30 minutes.
  6. 6. .4a 4bFig.4 : Moule pour clou cimenté (4a). Clou métallique (4b).5a 5bFig. 5 : Le clou est bien centré à l’intérieure de la moule (5a). Couverture par un stéri-drap stérile les deux pièces de la moule (5b).
  7. 7. 6a. 6b.Fig. 6 : L’aspect du clou cimenté à la sortie de la moule (6a). Finissage par une fraiseélectrique (6b).7a. 7b.Fig. 7 : Aspect finale du clou (7a). Une épaisseur de 4mm de ciment autour du clou (7b).
  8. 8. TECHNIQUE DE FABRICATION DE PLAQUE CIMENTE PAR MOULE (Fig. 811) :Un tibia modèle en aluminium est préparé muni de plusieurs trous sur sa face externe.Une bordure métallique par lames de 12 mm de largeur fixé sur les bords de la faceexterne du tibia (une lame antérieure et inférieure, une lame postérieure, et une lamesupérieure.). Une plaque vissée miniaturisée, 4 mm d’épaisseur, 14 mm de largeur et delongueur variable, cintrée sur la face externe du tibia, soit sur la partie supérieure soitdiaphysaire selon le cas d’utilisation.La plaque vissée sera centrée dans la moule par le jeu des vis qui se bloquent à travers lestrous de la plaque, laissant ainsi les trous libres après la pose du ciment. Une calmétallique vissée à l’intérieur de la bordure métallique de la moule qui permet dedéterminer sur mesure la longueur de plaque cimentée. La même procédure techniqueutilisée pour le clou cimenté sera utilisé pour la fabrication de la plaque. Les dimensionsfinale de la plaque (dans cette étude) est de 12 mm d’épaisseur et 20 mm de largeur, et delongueur variable.Une épaisseur de 4 mm de ciment couvre chaque face de la plaque et de 3 mm de cimentcouvre chaque coté de la plaque. La plaque vissée cimentée obtenue par cette techniques’adapte anatomiquement à la face externe du tibia avec vis qui se bloquent avec laplaque.8a. 8b.Fig. 8 : Un modèle de tibia en aluminium muni de plusieurs trous sur sa face externe (8a).La position de la plaque sur le tibia modèle maintenue centrée par le jeu des vis qui sebloquent dans la plaque.(8a)
  9. 9. Fig. 9 : Bordure métallique sur les bords externe du tibia, avec une cal métallique àl’intérieur pour déterminer la longueur de la plaque.10a. 10b.Fig.10 : Couverture par un stéeri-drap chirurgicale de la moule (10a). Aspect de la plaqueaprès durcissement du ciment (10b).
  10. 10. Fig.11 : Adaptation parfaite de la plaque sur la face externe du tibia.
  11. 11. Aspect radiologique du matériel cimentéTECHNIQUE CHIRURGICALE :Un bon débridement du foyer, un lavage abondant par du sérum physiologique (> 5 l.).La technique de pose du clou cimenté est identique à celle de la technique habituelle.L’alésage du canal médullaire est de 1 mm supérieur à celle du diamètre du clou cimenté.L’insertion se fait sans guide centromédullaire. Le verrouillage supérieur est facilité parle matériel ancillaire. Le verrouillage inférieur se fait manuellement avec laide de lafluoroscopie.On a pratiquée 2 fois greffe cutanée, et 2 fois lambeau fascio-cutanée.4 fois de cultures de germes positives, 3 fois cultures négatives, 2 fois de fracture ouvertepas de culture fait. Tous les patients ont reçus une antibiothérapie I.V. pour une courtedurée de 2 à 6 jours postopératoire (sauf pour le patient n° 8 pour une durée de 1 mois)suivi dune antibiothérapie orale pendant 1 mois.Le suivi du malade s’est fait cliniquement par l’état cutanée et biologiquement par lanumération formule sanguine, vitesse de sédimentation, et par C-réactive protéine.Le recul moyen est de 4.1 ans.RESULTATS : le contrôle de l’infection est obtenu dans tous les cas. La consolidationosseuse est obtenue dans les trois cas de fractures ouverte (patient n° 4, 5, 8.) et dans uncas de pseudarthrose de jambe et celle de lhumérus. Le patient n° 4 a reçue une greffeosseuse supplémentaire 1 an plus tard pour combler une perte de substance partielle de lacorticale interne. Une greffe osseuse dans les 2 autres cas de pseudarthrose (patient n° 7,9.). Une arthrodèse de la cheville par greffe osseuse après changement du clou cimentérétrograde par un autre clou rétrograde habituel.
  12. 12. L’ablation du clou s’est fait 3 fois (patient n°3, 5, 6), et celle de plaque 1 fois (patient n°8) : Un cas de déchaussement complète du clou par rapport au ciment qui est resté entièrement en intra médullaire dans un cas de fracture ouverte de jambe. L’ablation s’est fait 2 ans postopératoires. Pas de complication citée jusqu’à ce jour, 1 an après ablation du clou Tableau n 3Patient Controle infection Consolidation Reculn° Etat cutane1 Guérison Oui2 Oui3 Arthrodèse + Greffe osseuse4 Oui + Greffe osseuse5 Large nécroses cutanée Oui Secondaire6 Oui7 - Oui + 2 Greffe osseuse8 Oui9 Oui + Greffe osseuse CAS TYPIQUE Cas n° 1: Patient de 17 ans (n° 5) présente suite à un accident de la voie publique une fracture ouverte jambe gauche, large plaie contuse de la face antéro-interne de jambe, une plaie profonde postérieure du creux poplité sans perte de substance cutanée. Ostéosynthèse par clou cimentée de 14 mm de diamètre et 360 mm de longueur, 3 semaines postopératoire une large nécrose cutanée de toute la face postérieure et la moitié de la face externe la jambe. Un débridement de la nécrose avec greffe cutanée peau mince à J 35 post- A.V.P. Consolidation et appui à 3 mois.
  13. 13. 12a. 12b. 12c. 12c.Fig. 12 : Fracture ouverte jambe gauche, large plaie contuse de la face antéro-interne(12a) une plaie profonde postérieure du creux poplité (12b). Aspect radiologique(12c, d).
  14. 14. 13a. 13b.13c. 13d.Fig. 13 : Ostéosynthèse par clou cimenté, aspect radiologique à j. 7 post-op. (13a.).Nécrose cutanée de toute la face postérieure et la moitié de la face externe la jambe(13 b.).Débridement (13c). Greffe cutanée (13d).
  15. 15. Fig.14 : Aspect radiologique 2 ans après.Cas n° 2. : Patient de 50 ans (n° 9), présente 20 mois après A.V.P. une pseudarthroseinfectée de l’extrémité supérieure de la jambe avec fistule cutanée et écoulementpurulent. A subi 15 interventions chirurgicales. Un fixateur externe est en place depuis18 mois. Les radiographies standards montrent une perte de substance osseuse de 12 cm.On a opté le choix pour la technique de la membrane induite de Masquelet avecostéosynthèse par plaque vissée cimentée anatomiquement adaptée pour l’extrémitésupérieure du tibia. Une plaque vissée cimentée fabriquée en préopératoire immédiate(2 sachets de 40 g. de ciment + 2g. de gentamycine, + 4 g. de vancomycine + 4 g. deceftriaxone.), avec comblement de la perte de substance osseuse par 2 sachets de ciment(+ 2g. de gentamycine, + 4 g. de vancomycine + 4 g. de ceftriaxone.). A 2 mois et ½postopératoire ablation du ciment avec greffe osseuse spongieuse prélevée de la crêteiliaque hétérolatérale et de l’extrémité supérieure du péroné. Consolidation à 5 moispostopératoire avec autorisation de l’appui partielle.
  16. 16. 15a. 15bFig. 15 : Pseudarthrose infectée de l’extrémité supérieure de la jambe avec fistulecutanée (15a). Aspect radiologique, comblement de la perte de substance par de la greffesynthétique. (15b). Fig. 16: Aspect finale de la plaque cimentée prête à l ostéosynthèse
  17. 17. 17a. 17b17c. 17d.Fig. 17 : Ostéosynthèse par plaque visse cimentée avec comblement de la perte de substance par du ciment impregne aux antibiotiques (17a, b). Greffe osseuse spongieuse avec conservation de la membrane induite de Masquelet (17c,d).
  18. 18. 18a. 18b. 18c 18d Fig. 18 : Aspect radiologique a 3 mois (18a), et a 5mois (18b.) et 1 an et ½ (18c+18d) DISCUSSION : La stratégie thérapeutique dans le traitement de pseudarthrose infectédes membres impose une succession de procédure : d’abord contrôle de l’infectionosseuse, assurer sa stabilité, et puis aider à sa consolidation. L’antibiothérapie locale avecses nombreuses avantages, haute concentration des antibiotiques dans le site infectieux,libération lente des antibiotiques, et sa basse concentration sérique ont rendue d’elle latechnique de choix dans le traitement des ostéites (3, 4, 5, 6, 7). La première application
  19. 19. de ce principe est bien concrétiser par l’utilisation du ciment imprégné aux antibiotiquessous formes de chapelet en bille de gentamycine (8, 9). Une autre application c’estl’utilisation du spacer ciment sous forme de prothèse fémorale dans les infections desprothèses totale de hanche. Toutes les études faites confirment que c’est l’antibiothérapielocale, technique dor, qui contrôle le mieux l’infection (10,11,12,13,14,15,).La stabilité du foyer infectieux, étaient depuis longtemps, assurée par le fixateur externe.L’ostéosynthèse interne c’était considéré comme l’agent causal de l’infection et de sonentretien. Chaque fois que l’infection se déclare il fallait toujours chercher le coupable,un corps étranger, un tissu nécrotique, ou un matériel dostéosynthèse qui se trouve surles de la crime. C’est la phobie qui régnait entre infection-ostéosynthèse interne.Actuellement avec l’air de l’antibiothérapie locale et sa règle dor dans le traitement del’infection osseuse, une nouvelle réalité doit-être présente à l’esprit: Un corps étrangers,riche en antibiotique, avec un matériel d’ostéosynthèse peuvent donner un bon coup fatalà 90%, pour l’infection. Le corps étranger c’est bien le ciment et lorsque le matérield’ostéosynthèse est un clou ou une plaque, on parle ainsi du matériel cimenté qui dévoilecette réalité.Le ciment c’est un mélange d’un poudre ( le polyméthyl-méthacrylate), et de liquide ( leméthyl-métacrylate) monomère. C’est une réaction exothermique, et les antibiotiques àajouter doivent être thermostable, et hydrosoluble pour pouvoir se diffuser dans les tissusavoisinants (10,16). L’association de plusieurs antibiotiques est plus efficace qu’un seulantibiotique (18,20). La tobramycine, gentamycine, vancomycine, et les céphalosporinessont les plus utilisés (10,18). Une grande quantité des antibiotiques diffuse une grandeconcentration localement, et par conséquent le chirurgien doit ajouter des doses élevéespour avoir une meilleure efficacité. Koo Kh et al. (16), Ajoute 2g. de vancomycine, 2g degentamycine, et 2g. de céfotaxime pour 40 g. de ciment. Les études de Masri et al.trouvent une diffusion continue, in vivo chez 40 patient, à des concentrations efficaceaprès 4 mois de l’opération (19).La nature du matériel d’ostéosynthèse enrobé par le ciment, enrichi par les antibiotiques,est différente selon les auteurs. Pour commencer par le fil d’acier qui regroupe les billesde gentamycine en chapelet (17). L’utilisation dune broche guide de 3 mm par Paleyutilisant un tube plastique (21), des clous dEnder ou de kuntscher (22,23). L’utilisationdes clous centromédullaires de diamètre adéquat avec verrouillage statique assure unebonne stabilité du foyer fracturaire avec facilité d’extraction (24, 25, 26, 27,28).Notre étude utilise un clou centromédullaire tibial de 6 mm de diamètre avec verrouillagestatique. L’idée principe, c’est d’avoir en plus de la stabilité osseuse, une bonne quantitéde ciment et par conséquent une haute dose des antibiotiques. Le clou cimenté utilisédans cette série est de 14 mm de diamètre, contient un manchon cylindrique de cimentaux antibiotiques, de 8 mm d’épaisseur tout au long du clou.En plus du clou cimenté, l’utilisation d’un nouveau matériel, la plaque cimentée, décritepour la première fois au 14ème congrès de l’association des orthopédistes Arabes ( Liban2009) s’adapte anatomiquement à la région à traiter et peut rendre un grand service dansdes situations difficiles là ou les autres matériels d’ostéosynthèse deviennent impuissant.CONCLUSIONS : Le matériel cimenté une nouvelle réalité dans le traitement de lapseudarthrose infectée. Il peut- être utilisé dans les fractures ouvertes. Toute genre deplaque peut être enrobée par du ciment et être une plaque cimentée. On peut appliquer à
  20. 20. toute surface osseuse une plaque cimentée. Tout matériel dostéosynthèse peut trouver son binôme cimenté. References : 1- Hanssen AD,et al.: Instr Course Lect . 1999;48:111 -22. 2- Hanssen AD,et al.: Clin Orthop Relat Res.2004; 420:63 -71. 3- Waling H. et al.: International Congress Series 556,S.9,Excerpta Medica. 4- Walenkamp G.H.I.M., In Walenkamp G.H.I.M., Biomaterials in Surgery,S. 55, Thieme Verlag . 5- Walenkamp G.H.I.M., et al.: Clin. Orthop. 1986 april; (205):171-183.6- Zalavras CG, Patzakis MJ, Holtom P. Local antibiotic therapy in the treatment of open fractures and osteomyelitis. Clin Orthop Relat Res 2004;427:86-93.7- Springer BD, Lee GC, Osmon D, Haidukewych GJ, Hanssen AD, Jacofsky DJ. Systemic safety of high-dose antibiotic-loaded cement spacers after resection of an infected total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 2004;427:47-51. 8- Wininger DA, Fass RJ. Antibiotic-impregnated cement and beads for orthopedic infections. Antimicrob Agents Chemother 1996;40:2675-9.9- Buchholz HW, Elson RA, Heinert K. Antibiotic-loaded acrylic cement: Current concepts. Clin Orthop Relat Res 1984;190:96-108.10 - Joseph TN et al.: J Am Acad Orthop Surg. 2003;11:38 -4711 - Younger AS et al.: J Arthroplasty.1997; 12:615 -23. 12 - Hsieh PH et al.: J Trauma . 2004;56:1247 -52. 13 - Meek RM et al.: J Bone Joint Surg Am.2003; 85:1888 -92. 14 - Etienne G et al.: J Bone Joint Surg Am. 2003;85Suppl 4 : 94-6. 15 - Goldstein WM et al: J Bone Joint Surg Am .2001; 83 Suppl 2 Pt 2:92 -7. 16- Koo KH et al.: J Arthroplaty.2001; 16:882-92 17- Klemm KW. Antibiotic bead chains. Clin Orthop Relat Res 1993;295:63-76. 18 - Hanssen AD et al.: Clin Orthop Relat Res.2004; 427:79 -85. 19 - Masri BA.: J Arthroplasty. 1998;13:331 -8. 20 - Anagnostakos K et al.: J Biomed Mater Res B Appl Biomater.2005; 72:373 -8. 21-Paley D, Herzenberg JE. Intramedullary infections treated with antibiotic cement rods: preliminary results in nine cases. J Orthop Trauma. 2002;16: 723-9.22. Ohtsuka H, Yokoyama K, Higashi K, Tsutsaumi A, Fukushima N, Noumi T, Itoman M. Use of antibiotic-impregnated bone cement nail to treat septic nonunion after open tibial fracture. J Trauma. 2002;52:364-6.23. Grimer RJ, Belthur M, Chandrasekar C, Carter SR, Tillman RM. Two-stage revision for infected endoprostheses used in tumor surgery. Clin Orthop Relat Res. 2002;395:193-203.24-Qiang Z, Jun PZ, Jie XJ, Hang L, Bing LJ, Cai LF. Use of antibiotic cement rod to treat
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