Thay thế đầu xương quay Thông tin In-depth Đồng ý
Lý do phẫu thuật này được đề xuất
Bác sĩ Kieran Hirpara, bác sĩ phẫu thuật chi trên tại Bệnh viện tư nhân Mater Rockhampton, sẽ lựa chọn phương pháp điều trị phù hợp với chấn thương cụ thể của bạn. Thông thường, bệnh nhân được bác sĩ đa khoa giới thiệu đến phòng khám của chúng tôi; nếu vật lý trị liệu viên khuyên bạn nên gặp chúng tôi, bạn vẫn cần có giấy giới thiệu từ bác sĩ đa khoa để được hưởng mức hoàn trả chi phí từ Medicare. Chúng tôi sẽ xem xét tiền sử bệnh, khám khuỷu tay và chỉ định các xét nghiệm hình ảnh cần thiết để xác định nguyên nhân gây bệnh.
Phẫu thuật này nhằm thay thế đầu tròn của xương quay – phần nằm ở đỉnh một trong hai xương cẳng tay – bằng một bộ phận nhân tạo. Thủ thuật này thường được chỉ định khi đầu xương quay bị gãy thành nhiều mảnh không thể ghép lại được, hoặc khi vết gãy khiến khuỷu tay hoặc cẳng tay mất ổn định. Nhiều trường hợp gãy đầu xương quay có thể lành tự nhiên mà không cần phẫu thuật; vì vậy trước tiên chúng tôi thường áp dụng các biện pháp điều trị không phẫu thuật. Phẫu thuật chỉ được thực hiện nếu các phương pháp đó không mang lại hiệu quả đủ tốt, hoặc khi vết gãy quá nghiêm trọng để có thể điều trị bảo tồn.
Mục tiêu của ca phẫu thuật là giúp khuỷu tay ổn định hơn, giảm đau và cải thiện khả năng vận động của cánh tay.
Trước khi phẫu thuật
Trong những tuần lễ trước khi phẫu thuật, chúng tôi sẽ sắp xếp chụp X-quang, đôi khi là chụp CT, nhằm đo đạc cấu trúc khuỷu tay và lên kế hoạch phẫu thuật. Các hình ảnh chụp này cho thấy vị trí xương bị gãy và giúp chúng tôi lựa chọn kích thước implant phù hợp. Hầu hết bệnh nhân chỉ cần thực hiện các bước này thôi. Nếu bạn mắc các bệnh lý khác, có thể bạn sẽ cần làm xét nghiệm máu hoặc được bác sĩ gây mê thăm khám.
Vào ngày phẫu thuật, bạn không được ăn uống gì trong vòng bảy giờ trước đó. Chúng tôi yêu cầu thời gian nhịn ăn là bảy giờ thay vì sáu giờ để có thể đưa bạn vào phòng mổ sớm hơn nếu lịch phẫu thuật được rút ngắn; bác sĩ phẫu thuật sẽ xác nhận chính xác thời gian nhịn ăn dành cho bạn. Chỉ ngừng dùng một số loại thuốc nhất định khi chúng tôi yêu cầu; đồng thời hãy mang theo danh sách các loại thuốc bạn đang dùng. Hãy nhờ ai đó đưa bạn về nhà, và mặc quần áo rộng rãi, thoải mái có khóa kéo hoặc cúc áo thay vì những loại quần áo phải kéo qua đầu.
Vào ngày phẫu thuật
Bạn sẽ đến đơn vị tiếp nhận bệnh nhân phẫu thuật của bệnh viện, nơi bạn sẽ được làm thủ tục nhập viện và chuẩn bị cho ca mổ. Bạn sẽ gặp bác sĩ gây mê, người sẽ trao đổi với bạn về tình trạng sức khỏe và các loại thuốc bạn đang dùng. Ca phẫu thuật này được thực hiện dưới gây mê toàn thân. Đôi khi người ta còn sử dụng phương pháp chặn dây thần kinh vùng để giảm đau sau phẫu thuật; bác sĩ gây mê sẽ thảo luận về điều này với bạn vào ngày hôm đó. Sau đó, bạn sẽ được đưa vào phòng mổ để tiến hành ca phẫu thuật.
Khi ca phẫu thuật hoàn tất, bạn sẽ tỉnh dậy tại khu vực hồi sức. Các điều dưỡng sẽ ở bên cạnh bạn cho đến khi tác dụng của thuốc mê hết và giúp bạn cảm thấy thoải mái. Khi tình trạng sức khỏe ổn định, tùy thuộc vào loại phẫu thuật và diễn tiến hồi phục, bạn sẽ được chuyển sang khu nội trú hoặc xuất viện ngay trong ngày. Nếu được xuất viện, người đã được bạn sắp xếp để đưa về nhà sẽ đưa bạn đi. Trước khi ra về, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn cách chăm sóc khuỷu tay trong những ngày tới và cho bạn biết nên liên hệ với ai nếu có bất kỳ thắc mắc nào.
Quy trình phẫu thuật
Bác sĩ phẫu thuật sẽ rạch một đường ở mặt ngoài khuỷu tay để tiếp cận vùng đầu xương quay bị gãy. Một dải mô bao quanh phần trên xương cẳng tay sẽ được tách nhẹ ra để có thể nhìn thấy các mảnh xương gãy. Các mảnh xương này được lấy ra và ghép lại với nhau trên bàn phẫu thuật, giống như một trò chơi ghép hình, nhằm xác định kích thước bộ phận thay thế phù hợp cho khuỷu tay của bạn.
Sau đó, xương được mài nhẵn và tạo thành một mặt phẳng thẳng; ống xương bên trong cũng được chuẩn bị để bộ phận thay thế có thể được đặt vững chắc. Trước tiên, các mẫu thử của bộ phận thay thế sẽ được đặt vào vị trí. Bác sĩ phẫu thuật sẽ kiểm tra xem đầu xương quay mới có thẳng hàng và di chuyển trơn tru so với xương ở cuối cánh tay hay không, bằng cách quan sát trực tiếp cũng như thông qua hình ảnh X-quang trong lúc phẫu thuật. Khuỷu tay cũng được kiểm tra về khả năng vận động và độ ổn định trước khi gắn bộ phận thay thế cuối cùng.
Bộ phận thay thế này làm từ kim loại; thường được chế tạo nhỏ hơn một chút so với đầu xương quay ban đầu để tránh gây chật chội cho khớp. Sau khi đặt vào đúng vị trí, dải mô bao quanh xương cẳng tay sẽ được khâu lại; các dây chằng bị tổn thương quanh khuỷu tay cũng được sửa chữa nhằm giữ cho khớp vững chắc. Da vết mổ được khâu lại và băng gạc được đặt lên trên.
Do các mảnh xương gãy ở bên trong khuỷu tay có thể trông tồi tệ hơn so với hình ảnh trên phim chụp X-quang, bác sĩ phẫu thuật sẽ chuẩn bị sẵn nhiều loại bộ phận thay thế khác nhau về hình dạng và kích thước để có thể chọn ra loại phù hợp nhất sau khi quan sát trực tiếp vết gãy.
Sau khi phẫu thuật
Trong một hoặc hai ngày đầu, bạn có thể cảm thấy khuỷu tay hơi đau; cơn đau sẽ giảm dần khi thuốc gây mê hết tác dụng. Bạn sẽ được dùng thuốc giảm đau để giữ cho mình thoải mái; nếu thuốc không có tác dụng, hãy báo cho các điều dưỡng viên biết. Cánh tay của bạn sẽ được đặt trong một chiếc đai treo đơn giản để giảm khó chịu; việc vận động nhẹ nhàng khuỷu tay thường được bắt đầu ngay sau phẫu thuật, vì vận động sớm giúp ngăn ngừa tình trạng cứng khớp. Trong 24 giờ đầu sau khi về nhà, cần có người ở bên cạnh bạn. Đội ngũ y tế sẽ thông báo cho bạn biết là bạn có thể về nhà ngay hay phải ở lại bệnh viện một đêm. Chúng tôi sẽ giữ băng gạc trên vết mổ khoảng 10 ngày; vui lòng không tự ý tháo băng ra trước thời hạn đó trừ khi chúng tôi yêu cầu. Chúng tôi sẽ thay hoặc gỡ băng gạc khi khám lại cho bạn.
Quá trình hồi phục
Trong vài ngày đầu, khuỷu tay của bạn sẽ cảm thấy đau và sưng; vùng da xung quanh có thể xuất hiện vết bầm. Đây là hiện tượng bình thường trong quá trình lành vết thương. Việc nâng tay lên cao, đặt trên gối khi ngồi hoặc nghỉ ngơi sẽ giúp giảm sưng; đồng thời thuốc giảm đau cũng giúp làm dịu cảm giác khó chịu này.
Cánh tay của bạn sẽ được đeo một dây đeo đơn giản để tăng cảm giác thoải mái, nhưng nó không có tác dụng cố định khuỷu tay. Việc vận động nhẹ nhàng sẽ được bắt đầu sớm, vì việc vận động sớm giúp ngăn ngừa tình trạng cứng khớp. Sau phẫu thuật, bạn sẽ được điều trị vật lý trị liệu do Ruby Doolan tại trung tâm Extend Rehabilitation phụ trách. Ruby là chuyên gia trị liệu tay; cô ấy sẽ hướng dẫn các bài tập cho bạn và chế tạo những nẹp cần thiết nếu cần thiết. Các bài tập ban đầu rất nhẹ nhàng và dần tăng dần độ khó tùy theo khả năng vận động của khuỷu tay.
Tại nhà, ngay từ đầu bạn có thể sử dụng tay để thực hiện những công việc nhẹ như ăn uống, viết lách hay cài nút áo. Tuy nhiên, bạn không được nâng vật nặng bằng cánh tay đó cho đến khi chuyên gia trị liệu xác nhận là an toàn. Ban đầu, việc ngủ sẽ dễ dàng hơn nếu bạn ngồi trên ghế hoặc nằm kê gối cao; nếu cảm thấy thoải mái, hãy đeo dây đeo tay trong lúc ngủ.
Khi tình trạng sưng giảm và khả năng vận động phục hồi, các hoạt động hàng ngày cũng trở nên dễ dàng hơn. Khi bạn đã có thể cầm nắm những vật nhẹ mà không cảm thấy đau, bạn có thể sử dụng cánh tay nhiều hơn. Khi bác sĩ phẫu thuật cho phép bạn lái xe, hãy tham khảo hướng dẫn của chúng tôi tại việc lái xe sau phẫu thuật chi trên. Bạn tuyệt đối không được lái xe khi vẫn đang đeo dây đeo tay; đồng thời phải ngừng dùng các loại thuốc giảm đau mạnh và phải đảm bảo khả năng phản ứng nhanh trong trường hợp phải phanh gấp.
Quá trình hồi phục có thể khác nhau tùy từng người. Thời gian phục hồi của bạn có thể khác đi; bác sĩ phẫu thuật và chuyên gia trị liệu tay sẽ luôn hướng dẫn bạn trong suốt quá trình này.
Những biến chứng có thể xảy ra
Hầu hết bệnh nhân đều hồi phục tốt, nhưng đôi khi vẫn có thể gặp phải các vấn đề. Bác sĩ phẫu thuật và đội ngũ y tế sẽ theo dõi sát sao để phát hiện sớm bất kỳ bất thường nào.
Theo thời gian, bộ phận thay thế có thể bị lỏng. Bạn có thể cảm thấy cơn đau âm ỉ, dữ dội mà các loại thuốc giảm đau thông thường không làm dịu được; hoặc cảm giác đau mới xuất hiện sau khi đã hết đau trước đó. Bộ phận này cũng có thể bị gãy hoặc hơi lệch khỏi vị trí ban đầu. Việc lệch vị trí có thể khiến bạn nghe thấy tiếng “cạch”, tiếng “click” hoặc cảm thấy khuỷu tay không chuyển động trơn tru. Nếu gặp bất kỳ triệu chứng nào như vậy, hãy liên hệ với phòng khám ngay chứ đừng chờ đến lần khám định kỳ.
Khuỷu tay có thể bị cứng. Mức độ cứng nhất định là điều dễ gặp trong giai đoạn đầu; tuy nhiên nếu khuỷu tay vẫn cứng đơ, không thể duỗi thẳng hay gập lại dù đã điều trị, hãy báo ngay cho bác sĩ phẫu thuật hoặc chuyên viên trị liệu tay. Việc điều trị thêm sẽ giúp cải thiện tình trạng này.
Các dây thần kinh gần khuỷu tay có thể bị kích thích trong quá trình phẫu thuật. Biểu hiện có thể là cảm giác tê rần, mất cảm giác hoặc yếu ở cẳng tay, bàn tay hoặc các ngón tay. Hãy nói với bác sĩ tại lần tái khám nếu có hiện tượng tê hoặc yếu mới xuất hiện; nếu triệu chứng xuất hiện đột ngột, hãy gọi ngay cho phòng khám.
Theo thời gian, bề mặt của bộ phận thay thế có thể bị mòn. Mảnh vật liệu mòn có thể gây kích ứng màng bao khớp, dẫn đến sưng, nóng và cảm giác mềm như cao su quanh khuỷu tay. Nếu khuỷu tay liên tục sưng hoặc đau, hãy đề cập vấn đề này tại lần tái khám tới.
Sau vài năm phẫu thuật, viêm khớp khuỷu tay có thể phát triển. Bạn có thể cảm nhận được tiếng kêu lạo xạo khi cử động, cảm giác đau nhức hoặc dần mất khả năng gập, duỗi khuỷu tay. Hãy báo cho bác sĩ nếu tình trạng này ảnh hưởng đến sinh hoạt hàng ngày.
Đôi khi bộ phận thay thế cần được lấy ra hoặc thay thế bằng bộ phận khác trong một ca phẫu thuật tiếp theo. Điều này thường xảy ra trong hai năm đầu sau mổ; vì vậy dù khuỷu tay cảm thấy ổn, bạn vẫn nên đi tái khám đúng hẹn. Việc thay thế bộ phận gây vấn đề thường giúp giảm đau và cải thiện vận động.
Ca phẫu thuật thứ hai cũng có thể làm giảm khả năng trở lại tập luyện thể thao; vì vậy hãy trao đổi sớm với bác sĩ về mục tiêu của mình.
Bảng các biến chứng dưới đây liệt kê tỷ lệ xảy ra của từng vấn đề nếu bạn muốn biết thông tin cụ thể.
Khi nào nên gọi cho chúng tôi
Hãy gọi cho chúng tôi nếu bạn bị sốt, vết thương trở nên đỏ hơn hoặc bắt đầu chảy dịch; hoặc nếu cơn đau đột nhiên trở nên dữ dội hơn. Hãy gọi cho chúng tôi nữa nếu khuỷu tay của bạn sưng phù và nóng lên, hoặc nếu xuất hiện tình trạng tê hoặc yếu cơ mới. Hãy đến phòng cấp cứu nếu bạn bị sưng hoặc đau ở vùng bắp chân, hoặc khó thở. Bạn cũng nên đến phòng cấp cứu nếu không còn cảm giác hoặc không thể cử động cánh tay. Nếu cảm thấy lo lắng, hãy gọi cho chúng tôi thay vì chờ đến lịch hẹn tiếp theo.
Phân tích sâu hơn
Advanced reading: the deeper science (optional)
Phần này đi sâu hơn mức cần thiết để bạn tự đưa ra quyết định điều trị. Việc thay thế đầu xương quay xứng đáng được nghiên cứu kỹ hơn, bởi có một phát hiện quan trọng làm thay đổi cách hiểu của chúng ta về thuật ngữ “phẫu thuật chỉnh sửa”: khi các implant này bị tháo ra, thường không phải vì chúng bị hỏng.
Tại sao cần loại bỏ các implant
Một phân tích tổng hợp về 1.017 ca thay khớp đầu xương quay đã xem xét các trường hợp cần loại bỏ hoặc sửa chữa implant [1]. Hai kết quả nổi bật được ghi nhận. Tỷ lệ loại bỏ hoặc sửa chữa cao nhất xảy ra trong vòng hai năm sau khi đặt implant, chứ không phải sau thời gian dài như dự đoán đối với các trường hợp hỏng hóc do mài mòn. Hầu hết các ca loại bỏ implant đều nhằm điều trị tình trạng cứng khớp khuỷu tay và hình thành xương dị dạng chứ không phải do chính implant bị lỏng ra [1].
Điều này làm thay đổi hoàn toàn cách nhìn về vấn đề này. Việc thay khớp đầu xương quay hiếm khi phải sửa chữa do kim loại bị mài mòn hoặc implant bị lỏng. Các implant thường được loại bỏ vì khớp khuỷu tay xung quanh bị cứng; việc gỡ bỏ implant là một phần trong quá trình điều trị tình trạng đó. Thực chất, implant không phải là nguyên nhân gây bệnh; nó chỉ là vị trí cần can thiệp điều trị mà thôi.
Điều này cũng cho thấy đối tượng thách thức thực sự trong phẫu thuật này chính là yếu tố gây khó khăn trong mọi chấn thương khuỷu tay nghiêm trọng: mất khả năng vận động. Phục hồi chức năng không chỉ là bước bổ trợ cho ca phẫu thuật; nó là yếu tố quyết định sự thành công của ca mổ.
Tỷ lệ tái phẫu thuật được công bố cần được xem xét một cách thận trọng
Một phân tích có hệ thống riêng biệt được thực hiện trên 1.272 bệnh nhân cho thấy các tài liệu y khoa hiện có không cung cấp được ước tính đáng tin cậy về tỷ lệ tái phẫu thuật sau phẫu thuật thay khớp đầu xương quay [2]. Khuyến nghị từ nghiên cứu này mang tính phương pháp luận: việc báo cáo kết quả cần dựa trên thời gian theo dõi tối thiểu là ba năm, cùng với định nghĩa thống nhất về những nguyên nhân dẫn đến việc phải sửa chữa lại ca phẫu thuật [2].
Xét theo kết quả nghiên cứu trước đó cho thấy các ca phải tháo bỏ implant thường xảy ra trong hai năm đầu sau phẫu thuật; vì vậy, những nghiên cứu chỉ theo dõi trong 12 hoặc 18 tháng sẽ có xu hướng đánh giá thấp con số này. Khi thấy các báo cáo nêu tỷ lệ tái phẫu thuật thấp đối với loại implant này, thời gian theo dõi mới là yếu tố quan trọng hơn cả con số tỷ lệ đó.
Không phải mọi trường hợp gãy đầu xương quay đều cần thay thế
Việc thay thế đầu xương quay là một phương án thay thế cho phương pháp cố định nội khoa; mối tương quan giữa hai phương pháp này đã được nghiên cứu khá kỹ lưỡng. Dữ liệu từ 1,264 bệnh nhân được điều trị phẫu thuật các chấn thương gãy đầu và cổ xương quay cho thấy phương pháp mổ mở và cố định nội tại là lựa chọn tốt hơn đối với các trường hợp gãy loại Mason II và III; còn việc thay thế đầu xương quay chỉ được áp dụng trong những ca gãy có mảnh vụn nhiều hơn, tương ứng với trường hợp [3].
Yếu tố quan trọng về mặt lâm sàng là việc có thể tái tạo lại đầu xương quay thành một cấu trúc ổn định hay không. Nếu có thể, việc cố định sẽ giúp giữ nguyên cấu trúc giải phẫu tự nhiên. Ngược lại, nếu mảnh gãy quá nhiều, việc cố định sẽ tiềm ẩn nguy cơ xấu nhất: cấu trúc nội tại bị thất bại, dẫn đến khớp khuỷu cứng và mất ổn định, buộc phải tiến hành phẫu thuật thêm.
Thiết kế implant không đóng vai trò quyết định bằng mức độ phức tạp của chấn thương
Trước đây đã có nhiều cuộc tranh luận về thiết kế và phương pháp cố định implant. Một phân tích có hệ thống trên 1.316 bệnh nhân sử dụng loại implant có thân trơn nhẵn và lắp ráp lỏng mang lại nhiều thông tin hữu ích: nhóm bệnh nhân này có tỷ lệ mắc hội chứng “tam giác thảm họa” cao hơn ở thời điểm ban đầu, các chấn thương cũng phức tạp hơn; tuy nhiên họ vẫn đạt được kết quả lâm sàng khả quan với tỷ lệ mất ổn định sau phẫu thuật thấp đáng kể [4].
Cách hiểu hợp lý là không phải thiết kế nào vượt trội hơn, mà mức độ nghiêm trọng của chấn thương ban đầu mới là yếu tố ảnh hưởng mạnh mẽ nhất đến kết quả điều trị, hơn cả việc lựa chọn loại implant.
Tài liệu tham khảo
[1] Kachooei AR, Baradaran A, Ebrahimzadeh MH, van Dijk CN, Chen N. Tỷ lệ phải tháo bỏ hoặc sửa chữa lại chân tay giả đầu xương quay: một phân tích tổng hợp có hệ thống. J Hand Surg Am. 2018;43(1):39-53.e1. https://doi.org/10.1016/j.jhsa.2017.08.031
[2] Laumonerie P, Reina N, Kerezoudis P, Declaux S, Tibbo ME, Bonnevialle N, và cộng sự. Thời gian theo dõi tối thiểu cần thiết đối với phẫu thuật thay khớp đầu xương quay. Bone Joint J. 2017;99-B(12):1561-70. https://doi.org/10.1302/0301-620X.99B12.BJJ-2017-0543.R2
[3] Zwingmann J, Welzel M, Dovi-Akue D, Schmal H, Südkamp N, Strohm P. Kết quả lâm sàng sau các phương pháp điều trị phẫu thuật khác nhau đối với gãy đầu và cổ xương quay. Injury. 2013;44(11):1540-50. https://doi.org/10.1016/j.injury.2013.04.003
[4] Lammers SE, Schnellman GL, Beimel C, de Gast A, Chambers BE. Việc sử dụng chân tay giả đầu xương quay có thân trơn, không dùng xi măng cho thấy kết quả lâm sàng ổn định trong các chấn thương khuỷu tay phức tạp kèm theo gãy đầu xương quay: phân tích tổng hợp có hệ thống. J Orthop Surg Res. 2024;19(1). https://doi.org/10.1186/s13018-024-05160-6
Evidence & references
This is the clinical evidence summary written for health professionals. It is technical, and it lists the research this page was built from. You do not need to read it to understand your treatment or to make a decision about it.
Overview
- Radial head replacement is a reasonable option for patients with comminuted radial head fractures and complex elbow trauma [2].
- Primary radial head replacement is preferred over failed internal fixation because the latter typically does not result in a pain-free elbow due to damaged cartilage surfaces [8].
- Better outcomes are reported for radial head arthroplasty compared to radial head excision in terms of elbow stability, range of motion, pain, and fewer complications [9].
- Radial head replacement is recommended for comminuted fractures with satisfactory medium- and long-term results [14].
- Adequate knowledge of surgical indications, types of implants, and surgical technique are essential for a satisfactory outcome when a radial head prosthesis is used for the treatment of nonreconstructable radial head fractures [6].
- The reproducibility of results would be improved by using a minimum follow-up of three years combined with a consensus of the definition of the reasons for failure after radial head arthroplasty [3].
- The current data provide no evidence for a specific radial head prosthesis design due to the variety of implant designs and limited evidence [4].
- Implant fixation type does not appear to affect functional outcomes of radial head arthroplasty [5].
- Midterm outcomes of EVOLVE radial head prosthesis are satisfactory, and associated complication rates are low [7].
- Bipolar-cemented implants show lower revision rates [14].
- Overlengthening is a complication of radial head replacement [1].
- The preferred treatment for failed radial head arthroplasty depends mainly on the chondral condition and stability of the elbow joint [13].
Anatomy & Pathophysiology
Bony Anatomy
- The radial head consists of a concave dish that articulates with the capitellum and a flattened articular margin that articulates with the lesser sigmoid (radial) notch of the ulna [37].
- The nonarticular margin of the radial head comprises about one-third of the diameter and is often devoid of cartilage [37].
- The radial head is elliptical in shape rather than circular, and the radiocapitellar dish is typically offset from the neck of the radius [37].
- The radial head has a slightly elliptical cross section and interdigitates with the lesser sigmoid notch, the lateral lip of the trochlea, and the capitellar articular surface [50].
- The proximal radius has a slight angulation with respect to the shaft that complicates reconstruction or replacement [50].
- The radial head is seated in the lesser sigmoid notch and has axial contact with the capitellum of the distal humerus [27].
- The radial head is disk-shaped and of greater diameter than the neck, which rotates within the annular ligament [44].
- The radial head has a shallow cuplike surface that articulates with the capitellum proximally and the radial notch of the ulna medially [44].
- The biceps inserts on the tuberosity of the radial head immediately distal to the neck [44].
Vascular Supply
- The vascular supply of the radial head is provided by branches of the radial recurrent artery and a branch of the ulnar artery that form a pericervical arterial ring [37].
- A branch of the interosseous artery supports the neck of the radius, and the nutrient artery provides intraosseous blood supply [37].
- The vascular supply to the radial head is limited and tenuous [50].
- In children, the blood supply to the epiphysis is supplied through the more distal metaphysis because the entire radial head is covered with articular cartilage [44].
Ligaments and Stability
- The radial head plays an important role as a secondary valgus stabilizer of the elbow [19].
- The radial head is the secondary restraint to valgus stability of the elbow [27].
- The ligaments have the most marked influence on elbow stability, particularly when the upper limb is positioned such that valgus and varus gravity loads are applied [22].
- The radial head is an important secondary stabilizer of the elbow, and excision alone is contraindicated in the presence of extensive damage to primary stabilizers such as the medial collateral ligament, coronoid, interosseous membrane, or lateral collateral ligament [19].
- Excision of the radial head in the presence of concomitant ligamentous or bony injury leads to loss of radiocapitellar contact forces and precipitates instability [15].
- Even in the presence of intact collateral ligaments, radial head excision alone has been shown to alter elbow kinematics [15].
- The addition of a coronoid fracture to an elbow dislocation with a radial head fracture substantially increases the chances of acute and chronic instability and posttraumatic elbow arthrosis [47].
Mechanism of Injury
- Radial head fractures typically result from a fall on an outstretched hand with the forearm in pronation, resulting in an axial load on the elbow [19].
- Radial head fractures are generally caused by longitudinal loading from a fall on an outstretched hand, and dislocation of the elbow is another cause [27].
- Fractures of the radial head or neck usually result from a fall onto an outstretched hand with the elbow in extension and valgus [44].
- This valgus extension force may also produce other injuries, including avulsion of the medial epicondyle, rupture of the medial collateral ligament, and fracture of the olecranon, proximal ulna, or lateral condyle [44].
- Fracture of the radial neck may occur as a result of dislocation of the elbow, where the radial neck is fractured by impact against the inferior aspect of the capitellum at the time of posterior dislocation or spontaneous reduction [44].
- A radial head fracture may also occur with anterior dislocation of the elbow and produce anterior displacement of the head [44].
Associated Injuries
- Approximately 20% of all elbow fractures involve the radial head [19].
- Radial head fractures account for 15–25% of all elbow fractures [27].
- Radial head fractures often are associated with more complex injuries, such as associated elbow fractures, dislocations, and soft-tissue injuries [19].
- Of patients with radial head fractures, 30% have other soft-tissue and skeletal injuries, including carpal fractures, distal radioulnar joint disruption, interosseous membrane disruption, coronoid fractures, Monteggia fracture-dislocations, capitellar fractures, and medial and lateral collateral ligament injuries [19].
- Associated injuries are common in radial head fractures [27].
- In children, approximately 50% of radial neck fractures are associated with other injuries to the elbow [44].
Pathophysiology of Instability and Arthrosis
- Displaced unstable radial head fractures require restoration of radiocapitellar contact via reconstruction or prosthetic replacement to prevent elbow instability [11].
- Restoration of radiocapitellar contact is theorized to reduce problems associated with radial head fractures [12].
- Long-term outcome studies of radial head excision have shown a high incidence of radiographic arthritis, an increase in the carrying angle, and proximal radial migration [38].
- Broberg and Morrey noticed a 92% incidence of arthrosis 10 years after fracture-dislocation treatment without repair or replacement of the radial head [27].
- Anatomic radial head replacement has a risk of radiographic technical mistakes that correlate to poorer outcomes [10].
- Overlengthening (overstuffing) with the placement of a radial head prosthesis that is too thick may be associated with the development of pain, stiffness, and capitellar wear [33].
- Radial head implant maltracking causes premature capitellar cartilage wear, pain, limited rotation, and may contribute to loosening of fixed stem prostheses [33].
- An implant whose diameter is too large may cause an erosion of the lateral trochlea, prevent optimal closure of the annular ligament, and may contribute to residual instability [33].
Classification
- The Mason classification, introduced in 1954, remains the most referenced classification system for radial head fractures [26].
- Mason type I fractures are defined as non-displaced fissures or peripheral rim fractures [26, 61].
- Mason type II fractures are characterized by marginal sector fractures with displacement [26, 61].
- Mason type III fractures encompass comminuted, displaced fractures involving the entirety of the radial head [26, 61].
- Johnston added a fourth type to the Mason classification in 1962 to signify radial head fractures accompanied by dislocation, irrespective of displacement or fragment comminution [26, 61].
- Broberg and Morrey modified the Mason classification in 1987 by suggesting that a partial radial head fracture must be of sufficient size (at least 30% of the articular surface) and displacement (at least 2 mm) to be considered a displaced fracture (Mason type II) [26].
- The Mason and modified Mason classifications exhibit limitations, including moderate inter- and intraobserver reliability and inconsistent guidance regarding treatment or prognostic prediction [26].
- Hotchkiss modified the Mason classification in 1997 to include indications for surgical intervention [26].
- In the Hotchkiss modification, type II fractures are defined as displaced fractures of the radial head or neck combined with mechanical blocking of joint motion or with loss of joint congruity [61].
- In the Hotchkiss modification, type III fractures are characterized by comminution that precludes internal fixation and requires either resection or prosthetic replacement of the radial head [61].
- A limitation of the Mason and Hotchkiss classifications is their poor intra-observer and inter-observer reproducibility [61].
- The Mason and Hotchkiss classifications fail to consider concomitant lesions, which are present in nearly 80% of multi-fragment fractures, particularly Type III fractures [61].
- The Mayo Clinic classification considers all concomitant lesions and is preferred over the Mason classification for this reason [61].
- In the Mayo Clinic classification, the radial head fracture is described using the Mason classification, with letters added to indicate concomitant lesions [61].
- In the Mayo Clinic classification, upper case letters indicate treated concomitant lesions and lower case letters indicate untreated concomitant lesions [61].
- Recommendations for surgical treatment of radial head and neck fractures according to the Mason classification can be given with the best available evidence [16].
Clinical Presentation
Epidemiology and Mechanism
- Radial head fractures can occur in isolation but are often associated with more complex injuries, including elbow fractures, dislocations, and soft-tissue injuries [19].
- 30% of patients with radial head fractures have other soft-tissue and skeletal injuries, including carpal fractures, distal radioulnar joint (DRUJ) and interosseous membrane disruption, coronoid fractures, Monteggia fracture-dislocations, capitellar fractures, and medial and lateral collateral ligament injuries [19].
- Patients with a high-energy injury mechanism merit careful evaluation for more complex injury patterns that could potentially be missed [15].
Physical Examination
- The patient should be questioned carefully about concomitant wrist, forearm, or shoulder pain [19].
- Physical examination includes pain with palpation over the radial head [19].
- The surgeon should examine elbow range of motion (ROM) and assess for a block to pronation/supination or flexion/extension [19].
- The surgeon should examine the forearm, wrist, and elbow for tenderness along the course of the interosseous membrane (Essex-Lopresti lesion), instability of the DRUJ, pain at the medial side of the elbow (medial collateral ligament [MCL]), and pain at the lateral side of the elbow (lateral collateral ligament [LCL]) [19].
- Lateral elbow pain and tenderness or limitation in elbow or forearm motion should alert the examiner to the possibility of a radial head fracture [19].
- Joint aspiration of the intra-articular hematoma and injection of a local anesthetic can be helpful when assessing mechanical blocks to motion [19].
Imaging
- AP and lateral radiographs of the elbow are routinely obtained [19].
- Nondisplaced fractures of the radial head may not be visible on radiographs but may be diagnosed by elevation of the anterior and posterior fat pads (the sail sign) by an intra-articular hemarthrosis [19].
- The radiocapitellar view is accomplished by positioning the patient as for a lateral view but angling the tube 45° toward the shoulder [19].
- For comminuted fractures, CT can delineate the location, number, and size of the fragments and is rapidly emerging as a standard imaging method for more complicated radial head fractures [19].
Classification
- The Mason classification of radial head fractures is used to categorize these injuries [19].
- Mason Type I fractures are minimally displaced [19].
- Mason Type II fractures are displaced [19].
- Mason Type III fractures are comminuted and displaced [19].
Indications for Operative Intervention
- Patients with displaced radial head fractures with a block to motion, comminuted fragments, associated elbow instability, or retained intra-articular fragments may benefit from operative intervention [15].
- Displaced unstable fractures require restoration of radiocapitellar contact via reconstruction or prosthetic replacement to prevent elbow instability [11].
- Radial head fractures that are significantly displaced, block motion (especially rotation), or are part of more complicated injury patterns are candidates for surgical repair [19].
- Unstable or unpredictable fixation of complex radial head fractures should probably be treated with prosthetic replacement to avoid instability of the forearm or elbow [24].
- In the setting of an irreconstructable radial head and neck fracture, radial head arthroplasty is an excellent option in restoring radiocapitellar contact and elbow stability [15].
- Radial head replacement is a good treatment option in cases with more than three fracture fragments, which have a higher rate of failure with surgical fixation [19].
- Radial head fracture fixation has a higher failure rate if there is associated elbow instability [19].
Indications for Non-Operative Management
- Most fractures of the radial head are stable and managed non-operatively with good long-term results [11].
- Most minimally displaced (<3 mm) radial head fractures can be treated nonsurgically if no block to ROM is present [19].
- Based on the current evidence, conservative management of isolated Mason II radial head fractures yields favorable therapeutic outcomes with a low incidence of complications [36].
Indications for Fragment Excision
- Fragment excision can be used in patients with a block to forearm motion and a small displaced articular fracture of the radial head (<25% of the articular diameter) [15].
- Complete radial head excision can be considered for isolated displaced multifragmentary radial head fractures that are not amenable to internal fixation [15].
- The radial head should not be excised in the presence of concomitant ligamentous or bony injury, as doing so will lead to loss of radiocapitellar contact forces and precipitate instability [15].
- If excision is to be performed, the push–pull test intraoperatively should have no more than 2 to 4 mm of movement of the radius and a careful fluoroscopic examination should be performed to rule out any signs of instability [15].
- Even in the presence of intact collateral ligaments, excision alone has been shown to alter elbow kinematics and thus is infrequently performed [15].
- Radial head excision alone is contraindicated in clinical settings in which extensive damage to the primary stabilizers (MCL: valgus instability; coronoid: posterior instability; interosseous membrane: longitudinal instability; LCL: posterolateral rotatory instability) is present [19].
Indications for Open Reduction and Internal Fixation (ORIF)
- Clear indications for ORIF include displaced, noncomminuted fractures of the radial head that impede rotation, or those associated with dislocation [15].
- Fractures with greater than 2 mm of displacement and greater than 30% of the articular surface (Mason II fractures) are indications for operative fixation, although this remains controversial [15].
- The best candidates for ORIF are young patients with three or fewer fragments and good articular cartilage [15].
- Attempted fixation when there are more than three fragments can be fraught with fragment nonunion, osteonecrosis, failure of fixation, and unpredictable forearm motion requiring subsequent hardware removal [15].
- In young patients, the risks of ORIF need to be weighed against the long-term effects of radial head arthroplasty [15].
Clinical Outcomes and Complications
- Clinical outcome studies of metallic radial head arthroplasty systems indicate that head replacement is a reasonable option to offer patients with comminuted radial head fractures and complex elbow trauma [2].
- Better outcomes are reported for radial head arthroplasty in terms of elbow stability, range of motion, pain, and fewer complications compared to radial head excision [9].
- The outcome after primary resection of the radial head without replacement is controversial, with some authors reporting good results and others reporting a high incidence of pain, valgus and/or axial instability, elbow dislocation, weakness, degenerative elbow, and/or wrist arthritis [58].
- Morrey et al. reported 80% satisfactory results after resection for displaced fractures of the radial head at an average of 20 years’ follow-up [58].
- Mild ulnohumeral arthritis was common radiographically after resection, but residual symptoms were uncommon and mild [58].
- Wrist pain occurred in 15% of patients after resection but was usually mild [58].
- Proximal migration averaged 2 mm after resection [58].
- Fuchs and Chylarecki assessed the outcome of 108 patients after radial head resection at an average of 6 years, finding that clinical outcome and strength were better for patients treated with a primary versus a secondary radial head resection [58].
- Ikeda and Oka reviewed 15 patients treated with early radial head resection for a fracture of the radial head at an average of 10 years, finding that all patients had reduced elbow power and only 5 of them were pain-free [58].
- Janssen and Vetger reported on a follow-up of 21 patients with a Mason type III fracture treated by excision of the radial head at between 16 and 30 years, finding that only 4 of their patients had elbow pain and 11 of 16 patients with radiographic follow-up had degenerative arthritis of the elbow [58].
- Berger and coworkers reported good or excellent results in 10 of 30 patients at an average of 5 years after resection, noting that valgus deformity of the elbow was common [58].
- Josefsson et al. reported on 23 patients with an elbow dislocation associated with a displaced fracture of the radial head who had the radial head excised at an average of 2 days after injury, finding that redislocation occurred in 4 patients with an associated displaced fracture of the coronoid process [58].
- A follow-up examination performed in 19 patients between 3 and 34 years after injury by Josefsson et al. demonstrated severe osteoarthritis in 12 elbows, with reduced range of motion being the most common complaint and reduced extension the most common finding [58].
- Mikic and Vukadinovic reported on 58 patients treated with excision of a radial head reviewed at an average of 6.5 years, finding osteoarthritis in 52%, residual symptoms in 43%, limited forearm rotation in 58%, and symptomatic proximal migration of the radius with distal radioulnar joint symptoms in 25% [58].
- Antuna and coworkers reviewed 26 patients at an average follow-up of 25 years following a primary radial head excision for a displaced radial head fracture without associated elbow instability, finding that the functional outcome was good or excellent in 92% of the patients, increased carrying angle and osteoarthritis were present in all, and wrist pain was only significant in 3 patients [58].
- Stiffness, especially forearm rotation, is a complication of radial head fractures [19].
- Replacement of the radial head with a prosthesis that is too large (overstuffing the joint) is a complication of radial head fractures [19].
- Fracture displacement occurs in <5% of cases [19].
- Radiocapitellar arthritis is a complication of radial head fractures [19].
- Infection is a complication of radial head fractures [19].
- Loss of fixation is a complication of radial head fractures [19].
- The best estimate for revision rate of radial head arthroplasty is 2 per 100 person years of follow-up [23].
- Failure of primary radial head replacement may be due to infection, peri-prosthetic fracture, implant loosening, dislocation, dis-assembly, heterotopic ossification or persistent pain [23].
- Stress shielding may be observed with press fit designs but has not been shown to lead to implant failure [23].
- Implant loosening may be attributed to the implant design, but in many cases surgical factors predispose to early failure, including over-stuffing, improper alignment, inadequate fixation or persistent instability [23].
- Persistent instability may be due to inadequate soft tissue repair or inadequate management of an associated ulna fracture [23].
- Retrospective reviews have identified hospital factors, implant factors and patient factors that can lead to reoperation, including the use of a silicone implant, younger age, fewer co-morbidities and delay to surgery [23].
- Patients with failed radial head implants can present with persistent pain, stiffness, infection, instability of the radiocapitellar joint, ulnohumeral joint or both [23].
- Loss of range of movement in both the flexion extension and pronosupination axis is reported with failed radial head implants, with average extension lag of 30°, flexion up to 117°, and pronation from 58° to 52° supination on average [23].
- A common feature of those presenting with failed radial head implants is delay to initial surgery [23].
- Overlengthening of the radial column is a complication of radial head replacement [1].
- Due to the variety of implant designs and limited evidence, current data provide no evidence for a specific radial head prosthesis design [4].
- Adequate knowledge of the surgical indications, types of implants, and surgical technique are essential for a satisfactory outcome when a radial head prosthesis is used for the treatment of nonreconstructable radial head fractures [6].
- The ligaments have the most marked influence on stability, particularly when the upper limb is positioned such that valgus and varus gravity loads are applied to the elbow [22].
- Recommendations for surgical treatment of radial head and neck fractures according to the Mason classification can now be given with the best available evidence [16].
Investigations
- AP and lateral radiographs of the elbow are routinely obtained for radial head fractures [19].
- Nondisplaced radial head fractures may not be visible on radiographs but may be diagnosed by elevation of the anterior and posterior fat pads (the sail sign) by an intra-articular hemarthrosis [19].
- CT can delineate the location, number, and size of fragments and is rapidly emerging as a standard imaging method for more complicated radial head fractures [19].
- Aspiration of the intra-articular hematoma and injection of a local anesthetic can be helpful when assessing mechanical blocks to motion [19].
- The surgeon should examine elbow range of motion and assess for a block to pronation/supination or flexion/extension [19].
- The surgeon should examine the forearm, wrist, and elbow for tenderness along the course of the interosseous membrane, instability of the distal radioulnar joint, pain at the medial side of the elbow, and pain at the lateral side of the elbow [19].
- A careful inspection of the preoperative imaging is required to rule out associated fractures if radial head excision is contemplated [18].
- The stability of the elbow and forearm should be evaluated fluoroscopically with varus, valgus, rotational, and axial stress tests before and after radial head excision [18].
- A fluoroscopic examination to rule out concomitant ligament injuries using varus, valgus, rotational, and axial stress tests is performed during open radial head excision [18].
- A fluoroscopic evaluation of the elbow is performed to look for retained fragments and to reevaluate elbow and forearm stability after excision [18].
- If radial head excision is to be performed, the push–pull test intraoperatively should have no more than 2 to 4 mm of movement of the radius and a careful fluoroscopic examination should be performed to rule out any signs of instability [15].
- Fluoroscopic confirmation of removal of fragments is a preventive measure for retained fragments during fragment or radial head resection [25].
- Fluoroscopic examination before and after fragment or radial head excision is a preventive measure for elbow or forearm instability [25].
- The diagnosis of Monteggia fracture can be made with standard anteroposterior and lateral radiographs of the elbow, and it is essential that the elbow be viewed in both planes for all patients with forearm fractures [49].
- A line drawn through the center of the radial neck should extend through the central portion of the capitellum regardless of elbow position [49].
- In rare instances when radiographs are equivocal, advanced imaging, such as CT, MRI, or ultrasound, should be used for Monteggia fractures [49].
- The absence of trauma and changes such as a hypoplastic capitellum and a flattened convex radial head on radiographs should raise suspicion for a congenital radial head dislocation [49].
- Magnetic resonance imaging can be helpful in distinguishing congenital radial head dislocation from a traumatic dislocation [31].
- In congenital radial head dislocation, the radial head generally remains intra-capsular, whereas in a traumatic radial head dislocation, the radial head usually tears through the elbow joint capsule [31].
- The shapes of the cartilaginous radial head and capitellum can be assessed using MRI [31].
- In congenital radial head dislocation, the radial head is generally convex instead of concave, and the capitellum is hypoplastic and ovoid instead of convex [31].
- A line drawn through the longitudinal axis of the radial shaft does not bisect the capitellum in congenital radial head dislocation [31].
- The radial head is dome-shaped in congenital radial head dislocation [31].
- The ulna bows depending on the direction of the radial head dislocation, with anterior dislocations causing a bow into extension and posterior dislocations causing a bow into flexion [31].
- Additional radiographic findings for congenital radial head dislocation include dysplasia of the capitellum and ulnar-positive variance of the wrist [31].
Treatment
Indications and Decision Making
- Head replacement is a reasonable option for patients with comminuted radial head fractures and complex elbow trauma [2].
- A modular metallic radial head arthroplasty system should always be available when operating on displaced radial head fractures because comminution is often more severe than predicted by plain radiographs or CT [51].
- Indications for radial head arthroplasty include displaced unreconstructible fractures larger than one-third of the diameter of the radial head with known or probable medial or lateral collateral ligament or interosseous membrane injury [59].
- Indications for radial head arthroplasty include nonunion, malunion, and posttraumatic arthritis of the radial head [59].
- Radial head replacement is recommended to help stabilize the joint and facilitate early mobilization in radial head fractures associated with elbow dislocations where the lateral ulnar collateral ligament is injured [57].
- A radial head implant may mitigate proximal migration of the radius after simple radial head excision in Essex-Lopresti lesions [57].
- Conservative management of isolated Mason II radial head fractures yields favorable therapeutic outcomes with a low incidence of complications [36].
- Most radial head fractures are stable and managed non-operatively with good long-term results [11].
Implant Selection and Design
- Current data provide no evidence for a specific radial head prosthesis design due to the variety of implant designs and limited evidence [4].
- Bipolar-cemented implants show lower revision rates in radial head replacement [14].
- There is no evidence to support one type of radial head implant design over others, with the exception of silicone prostheses that have been abandoned [57].
- Smooth stemmed implants have demonstrated lower rates of proximal radial osteolysis compared with porous ingrowth designs [57].
- Rigid implant fixation in the proximal radius has been linked to increased complications and revision rates, particularly loosening [57].
- A monopolar implant provides a good clinical outcome with the benefit of being cost effective, given no clinical difference in use of monopolar and bipolar metallic arthroplasty systems [55].
- The use of a silicone implant is identified as a hospital factor that can lead to reoperation [23].
Surgical Technique and Sizing
- The optimal implant diameter is typically the minor diameter of the elliptical native radial head, most commonly 2 mm smaller than the maximum diameter [33].
- When in-between sizes, a smaller prosthesis is chosen both in diameter as well as thickness [33].
- The proximal edge of the prosthesis should sit no more than 1-mm proximal to the corner of the lesser sigmoid notch of the coronoid [55].
- Any distraction or angulation at the lateral ulnohumeral joint indicates overstuffing [55].
- The radial head prosthesis should articulate at the level of radial notch, 2-mm distal to the coronoid [59].
- Choosing the size of prosthesis by evaluating the gap between the radial head and capitellum often results in overlengthening of the radius since the lateral ligaments are often incompetent in patients undergoing radial head arthroplasty [59].
- An oversized radial head implant can increase tension on the interosseous membrane with subsequent risk of stiffness and pain [57].
- More than 2 mm of lengthening can increase radiocapitellar contact pressures [57].
- Gapping in the lateral ulnohumeral joint line is a reliable indicator of radial head overlengthening [57].
- Changes in the medial ulnohumeral joint line were apparent only after 6 mm of overlengthening [57].
- Radiographic parameters are not very useful to detect overlengthening of the radial head [33].
- The lateral ulnohumeral joint is often wider in normal patients [33].
- Overlengthening causes the medial ulnohumeral joint to open laterally, which may not be evident until there is 6- to 8-mm overlengthening of the radial head insert [33].
- If the radial head implant is not tracking optimally with the capitellum during forearm rotation, downsize the stem diameter of a smooth stem implant or reposition the stem of a fixed stem implant to correct this [33].
- The annular ligament must be sectioned to adequately expose the radial head and neck and to facilitate the prosthesis insertion [33].
- Thorough irrigation is recommended to remove all bony debris to minimize risk of heterotopic ossification [55].
- A fresh saw cut at the junction of the head/neck or at the level of the fracture is made to create a stable, straight base [55].
- The canal can be prepared with a canal finder and subsequent rasps as per the manufacturer guidelines [55].
- A Homan retractor placed posterior to the radial neck is used to gently lever the proximal radius laterally to allow access to the radial neck [33].
- If a smooth stem prosthesis is to be used, choose a stem 1 mm smaller than the maximum-sized diameter neck rasp to allow the stem to move slightly in the neck [33].
- This allows the stem to move within the canal to compensate for the difference in shape between the circular implant and the elliptical native radial head as guided by the annular ligament [33].
- A range of motion test should be performed as well as a stability test with manual varus and valgus stress at the elbow in extension after placing trial implants [55].
- Careful repair of the annular ligament and rehabilitation of any concomitant osseous and ligament injuries are required to maintain elbow stability following insertion of the definitive radial head prosthesis [33].
- Appropriate reattachment of the lateral ligamentous complex is necessary to prevent edge binding of the radial head prosthesis [57].
Postoperative Care and Rehabilitation
- Immediate active motion in a soft dressing is permitted if there are no associated injuries [33].
- Concomitant ligament injuries will direct the rehabilitation plan as outlined in the section on operative treatment of elbow dislocations [33].
- Early range-of-motion exercises are critical to avoid soft tissue adherence to radial neck [59].
Complications and Failure
- Implant loosening may be attributed to the implant design, but in many cases surgical factors predispose to early failure [23].
- Surgical factors predisposing to early failure include over-stuffing, improper alignment, inadequate fixation or persistent instability [23].
- Persistent instability can be due to inadequate soft tissue repair or inadequate management of an associated ulna fracture [23].
- Loss of range of movement in both the flexion extension and pronosupination axis is reported with average extension lag of 30 degrees, with flexion up to 117 degrees, and pronation from 58° to 52° supination on average [23].
- Reported in one third or more of press-fit proximal head arthroplasties, loosening causes significant proximal radial osteolysis and generally necessitates removal [57].
- In the setting of neck comminution, small plates or cerclage wires should be available to allow for neck reconstruction and the use of a standard prosthesis [51].
- A long-stem bipolar prosthesis should be available in the uncommon situation where reconstruction of the radial neck to accept a standard prosthesis is not possible [51].
Complications
Specific Complications and Failure Modes
- Overlengthening of the radial column is a recognized complication of radial head replacement [1].
- Surgical factors that predispose to early failure include over-stuffing, improper alignment, inadequate fixation, or persistent instability [23].
- Persistent instability may result from inadequate soft tissue repair or inadequate management of an associated ulna fracture [23].
- Hospital factors that can lead to reoperation include the use of a silicone implant [23].
- Patient factors that can lead to reoperation include younger age, fewer co-morbidities, and delay to surgery [23].
- The use of stem auto-expansion as a mode of obtaining primary fixation appears to be an effective solution for reducing the risk of painful loosening [40].
Revision and Removal Rates
- The best estimate for the revision rate of radial head arthroplasty is 2 per 100 person years of follow-up [23].
- Many revision cases may not be reported in the existing literature [23].
- Most removals of radial head prostheses were performed to manage elbow stiffness and heterotopic ossification rather than due to implant malfunction [41].
- Radial head arthroplasty results in modest complication and revision rates at long-term follow-up [68].
Clinical Presentation of Failure
- Patients with failed radial head implants can present with persistent pain, stiffness, infection, or instability of the radiocapitellar joint, ulnohumeral joint, or both [23].
- Loss of range of movement in the flexion-extension axis is reported with an average extension lag of 30 degrees [23].
- Loss of range of movement in the flexion-extension axis is reported with flexion up to 117 degrees [23].
- Loss of range of movement in the pronosupination axis is reported with average pronation from 58 degrees to 52 degrees supination [23].
- A common feature of patients presenting with failed radial head implants is delay to initial surgery [23].
Comparative Complication Profiles
- Mason type 3 radial head fractures treated with open reduction and internal fixation exhibit a higher risk of complications compared to those treated with radial head arthroplasty [21].
- Radial head arthroplasty is associated with fewer complications compared to radial head excision [9].
- Radial head replacement had fewer adverse events than open reduction and internal fixation for Mason type III radial head fractures in the short-term in a Chinese population [30].
- The evidence regarding the comparative adverse event rates between radial head replacement and open reduction and internal fixation is of low quality and results may not apply in the longer term or more generally [30].
- Associated complication rates for the EVOLVE radial head prosthesis are low [7].
Recovery
- A minimum follow-up of three years is recommended to improve the reproducibility of results in radial head arthroplasty studies [3].
- A consensus on the definition of reasons for failure is required to improve the reproducibility of results in radial head arthroplasty studies [3].
- Use of a standard surgical protocol for elbow dislocations with radial head and coronoid fractures restores sufficient elbow stability to allow early motion postoperatively [35].
- The restoration of sufficient elbow stability via surgical protocol enhances the functional outcome [35].
- The goals of current management are aimed at restoring normal anatomical and biomechanical function [42].
- Treatment is dictated by fracture type, stability, and ligamentous integrity [42].
Key Evidence
- [L4] The review aims to shed light into overlengthening as a complication of radial head replacement and to help identify and treat it. [1] (10.1007/s00402-020-03619-9)
- [L5] Clinical outcome studies of metallic radial head arthroplasty systems indicate that head replacement is a reasonable option to offer patients with comminuted radial head fractures and complex elbow trauma. [2] (10.1016/j.jhsa.2005.12.005)
- [L1] The reproducibility of results would be improved by using a minimum follow-up of three years combined with a consensus of the definition of the reasons for failure after radial head arthroplasty. [3] (10.1302/0301-620x.99b12.bjj-2017-0543.r2)
- [L4] Due to the variety of implant designs and limited evidence, the current data provide no evidence for a specific radial head prosthesis design. [4] (10.1302/2058-5241.4.180099)
- [L1] Implant fixation type does not appear to affect functional outcomes of radial head arthroplasty. [5] (10.1016/j.jse.2018.07.032)
- [L5] Adequate knowledge of the surgical indications, types of implants, and surgical technique are essential for a satisfactory outcome when a radial head prosthesis is used for the treatment of nonreconstructable radial head fractures. [6] (10.5435/jaaos-22-10-633)
- [L2] Midterm outcomes of EVOLVE radial head prosthesis are satisfactory, and associated complication rates are low. [7] (10.1177/1758573219850111)
- [L5] Primary radial head replacement is preferred over failed internal fixation because the latter typically does not result in a pain-free elbow due to damaged cartilage surfaces. [8] (10.1016/j.hcl.2004.06.003)
- [L4] Better outcomes are reported for radial head arthroplasty in terms of elbow stability, range of motion, pain, and fewer complications compared to radial head excision. [9] (10.1155/2018/4020625)
- [L3] Anatomic radial head replacement has a risk of radiographic technical mistakes that correlate to poorer outcomes. [10] (10.1016/j.jseint.2026.101671)
- [L5] Most fractures of the radial head are stable and managed non-operatively with good long-term results, while displaced unstable fractures require restoration of radiocapitellar contact via reconstruction or prosthetic replacement to prevent elbow instability. [11] (10.1302/0301-620x.95b2.29877)
- [L5] [12] (10.1016/j.jhsa.2014.10.029)
- [L4] The preferred treatment for failed radial head arthroplasty depends mainly on the chondral condition and stability of the elbow joint. [13] (10.1302/2058-5241.5.190055)
- [L4] Radial head replacement is recommended for comminuted fractures with satisfactory medium- and long-term results, though bipolar-cemented implants show lower revision rates. [14] (10.1016/j.injury.2013.09.019)
- [L1] Recommendations for surgical treatment of radial head and neck fractures according to the Mason classification can now be given with the best available evidence. [16] (10.1016/j.injury.2013.04.003)
- [L1] Mason type 3 radial head fractures treated with open reduction and internal fixation exhibit a higher risk of complications compared to those treated with radial head arthroplasty. [21] (10.1016/j.jseint.2024.08.180)
- [L5] The ligaments have the most marked influence on stability, particularly when the upper limb is positioned such that valgus and varus gravity loads are applied to the elbow. [22] (10.1016/j.jse.2004.09.034)
- [L5] [23] (10.1177/1758573219876921)
- [L4] Unstable or unpredictable fixation of complex radial head fractures should probably be treated with prosthetic replacement to avoid instability of the forearm or elbow. [24] (10.1016/j.jse.2010.11.011)
- [L5] [26] (10.1530/eor-24-0035)
- [L1] Radial head replacement had better elbow function and fewer adverse events than ORIF for Mason type III RHF in the short-term in Chinese population, but evidences are of low quality and results may not apply in the longer term or more generally. [30] (10.1016/j.otsr.2015.06.015)
- [L4] Use of the surgical protocol restored sufficient elbow stability to allow early motion postoperatively, enhancing the functional outcome. [35] (10.2106/jbjs.d.02933)
- [L1] Based on the current evidence, conservative management of isolated Mason II radial head fractures yields favorable therapeutic outcomes with a low incidence of complications. [36] (10.1186/s13018-024-05039-6)
- [L1] The use of stem auto-expansion as a mode of obtaining primary fixation in radial head arthroplasty appears to be an effective solution for reducing the risk of painful loosening. [40] (10.1007/s00264-018-4070-0)
- [L1] Most removals were performed to manage elbow stiffness and heterotopic ossification rather than due to implant malfunction, suggesting acceptable mid-term longevity. [41] (10.1016/j.jhsa.2017.08.031)
- [L5] The goals of current management are aimed at restoring normal anatomical and biomechanical function, with treatment dictated by fracture type, stability, and ligamentous integrity. [42] (10.1016/j.hcl.2007.01.009)
- [L4] [61] (10.1016/j.otsr.2015.06.026)
- [L4] Our systematic review established that RHA results in satisfactory clinical outcomes and modest complication and revision rates at long-term follow-up, despite high levels of radiologic degenerative changes over the same period. [68] (10.1016/j.jse.2021.03.142)
References
[1] Overlengthening of the radial column in radial head replacement: a review of the literature and presentation of a classification system. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 2020. DOI: 10.1007/s00402-020-03619-9
[2] Radial Head Arthroplasty. The Journal of Hand Surgery. 2006. DOI: 10.1016/j.jhsa.2005.12.005
[3] The minimum follow-up required for radial head arthroplasty. The Bone & Joint Journal. 2017. DOI: 10.1302/0301-620x.99b12.bjj-2017-0543.r2
[4] Why does radial head arthroplasty fail today? A systematic review of recent literature. EFORT Open Reviews. 2019. DOI: 10.1302/2058-5241.4.180099
[5] Does radial head implant fixation affect functional outcomes? A systematic review and meta-analysis. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 2019. DOI: 10.1016/j.jse.2018.07.032
[6] Radial Head Arthroplasty. Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 2014. DOI: 10.5435/jaaos-22-10-633
[7] Midterm outcomes of 146 EVOLVE Proline modular radial head prostheses: a systematic review. Shoulder & Elbow. 2019. DOI: 10.1177/1758573219850111
[8] Management of comminuted radial head fractures with replacement arthroplasty. Hand Clinics. 2004. DOI: 10.1016/j.hcl.2004.06.003
[9] Radial Head Resection versus Arthroplasty in Unrepairable Comminuted Fractures Mason Type III and Type IV: A Systematic Review. BioMed Research International. 2018. DOI: 10.1155/2018/4020625
[10] Hawkins Award 2025: clinical implications of radiological findings associated with radial head replacement. A long-term follow-up study. JSES International. 2026. DOI: 10.1016/j.jseint.2026.101671
[11] Fractures of the radial head. The Bone & Joint Journal. 2013. DOI: 10.1302/0301-620x.95b2.29877
[12] Management of Radial Head Fracture With Elbow Dislocation. The Journal of Hand Surgery. 2015. DOI: 10.1016/j.jhsa.2014.10.029
[13] Management of the failed radial head arthroplasty. EFORT Open Reviews. 2020. DOI: 10.1302/2058-5241.5.190055
[14] Radial head, radiocapitellar and total elbow arthroplasties: A review of recent literature. Injury. 2014. DOI: 10.1016/j.injury.2013.09.019
[15] Rockwood And Green S Fractures In Adults. 40: Fractures of the Proximal Forearm: Olecranon, Proximal Radius, and Radial Head > Operative Treatment of Radial Head and Neck Fractures.
[16] Clinical results after different operative treatment methods of radial head and neck fractures. Injury. 2013. DOI: 10.1016/j.injury.2013.04.003
[18] Rockwood And Green S Fractures In Adults. 39: Elbow Dislocations and Terrible Triad Injuries > Arthroscopic Excision of Radial Head Fragments: Preoperative Planning Checklist > Open Radial Head Excision: Preoperative Planning Checklist.
[19] Aaos Comprehensive Orthopaedic Review 3. Fractures of the Elbow > I. Radial Head Fractures.
[21] Radial head arthroplasty vs. open reduction and internal fixation in Mason 3 radial head fractures: meta-analysis of prospective trials. JSES International. 2025. DOI: 10.1016/j.jseint.2024.08.180
[22] Kinematics and stability of the fractured and implant-reconstructed radial head. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 2005. DOI: 10.1016/j.jse.2004.09.034
[23] Radial head fractures. Shoulder & Elbow. 2019. DOI: 10.1177/1758573219876921
[24] Radial head fracture: open reduction–internal fixation or prosthetic replacement. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 2011. DOI: 10.1016/j.jse.2010.11.011
[25] Rockwood And Green S Fractures In Adults. 40: Fractures of the Proximal Forearm: Olecranon, Proximal Radius, and Radial Head > Potential Pitfalls and Preventive Measures.
[26] Which radial head fractures are best treated surgically?. EFORT Open Reviews. 2024. DOI: 10.1530/eor-24-0035
[27] A Lange Medical Book Current Diagnosis Treatment In Orthopedics Fifth Edition. 2Musculoskeletal Trauma Surgery > FRACTURE OF THE RADIAL HEAD (ICD-9:813.05).
[30] Prosthesis replacement in Mason III radial head fractures: A meta-analysis. Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research. 2015. DOI: 10.1016/j.otsr.2015.06.015
[31] Green S Operative Hand Surgery. CONGENITAL PSEUDARTHROSIS OF THE ULNA OR RADIUS > CONGENITAL DISLOCATION OF THE RADIAL HEAD.
[33] Rockwood And Green S Fractures In Adults. 39: Elbow Dislocations and Terrible Triad Injuries > Potential Pitfalls and Preventive Measures > Radial Head Arthroplasty: Key Surgical Steps.
[35] Standard Surgical Protocol to Treat Elbow Dislocations with Radial Head and Coronoid Fractures. Journal of Bone and Joint Surgery. 2005. DOI: 10.2106/jbjs.d.02933
[36] Comparison of operatively and nonoperatively treated isolated mason type II radial head fractures: a systematic review and meta-analysis. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 2024. DOI: 10.1186/s13018-024-05039-6
[37] Rockwood And Green S Fractures In Adults. 39: Elbow Dislocations and Terrible Triad Injuries > Pathoanatomy and Applied Anatomy Related to Radial Head Fractures.
[38] Rockwood And Green S Fractures In Adults. 39: Elbow Dislocations and Terrible Triad Injuries > Open Radial Head Excision: Surgical Pitfalls and Preventions.
[40] Short to midterm outcomes of one hundred and seventy one MoPyC radial head prostheses: meta-analysis. International Orthopaedics. 2018. DOI: 10.1007/s00264-018-4070-0
[41] The Rate of Radial Head Prosthesis Removal or Revision: A Systematic Review and Meta-Analysis. The Journal of Hand Surgery. 2018. DOI: 10.1016/j.jhsa.2017.08.031
[42] Radial Head Fractures. Hand Clinics. 2007. DOI: 10.1016/j.hcl.2007.01.009
[44] Tachdjian S Pediatric Orthopaedics From The Texas Scottish Rite Hospital For Children E Book. Pigmented Villonodular Synovitis and Giant Cell Tumor of the Tendon Sheath > Radial Head and Neck Fractures.
[47] Green S Operative Hand Surgery. Dislocation with Radial Head and Coronoid Fractures (Terrible Triad Injuries).
[49] Campbell S Operative Orthopaedics 4 Volume Set. OPEN REDUCTION AND INTERNAL FIXATION FOR DISPLACED OR ENTRAPPED MEDIAL EPICONDYLE > RADIAL HEAD DISLOCATIONS (MONTEGGIA FRACTURE-DISLOCATIONS).
[50] Green S Operative Hand Surgery. Radial Head.
[51] Rockwood And Green S Fractures In Adults. 39: Elbow Dislocations and Terrible Triad Injuries > Potential Pitfalls and Preventive Measures > Radial Head Arthroplasty.
[55] Rockwood And Green S Fractures In Adults. 40: Fractures of the Proximal Forearm: Olecranon, Proximal Radius, and Radial Head > Radial Head Arthroplasty.
[57] Campbell S Operative Orthopaedics 4 Volume Set. RECONSTRUCTIVE PROCEDURES OF THE SHOULDER AND ELBOW IN ADULTS > RESECTION AND IMPLANT ARTHROPLASTY OF THE RADIAL HEAD > RADIAL HEAD ARTHROPLASTY.
[58] Green S Operative Hand Surgery. Open Reduction and Internal Fixation > Primary Resection of the Radial Head.
[59] Green S Operative Hand Surgery. CRITICAL POINTS > Implant Arthroplasty of the Radial Head.
[61] Radial head replacement in adults with recent fractures. Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research. 2016. DOI: 10.1016/j.otsr.2015.06.026
[68] Long-term outcomes of radial head arthroplasty for radial head fractures—a systematic review at minimum 8-year follow-up. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 2021. DOI: 10.1016/j.jse.2021.03.142




