Approccio moderno alla protesica d’anca

Prof. F. Marcucci

I dati più recenti confermano l’Italia tra i primi posti in Europa per numero di protesi d’anca impiantate ( circa 100.000 nel 2013, dietro Francia e Germania) e, in base ai dati evidenziati dall’ OMS, al secondo posto assoluto per capacita'di risposta assistenziale universale in rapporto alle risorse investite

Si stima un incremento annuo del numero di impianti del 5%, nei prossimi anni

Grazie ai nuovi materiali, alle tecniche chirurgiche «dolci» che preservano al massimo i tessuti e alle protesi concepite per il risparmio del bone stock sono sempre di più il numero di persone giovani che si sottopongono all’intervento di artroprotesi d’anca ( 20.000 under 65 e 5.000 under 50, nel 2013)

La percentuale delle donne operate sale dal 65% al 75% del totale dei pazienti, se si includono gli interventi conseguenti alle fratture da osteoporosi

L’ introduzione delle protesi ANALLERGICHE ha aperto la strada all’ intervento nei pazienti sensibili ai materiali protesici tradizionali

Dati statistici

1948: Protesi cefalica in resina acrilica (JUDET)

1952: Endoprotesi metallica non cementata (THOMPSON-MOORE)

1958: Artroprotesi totale M/M (McKEE - FARRAR)

1961: Low Friction Arthroplasty (J. CHARNLEY)

1975: Artroprotesi totale non cementata (LORD)

1982: Artroprotesi a conservazione del collo femorale (PIPINO)

1980-1990: Sviluppo della protesi non cementata. Cementare o no?

1990-2000: Sviluppo della protesi a conservazione di collo femorale

2000-2010: Nuovi concetti sulla tribologia dei metalli. Quale accoppiamento utilizzare?

2010- : Nuovi concetti sull’allergia ai materiali protesici

I primi tentativi di artroplastica risalgono alla fine del 1800

CENNI STORICI

Una vasta esperienza che offre molte soluzioni

Intervento primario

Endoprotesi

Artroprotesi

Intervento di revisione

IN CASO DI USURA O FALLIMENTO

ENDOPROTESI

ARTROPROTESI

• FRATTURA SOTTOCAPITATA

• FRATTURA TRANSCERVICALE

• COXARTROSI

• MALATTIE REUMATICHE (AR)

• FRATTURE MEDIALI DI COLLO FEMORE

• OSTEONECROSI ASETTICA DELLA TESTA

• ESITI DI LUSSAZIONE CONGENITA

• DISPLASIE

• FALLIMENTO DI PRECEDENTI INTERVENTI ARTICOLARI

IN PAZIENTE CON

ACETABOLO NON

COMPROMESSO

Intervento primario

Dolore

Impotenza Funzionale

Zoppia

QUALI SONO I MOTIVI PRINCIPALI CHE SPINGONO IL PAZIENTE AD ANDARE DALL’ ORTOPEDICO?

BIVIO

TRATTAMENTO CONSERVATIVO

INTERVENTOCHIRURGICO

DOPO UN’ ACCURATA ANAMNESI, LA VALUTAZIONE CLINICA E LE INDAGINI DI DIAGNOSTICA STRUMENTALE SONO IL PRIMO PASSO PER UNA CORRETTA SCELTA TERAPEUTICA

Harris Hip Score

(HHS)• Valutazione clinica e

funzionale del grado di

inabilità

Timed Up and

Go test (TUG)

• Tempo impiegato a

percorrere 6 metri,

partendo dalla

posizione seduta

Questionario

SF-36

• Valutazione della qualità di vita

prima e dopo l ’ intervento

chirurgico

TEST UTILI

ANCHE NEL

FOLLOW UP

VALUTAZIONE CLINICA

DIAGNOSTICA STRUMENTALE

Proiezioni:

Radiografia in AP del bacino

Radiografie in assiale (Frog Leg Lateral)

UTILI ANCHE PER

UN EVENTUALE

PLANNING

TC

Rx standard

Dexa

• Valutazione pre-operatoria

della BMD lombare e

femorale

CASI PARTICOLARI

PAZIENTE RX VALUTAZIONECLINICA

1. Terapia conservativa

FANS INFILTRAZIONI ALL’ ANCACONDROTROFICI PER OS

FKTTERAPIA FISICA

UTILE IN PREPARAZIONE DI UN FUTURO INTERVENTO CHIRURGICO PER RIDURRE I

TEMPI DI RECUPERO

2. Viene posta indicazione all’ intervento chirurgico

PAZIENTE

• Richiesta funzionale• Età (biologica)• Sesso• Osteoporosi• Allergie ai materiali protesici • Comorbilità• Rischio operatorio (ASA)

RX CLINICA

OBIETTIVI

• RISOLUZIONE DELLA SINTOMATOLOGIA ALGICA

• RIPRISTINO DELL’ AUTONOMIA FUNZIONALE

• STABILITA’ E LONGEVITA’ DELL’IMPIANTO

PLANNING

Percorso diagnostico-terapeutico

Obiettivi del planning pre-operatorio

Migliorare l’abilità del chirurgo nel:

• Ripristinare la lunghezza degli arti

• Ripristinare l’offset femorale

• Impiantare correttamente le componenti protesiche

• Assicurare una scelta corretta del tipo di impianto

Avere un’idea precisa:

• del quadro Anatomico-Patologico

• delle componenti che verranno impiantate

Evitare il malposizionamento delle componenti protesiche,

che può portare a:

• Aumento dell’usura delle componenti (wear debris)

• Rischio aumentato di lussazioni

• Mancata osteointegrazione delle componenti

• Dismetria degli arti

PLANNING

RX in AP del bacino

La posizione degli arti è

FONDAMENTALE

Gli arti devono essere

intraruotati di

15°-20° per annullare la

fisiologica antiversione del collo

femorale

• Paziente supino

• Anca flessa ed extraruotata

• Angolo tra ginocchio e tavolo

di circa 15°-20°

Assicura una

VISIONE ORTOGONALE

alla proiezione in AP

RX in assiale (Frog Leg Lateral)

PLANNING

Cenni di biomeccanica

XB

A

Forze che agiscono sul cingolo pelvico durante la deambulazione

Forza peso: che agisce sul un braccio di leva X-B

Forza muscoli abduttori dell’anca: che agisce sul un braccio di leva A-B

Per mantenere la stazione

eretta in appoggio

monopodalico i muscoli

abduttori dell’anca devono

esercitare una forza pari a

2,5 volte quella del peso

corporeo a causa della

differenza di lunghezza del

braccio di leva X-B/A-B

PLANNING

Bilancia di Pauwels

Cenni di biomeccanica

PLANNING

A-B: Teardrop Aspetto inferio-mediale dell’acetabolo

Il bordo mediale rappresenta il labbro inferiore del muro acetabolare

C-D: Linea passante per i piccoli trocanteri femorali

Utile per la valutazione di dismetrie

A B

Linea ileo-ischiatica

CD

Determinazione del

Centro di Rotazione

della testa femorale

(CRF)

Diversi Metodi

• Metodo Pagnano

• Metodo Pierchon

Step 1: riferimenti radiografici

Angolo cervico-diafisario (CCD)

• Valore medio 125° (115-140)

• Esprime il grado di

lateralizzazione del femore,

influisce sulla lunghezza dell’off-

set e del braccio di leva degli

abduttori

Offset

• Distanza perpendicolare tra asse del

femore e centro di rotazione della

testa (CRF)

• Quantifica il grado di

lateralizzazione del femore e

influenza il braccio di leva degli

abduttori (lever arm)

Lever Arm

• Distanza tra CRF e la linea tangente al gran trocantere

• Funzione del CCD e dell’offset

• Esprime la tensione degli abduttori e quindi il momento della forza

muscolare che controbilancia il peso corporeo (principi di Pauwels)

• Esprime anche la tensione degli extrarotatori

Step 2: posizionamento del cotile

Inclinazione ottimale di circa 45°

rispetto al piano orizzontale

Buona copertura ossea del neo-

cotile

Rispetto della linea ileo-ischiatica

come limite mediale

Minor diametro possibile,

maggior rispetto del bone-stock

Step 2: posizionamento del cotileSpesso bisogna trovare un compromesso

tra posizionamento del cotile e

corrispondenza del centro di rotazione

ideale

Dal punto di vista biomeccanico è

conveniente tenersi medialmente al

CRF ideale, in quanto si riduce il

rapporto tra i due bracci di leva delle

forze che agiscono sul cingolo pelvico

(Principi di Pauwels)

E’ conveniente, inoltre cranializzare il

nuovo CRF piuttosto che caudalizzarlo, in

quanto più facile recuperare la dismetria

generata attraverso la scelta della

lunghezza della testa e dell’affondamento

dello stelo femorale

Step 3: posizionamento dello stelo

Mantenere un buon allineamento con

l’asse longitudinale del femore

Mantenere un buon contatto tra il profilo

dello stelo e le corticali femorali

Scegliere offset e lunghezza della testa

in base al CRF pre-determinato

Considerazioni

Offset e Lever Arm• Funzione della lunghezza del collo e dell’angolo CCD

• Esprimono il grado di lateralizzazione “dell’anca”

• Influenzano l’asse meccanico dell’arto inferiore

• Se insufficienti determinano zoppia poiché avvicinano le inserzioni dei

pelvi-trocanterici

• Se eccessivi determinano difficoltà alla riduzione, una prevalenza degli

extrarotatori, una dislocazione postero-mediale del gran trocantere

Offset e CRF• Fondamentali elementi di influenza sulla lunghezza degli arti

inferiori oltre che sulla lateralizzazione o medializzazione

dell’impianto protesico

PAZIENTE RX

PLANNING

CLINICA

BIOMECCANICA

Percorso diagnostico-terapeutico

BIOMECCANICA FISIOLOGICA VS BIOMECCANICA PROTESICA

Con l’impianto di una protesi,

si modificano gli equilibri

meccanici fisiologici

Scopo di una articolazione

artificiale è realizzare un sistema

che, in accordo con la cinematica

fisiologica, consenta di sopportare

i carichi e di minimizzare l’usura e

l’attrito, garantendo la necessaria

stabilità ed evitando l’insorgere di

reazioni dannose nell’organismo.

PAZIENTE RX

PLANNING

CLINICA

BIOMECCANICABIOMECCANICA FISIOLOGICA VS

BIOMECCANICA PROTESICA

LE SCELTE DEL CHIRURGO, VALUTATE IN BASE ALLE CARATTERISTICHE DEL PAZIENTE, SONO FONDAMENTALI PER IL RAGGIUNGIMENTO DELL’ OBIETTIVO

FATTORI OSTEOGENETICI

FATTORI MECCANICI

SCELTA DEI MATERIALI TECNICA CHIRURGICA

OBIETTIVO FINALE

Percorso diagnostico-terapeutico

SCELTA DEI MATERIALI

• Acetabolo• Diametro testa • Tribologia• Modularità• Stelo• Rivestimenti• Finiture Speciali

TECNICA CHIRURGICA

• ACCESSO STANDARD ( laterale; postero-laterale)

• ACCESSO MINI-INVASIVO (incisione cutanea ridotta, minor danno dei tessuti molli)

• TSS «Tissue Sparing Surgery» (oltre i tessuti molli, viene preservato il bone-stock)

• Chirurgia Computer-Assistita (CAS)

• Active Robot Surgery(abbandonata)

ALETTE

FILETTATURA

VITI

METAL BACK E MODULARITA’

PRESS FIT

CEMENTO

ACETABOLO

TRIBOLOGIA

NUOVI MATERIALI

STELO

1. PROTESI CEMENTATA O NON CEMENTATA ?

2. INTRODUZIONE DELLO STELO CORTO

3. EVOLUZIONE DAL PASSATO

La stabilità di un impianto protesico si ottiene in due tempi distinti

Al momento della procedura chirurgica, determinata dal press-fit dell’impianto

Il design dello stelo e della sua superficie impediscono i movimenti nel sito di impianto

Insieme dei processi biologici che portano alla formazione di nuovo tessuto osseo attorno alla protesi

Protesi Cementate Protesi Non Cementate

Protesi Non Cementate

Rivestimento Poroso

•Esistono diverse tipologie di rivestimenti porosi

•Struttura tridimensionale che stimola la produzione di nuovo tessuto osseo, favorendo i fenomeni osteoinduttivi ed osteoconduttivi

•Alla fine dei processi osteointegrativi si avrà una interconnessione con l’osso circostante

Rivestimento in Idrossiapatite (HA)

•Fosfato di calcio e carbonato di calcio, che costituiscono la matrice inorganica dell’osso, si trovano normalmente sotto forma di HA

•HA conferisce una rapida colonizzazione dell’impianto

•Grazie alle nuove tecniche, come il plasma-spray, il rivestimento è più sottile, resistente alla corrosione chimica e distribuito omogeneamente

•Conferiscono una buona stabilità primaria

•Il cemento riempie gli spazi tra osso e impianto,

migliorando la trasmissione dei carichi

•Assenza di fenomeni osteointegrativi, per la

presenza di un’interfaccia osso-cemento e di una

cemento-impianto (rimodellamento periprotesico)

•Aumentato rischio di frattura in pz particolarmente

attivi

•Usate nei pz anziani, con scarsa bone-quality

INTRODUZIONE DEGLI STELI CORTI

JISRF Short Stem Classification System

1. Head Stabilized

2. Neck Stabilized

3. Metaphyseal Stabilized

4. Conventional – Metaphyseal/Diaphyseal Stabilized

INTRODUZIONE DEGLI STELI CORTI

INTRODUZIONE DEGLI STELI CORTI

INTRODUZIONE DEGLI STELI CORTI

LA FILOSOFIA PROTESICA INCONTRA LA TECNICA CHIRURGICA

(Neck Stabilization)• Diametro medio-laterale ampio con la

presenza di un appoggio laterale

• Diametro antero-posteriore crescente in

direzione medio-laterale

• Forma priva di qualsiasi tipo di spigolo

che permette una più uniforme

trasmissione di carico alla metafisi

femorale

• Ampia superficie di contatto seppur con

una minore lunghezza (assenza dello

stelo) dell’impianto stesso (rispetto agli

steli tradizionali)

IMPORTANTI RAPPRESENTANTI DELLA TISSUE SPARING SURGERY

(TSS)

La TSS, è un razionale che si diversifica dalla mininvasività,

recentemente introdotta con successo dagli

Autori statunitensi, che suggerisce una riduzione

dell’incisione

cutanea ed il rispetto delle parti molli, senza far

cenno al rispetto del bone stock osseo per cui non prevede

l’impiego di protesi dedicate (miniprotesi). La TSS

invece prevede il rispetto di tutti i tessuti molli e dell’osso

per cui sono state realizzate protesi dedicate, finalizzate

al risparmio del patrimonio osseo .

• Primo Impianto : 21 gennaio 2010

• Eredità dei successi della protesi di Spotorno

• Eccellente stabilità primaria

• Stelo dal design conservativo

• Corretto ripristino dell’offset

• Alette prossimali e distali per incrementare la fissazione e la

stabilità rotazionale

• Non cementato basato sulla riconosciuta osteointegrazione

del rough blast titanium

• Utilizzabile in tutti gli approcci, compresi i mini-invasivi

• Design brevettato della raspa

EVOLUZIONE DAL PASSATO

GTS FEMORAL STEM

PRIMARY CEMENTLESS

PAZIENTE RX

PLANNING

CLINICA

BIOMECCANICA

FATTORI OSTEOGENETICI

FATTORI MECCANICI

SCELTA DEI MATERIALI TECNICA CHIRURGICA

VENGONO SODDISFATTI TUTTI I REQUISITI…OBIETTIVO RAGGIUNTO

Percorso diagnostico-terapeutico

LA CHIRURGIA COMPUTER ASSISTITA (CAS) SI PROPONE DI OTTIMIZZARE IL

POSIZIONAMENTO DELLA COMPONENTE ACETABOLARE (E SI LIMITA ALLA SOLA

APERTURA DEL CANALE FEMORALE, IN QUANTO LA POSSIBILITA’ DI NAVIGAZIONE

DELLE RASPE NON E’ ANCORA DISPONIBILE)

ALL’ELEVATO COSTO DELLA PROCEDURA, SI AGGIUNGONO DELLE INSIDIE

TEMI DI DIBATTITO SONO RAPPRESENTATI DA:

• UNA SBAGLIATA POSIZIONE DEL PAZIENTE CHE PUO’ PROVOCARE

UN’ ACQUISIZIONE FALSATA DEL PROFILO OSSEO

• RISCHIO DI SPOSTAMENTO DEI SENSORI E ALTERAZIONE DELL’ ACQUISIZIONE TC

• PROLUNGAMENTO ECCESSIVO DEL TEMPO CHIRURGICO

UN’ INTERESSANTE ALTERNATIVA E’ OFFERTA

DALLA SOLUZIONE «CUSTOM-MADE»

TECNICHE CHIRURGICHE INNOVATIVE

Last but not least the joker...

sorry…THE SURGEON!

GRAZIE

Approccio moderno alla protesica d’anca

Prof. F. Marcucci