- Email: [email protected]
Protesi di ginocchio a piatto rotante
,.
01-08-400
<:> <:>
co
'T <:>
.~ "0
<5
E
" E .,
t
Protesi di ginocchio a piatto rotante
.S
.,
..c::
.~ .~
..c::
.,u
I A.J. Polyzoides
..c:: u
';:
Riassunto. - L'usura del polietilene, con conseguente praduzione di detriti che pravocano osteo/isi, e 10 principa/e causa di fallimento delle pratesi totali di ginocchio. II design e 10 svi/uppo delle pratesi a piotto ratonte di ginocchio con un'ampia superficie articolare tibiofemorale mirano a ridurre gli stress do contotto sui polietilene, che si veri{icano frequentemente in pratesi senza congruenza tibiofemorale. La rotozione e 10 scivolamento del piotto mobile garantiscono /0 completa congruenza dinamica del movimento del ginocchio, minimizzando il contotto. In uno casistica di I22 pazienti con un follow-up do 9 a I lanni, solo 2 furano sottoposti a intervento di revisione della pratesi; a /0 anni il tasso di sopravvivenza cumulativa prospettica era del 98.3%, e del 94.9% nel peggiore dei casi per 10 perdita di 6 pazienti 01 followup. La doppia articolozione della componente meniscale mobile non ha dato prablemi e non si sono veri{icate lussazioni dell'impianto. I risultati funziona/i, a I0 anni, non sonG signi{icativamente differenti dai risu/tati migliori ottenuti con Ie pratesi totali condilari a inserto {isso. Uno studio condotto sugli inserti in po/ietilene rimossi ha dimostrato J'assenza di slaminamento e minima usura di penetrazione di circa 0.045 mm alJ'anno, circa 4 volte meno delle pratesi totoli di ginocchio, a conferma che Ie pratesi di ginocchio congruenti con i/ piotto mobile possono ridurre J'usura.
u
~
© 200 I. Ed,vons SClenv{tques et Medlcales ElseVier SAS. Tutti I dlrlrv nservov.
Parole chiave: ginocchio, pratesi totole di ginocchio, protesi di ginocchio, pratesi ratonte, inserto meniscale mobi/e.
Introduzione Le protesi di ginocchio con inserto mobile sono state introdotte per ridurre l'usura del polietilene e minimizzare gli stress di contatto. Si dividono in inserti meniscali e inserti a singolo piatto tibiale, entrambi costituiti da polietilene ad altissimo peso molecolare. La prima protesi a inserto meniscale mobile conformato, ideata a Oxford alia fine degli anni '70 da Goodfellow e 0' Connor, si dimostro un' efficace protesi monocompartimentale di ginocchio con buoni risultati funzionali e minor usura del polietilene fl. 5. IOJ. Essa fu seguita dalla protesi a inserto meniscale "New Jersey Low Contact Stress" (LCS®) con singoli inserti meniscali in polietilene, ancorati su un binario scavato sulla componente metallica della tibia [3J. Durante l'escursione del movimento, gli inserti meniscali convergono anteriormente e posteriormente lungo i loro binari, con possibile usura per la perdita di congruenza tra la componente femorale e gli inserti stessi. L'inserto meniscale mobile della LCS® e completamente congruente in estensione, mentre nella fase iniziale della flessione perde parte della sua congruenza. Infine, esso presenta un'asta, inserita in un cono posta
I
AJ· Po/yzo/des, MD.. FRCS. Former con.sultom Orthopaed,c Surgeon. So/lhull Hasp/col. and Honorary Senior Lecturer. Blrmmgham University, Afdf~nrlrJlp, HIJ(W()()(j Gmvp~
J6
Shirley, Solihul/. West Midlands. United Kmgdom
Tutti I n(enmeno blbllografia a questa cap/wla B·/O. 200/. 4 P
51
tfovono
10 PoIyzoldc~
nella componente tibiale metallica, che consente un' ampia rotazione evitando pero 10 scivolamento f3]. Dall'inizio degli anni '90, 10 sviluppo di protesi con inserto mobile e aumentato. Alcuni di questi inserti sono conformi al movimento del ginocchio, altri 10 sono solo in estensione. La maggior parte di queste protesi presenta una limitata rotazione delle componenti meniscali senza consentire 10 scivolamento, poiche il movimento e ridotto grazie alia presenza 0 di un dispositivo di arresto centrale oppure di due dispositivi di arresto posti sulla componente metallica tibiale per evitare la lussazione, nei casi in cui il legamento crociato posteriore (LCP) e stato conservato. Nelle protesi con scivolamento e rotazione completamente conforrni, e possibile sacrificare il LCP senza compromettere la stabilita della neoarticolazione. Se il ginoccbio presenta una grave deformazione anatomica, e indicato il sacrificio del LCP con ampio release delle parti molli circostanti al fine di ottenere un corretto bilanciamento capsulo-legamentoso durante la flessoestensione. Tuttavia, non esistono studi convincenti sull'utilita meccanica di conservare il LCP nelle protesi a inserto mobile. Un inserto mobile associato a una componente femorale modificata senza la conservazione del LCP dovrebbe incrementare la flessione del ginocchio e permettere al pazien-
te di sedersi con Ie gambe accavallate e di accovacciarsi. In una normale articolazione del ginocchio, la rotazione si verifica durante il movimento del ginocchio e durante la deambulazione: 5° di rotazione tibiale interna nella fase di appoggio e 10° di rotazione esterna nella fase oscillante [8]. Nelle protesi totali di ginocchio con inserto fisso, la rotazione si verifica solo su una superficie non congruente con conseguente incremento della stress di contatto, responsabile dell'usura del polietilene. Le protesi rotanti di ginocchio (Rotaglide®) permettono una rotazione di circa 12.5° su entrambi i lati. La rotazione e 10 scivolamento sono stati confermati fluoroscopicamente in 20 pazienti, selezionati in modo casuale 12-18 mesi dopo l'intervento. Presso I'Universita di Lund (Svezia) Toksvig-Larsen et al hanno condotto studi stereofotogrammici che confermano uno scivolamento anteroposteriore di 5 mm e la rotazione nei pazienti operati da 1 anna [16J.
Superficie di contatto tibiofemorale Le principali cause di usura del polietilene consistono in: tecnica chirurgica non appropriata, scarsa qualita del polietilene, inserti sottili e superfici articolari non
AJ Rorarmg Knee prostheses Ed,CJons Soenu(lques el M,&JJcoles Elsetiler SAS (Pons). Tuw I dmClJ nservalJ SurglCol TechnIques
In
OrthopaedICS ond Troumatology. 55 560
01-08-400
congruenti [21. Per quanta riguarda i primi tre aspetti, i problemi sono stati parzialmente risolti, mentre la maggior parte delle protesi presenta ancora superfici non congruenti, che possono essere responsabili dell' usura del polietilene con formazione di particelle che inducono una reazione sinoviale, caratterizzata da attivazione dei macrofagi e conseguente riassorbimento osseo periprotesico [II. 151. Studi retrospettivi sulle protesi Oxford Knee congruenti monocompartimentali hanno dimostrato I'assenza di slaminamento e una minima usura penetrante III. Un inserto mobile che consenta la flessoestensione con rotazione e scivolamento, come la protesi Oxford Knee, e molto piu adatto a risolvere il problema dell'usura e della generazione di particelle rispetto agli inserti meniscali mobili non congruenti. Nelle protesi condilari di ginocchio con inserto fisso non congruente si verificano importanti slaminamenti e grossi detriti, che provocano usura da fatica e rottura del polietilene 14 . 61. Nelle protesi con superfici parzialmente congruenti, il movimento di scivolamento causa l' usura da abrasione con produzione di particelle sottili (submicron). Si e cercato di stabilire se Ie particelle sottili aumentino nelle protesi a menischi mobili a elevata congruenza e i risultati di questi studi sono confortanti, in quanto sembra che nelle protesi a maggiore congruenza non si sviluppino maggiori percentuali di queste particelle [14 1. Tutte Ie protesi condilari con inserto fisso sono totalmente 0 parzialmente incongruenti e presentano una superficie di contatto di circa 100-300 mm 2 , con uno stress di contatto pari a 60 MPa, a eccezione della protesi di Freeman Samuelson che presenta una superficie di contatto superiore a 600 mm2 [ 121. La protesi New Jersey LCS® ha una superficie di contatto di 600-700 mm2 in estensione [91. L'area di contatto della protesi Rotaglide®, valutata indipendentemente dagli Orthopaedic Research Laboratories del Mount Sinai Hospital di Cleveland, e di 730 mm2 in estensione, di 1000 mm 2 a 60° di flessione e di 700 mm2 a 90° di flessione, con uno stress di contatto inferiore a 10 MPa, molto inferiore al livello di resistenza del polietilene (circa 20 MPa) [91. Si e fatto riferimento esclusivamente alle protesi con inserto meniscale mobile e a quelle con inserto fisso, con risultati pubblicati superiori a 10 anni. La protesi rotante di ginocchio e costituita da un inserto meniscale tibiofemorale mobiIe tripartito, congruente in flessione e in estensione (Fig. 1). L'inserto in polietilene ruota di 12.5° su ogni lato e scivola in direzione anteroposteriore sulla lucidissima componente metallica tibiale (Fig. 2). Ci sono due dispositivi di arresto, in sede anterocentrale, per impedire la lussa2
Protesi di ginocchio a piatto rotante
1 Inserto protesico mobile a tre componenti: l'inserto in polietilene ruota e scivola mantenendo la congruenza dalI'estensione alIa jIessione.
Extension
Flexion
2 Schema che dimostra la congruenza in estensione e jIessione: 12.5 0 di rotazione su ogni lato; 5 mm di scivolamento anteroposteriore con due dispositivi di arresto che impediscono la lussazione del/'inserto.
zione dell'impianto; inoltre, la componente tibiale presenta un' asta centrale e due perni laterali. Sono disponibili inserti in polietilene di altezza variabile da 7 a 17 mm con incrementi di 2.5 mm. La rotazione consente l' allineamento dell' articolazione del ginocchio, correggendo Ie residue malrotazioni delle componenti; la componente femorale e asimmetrica e presenta un costante raggio di curvatura in flessione sull' articolazione tibiofemorale, tale da garantire la congruenza [13J. Sia la componente femorale sia quella tibiale sono costituite da una lega di cromo-cobalto. Esistono due misure, standard e piccola, della componente rotulea in UHMWP, che e sagomata a cupola con un perno centrale.
Indicazioni La protesi Rotaglide® puo essere utilizzata nella gonartrosi primaria e secondaria, nei giovani con artrite reumatoide (soprattutto per il vantaggio della minor usura con I'incremento dell'articolarita) e nei pazienti in cui I' osteotomia tibiale alta non ha avuto successo. La rotula viene protesizzata quando possibile in tutti i pazienti con artrite reumatoide e selettivamente in quelli piu attivi con osteoartrite.
Tecnica chirurgica L'intervento viene effettuato in una sala operatoria munita di flusso verticale lami-
Protesi di ginocchio a piatto rotante nare, utilizzando exhaust suit. Si applica il laccio emostatico alla coscia solo in assenza di controindicazioni. L'incisione cutanea utilizzata e anteromediale; in presenza di deviazioni in varo/valgo si effettua il release delle parti molli e, al termine delle osteotomie femorotibiali, si dovra ottenere un corretto bilanciamento dei legamenti collaterali nella flessoestensione. L' osteotomia trasversale della tibia viene eseguita con un'inclinazione posteriore di 10°, utilizzando 10 strumentario extramidollare. L'inclinazione posteriore e meccanicamente importante per prevenire deviazioni anteroposteriori e per diminuire gli stress rotazionali. Ai chirurghi che preferiscono conservare il crociato posteriore si ricorda che l'inserzione di questo legamento e distale rispetto allivello di osteotomia e pertanto non viene tagliata. I tre tagli femorali vengono realizzati utilizzando 10 strumentario intrarnidollare, con 5_7° di valgo e, grazie alia nuova guida anteriore, 3_5° di rotazione estema della componente femorale per migliorare il tracking rotuleo ed evitare COSl I' alarotomia estema. Dopo aver realizzato i tagli, si devono controllare gli eventuali gap ossei in flessione e in estensione utilizzando uno spaziatore di altezza pari all'inserto in polietilene per essere sicuri che i legamenti collaterali siano stabili e che I' asse dell' arto sia corretto. Tutte Ie componenti vengono cementate. Occorre dedicare particolare attenzione al tracking rotuleo e al risparrnio dell' arteria genicolata superolaterale se si effettua il release del retinacolo laterale. Prima di chiudere, e necessario controllare che con la flessione del ginocchio non ci sia il lift-off del condilo femorale 0 il sollevamento anteriore dell'inserto in polietilene, che si verifica con un legamento crociato posteriore teso. In questa caso, e necessario il release del legamento e della capsula. Si posizionano i drenaggi e si sutura a strati la capsula in flessione.
Risultati Risultati clinici: all' ultima review 12 pazienti erano morti, 6 erano stati persi al follow-up e 116, di cui 70 femrnine e 46 maschi (eta media 72 anni), erano disponibili per un controllo clinico-radiografico. II follow-up massimo era di II anni, mentre il minimo di 9 anni. Lo studio comprendeva 106 pazienti affetti da gonartrosi e 10 da artrite reumatoide. Risoluzione del dolore: prima dell'intervento tutti i pazienti presentavano gonalgia severa 0 moderata. Al controllo, 107 pazienti (92%) riferivano una completa remissione della sintomatologia dolorosa. Articolarita (ROM, Range OfMovement): la flessione preoperatoria media era di 100°, incrementata a 112° dopo I' intervento, con
01-08-400
3 Radiografie che mostrano Ie componenti femorale e tibiale cementate con 100 di inclinazione posteriore. La rotula eprotesizzata.
1'85% dei pazienti che riusciva a raggiungere una flessione di 110-140°. Varo-valgo: dopo l'intervento tutti i pazienti presentavano 5° di valgo, eccetto 2 con 10° di varo che vennero revisionati per il fallimento della protesi. Novantatre pazienti (81%) potevano deambulare quotidianamente per piu di 3-4 Ian senza lamentare dolore. Non si verificarono infezioni profonde. II controllo radiografico veniva effettuato a 3, 6, 12 mesi dopo I'intervento e poi annualmente (Fig. 3). Aspetto radiografico: 10 pazienti presentavano una linea di radiotrasparenza di circa 1 mrn inferiormente e attomo alia componente metallica tibiale. Questi pazienti non presentavano dolore ne incremento della radiotrasparenza dopo il primo anna e per i successivi 10 anni. Non si evidenziarono aree di osteolisi ne di mobilizzazione della componente tibiale. Complicanze: 2 pazienti vennero rioperati: una paziente obesa con piu di 10° di varo postoperatorio a causa della rottura dell'inserto da 7 mrn verificatasi 4 anni dopo l'intervento e un paziente che 2 anni dopo I'intervento presento una mobilizzazione asettica della componente femorale per scarsa fissazione primaria. II tasso di sopravvivenza cumulativo delle protesi era del 98.3%, mentre il tasso di sopravvivenza peggiore era del 94.9% per la perdita di 6 pazienti al follow-up.
no esaminati dagli ingegneri del Corin Medical (Regno Unito), trarnite una valutazione macroscopica e con la tecnica dial gauge (calibro a quadrante) per determinare 10 spessore minimo dell'inserto, comparandoli con tre nuovi inserti di pari spessoreo L'inserto rimosso dopo 10 anni fu inviato per essere esaminato al Nuclear Research Centre di Harwell, (Regno Unito). Nessuno degli inserti rimossi presento slaminamenti e usura visibile sulla superficie 0 suI punto di contatto del polietilene con il dispositivo di arresto metallico della componente tibiale. Inoltre, studi di biomeccanica in laboratorio confermarana I' assenza di usura della superficie del polietilene a 2, 4 e 5 anni. L'inserto di 10 anni non dimostro slaminamento rna un certo grado di corrosione. II grado medio di usura annuale era di 0.046 mm, paragonabile a quello del menisco mobile della protesi unicompartimentale tipo Oxford, con un tasso di usura annuale di 0.043-0.026 mm, cioe 4-5 volte inferiore a quello delle protesi d'anca.
Conclusione
Studi sulla rimozione dell'inserto in polietilene a piatto rotante
La protesi di ginocchio con inserto rotante congruente, con un'accurata tecnica chirurgica, permette di ottenere buoni risultati funzionali a 10 anni e una risoluzione pressoche totale della gonalgia. La doppia articolazione della protesi non aumenta i rischi 0 il tasso di fallimento. Dagli studi condotti sugli inserti in polietilene rimossi risulta un 'usura del polietilene ridotta.
Sono state esaminate quattro protesi con inserto mobile: due da pazienti deceduti a 10 e 5 anni dall'intervento, e due da revisioni effettuate a 4 e 2 anni di distanza dal primo intervento. Tre di questi inserti furo-
Ringraziamenti. - L' Autore rigrazia Mr. S. Brooks FReS, Solihull UK, per l'analisi dei risultati clinici, e il Dr. A. Tsakonas MD, Thessaloniki, Greece, co-designer, per i suoi utili consiglio
3
Protesi di ginocchio a piatto rotante
01-08-400
Indice bibliogra[ico [I] Argenson J, O'Connor JJ, Polyethylene wear in meniscal knee replacement 1-9 years retrieval analysis of the Oxford knee.) Bone )Olnt Surg Br 1992; 74: 228-232 [2] Bartel DL, Rawlinson JJ, Burnstein AH, Ranawat CS, Flynn WF Jr. Stress in polyethylene components of contemporal-y total knee replacement. Clln Orthop 1995; 317: 76-82 [3] Buechal FF, Pappas MJ.The New Jersey low contact stress knee replacement system; biomechanical rationale and review of the first I 23 cases. Arch Orthop Trauma Surg 1986; 105: 197-204 [4] Engh GA, Dywer KA, Hanes CK, Polyethylene on metal backed tibial components in total and unicondylar knee prostheses.) Bone Joint Surg Br 1992; 74: 9-17 [5] Goodfellow JH, Kershaw CJ, Benson MK, O'Connor JJ. Oxford knee for unicompartmental osteoarthritis.) Bone Joint Surg Br 1988; 70: 692-701 [6] Goodman S, Ligren L. Polyethylene wear in knee arthroplasty Acto Orthop Scand 1992; 63: 358-364
4
[7] Knutson K, Lewold S, Robertsson 0 et al. Swedish knee arthroplasty register' a nationwide study of 30, 000 knees, 1967-1992. Acta Orthop Scond 1994; 65: 375-386 [8] Lafortune MA, Cavanagh PR, Sommer MS, KalenakAThe 3 dimensional kinematics of the human knee during walking.) Biomech 1992; 25: 347-357 [9] Morra EA, Postak PD, Greenwald SA The influence of mobile bearing knee geometry on the wear of UHMWP Tibial Inserts. A fin~e element study. Orthopoaedic Research Laboratories, The Mount Sinai Medical Centre, Ohio. MOS, 1998 [10] Murray DW, Goodfellow JH, O'Connor JJ. The Oxford medial unicompartmental arthroplasty) Bone )olnt Surg Br 1998; 80: 983-989 [I I] Murray DW, Rushton N. Microphages stimulate bone resorption when they phagocytose particles,) Bone )Olnt Surg Br 1990; 72: 988-992
[12] Plante-Bordeneuve P, Freeman MA High density polyethylene wear in conforming tibia-femoral prostheses.) Bone)oint Surg Br 1993; 75: 630-636 [I 3] Polyzoides AJ, Dendrinos GK, Tsakonas A The rotaglide total knee arthroplasty) Arthroplasty 1996; I I: 453-459 [14] Sathasiviam S, Walker PS, Campbell PWili mobile bearing knees reduce polyethylene wear compared to fixed bearing designs? Internal conference on knee replacement 1974-2024, Inst~ute Mechanical Engineering, London, April 1999 [15] Schmalzried TP, Jasty M, Harris WHo Periprosthetic bone loss in total hip arthroplasty; polyethylene wear debris and the concept of effective joint space.) Bone Joint Surg Am 1992; 74: 849-868 [16]Toksvig-Larsen S, Jam Lp,Yuan X, Ryd L, Lindstrand A How mobile is a mobile knee prosthesis (mobile platform)? EORS (EFORT), Barcelona, Spain, April 1997
01-08-400
<:> <:>
co
'T <:>
.~ "0
<5
E
" E .,
t
Protesi di ginocchio a piatto rotante
.S
.,
..c::
.~ .~
..c::
.,u
I A.J. Polyzoides
..c:: u
';:
Riassunto. - L'usura del polietilene, con conseguente praduzione di detriti che pravocano osteo/isi, e 10 principa/e causa di fallimento delle pratesi totali di ginocchio. II design e 10 svi/uppo delle pratesi a piotto ratonte di ginocchio con un'ampia superficie articolare tibiofemorale mirano a ridurre gli stress do contotto sui polietilene, che si veri{icano frequentemente in pratesi senza congruenza tibiofemorale. La rotozione e 10 scivolamento del piotto mobile garantiscono /0 completa congruenza dinamica del movimento del ginocchio, minimizzando il contotto. In uno casistica di I22 pazienti con un follow-up do 9 a I lanni, solo 2 furano sottoposti a intervento di revisione della pratesi; a /0 anni il tasso di sopravvivenza cumulativa prospettica era del 98.3%, e del 94.9% nel peggiore dei casi per 10 perdita di 6 pazienti 01 followup. La doppia articolozione della componente meniscale mobile non ha dato prablemi e non si sono veri{icate lussazioni dell'impianto. I risultati funziona/i, a I0 anni, non sonG signi{icativamente differenti dai risu/tati migliori ottenuti con Ie pratesi totali condilari a inserto {isso. Uno studio condotto sugli inserti in po/ietilene rimossi ha dimostrato J'assenza di slaminamento e minima usura di penetrazione di circa 0.045 mm alJ'anno, circa 4 volte meno delle pratesi totoli di ginocchio, a conferma che Ie pratesi di ginocchio congruenti con i/ piotto mobile possono ridurre J'usura.
u
~
© 200 I. Ed,vons SClenv{tques et Medlcales ElseVier SAS. Tutti I dlrlrv nservov.
Parole chiave: ginocchio, pratesi totole di ginocchio, protesi di ginocchio, pratesi ratonte, inserto meniscale mobi/e.
Introduzione Le protesi di ginocchio con inserto mobile sono state introdotte per ridurre l'usura del polietilene e minimizzare gli stress di contatto. Si dividono in inserti meniscali e inserti a singolo piatto tibiale, entrambi costituiti da polietilene ad altissimo peso molecolare. La prima protesi a inserto meniscale mobile conformato, ideata a Oxford alia fine degli anni '70 da Goodfellow e 0' Connor, si dimostro un' efficace protesi monocompartimentale di ginocchio con buoni risultati funzionali e minor usura del polietilene fl. 5. IOJ. Essa fu seguita dalla protesi a inserto meniscale "New Jersey Low Contact Stress" (LCS®) con singoli inserti meniscali in polietilene, ancorati su un binario scavato sulla componente metallica della tibia [3J. Durante l'escursione del movimento, gli inserti meniscali convergono anteriormente e posteriormente lungo i loro binari, con possibile usura per la perdita di congruenza tra la componente femorale e gli inserti stessi. L'inserto meniscale mobile della LCS® e completamente congruente in estensione, mentre nella fase iniziale della flessione perde parte della sua congruenza. Infine, esso presenta un'asta, inserita in un cono posta
I
AJ· Po/yzo/des, MD.. FRCS. Former con.sultom Orthopaed,c Surgeon. So/lhull Hasp/col. and Honorary Senior Lecturer. Blrmmgham University, Afdf~nrlrJlp, HIJ(W()()(j Gmvp~
J6
Shirley, Solihul/. West Midlands. United Kmgdom
Tutti I n(enmeno blbllografia a questa cap/wla B·/O. 200/. 4 P
51
tfovono
10 PoIyzoldc~
nella componente tibiale metallica, che consente un' ampia rotazione evitando pero 10 scivolamento f3]. Dall'inizio degli anni '90, 10 sviluppo di protesi con inserto mobile e aumentato. Alcuni di questi inserti sono conformi al movimento del ginocchio, altri 10 sono solo in estensione. La maggior parte di queste protesi presenta una limitata rotazione delle componenti meniscali senza consentire 10 scivolamento, poiche il movimento e ridotto grazie alia presenza 0 di un dispositivo di arresto centrale oppure di due dispositivi di arresto posti sulla componente metallica tibiale per evitare la lussazione, nei casi in cui il legamento crociato posteriore (LCP) e stato conservato. Nelle protesi con scivolamento e rotazione completamente conforrni, e possibile sacrificare il LCP senza compromettere la stabilita della neoarticolazione. Se il ginoccbio presenta una grave deformazione anatomica, e indicato il sacrificio del LCP con ampio release delle parti molli circostanti al fine di ottenere un corretto bilanciamento capsulo-legamentoso durante la flessoestensione. Tuttavia, non esistono studi convincenti sull'utilita meccanica di conservare il LCP nelle protesi a inserto mobile. Un inserto mobile associato a una componente femorale modificata senza la conservazione del LCP dovrebbe incrementare la flessione del ginocchio e permettere al pazien-
te di sedersi con Ie gambe accavallate e di accovacciarsi. In una normale articolazione del ginocchio, la rotazione si verifica durante il movimento del ginocchio e durante la deambulazione: 5° di rotazione tibiale interna nella fase di appoggio e 10° di rotazione esterna nella fase oscillante [8]. Nelle protesi totali di ginocchio con inserto fisso, la rotazione si verifica solo su una superficie non congruente con conseguente incremento della stress di contatto, responsabile dell'usura del polietilene. Le protesi rotanti di ginocchio (Rotaglide®) permettono una rotazione di circa 12.5° su entrambi i lati. La rotazione e 10 scivolamento sono stati confermati fluoroscopicamente in 20 pazienti, selezionati in modo casuale 12-18 mesi dopo l'intervento. Presso I'Universita di Lund (Svezia) Toksvig-Larsen et al hanno condotto studi stereofotogrammici che confermano uno scivolamento anteroposteriore di 5 mm e la rotazione nei pazienti operati da 1 anna [16J.
Superficie di contatto tibiofemorale Le principali cause di usura del polietilene consistono in: tecnica chirurgica non appropriata, scarsa qualita del polietilene, inserti sottili e superfici articolari non
AJ Rorarmg Knee prostheses Ed,CJons Soenu(lques el M,&JJcoles Elsetiler SAS (Pons). Tuw I dmClJ nservalJ SurglCol TechnIques
In
OrthopaedICS ond Troumatology. 55 560
01-08-400
congruenti [21. Per quanta riguarda i primi tre aspetti, i problemi sono stati parzialmente risolti, mentre la maggior parte delle protesi presenta ancora superfici non congruenti, che possono essere responsabili dell' usura del polietilene con formazione di particelle che inducono una reazione sinoviale, caratterizzata da attivazione dei macrofagi e conseguente riassorbimento osseo periprotesico [II. 151. Studi retrospettivi sulle protesi Oxford Knee congruenti monocompartimentali hanno dimostrato I'assenza di slaminamento e una minima usura penetrante III. Un inserto mobile che consenta la flessoestensione con rotazione e scivolamento, come la protesi Oxford Knee, e molto piu adatto a risolvere il problema dell'usura e della generazione di particelle rispetto agli inserti meniscali mobili non congruenti. Nelle protesi condilari di ginocchio con inserto fisso non congruente si verificano importanti slaminamenti e grossi detriti, che provocano usura da fatica e rottura del polietilene 14 . 61. Nelle protesi con superfici parzialmente congruenti, il movimento di scivolamento causa l' usura da abrasione con produzione di particelle sottili (submicron). Si e cercato di stabilire se Ie particelle sottili aumentino nelle protesi a menischi mobili a elevata congruenza e i risultati di questi studi sono confortanti, in quanto sembra che nelle protesi a maggiore congruenza non si sviluppino maggiori percentuali di queste particelle [14 1. Tutte Ie protesi condilari con inserto fisso sono totalmente 0 parzialmente incongruenti e presentano una superficie di contatto di circa 100-300 mm 2 , con uno stress di contatto pari a 60 MPa, a eccezione della protesi di Freeman Samuelson che presenta una superficie di contatto superiore a 600 mm2 [ 121. La protesi New Jersey LCS® ha una superficie di contatto di 600-700 mm2 in estensione [91. L'area di contatto della protesi Rotaglide®, valutata indipendentemente dagli Orthopaedic Research Laboratories del Mount Sinai Hospital di Cleveland, e di 730 mm2 in estensione, di 1000 mm 2 a 60° di flessione e di 700 mm2 a 90° di flessione, con uno stress di contatto inferiore a 10 MPa, molto inferiore al livello di resistenza del polietilene (circa 20 MPa) [91. Si e fatto riferimento esclusivamente alle protesi con inserto meniscale mobile e a quelle con inserto fisso, con risultati pubblicati superiori a 10 anni. La protesi rotante di ginocchio e costituita da un inserto meniscale tibiofemorale mobiIe tripartito, congruente in flessione e in estensione (Fig. 1). L'inserto in polietilene ruota di 12.5° su ogni lato e scivola in direzione anteroposteriore sulla lucidissima componente metallica tibiale (Fig. 2). Ci sono due dispositivi di arresto, in sede anterocentrale, per impedire la lussa2
Protesi di ginocchio a piatto rotante
1 Inserto protesico mobile a tre componenti: l'inserto in polietilene ruota e scivola mantenendo la congruenza dalI'estensione alIa jIessione.
Extension
Flexion
2 Schema che dimostra la congruenza in estensione e jIessione: 12.5 0 di rotazione su ogni lato; 5 mm di scivolamento anteroposteriore con due dispositivi di arresto che impediscono la lussazione del/'inserto.
zione dell'impianto; inoltre, la componente tibiale presenta un' asta centrale e due perni laterali. Sono disponibili inserti in polietilene di altezza variabile da 7 a 17 mm con incrementi di 2.5 mm. La rotazione consente l' allineamento dell' articolazione del ginocchio, correggendo Ie residue malrotazioni delle componenti; la componente femorale e asimmetrica e presenta un costante raggio di curvatura in flessione sull' articolazione tibiofemorale, tale da garantire la congruenza [13J. Sia la componente femorale sia quella tibiale sono costituite da una lega di cromo-cobalto. Esistono due misure, standard e piccola, della componente rotulea in UHMWP, che e sagomata a cupola con un perno centrale.
Indicazioni La protesi Rotaglide® puo essere utilizzata nella gonartrosi primaria e secondaria, nei giovani con artrite reumatoide (soprattutto per il vantaggio della minor usura con I'incremento dell'articolarita) e nei pazienti in cui I' osteotomia tibiale alta non ha avuto successo. La rotula viene protesizzata quando possibile in tutti i pazienti con artrite reumatoide e selettivamente in quelli piu attivi con osteoartrite.
Tecnica chirurgica L'intervento viene effettuato in una sala operatoria munita di flusso verticale lami-
Protesi di ginocchio a piatto rotante nare, utilizzando exhaust suit. Si applica il laccio emostatico alla coscia solo in assenza di controindicazioni. L'incisione cutanea utilizzata e anteromediale; in presenza di deviazioni in varo/valgo si effettua il release delle parti molli e, al termine delle osteotomie femorotibiali, si dovra ottenere un corretto bilanciamento dei legamenti collaterali nella flessoestensione. L' osteotomia trasversale della tibia viene eseguita con un'inclinazione posteriore di 10°, utilizzando 10 strumentario extramidollare. L'inclinazione posteriore e meccanicamente importante per prevenire deviazioni anteroposteriori e per diminuire gli stress rotazionali. Ai chirurghi che preferiscono conservare il crociato posteriore si ricorda che l'inserzione di questo legamento e distale rispetto allivello di osteotomia e pertanto non viene tagliata. I tre tagli femorali vengono realizzati utilizzando 10 strumentario intrarnidollare, con 5_7° di valgo e, grazie alia nuova guida anteriore, 3_5° di rotazione estema della componente femorale per migliorare il tracking rotuleo ed evitare COSl I' alarotomia estema. Dopo aver realizzato i tagli, si devono controllare gli eventuali gap ossei in flessione e in estensione utilizzando uno spaziatore di altezza pari all'inserto in polietilene per essere sicuri che i legamenti collaterali siano stabili e che I' asse dell' arto sia corretto. Tutte Ie componenti vengono cementate. Occorre dedicare particolare attenzione al tracking rotuleo e al risparrnio dell' arteria genicolata superolaterale se si effettua il release del retinacolo laterale. Prima di chiudere, e necessario controllare che con la flessione del ginocchio non ci sia il lift-off del condilo femorale 0 il sollevamento anteriore dell'inserto in polietilene, che si verifica con un legamento crociato posteriore teso. In questa caso, e necessario il release del legamento e della capsula. Si posizionano i drenaggi e si sutura a strati la capsula in flessione.
Risultati Risultati clinici: all' ultima review 12 pazienti erano morti, 6 erano stati persi al follow-up e 116, di cui 70 femrnine e 46 maschi (eta media 72 anni), erano disponibili per un controllo clinico-radiografico. II follow-up massimo era di II anni, mentre il minimo di 9 anni. Lo studio comprendeva 106 pazienti affetti da gonartrosi e 10 da artrite reumatoide. Risoluzione del dolore: prima dell'intervento tutti i pazienti presentavano gonalgia severa 0 moderata. Al controllo, 107 pazienti (92%) riferivano una completa remissione della sintomatologia dolorosa. Articolarita (ROM, Range OfMovement): la flessione preoperatoria media era di 100°, incrementata a 112° dopo I' intervento, con
01-08-400
3 Radiografie che mostrano Ie componenti femorale e tibiale cementate con 100 di inclinazione posteriore. La rotula eprotesizzata.
1'85% dei pazienti che riusciva a raggiungere una flessione di 110-140°. Varo-valgo: dopo l'intervento tutti i pazienti presentavano 5° di valgo, eccetto 2 con 10° di varo che vennero revisionati per il fallimento della protesi. Novantatre pazienti (81%) potevano deambulare quotidianamente per piu di 3-4 Ian senza lamentare dolore. Non si verificarono infezioni profonde. II controllo radiografico veniva effettuato a 3, 6, 12 mesi dopo I'intervento e poi annualmente (Fig. 3). Aspetto radiografico: 10 pazienti presentavano una linea di radiotrasparenza di circa 1 mrn inferiormente e attomo alia componente metallica tibiale. Questi pazienti non presentavano dolore ne incremento della radiotrasparenza dopo il primo anna e per i successivi 10 anni. Non si evidenziarono aree di osteolisi ne di mobilizzazione della componente tibiale. Complicanze: 2 pazienti vennero rioperati: una paziente obesa con piu di 10° di varo postoperatorio a causa della rottura dell'inserto da 7 mrn verificatasi 4 anni dopo l'intervento e un paziente che 2 anni dopo I'intervento presento una mobilizzazione asettica della componente femorale per scarsa fissazione primaria. II tasso di sopravvivenza cumulativo delle protesi era del 98.3%, mentre il tasso di sopravvivenza peggiore era del 94.9% per la perdita di 6 pazienti al follow-up.
no esaminati dagli ingegneri del Corin Medical (Regno Unito), trarnite una valutazione macroscopica e con la tecnica dial gauge (calibro a quadrante) per determinare 10 spessore minimo dell'inserto, comparandoli con tre nuovi inserti di pari spessoreo L'inserto rimosso dopo 10 anni fu inviato per essere esaminato al Nuclear Research Centre di Harwell, (Regno Unito). Nessuno degli inserti rimossi presento slaminamenti e usura visibile sulla superficie 0 suI punto di contatto del polietilene con il dispositivo di arresto metallico della componente tibiale. Inoltre, studi di biomeccanica in laboratorio confermarana I' assenza di usura della superficie del polietilene a 2, 4 e 5 anni. L'inserto di 10 anni non dimostro slaminamento rna un certo grado di corrosione. II grado medio di usura annuale era di 0.046 mm, paragonabile a quello del menisco mobile della protesi unicompartimentale tipo Oxford, con un tasso di usura annuale di 0.043-0.026 mm, cioe 4-5 volte inferiore a quello delle protesi d'anca.
Conclusione
Studi sulla rimozione dell'inserto in polietilene a piatto rotante
La protesi di ginocchio con inserto rotante congruente, con un'accurata tecnica chirurgica, permette di ottenere buoni risultati funzionali a 10 anni e una risoluzione pressoche totale della gonalgia. La doppia articolazione della protesi non aumenta i rischi 0 il tasso di fallimento. Dagli studi condotti sugli inserti in polietilene rimossi risulta un 'usura del polietilene ridotta.
Sono state esaminate quattro protesi con inserto mobile: due da pazienti deceduti a 10 e 5 anni dall'intervento, e due da revisioni effettuate a 4 e 2 anni di distanza dal primo intervento. Tre di questi inserti furo-
Ringraziamenti. - L' Autore rigrazia Mr. S. Brooks FReS, Solihull UK, per l'analisi dei risultati clinici, e il Dr. A. Tsakonas MD, Thessaloniki, Greece, co-designer, per i suoi utili consiglio
3
Protesi di ginocchio a piatto rotante
01-08-400
Indice bibliogra[ico [I] Argenson J, O'Connor JJ, Polyethylene wear in meniscal knee replacement 1-9 years retrieval analysis of the Oxford knee.) Bone )Olnt Surg Br 1992; 74: 228-232 [2] Bartel DL, Rawlinson JJ, Burnstein AH, Ranawat CS, Flynn WF Jr. Stress in polyethylene components of contemporal-y total knee replacement. Clln Orthop 1995; 317: 76-82 [3] Buechal FF, Pappas MJ.The New Jersey low contact stress knee replacement system; biomechanical rationale and review of the first I 23 cases. Arch Orthop Trauma Surg 1986; 105: 197-204 [4] Engh GA, Dywer KA, Hanes CK, Polyethylene on metal backed tibial components in total and unicondylar knee prostheses.) Bone Joint Surg Br 1992; 74: 9-17 [5] Goodfellow JH, Kershaw CJ, Benson MK, O'Connor JJ. Oxford knee for unicompartmental osteoarthritis.) Bone Joint Surg Br 1988; 70: 692-701 [6] Goodman S, Ligren L. Polyethylene wear in knee arthroplasty Acto Orthop Scand 1992; 63: 358-364
4
[7] Knutson K, Lewold S, Robertsson 0 et al. Swedish knee arthroplasty register' a nationwide study of 30, 000 knees, 1967-1992. Acta Orthop Scond 1994; 65: 375-386 [8] Lafortune MA, Cavanagh PR, Sommer MS, KalenakAThe 3 dimensional kinematics of the human knee during walking.) Biomech 1992; 25: 347-357 [9] Morra EA, Postak PD, Greenwald SA The influence of mobile bearing knee geometry on the wear of UHMWP Tibial Inserts. A fin~e element study. Orthopoaedic Research Laboratories, The Mount Sinai Medical Centre, Ohio. MOS, 1998 [10] Murray DW, Goodfellow JH, O'Connor JJ. The Oxford medial unicompartmental arthroplasty) Bone )olnt Surg Br 1998; 80: 983-989 [I I] Murray DW, Rushton N. Microphages stimulate bone resorption when they phagocytose particles,) Bone )Olnt Surg Br 1990; 72: 988-992
[12] Plante-Bordeneuve P, Freeman MA High density polyethylene wear in conforming tibia-femoral prostheses.) Bone)oint Surg Br 1993; 75: 630-636 [I 3] Polyzoides AJ, Dendrinos GK, Tsakonas A The rotaglide total knee arthroplasty) Arthroplasty 1996; I I: 453-459 [14] Sathasiviam S, Walker PS, Campbell PWili mobile bearing knees reduce polyethylene wear compared to fixed bearing designs? Internal conference on knee replacement 1974-2024, Inst~ute Mechanical Engineering, London, April 1999 [15] Schmalzried TP, Jasty M, Harris WHo Periprosthetic bone loss in total hip arthroplasty; polyethylene wear debris and the concept of effective joint space.) Bone Joint Surg Am 1992; 74: 849-868 [16]Toksvig-Larsen S, Jam Lp,Yuan X, Ryd L, Lindstrand A How mobile is a mobile knee prosthesis (mobile platform)? EORS (EFORT), Barcelona, Spain, April 1997