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4 mars 2007 7 04 /03 /mars /2007 14:40



Abel Wakai, MB, Desmond C. Winter, MD, John T. Street, MB, e Paul H. Redmond, MCh

Sommario
Il laccio pneumatico mantiene il campo relativamente libero dal sangue durante gli interventi chirurgici agli arti , riduce la perdita ematica , aiuta l’identificazione delle strutture vitali e accelera la procedura . Tuttavia , può indurre una lesione da ischemia - riperfusione con conseguenze locali e sistemiche potenzialmente dannose . I moderni lacci pneumatici vengono progettati con meccanismi per regolare e mantenere la pressione . La manutenzione di routine aiuta a garantire che tali sistemi lavorino appropriatamente . Le complicanze relative all’uso del laccio pneumatico sono la tumefazione postoperatoria , il ritardo nel recupero della forza muscolare , la neuroaprassia da compressione , l’ematoma della ferita con rischio potenziale di infezione , la lesione vascolare , la necrosi dei tessuti e la sindrome compartimentale . Possono anche verificarsi complicanze sistemiche . L’incidenza delle complicanze può essere ridotta utilizzando lacci più grandi e tramite una valutazione preoperatoria accurata e l’aderenza ai principi accettati sull’uso del laccio pneumatico .


J Am Acad Orthop Surg 2001 ; 9 : 345 - 351

Il laccio pneumatico è stato introdotto nel 1904 da Harvey Cushing per mantenere libero il campo operatorio dal sangue durante gli interventi agli arti. Da allora, il suo uso è diventato quasi di routine e il presupposto assai diffuso che mantenere il campo libero dal sangue è di importanza fondamentale porta molti chirurghi a perdere di vista la natura potenzialmente dannosa di tale mezzo.1
I lacci pneumatici moderni sono progettati per ridurre l’incidenza di complicanze e studi clinici prospettici randomizzati non hanno dimostrato alcun effetto deleterio a lungo termine per l’utilizzo del laccio negli interventi agli arti.2,3 Nonostante ciò, il suo utilizzo è ancora associato a grave morbilità4-8 potenziale e persino a mortalità.9 Quindi è importante per il chirurgo ortopedico essere a conoscenza della fisiopatologia della lesione da ischemia-riperfusione indotta dal laccio sui muscoli scheletrici e delle insidie potenziali dell’utilizzo del laccio pneumatico. Le scoperte nella biologia molecolare stanno accrescendo la nostra conoscenza relativa agli effetti della lesione di ischemia-riperfusione indotta dal laccio pneumatico a livello cellulare, che consente lo sviluppo di linee guida scientificamente più valide per i tempi sicuri di applicazione e di pressione dell’insufflazione.

Design del laccio pneumatico e cautele relative al suo utilizzo
Un sistema moderno di laccio pneumatico comprende svariate componenti che consentono la regolazione sicura e precisa della pressione del manicotto, per ridurre le complicanze che derivano dall’insufflazione eccessiva o dallo sgonfiamento accidentale del manicotto durante l’intervento. Per l’insufflazione del laccio pneumatico viene utilizzato gas compresso. Il gas può essere nitrogeno o aria, sia da una bombola sia da un rifornimento centralizzato. Negli Stati Uniti nel 1996, per motivi di sicurezza ambientale, è stato bandito l’uso del freon, un clorofluorocarbonio dannoso per l’ozono, usato in precedenza per l’insufflazione del laccio pneumatico.
Un sistema moderno consente di preregolare la pressione prima dell’insufflazione. Di conseguenza, un microprocessore garantisce l’autocompensazione, mantenendo una pressione del manicotto preregolata costante durante i movimenti dell’arto e le modificazioni di dimensione dell’arto. Un dispositivo per la massima pressione impedisce l’applicazione di pressioni eccessivamente elevate (>600 mmHg). Ulteriore sicurezza è data da un monitor che chiude il sistema, mantenendo la pressione del manicotto se viene interrotto l’apporto di gas o d’aria o se si verifica una fuga durante l’intervento.
Calibri non accurati e valvole mal funzionanti possono consentire pressioni eccessive del manicotto per l’elevata insufflazione, con possibili complicanze. Il laccio pneumatico, pertanto, dovrebbe essere mantenuto in buone condizioni, controllando di routine tutte le valvole e i calibri. Consigli specifici comprendono i controlli giornalieri della taratura, il controllo del funzionamento del laccio ad intervalli frequenti durante l’intervento e rigorosi test mensili sulla funzionalità e la sicurezza.10 Questi test mensili includono la determinazione dell’accuratezza della reale pressione nel 5% della pressione regolata se questa rimane stabile all’interno del 10% della pressione stabilita per un periodo di 15 minuti e inoltre se l’isteresi supera i 200 mmHg.10

Applicazione del laccio
Il laccio dovrebbe essere applicato soltanto da personale esperto a conoscenza del suo uso e delle possibili complicanze ad esso relative. Prima dell’applicazione del laccio è essenziale rilevare le condizioni mediche coesistenti, come una malattia vascolare periferica, la presenza di innesti vascolari, lesioni estese ai tessuti molli o malattia drepanocitica. In alcune circostanze tali condizioni possono aumentare il rischio di complicanze correlate al laccio e possono, quindi, rappresentare una controindicazione relativa al suo uso. Per esempio, è sicuro l’utilizzo del laccio su pazienti con malattia drepanocitica, ammesso che siano ben ossigenati e che il loro stato acido-base sia ottimizzato prima dell’intervento.11
Il laccio dovrebbe essere controllato mediante insufflazione e completo sgonfiamento prima dell’applicazione. Generalmente, l’arto viene prima reso ischemico, sia mediante elevazione per 3-5 minuti sia mediante l’applicazione di un bendaggio di gomma morbida in compressione. In alternativa, il laccio può essere insufflato senza ischemia, in particolare se vi è un’area settica nell’arto.
Il laccio dovrebbe essere imbottito con una medicazione morbida per prevenire la formazione di pieghe e flittene quando viene pizzicata la cute. Dovrebbe essere applicato a livello della parte superiore del braccio o alla coscia, quando vi è un adeguato rivestimento muscolare per proteggere i nervi dalla compressione.
Una volta applicato il laccio, l’insufflazione dovrebbe essere rapida per impedire il riempimento delle vene superficiali prima dell’occlusione delle arterie. Lo sgonfiamento prima della chiusura della ferita consente l’identificazione e la coagulazione dei vasi che sanguinano più importanti.

Pressione di insufflazione
La pressione alla quale il laccio dovrebbe essere insufflato dipende dalla pressione sanguigna del paziente e dalla forma e dimensione dell’arto. Per esempio, per gli arti conici, in soggetti molto muscolosi o obesi, sono ideali i manicotti curvi poiché sono necessarie pressioni di occlusione arteriosa più basse rispetto ai manicotti semplici (rettangolari).12 È stato riscontrato che i manicotti più ampi sono più efficaci a pressioni di insufflazione minori di quelli più stretti. Crenshaw et al.13 hanno studiato gli effetti delle dimensioni del manicotto del laccio pneumatico sui tessuti profondi e sull’eliminazione del flusso ematico dell’arto. Le misurazioni della pressione del liquido tissutale a quattro diverse profondità negli arti di un cadavere (Fig. 1) hanno evidenziato che i manicotti più ampi forniscono un plateau maggiore di compressione del tessuto a tutte le profondità tissutali e trasmettono una maggiore percentuale di pressione ai tessuti più profondi (Fig. 2). La pressione del liquido tissutale era sempre massima a metà del manicotto. Inoltre, determinando la pressione per l’eliminazione del polso (la pressione necessaria per l’eliminazione del polso evidenziabile mediante il dispositivo Doppler), i manicotti più ampi necessitano di pressioni minori per l’eliminazione del flusso ematico nella sede chirurgica e il raggiungimento di un’adeguata emostasi (Fig. 3). Sono stati proposti svariati metodi per la determinazione della pressione di insufflazione ottimale per gli interventi agli arti14-16 (Tab. 1).

Ischemia da laccio e sindrome post - ischemica da laccio
L’interruzione della vascolarizzazione causa l’ipossia tissutale e l’acidosi.17 Questa condizione è associata a un aumento della permeabilità capillare18 e a modificazioni nella coagulazione del sangue.19 La deplezione di fosfato ad alta energia si verifica con la perdita conseguente di gradienti di ioni fisiologici attraverso la membrana cellulare a causa dell’alterata attività della pompa del sodio.20 Infine, se l’interruzione della vascolarizzazione è di durata sufficiente, ne deriva la necrosi cellulare.
La gravità dell’ischemia da laccio dipende dal tipo di tessuto ed è influenzata dalla durata dell’ischemia e dalla presenza di un’adeguata circolazione collaterale. L’ischemia indotta dal laccio è stata ampiamente studiata nei muscoli dei ratti. Tuttavia, si deve tenere a mente che i miociti dei piccoli animali sono più sensibili all’ischemia dei muscoli scheletrici dei cani e dell’uomo.21,22 In un cane, 3 ore di ischemia da laccio hanno causato una diffusa lesione subletale reversibile ai miociti scheletrici.22
Inoltre, il muscolo è più suscettibile alla lesione ischemica di qualsiasi altro tessuto degli arti.23 Due ore o oltre di ischemia durante un intervento agli arti nell’uomo possono causare una sindrome da laccio,4 caratterizzata da edema, rigidità, pallore, deficit senza paralisi e parestesia soggettiva dell’arto senza anestesia. La sindrome da laccio si pensa sia la forma più comune, ma meno apprezzata, di morbilità dovuta all’uso del laccio.22 La sua incidenza è forse sottovalutata, poiché di routine, dopo l’intervento, l’arto viene posto in un gesso o in un bendaggio. La sindrome da laccio di solito si risolve nel giro di una settimana, sebbene il periodo di recupero possa essere maggiore.4
L’ischemia tissutale può provocare risposte cardiovascolari sistemiche mediate neuralmente, caratterizzate da una risposta pressoria simpatica riflessa generalizzata.24 I meccanismi sottostanti a questo fenomeno e alla sua rilevanza clinica non sono stati completamente chiariti. Tali risposte riflesse possono giocare un ruolo nella patogenesi dell’ipertensione arteriosa associata all’uso del laccio (“ipertensione da laccio”).25

Tempo di applicazione del laccio
Sebbene non vi siano prove prospettiche randomizzate che definiscano i tempi ottimali di applicazione del laccio negli interventi agli arti inferiori, 2 ore sono considerate il tempo limite di sicurezza per gli interventi agli arti superiori.26 La concentrazione sierica della creatinfosfochinasi (CPK) è elevata in risposta al danno muscolare a livello e distalmente al manicotto del laccio ed è stata impiegata come indicatore negli studi sui tempi sicuri di applicazione del laccio. L’elevazione dei livelli di CPK non si verifica dopo un’ora di ischemia della zampa posteriore di un cane, ma si verifica dopo 2-3 ore.22,27 Limitare l’applicazione del laccio a un’ora e mezza evita l’elevazione della CPK dovuta alla lesione ischemica dei muscoli scheletrici negli studi sperimentali.22,27
Nella pratica clinica, 2 ore di applicazione del laccio non sono state associate a importanti effetti negativi.26 Questa è una linea guida utile per l’attività clinica attuale, fino a quando i tempi di applicazione del laccio non vengano meglio definiti sulla base delle modificazioni cellulari, durante le lesioni da riperfusione muscolare e scheletrica.
Brevi periodi di ischemia seguiti da riperfusione (“precondizionamento ischemico”) rendono la muscolatura scheletrica più resistente a episodi ischemici successivi.28 Sebbene tale fenomeno sia stato utilizzato nella chirurgia cardiaca per la protezione e la preservazione del miocardio durante il bypass coronarico, non è ancora stato utilizzato per prolungare i tempi di applicazione del laccio nella chirurgia degli arti. È stato dimostrato che l’ipotermia attenua il danno ischemico nei muscoli scheletrici dei ratti29 e prolunga i tempi di applicazione del laccio nella lesione da riperfusione-ischemia nei muscoli scheletrici del cane.30 Prima di poter consigliare queste strategie sono necessarie prove di controllo come mezzo per prolungare in modo sicuro l’ischemia da laccio nella pratica clinica.

Riperfusione dopo la rimozione del laccio
L’ischemia prepara i tessuti alla lesione durante la riperfusione. Tuttavia, la riperfusione è necessaria affinché i tessuti ischemici recuperino gli apporti energetici e rimuovano i metaboliti tossici. Il ritorno dei metaboliti tossici in circolo causa una disfunzione metabolica sistemica (“sindrome metabolica mionefropatica”), caratterizzata da acidosi metabolica, ipercalcemia, mioglobinemia, mioglobinuria e insufficienza renale.31
In origine si pensava che la riperfusione fosse mediata dai radicali liberi e dai leucociti polimorfonucleari attivati, ma sono stati implicati altri mediatori compresi l’ossido nitrico, le citochine e i metaboliti dell’acido arachidonico.32,33 La modulazione di tali fattori può migliorare la lesione da ischemia-riperfusione dei muscoli scheletrici e consentire il prolungamento del tempo chirurgico sotto il controllo del laccio. Tuttavia, al momento non sono stati pubblicati studi clinici.
La perdita di gradienti degli ioni attraverso le membrane cellulari dei miociti ischemici causa una perdita di ioni potassio nell’interstizio.20 Allo stesso tempo può verificarsi la liberazione di enzimi intracellulari (CPK, latticodeidrogenasi e transaminasi glutammico-ossalacetica) e mioglobina a causa della rabdomiolisi.6,32 La precipitazione di mioglobina nei tubuli renali può indurre l’insufficienza renale acuta e l’acidosi metabolica;31 l’ipercalcemia risultante può provocare la morte improvvisa.34

Complicanze
L’uso del laccio pneumatico è associato a modesti livelli di morbilità4-8 e talvolta a mortalità9 (Tab. 2). Tuttavia, vi sono pochissime informazioni relative all’incidenza di complicanze individuali. I tessuti a maggior rischio per l’uso del laccio sono i nervi e i muscoli.21-23 Sebbene il muscolo sia maggiormente suscettibile a lesione ischemica rispetto ad altri tessuti negli arti,22,23 le complicanze più comuni nella pratica clinica sono nervose, comprese la neuropatia ischemica e la neuroaprassia da compressione.21,22 La neuroaprassia da compressione, piuttosto che la neuropatia ischemica o il danno muscolare, viene considerata la causa latente della “paralisi da laccio”.35 L’incidenza riportata di danno ai tessuti molli e di paralisi da laccio è dello 0,15%.10
Le modificazioni funzionali e microscopiche, che possono durare a lungo o poco, si manifestano nel muscolo a causa della lesione da laccio. Vi è un ritardo dimostrabile nel recupero della forza necessaria per sollevare la gamba tesa dopo un intervento chirurgico al ginocchio eseguito sotto il controllo del laccio.36 Sebbene questo deficit postoperatorio del quadricipite possa essere attribuito al dolore e alla miopatia ischemica, la neuroaprassia da compressione può essere un fattore contribuente.36 Tale alterazione della funzione dei muscoli scheletrici è di significato potenziale, perché può influire negativamente e prolungare la riabilitazione del paziente.
Le modificazioni nel volume circolatorio derivano dall’ischemia dell’arto e dall’iperemia reattiva indotta dalla rimozione del laccio.37 Questa condizione può causare complicanze respiratorie e circolatorie.7,9 Le modificazioni emodinamiche sono più marcate con l’uso simultaneo del laccio su entrambi gli arti inferiori.38 Pertanto dovrebbe essere evitata la rimozione simultanea dei lacci, quando viene eseguito un intervento bilaterale di artroplastica totale di ginocchio con una sola somministrazione di anestetico.
Altre sequele cardiovascolari dell’uso del laccio sono l’ipertensione arteriosa25 e l’aumento della pressione venosa centrale.38 I lacci possono anche causare lesione vascolare diretta, in particolare se la parete vasale è malata.39,40 Inoltre, i lacci pneumatici inducono la stasi venosa e aumentano l’adesione delle piastrine nelle tasche valvolari, dopo l’ischemia distale dell’arto.41 Tali effetti possono rendere conto delle elevate incidenze postoperatorie riportate di trombosi venosa profonda, diagnosticata con la flebografia, dopo l’artroplastica totale di ginocchio (80%) rispetto all’artroplastica totale d’anca (50%), nei pazienti che non hanno ricevuto una profilassi anticoagulante postoperatoria.13,42 Tuttavia, l’evidenza relativa all’effetto dell’utilizzo del laccio pneumatico sull’incidenza della trombosi venosa profonda postoperatoria è contraddittoria.41-43 Pertanto, utilizzando o meno il laccio, si verifica uno stato di ipercoagulabilità dopo l’artroplastica totale di ginocchio,19 e non vi è indicazione per modificare le linee guida per la profilassi anticoagulante preoperatoria.
L’iperemia reattiva in seguito allo svuotamento del laccio causa un aumento del 10% della dimensione dell’arto, provocando rigidità e tumefazione postoperatoria.37 L’aumento di tensione nei tessuti molli può essere responsabile del dolore alla coscia a livello del laccio. Inoltre, l’edema postischemico può essere alla base dell’aumento nell’incidenza di infezione della ferita riscontrata nella chirurgia controllata dal laccio pneumatico.43,44

Come evitare le complicanze
Possono essere eseguite svariate misurazioni per ridurre il rischio di complicanze associate all’utilizzo del laccio pneumatico (Tab. 3). Come menzionato in precedenza, manicotti più ampi arrestano il flusso a pressioni minori di insufflazione (Figg. 1-3.16 Pertanto, l’uso di questo tipo di manicotti può ridurre l’incidenza di necrosi tissutale, di neuroaprassia da compressione e di lesione vascolare diretta.
L’insufflazione alternata di due lacci riduce il tempo di pressione diretta di ciascun manicotto. Inoltre, l’imbottitura sotto il laccio distribuisce la pressione più uniformemente ed evita che la cute venga pizzicata. Dovrebbe essere impedito alle soluzioni antisettiche di scorrere sotto il laccio per evitare danni cutanei locali. L’ipotermia regionale riduce l’edema dell’arto45 e può preservare il funzionamento del nervo periferico dopo l’ischemia.29
Un tempo di applicazione del laccio prolungato può causare una sindrome compartimentale e dovrebbe essere evitato. Durante un lungo intervento agli arti (>3 ore), si consiglia un intervallo di 30 minuti dopo 2 ore di ischemia prima della reinsufflazione del laccio.46 Questo periodo di “respiro” consente in modo sufficiente la normalizzazione degli effetti metabolici sistemici, indotti dalla rimozione del laccio.17,46
È indispensabile un monitoraggio emodinamico perioperatorio accurato nei pazienti con scarse riserve cardiopolmonari, che stanno per essere sottoposti a intervento chirurgico con uso del laccio. Il tipo di anestesia può anche influire sull’incidenza di complicanze cardiovascolari. L’ipertensione arteriosa (ipertensione da laccio) ha un’incidenza più elevata con l’anestesia generale (67%) rispetto all’anestesia endorachidea (2,7%) e al blocco del plesso brachiale (2,5%).25 Inoltre, l’anestesia generale con ventilazione meccanica attenua i meccanismi cardiovascolari di compenso associati alla rimozione dal laccio.46 L’anestesia regionale (blocco del plesso brachiale e spinale) è la tecnica d’elezione per evitare complicanze cardiovascolari nella chirurgia eseguita con il laccio, in particolare nei pazienti anziani con scarse riserve cardiopolmonari.25,46
La scelta del paziente può anche essere importante nell’evitare le complicanze correlate all’uso del laccio. In assenza di studi prospettici randomizzati sull’argomento, qualsiasi consiglio sulla scelta del paziente deve essere basato su un resoconto di casi e considerazioni teoriche. I pazienti che potrebbero essere a rischio maggiore per questo tipo di complicanze sono coloro con riserva cardiopolmonare o renale scarsa, squilibri acido-base significativi, shunt intracardiaco (per difetti del setto interatriale o forame ovale pervio) o grave malattia vascolare periferica. Se si sospetta una grave malattia vascolare periferica, può essere utile un’accurata valutazione preoperatoria, per determinare i rischi e i benefici relativi dell’uso del laccio. Questa condizione può implicare un’angiografia (per la valutazione dello stato del sistema arterioso distale) e la determinazione con Doppler delle pressioni segmentarie (per l’individuazione precoce di lesioni arteriose in evoluzione).40

Riassunto
I moderni lacci pneumatici a manicotto ampio e a bassa pressione consentono una regolazione della pressione maggiormente prevedibile e precisa a livello della sede di applicazione. Tale condizione si traduce in un miglioramento riguardo alla sicurezza negli interventi chirurgici agli arti. Tuttavia, vi è una mancanza di studi clinici prospettici randomizzati che definiscano i tempi sicuri di applicazione del laccio pneumatico. I progressi nella caratterizzazione degli eventi cellulari e dei mediatori specifici coinvolti nella lesione da ischemia-riperfusione dei muscoli scheletrici hanno fornito obiettivi potenziali nello sforzo di migliorare la sicurezza nella chirurgia degli arti eseguita con l’utilizzo del laccio. Nella pratica clinica sono necessari ulteriori studi sugli effetti sulle cellule della lesione da ischemia-riperfusione da laccio, prima che possano essere stabiliti i tempi ottimali di applicazione del laccio. Fino ad allora, è consigliato il limite massimo convenzionale di 2 ore sulla base dei dati attualmente disponibili.


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