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4 mars 2007 7 04 /03 /mars /2007 15:01



Richard Illgen II, MD e Harry E. Rubash, MD

Sommario
La fissazione ottimale della componente acetabolare , nell’artroplastica totale d’anca primaria , rimane una questione controversa . Gli studi con follow - up a lungo termine mostrano che si verificano tassi significativi di scollamento con le componenti acetabolari cementate e che tali problemi persistono nonostante i tentativi di migliorare le tecniche di cementazione . Le componenti acetabolari non cementate , che fanno affidamento sulla fissazione biologica , possono presentare tassi più bassi di scollamento radiografico dopo 10 anni , rispetto alle componenti acetabolari cementate . Sebbene dopo 10 anni i tassi di revisione per entrambi i tipi di stabilizzazione siano in gran parte equivalenti , la migliore performance radiografica delle componenti acetabolari non cementate dopo 10 anni suggerisce che la stabilizzazione biologica mediante l’osteointegrazione possa fornire una sopravvivenza dell’impianto più duratura a lungo termine rispetto a quella cementata . L’osteolisi è l’ostacolo maggiore alla sopravvivenza a lungo termine della componente acetabolare . Le potenziali scelte future che possono inibire l’osteolisi sono la diminuzione del riassorbimento osseo , causata dalla reazione da corpo estraneo stimolata dai detriti , attraverso l’utilizzo di medicamenti ; la diminuzione del numero di particelle generate dall’utilizzo di superfici di supporto alternative ; e il miglioramento dell’ingrowth osseo , in particolare attraverso l’uso dei fattori di crescita e con il miglioramento del design e dei materiali per gli impianti .

J Am Acad Orthop Surg 2002;10:43-56

Breve sintesi storica
Stabilizzazione con cemento della componente acetabolare
Il metodo ideale per ottenere la fissazione ottimale della componente acetabolare nell’artroplastica totale d’anca primaria (PTA) è una questione controversa.1-6 Charnley ha scelto il cemento in polimetilmetacrilato per fornire la stabilità meccanica dell’acetabolo nel suo modello di PTA a basso attrito.1 Questa è stata la principale tecnica di stabilizzazione per circa 20 anni. I risultati clinici iniziali sono stati eccellenti per 10 anni, ma il follow-up dopo 20 anni ha rivelato percentuali crescenti di segni radiografici di scollamento e di revisione (Tab.1).7-14
Uno degli argomenti centrali che riguardano l’utilizzo della fissazione con cemento della componente acetabolare implica il significato clinico dei segni radiografici dello scollamento. Hodgkinson et al.15 hanno rilevato una correlazione definita tra una linea continua radiotrasparente e lo scollamento della componente confermate al momento della revisione chirurgica. Tuttavia, non è stato determinato se le elevate percentuali dei segni radiografici di scollamento alla fine indichino la necessità di revisione della componente. Alcuni autori hanno rilevato che l’aspetto radiografico dell’interfaccia osso-cemento a livello della componente acetabolare non è in relazione con i risultati clinici.10 Chiaramente, anche a un follow-up di 20 anni non tutti i cotili protesici che appaiono radiograficamente scollati richiedono la revisione (Tab.1).
Sebbene non vi sia una correlazione diretta tra la prova radiografica di scollamento e la necessità di revisione, i tassi di revisione continuano ad aumentare per gli impianti acetabolari cementati, con l’incremento del follow-up7-14 (Tab.1). Al momento, la stabilizzazione cementata dell’acetabolo è la più adatta per l’utilizzo nella PTA primaria in pazienti anziani, senza artrite reumatoide, protrusione o displasia congenita dell’anca.6
Riconoscendo i vantaggi e i limiti della stabilizzazione cementata, gli studiosi hanno tentato di migliorare i risultati clinici perfezionando le tecniche di cementazione. Sebbene tale approccio abbia migliorato la stabilizzazione e la sopravvivenza della componente femorale, non sono stati dimostrati miglioramenti simili nel risultato riguardo alla stabilizzazione dell’acetabolo.10 Le percentuali delle revisioni degli impianti cementati vanno dal 9 al 17% dopo 15-20 anni7,10-12,14 (Tab.1), sono stati fatti tentativi per migliorare la stabilizzazione dell’acetabolo con altri mezzi, comprese le componenti con “metal back” (con inserto metallico sulla superficie convessa), filettate, con superfici porose, che favoriscono l’osteointegrazione, e agenti osteoinduttivi.
Componenti acetabolari cementate con metal back
Le componenti acetabolari cementate con “metal back” fornivano i vantaggi teorici di un rivestimento modulare, di un maggiore spessore del cemento e della diminuzione dei picchi di sollecitazione a livello dell’interfaccia protesi-cemento-osso.16 Purtroppo, tali componenti cementate con “metal back” avevano percentuali di revisione anche più elevate in alcuni studi rispetto ai cotili cementati standard in polietilene (43% contro 17%, rispettivamente, dopo 18 anni)10 (Tab.1 e 2). Le possibili spiegazioni per queste elevate percentuali di insuccesso comprendevano l’utilizzo delle componenti con “metal back” nella popolazione più giovane e attiva e il numero limitato di dimensioni disponibili per l’impianto. Tuttavia, non sono disponibili studi relativi all’età che confrontino direttamente le componenti con “metal back” con quelle standard cementate in polietilene. Nondimeno, tali elevate percentuali di insuccesso hanno stimolato gli studiosi a migliorare i metodi di stabilizzazione della componente acetabolare.
Componenti acetabolari filettate ( rivestimento non poroso )
Il concetto di “malattia da cemento” si è sviluppato per spiegare la perdita di stabilizzazione delle componenti cementate. Gli studiosi hanno ritenuto che il cemento rappresentasse l’ostacolo maggiore alla fissazione a lungo termine e si è tentato di eliminare l’uso del polimetilmetacrilato nella speranza di limitare lo scollamento asettico. Svariati modelli protesici hanno eliminato il cemento utilizzando la filettatura per la stabilizzazione dell’acetabolo17-20 (Fig.1). La maggioranza di tali modelli era costituita da impianti con rivestimento non poroso, che facevano affidamento sulla stabilizzazione meccanica tra l’osso acetabolare e il filetto dell’impianto (in polietilene, ceramica, titanio o cromo-cobalto) sia per la stabilità iniziale sia per quella a lungo termine.
Numerosi studi hanno dimostrato che questi modelli a rivestimento non poroso filettati hanno risultati inizialmente soddisfacenti, ma percentuali elevate di revisione precoce non accettabili (4-29% a follow-up medio di 3,5-4,5 anni)17-19 (Tab.3). Tali cotili filettati e non porosi non hanno avuto successo per almeno cinque ragioni: 1) fissazione iniziale meno stabile, con minore forza di trazione rispetto ai cotili emisferici a press-fit fissati con viti;21,22 2) minor superficie a contatto con l’osso ospite (in media il 9%2 ); 3) elevate sollecitazioni di contatto a livello dell’interfaccia osso ospite che può causare una necrosi ossea, il riassorbimento osseo e la perdita di stabilizzazione;18 4) scollamento asettico determinato dall’osteolisi pelvica causata da inserti di polietilene sottili, grosse teste femorali e usura accelerata;17-20 e 5) una superficie inadeguata per l’ingrowth osseo. Questi risultati servono a illustrare che la fissazione meccanica, sia con i cotili filettati sia con quelli cementati, fornisce stabilità iniziale ma non a lungo termine.
Componenti acetabolari filettate ( con superfici per l’ingrowth o l’ongrowth osseo )
Le componenti cotiloidee filettate con superfici per l’ingrowth o l’ongrowth osseo fanno affidamento sulla filettatura per la stabilità iniziale, ma richiedono l’ingrowth osseo per la stabilizzazione di lunga durata. La componente cotiloidea filettata di Zweymuller (titanio puro sabbiato; Osteonics, Allendale, NJ), la Omnifit Threaded HA Cup (filettata con idrossiapatite [HA]; Osteonics) e il super cotile S-ROM (cotile filettato con microporosità al titanio, fissazione con viti opzionale; Joint Medical Products, Stamford, Conn) hanno utilizzato tale tecnica.
L’utilizzo di un rivestimento poroso o sabbiato ha migliorato la performance delle componenti acetabolari filettate. L’impianto di Zweymuller presenta una percentuale di revisione del 5,4% a 10,25 anni23 e la Omnifit Threaded HA (filettata con idrossiapatite) una percentuale dell’1% dopo 7,9 anni.24 Inoltre, in un’analisi di controllo sono stati confrontati altri impianti identici non porosi (componente cotiloidea S-ROM Anderson; Joint Medical Products) e impianti filettati con rivestimento poroso (componente S-ROM super cup).25 Gli impianti filettati con rivestimento poroso hanno avuto risultati migliori rispetto a quelli non porosi a follow-up medi di circa 2,5-2,75 anni (scollamento radiografico 0% contro il 29% e percentuali di revisione dello 0% contro il 10,7% rispettivamente)25 (Tab.3 e 4). I risultati degli impianti filettati a rivestimento poroso sono uguali a quelli di altri impianti emisferici a rivestimento poroso a follow-up simili.3,26 Tuttavia, l’esperienza con tali impianti filettati a rivestimento poroso è limitata ad alcuni centri e il loro utilizzo è più comune in Europa che nel Nord America. È necessaria una maggiore esperienza clinica con tali impianti prima che possano essere consigliati per l’uso di routine nella PTA primaria.
Componenti acetabolari rivestite con idrossiapatite
Alcuni studiosi hanno utilizzato l’idrossiapatite come un materiale osteoconduttivo per migliorare l’ingrowth e l’ongrowth osseo. I primi entusiasmi riguardo ai risultati degli impianti femorali27 con rivestimento HA hanno condotto all’applicazione dell’HA sulla componente acetabolare.28,29 Sebbene i modelli femorali rivestiti con HA avessero buoni risultati a follow-up intermedi,28,29 i risultati con le componenti acetabolari rivestite con HA lisce, a press-fit e fissate con viti sono stati modesti (percentuali di revisione dell’11-14% dopo 5-8 anni) (componenti acetabolari Dual-Geometry e Dual-Radium; Osteonics).24,29 Inoltre, in un’analisi comparativa gli impianti con rivestimento poroso non HA (Dual-Geometry) hanno superato gli impianti lisci rivestiti con HA (componenti Dual-Geometry rivestite con HA e Dual-Radium) al follow-up di 5 anni (tassi di revisione del 2% contro l’11%, rispettivamente).24
Le componenti acetabolari lisce rivestite con HA possono avere percentuali di revisione maggiori a causa dell’inadeguata stabilizzazione iniziale, che è necessaria per consentire l’ingrowth osseo ottimale.30 Studi su animali con impianti con superficie porosa rivestita con HA e con HA sabbiata hanno dimostrato una migliore stabilità con i modelli a rivestimento poroso.31,32 Sono stati anche confrontati gli impianti con rivestimento poroso HA con quelli con rivestimento poroso senza HA nei cani; il rivestimento poroso su impianti microporosi di cromo-cobalto migliorava l’entità dell’ingrowth osseo, la robustezza della coesione a livello dell’interfaccia e la percentuale di integrazione rispetto agli impianti senza rivestimento con HA.33 Infine, il substrato sul quale viene applicata l’HA può limitare la sua fissazione a lungo termine. L’utilizzo di un mezzo di rivestimento non poroso con HA può dare come risultato finale una superficie liscia in contatto con l’osso ospite quando l’HA viene riassorbita e può rendere conto degli elevati tassi di revisione al follow-up a lungo termine.
Gli impianti acetabolari (Harris Galante-1 ed Harris Galante-2; Zimmer, Warsaw, Ind) con o senza rivestimento di HA sono stati confrontati negli uomini al follow-up dopo 2 anni.34 Sebbene i risultati clinici fossero identici in entrambi i gruppi, l’analisi radiosterometrica ha dimostrato una minore migrazione precoce e minore radiotrasparenza polare, dopo 2 anni, con gli impianti a rivestimento poroso con HA.34 Tuttavia, non è chiaro se i vantaggi degli impianti a rivestimento poroso con HA rilevati in tali studi33,34 daranno risultati clinici migliori a lungo termine rispetto agli impianti a rivestimento poroso senza HA. Fino a quando non saranno disponibili dati clinici a lungo termine, l’utilizzo di routine degli impianti acetabolari a rivestimento poroso con HA non può essere consigliato. Tuttavia, questi dati sono utili per illustrare i vantaggi potenziali della fissazione biologica con ingrowth osseo per fornire una migliore sopravvivenza della componente acetabolare.

Fissazione biologica
Negli anni Settanta le modificazioni nel design degli impianti, concepite sia per ottenere la stabilità iniziale sia per promuovere l’ingrowth osseo per la fissazione biologica (Tab.3-5), hanno rappresentato un mutamento concettuale, aprendo la strada a nuovi mezzi per ottenere la stabilità a lungo termine. Il raggiungimento della fissazione biologica ottimale dipende dall’ingrowth osseo e dalla tecnica chirurgica.
Il concetto di fissazione biologica è stato introdotto in campo odontoiatrico nel 1909,32 quando è stata utilizzata una gabbia in filo metallico per consentire l’ingrowth osseo e stabilire la fissazione a lungo termine di un dente artificiale. Nei ultimi anni Sessanta sono state introdotte mesh36 microporose in cromo-cobalto35 e titanio, per consentire l’ingrowth osseo. Questi studi hanno fornito le basi per lo sviluppo delle componenti acetabolari non cementate, introdotte alla fine degli anni Settanta/inizio anni Ottanta.5,32 I requisiti di base per l’ingrowth osseo sono la biocompatibilità del materiale per l’impianto, una dimensione ottimale dei pori della superficie della componente, lo stretto contatto della componente con l’osso ospite vitale e un’adeguata stabilità iniziale della componente, in modo che la crescita ossea, che deve avere luogo, sia affidabile.
Stabilità iniziale
La risposta fisiologica all’impianto a rivestimento poroso dipende dal grado di stabilità iniziale. Se l’impianto ha >40 µm di micromovimento, l’interfaccia che ne risulterà sarà una membrana fibrosa.37 Se il movimento è limitato a <40 µm, la formazione ossea membranosa avviene senza uno stadio fibrocartilagineo intermedio.37 Reperti simili sono stati evidenziati nella guarigione delle fratture. Chiaramente, l’ingrowth osseo in un impianto a rivestimento poroso dipende dall’adeguata stabilità iniziale dell’impianto.
È possibile ottenere la stabilità iniziale in molti modi. I modelli iniziali necessitavano dell’alesatura da una parte all’altra del cotile e l’impianto a rivestimento poroso veniva fissato con viti, perni o chiodini, per fornire l’adeguata stabilità (Fig.2; Tab.5 e 6). Tra questi tipi di sintesi, sono state studiate maggiormente nei dettagli le componenti con rivestimento poroso in titanio fissate con viti. Modelli animali che hanno utilizzato impianti di design simile hanno dimostrato che una dimensione del poro compresa tra 100 e 400 µm è ottimale per l’ingrowth osseo.32 Anche quando si incontrano tali requisiti, l’ingrowth osseo nelle componenti acetabolari avviene in vivo soltanto nel 10-30% della superficie a rivestimento poroso, utilizzando gli attuali modelli.38 Il significato di questo reperto non è del tutto chiaro, poiché tale grado di ingrowth (10-30%) ha dato risultati clinici eccellenti dopo 10 anni nella PTA primaria. Inoltre, il grado di ingrowth osseo riscontrato negli impianti a rivestimento poroso è simile alla densità dell’osso spongioso nella regione sovracotiloidea. Tuttavia, miglioramenti nel grado di ingrowth osseo possono giocare un ruolo importante nelle revisioni, quando il contatto della protesi con l’osso ospite vitale viene limitato.
Modi alternativi di ottenere una stabilità iniziale adeguata comprendono l’uso di chiodini, perni e componenti a geometria doppia. Test di laboratorio hanno dimostrato che tali modi alternativi di sintesi forniscono una fissazione iniziale meno rigida delle componenti a press-fit con la sintesi con viti. Questi metodi alternativi di sintesi, tuttavia, sembra che forniscano un’adeguata stabilizzazione iniziale dal punto di vista clinico, che favorisce l’ingrowth osseo in modo affidabile. Secondo le nostre conoscenze, non esistono studi a lungo termine che confrontino la performance clinica di componenti progettate in modo simile fissate con viti, con componenti che utilizzino metodi di fissazione alternativi.
Fissazione del cotile a press - fit
L’ottimizzazione dell’ingrowth osseo richiede anche una stretta apposizione dell’osso. Intervalli più piccoli di 0,5 mm causano un minore ingrowth osseo e minore robustezza della fissazione nei modelli animali.39 Questi reperti sono stati confermati da studi clinici. Con l’adattamento da superficie a superficie, utilizzando l’Harris Galante-1, un intervallo periferico (zona I o III di DeLee e Charnley) sulla radiografia postoperatoria è stato associato a un rischio maggiore di scollamento radiografico.26 Inoltre, con un press-fit di 1-2 mm l’incidenza di radiotrasparenza progressiva è stata notevolmente ridotta. Non è stato dimostrato che piccoli intervalli polari presenti sulle radiografie postoperatorie iniziali siano un problema rilevante. Infatti, la maggioranza dei gap nelle polari riscontrati inizialmente non era presente dopo 2 anni e non era responsabile della migrazione della componente.40 Questi dati sostengono la conclusione che la fissazione ottimale del cotile implichi un press-fit periferico stretto con completo adattamento nella sede della componente, per ottimizzare la superficie disponibile per l’ingrowth e il trasferimento delle sollecitazioni tra l’impianto e l’osso.40
Fissazione supplementare con viti
Sebbene l’esperienza clinica rispetto alla fissazione con viti dimostri un’eccellente stabilità iniziale ed evidenza di ingrowth osseo,38,41 i problemi a lungo termine venivano sollevati riguardo alla prevalenza di osteolisi.42 Le viti e i buchi vuoti delle viti sono stati chiamati in causa come vie possibili per la migrazione dei detriti di polietilene, che stimolano l’osteolisi e potrebbero causare uno scollamento asettico e la necessità della revisione.43 Alcuni autori sostengono che l’utilizzo della tecnica a press-fit elimini la necessità di viti e buchi per le viti.
Deve essere determinato quanti millimetri dovrebbe essere sottoalesato l’acetabolo per ottenere una stabilizzazione ottimale. Il press-fit ottimale per la massima stabilità iniziale si ottiene con un sottoalesaggio di 1-2 mm per il modello emisferico in titanio.44 Con gradi maggiori di sottoalesaggio si va incontro a due problemi: la frattura dell’acetabolo e l’incapacità di inserire completamente in sede la componente.44 Se non si ottiene il press-fit ottimale, due viti possono dare quasi lo stesso grado di stabilità ottenuto con un cotile a press-fit,44 e non si riscontra alcun svantaggio con più di due viti.41 Infine, le viti bicorticali forniscono una sintesi più rigida di quanto non si ottenga con un punto d’appoggio unicorticale.45
È stata fatta un’analisi separata sul carico ciclico su cadavere per comparare cinque tipi di fissazione: l’adattamento anatomico da superficie a superficie con vite, press-fit a 1 mm, press-fit a 1 mm e stabilizzazione con perno, press-fit a 1 mm e sintesi con vite e press-fit a 1,5 mm.46 Dopo 100.000 cicli (circa 6-8 settimane di utilizzo clinico) e un carico fisiologico di 100 kg, la migliore configurazione di cotile rispetto alla stabilità è risultata quella a press-fit a 1 mm e stabilizzazione con due viti.46 Si dovrebbe rilevare che questi studi hanno utilizzato modelli emisferici in titanio. Sono necessari studi ulteriori per determinare se tali conclusioni si applichino alle componenti di design diverso (ad es., con superfici a letto di cromo-cobalto o superfici strutturate con titanio spongioso).
Sebbene alcuni studiosi abbiano sostenuto che le viti e i buchi vuoti delle viti siano percorsi per l’osteolisi, sono poche le prove che sostengono che i buchi vuoti delle viti rappresentano un problema sostanziale.3,38,41,47-49 Infatti, i gradi maggiori di ingrowth osseo con la tecnica da superficie a superficie si verificano vicino alle viti38,41,50 e la filettatura sembra avere un’interdigitazione eccellente all’interno dell’osso, che può giocare un ruolo anche nella sintesi a lungo termine.5,38,41,50 Infine, eliminare semplicemente i buchi delle viti non elimina o riduce il problema dell’osteolisi.47,48
Materiali degli impianti
La scelta del materiale dell’impianto può anche influire sull’ingrowth osseo. I due materiali per impianti usati più comunemente per la sintesi dell’acetabolo sono il cromo-cobalto e il titanio ed entrambi sono in grado di stimolare i monociti e gli osteoblasti, per liberare i mediatori infiammatori in vitro.51 Qualitativamente, non vi è differenza nell’entità di ingrowth osseo osservato in questi due materiali.51 Dal punto di vista quantitativo, tuttavia, gli impianti con mesh in titanio hanno una densità ossea, una profondità di penetrazione e un’entità media di ingrowth osseo maggiori rispetto ai cotili microporosi in cromo-cobalto. Infine, le superfici microporose in cromo-cobalto, le mesh in titanio e i micropori in titanio sono tutti biocompatibili e con ciascuno di questi materiali è possibile una stabilizzazione biologica eccellente, se viene utilizzata una dimensione del poro ottimale e viene ottenuta un’adeguata stabilità iniziale.

Tecnica chirurgica per la preparazione dell’acetabolo
Gli scopi della tecnica chirurgica sono di preparare l’acetabolo e utilizzare un impianto che consentirà un’adeguata stabilità iniziale, per ottimizzare l’ingrowth osseo e fornire una stabilizzazione di lunga durata. In generale, questa condizione implica la scelta di una componente cotiloidea emisferica a rivestimento poroso e il tentativo di seguire da vicino le seguenti linee guida cliniche durante l’intervento.
La fresa dovrebbe essere centrata nell’emisfero acetabolare desiderato. Il chirurgo quindi pratica l’alesatura in modo sequenziale iniziando con una dimensione inferiore di 6-10 mm rispetto al diametro dell’acetabolo. L’alesatura dovrebbe essere eseguita prima centralmente per medializzare il cotile e per fornire una copertura adeguata (Fig.3). L’alesatura finale dovrebbe essere completata per migliorare la posizione finale del cotile protesico. La posizione ottimale è di circa 45 gradi di abduzione, 20-30 gradi di antiversione e inoltre l’apice del cotile deve trovarsi più in alto del labbro laterale acetabolare (Fig.3). La dimensione della fresa viene aumentata in modo progressivo, fino a ottenere il massimo contatto e una superficie ossea sanguinante. È necessaria la continua valutazione del muro posteriore e di quello anteriore per assicurarsi che sia disponibile un’adeguata riserva ossea, per l’ulteriore alesatura. Infine, viene posizionata una componente di prova nell’acetabolo preparato per valutare la dimensione e la posizione.
Per l’impianto finale della componente acetabolare viene scelto un impianto di 1-2 mm più grande dell’ultima fresa per fornire un press-fit periferico. L’impianto non deve cambiare di posizione durante il posizionamento. Viene utilizzato un posizionatore craniale o caudale per confermare che la posizione finale dell’impianto acetabolare sia ottimale. La posizione dell’impianto è confermata basandosi sui punti di repere anatomici della regione (ad es., spine iliache postero-inferiori, spina iliaca antero-inferiore, ischio e margini dell’acetabolo). Dopo il suo posizionamento, deve essere valutata la stabilità dell’impianto. Se sono presenti movimento o instabilità, è necessaria un’ulteriore stabilizzazione con viti. Quando è possibile, si dovrebbero utilizzare zone sicure per il posizionamento delle viti (Fig.4 e 5). Se non si è in grado di ottenere un’adeguata stabilità iniziale può essere necessario l’utilizzo di una componente con fori per le viti.

Performance radiografica e clinica delle componenti non cementate a rivestimento poroso
I risultati di queste tecniche correlate al raggiungimento di una stabilizzazione biologica della componente acetabolare sono stati eccellenti, come indicato dalle percentuali minime di scollamento asettico che richiedono la revisione a follow-up intermedi di 5-10 anni (Tab.5).26,53-55 Tuttavia, la fissazione con cemento ha avuto risultati simili con lo stesso intervallo approssimativo8,13 (Tab.1). Come è stato detto, i risultati della stabilizzazione con cemento dell’acetabolo hanno evidenziato percentuali maggiori di fallimento dopo 10 anni, a causa principalmente dello scollamento asettico e dell’osteolisi7,10 (Tab.1). Non è stato ancora determinato se la fissazione dell’acetabolo senza cemento fornisca risultati più affidabili rispetto alla cementazione nel lungo termine (>10 anni).
Al momento sono almeno quattro gli studi pubblicati su componenti acetabolari non cementate nella PTA primaria con follow-up oltre i 10 anni3,56-58 (Tab.5 e 6). Questi dati dimostrano che due di tali modelli, l’Harris Galante-1 e l’Acetabular Reconstruction Component ([ARC] Howmedica, Rutherford, NJ), ottengono e mantengono performance cliniche eccellenti dopo 10,2-12 anni3,56 (Tab.5). L’ARC è stata la prima generazione di impianti non cementati, a rivestimento microporoso, con cromo-cobalto e con viti periferiche. Tale configurazione di viti periferiche richiede una grossa esposizione con osteotomia di routine del trocantere per l’impianto; questa grossa esposizione ha limitato l’utilizzo clinico dell’ARC.
È stato successivamente introdotto l’impianto di Harris Galante, con fori per le viti attraverso il cotile. Questo tipo di configurazione richiedeva un’esposizione notevolmente minore e l’impianto poteva essere completato senza l’osteotomia del trocantere. Con questo modello utilizzato per la PTA primaria i risultati dopo 10 anni erano eccellenti, nessuna componente era migrata o era stata classificata come scollata dal punto di vista radiografico o era stata rivista a causa dello scollamento asettico.3
Tuttavia, non tutti i cotili non cementati hanno goduto di simili successi a lungo termine. La performance sia della PCA53,57 (Howmedica; Fig.6) sia della protesi totale d’anca AML58 (DePuy, Warsaw, Ind) sembra diminuire nel tempo, con percentuali variabili di osteolisi (11-56%) e revisioni (13-15%) dopo 5-10 anni in alcuni studi (Tab.5). Engh et al.,59 tuttavia, hanno riportato percentuali notevolmente minori di osteolisi (20%) e di revisione (1%) con l’impianto AML dopo 9 anni (Tab.6).
Queste elevate percentuali di insuccesso per gli impianti PCA e AML nel giro di 10 anni erano probabilmente influenzate dall’uso di teste di 32 mm e dal polietilene acetabolare relativamente sottile. Le percentuali di revisione riportate del 13-15% erano notevolmente maggiori sia di quelle per l’Harris Galante-1 (4%) sia degli impianti cementati in polietilene (3%) dopo 10 anni (Tab.1 e 5). Al momento sono disponibili numerosi modelli acetabolari non cementati, che utilizzano una geometria a emisfero e forniscono una stabilizzazione supplementare sia con viti sia con altri metodi. Tuttavia, non sono disponibili dati con follow-up a lungo termine per tali componenti acetabolari.
Riassumendo, alcuni impianti acetabolari a rivestimento poroso (ARC, Harris Galante-1 e forse AML)3,59 sembra che forniscano una stabilizzazione superiore nella maggioranza dei pazienti, con percentuali minori di segni radiografici di scollamento dopo 10 anni, rispetto alle componenti cementate (Tab.1, 5 e 6). Queste componenti acetabolari non cementate presentano anche performance migliori delle controparti cementate nei quadri clinici di revisione anche a periodi più brevi di follow-up.2 Vantaggi simili sono stati rilevati in quadri clinici di pazienti con displasia congenita,4 artrite reumatoide4 e protrusione acetabolare4 e in pazienti più giovani (percentuali di revisione acetabolare a 5-10 anni: cementata 19% contro lo 0% della non cementata).4,61 Infine, la stabilizzazione biologica che utilizza l’ingrowth osseo fornisce risultati affidabili per la maggioranza dei pazienti dopo 10-12 anni, mentre la performance delle componenti acetabolari cementate diminuisce nel tempo dopo i 10 anni (Tab.1). Deve ancora essere determinato se gli attuali modelli di componenti non cementate abbiano performance migliori rispetto alla controparte cementata dopo 15-20 anni.
Rimane controverso il metodo ottimale di fissazione per la componente acetabolare nella popolazione anziana; sia la stabilizzazione con cemento sia quella non cementata danno risultati clinici eccellenti. In un’analisi di controllo che confronta la stabilizzazione dell’acetabolo con cemento e quella senza, la performance clinica in entrambi i gruppi era eccellente.62 Tuttavia, dopo 10 anni, il gruppo con cemento mostrava percentuali notevolmente maggiori di scollamento radiografico (30% contro 0%) e osteolisi (23% contro 6%) rispetto al gruppo non cementato.
In ultima analisi, la scelta della fissazione nella popolazione anziana viene fatta dal chirurgo in base alla sua preferenza. Risultati eccellenti possono essere ottenuti con entrambe le tecniche, tranne nei pazienti anziani affetti da artrite reumatoide, protrusione acetabolare o displasia dell’anca.4 Poiché i costi delle componenti acetabolari cementate sono moderatamente minori di quelli dei cotili non cementati, può essere applicato il concetto di uguaglianza dell’impianto ai pazienti anziani. Tuttavia, la tecnica corrente di fissazione cementata dell’acetabolo può non essere familiare a molti medici. Quindi, per la maggioranza dei chirurghi la stabilizzazione non cementata dell’acetabolo fornisce i risultati più affidabili, riproducibili a lungo termine.

Complicanze e tipi di insuccesso
Nonostante i buoni risultati generali dopo 10-12 anni con le componenti acetabolari a rivestimento poroso, sono state rilevate delle complicanze. Tali complicanze comprendono la frattura dell’acetabolo, l’insufficienza del sistema di bloccaggio, l’usura del polietilene e l’osteolisi pelvica.
Frattura dell’acetabolo
Il rischio di frattura dell’acetabolo può essere ridotto limitando il press-fit a 1-2 mm.44 In studi su cadaveri, un’alesatura minore ai 4 mm aveva percentuali di insuccesso notevolmente più elevate rispetto a un’alesatura minore ai 2 mm. Inoltre, costituiva un fattore determinante anche la dimensione relativa dell’acetabolo originale: vi era un maggiore rischio di frattura quando venivano preparati acetaboli con diametri inferiori ai 52 mm con 2 mm di press-fit.44
Dal punto di vista clinico, il rischio di frattura intraoperatoria nella PTA primaria, utilizzando un press-fit di 1-2 mm, sembra molto basso.26 Studi recenti enfatizzano l’importanza di riconoscere tali fratture acetabolari durante l’intervento e istituire un trattamento appropriato per ottenere la stabilità sia della frattura sia dell’impianto acetabolare. Le scelte di trattamento comprendono l’aggiunta di viti all’interno e attorno al cotile, l’utilizzo di innesto con osso autologo, la modificazione del carico postoperatorio e l’uso di placche per la ricostruzione della colonna posteriore. Nei pazienti anziani, con osteoporosi significativa, dovrebbe essere preso in considerazione l’uso di un’alesatura da parete a parete, con viti di stabilizzazione supplementari per gli impianti acetabolari non cementati, per evitare il rischio di frattura.
Informazioni riguardo al grado ottimale di alesatura inferiore si applicano generalmente soltanto alla Harris Galante-1 e ai cotili di design simile. Le mesh in titanio hanno un modulo di elasticità che consente la flessibilità per l’inserzione utilizzando la tecnica a press-fit. Si dovrebbe essere cauti quando tale tecnica viene estesa a componenti di altro design con diversi moduli di elasticità (ad es., impianti microporosi in cromo-cobalto).
Meccanismo di bloccaggio
L’insufficienza del meccanismo di bloccaggio è stata rilevata in una varietà di modelli acetabolari non cementati, compresi gli impianti Mallory-Head (Biomet, Warsaw, Ind),63 PCA64 e Harris Galante-1.3 La protesi Mallory-Head utilizza un meccanismo a sei punti per bloccare il polietilene. Questo meccanismo consente che avvenga il movimento tra il metallo e il polietilene ed è stato associato a un’usura accelerata.63 In questo tipo di design sono stati fatti numerosi miglioramenti, compresi l’utilizzo di un anello di bloccaggio, il miglioramento del polietilene e una maggiore congruità tra il rivestimento di polietilene e la componente acetabolare, che risulta in una migliore performance.
Il meccanismo di bloccaggio della PCA non ha avuto successo a causa delle rotture nel bordo di rivestimento del polietilene e della deformazione delle pareti delle fossette antiderotazione.64 Quando tali inserti danneggiati vengono sostituiti, all’interno del guscio di metallo, viene rilevato un macroscopico movimento rotazionale. Sono stati apportati miglioramenti anche nel meccanismo di bloccaggio fin dal 1987. Il tipo di insuccesso per l’impianto acetabolare AML riguardava l’usura precoce e catastrofica del polietilene e l’osteolisi, non l’insuccesso del meccanismo di bloccaggio.
Infine, i modelli Harris Galante-1 e Harris Galante-2 utilizzavano dei denti periferici per assicurare il polietilene. L’uso di tali denti non ha avuto successo, accelerando la necessità di revisione dell’acetabolo (1,4% dei casi dopo 10 anni).3 Queste complicanze hanno indotto una modifica di tale meccanismo di bloccaggio passando dai denti a un anello (Trilogy; Zimmer; Fig.7). Questo tipo di modifica sembra aver portato una diminuzione degli insuccessi del meccanismo di bloccaggio con tale impianto.
Osteolisi
L’osteolisi è l’ostacolo maggiore alla sopravvivenza a lungo termine della componente acetabolare non cementata. Non deve essere enfatizzata troppo l’importanza di tale problema.42,65 Le percentuali di osteolisi dipendono in gran parte dal design della componente, dalla posizione, dalla dimensione della testa del femore, dallo spessore del polietilene, dalle percentuali di usura, dalla tecnica di sterilizzazione, dall’attività del paziente e dal tipo di polietilene.42,65,66
In uno studio che utilizzava il modello Harris Galante-1, si è manifestata un’osteolisi retroacetabolare nel 5% dei casi dopo 10 anni. Tuttavia, in questo studio, nessuna componente acetabolare migrata è stata classificata come scollata dal punto di vista radiografico o necessitava di revisione a causa dello scollamento asettico.3 Anche la posizione della componente può influire sulla percentuale di osteolisi. Alcuni studiosi hanno rilevato percentuali maggiori di osteolisi con design che sostituiscono la superficie femorale, quando la componente acetabolare veniva posizionata ad angolo aperto sulla radiografia in antero-posteriore >50 gradi.48 Non è chiaro se la PTA eseguita con componenti femorali e acetabolari standard si sarebbe comportata in modo simile. Tuttavia, è ragionevole evitare l’eccessiva abduzione della componente acetabolare, per evitare il carico sui bordi del polietilene e ridurre il rischio di conflitto causato dal mal posizionamento dell’impianto.
Anche il design della componente può influire sulla percentuale di osteolisi. Dopo 10 anni le percentuali di osteolisi variano dal 5 al 56%3,57,58 (Tab.6). Queste percentuali elevate di osteolisi possono essere correlate all’utilizzo di polietilene più sottile e di teste femorali più grandi come dall’usura da corpo estraneo, causata dallo scollamento dei micropori, che risultava in percentuali più elevate di usura e maggiori detriti di polietilene.53-57 Questi esempi clinici mostrano che la causa dell’osteolisi spesso è un insieme di più fattori. Tali lezioni storiche forniscono la base per ulteriori tentativi per limitare l’osteolisi e prevenire la necessità della revisione a causa dello scollamento asettico.

Scelte future per migliorare la sintesi acetabolare a lungo termine
Bifosfonati
L’argomento più importante riguardo al successo a lungo termine della componente acetabolare non è la fissazione, ma l’osteolisi.42 Vi sono svariati mezzi per inibire tale processo. Un tipo di intervento è tentare di diminuire il riassorbimento osseo che si manifesta in seguito alla risposta da corpo estraneo stimolata dai detriti. I bifosfonati sono in grado di inibire gli osteoclasti e potrebbero anche essere in grado di raggiungere la formazione di una rete ossea in vivo.67,68 Il risultato finale potrebbe essere migliorato dall’ingrowth osseo, dalla limitazione di accesso ai detriti dell’usura e dalla fissazione acetabolare prolungata a lungo termine. Questo approccio attualmente è in studio con sperimentazioni multicentriche.
Superfici di sostegno alternative
Un altro approccio è tentare di diminuire il numero di particelle generate. È possibile attuare tale tentativo con superfici alternative di supporto, compresi i nuovi tipi di polietilene a legami incrociati, articolazioni metallo/metallo o ceramica/ceramica.69 Ciascun approccio ha dei limiti potenziali. Le articolazioni metallo/metallo fanno insorgere la preoccupazione riguardo alla sensibilità e alla tossicità del metallo e all’oncogenesi. I problemi associati con le articolazioni ceramica su ceramica si correlano ad argomenti di qualità della ceramica e della frattura di tale materiale fragile.69
La performance dei nuovi tipi di polietilene (ad es., Hylamer [De Puy]) ha anche presentato dei problemi.70 L’Hylamer è stato lavorato per ottenere un grado più elevato di cristallizzazione e lamelle cristalline più spesse. Dal punto di vista teorico, queste modificazioni nelle proprietà del materiale dell’Hylamer risulterebbero in percentuali inferiori di usura. Purtroppo, l’esperienza clinica dimostra percentuali di usura notevolmente più elevate e osteolisi con l’Hylamer rispetto al polietilene standard.70
È attualmente disponibile una nuova classe di polietilene a legami incrociati, che viene valutata in laboratorio e ha dimostrato di avere migliori proprietà rispetto all’usura. In particolare, il Durasul (Sulzer Orthopedics, Austin, Tex) non ha alcun problema di usura dimostrabile dopo 28 milioni di cicli su un simulatore per l’anca. Inoltre, questo tipo di polietilene ha migliorato le caratteristiche di usura da corpo estraneo e, anche quando la testa femorale è sottoposta a usura estrema, il Durasul presenta una performance migliore del polietilene standard. Tuttavia, per dimostrare se questi nuovi materiali presentano in vivo le stesse performance come nei simulatori di usura saranno necessari altri studi clinici.
Impianti rivestiti con HA
La stabilizzazione acetabolare potrebbe anche essere migliorata se potesse essere stimolato l’ingrowth osseo, sebbene tale approccio non abbia avuto successo con l’utilizzo di impianti acetabolari lisci rivestiti con HA.24,29 Tuttavia, i risultati con gli impianti rivestiti con HA sono migliorati, quando le componenti hanno una stabilità iniziale migliore (cioè con viti e filettature)29,34 e la porzione superficiale per l’ingrowth viene aumentata (cioè con rivestimento poroso).33 Questo approccio ha avuto successo negli animali,31,32 ma l’esperienza negli uomini è limitata.34 Tuttavia, fino a quando non saranno disponibili ulteriori esperienze cliniche a lungo termine, non può essere consigliato l’uso di routine degli impianti acetabolari in HA a rivestimento poroso.
Fattori di crescita
Un altro approccio per migliorare la stabilizzazione è attraverso l’uso dei fattori di crescita per aumentare l’ingrowth osseo. Studi su animali hanno dimostrato che il fattore di crescita trasformato (TFG)-b aumenta l’ingrowth all’interno delle componenti acetabolari a rivestimento poroso.5,71 L’utilizzo di proteine ossee morfogenetiche ([BMP], che appartengono alla grande famiglia del TGF-b) come l’OP-1 (BMP-7), ha dato come risultato una migliore formazione ossea e guarigione della frattura in modelli animali.72 Sono attualmente in corso studi di laboratorio per valutare l’effetto dell’OP-1 sull’ingrowth osseo nelle componenti acetabolari a rivestimento poroso. Questo approccio sarà probabilmente esteso per comprendere altre citochine con il potenziale di stimolare l’osteogenesi, compresi il BPM-2 e il PDGF.73
Miglioramento dei materiali degli impianti e del design
Infine, nuovi materiali per gli impianti possono consentire un ingrowth osseo superiore rispetto ai materiali attualmente disponibili. Il Tantalum, per esempio, è un nuovo materiale con una dimensione dei pori ottimale rispetto alla mesh in titanio.74 I dati di questo materiale su animali dimostrano un ingrowth osseo eccellente (30-40% della superficie disponibile) con una densità maggiore dell’ingrowth (l’elevata porosità del Tantalum consente un maggiore ingrowth osseo per unità di superficie rispetto ad altre superfici porose disponibili).74 Tuttavia, non sono disponibili dati clinici che riguardino la performance di tali impianti nei pazienti.
Le modificazioni del design di impianti esistenti ha tentato di fornire una congruità migliore tra il polietilene e l’acetabolo protesico, per prevenire l’usura della parte posteriore, per limitare la generazione di radicali liberi durante il processo di sterilizzazione del polietilene e per utilizzare polietilene modellato a compressione piuttosto che per estrusione. Per sapere se tali modificazioni del design dell’impianto o l’utilizzo di nuovi materiali rappresentino un progresso significativo sono necessari ulteriori dati comparativi al follow-up a lungo termine.

Riassunto
La fissazione biologica con impianti a rivestimento poroso ha fornito una stabilizzazione migliore con percentuali minori di scollamento asettico rispetto alle componenti cementate nella maggioranza dei pazienti a 10 anni (Tab.1, 5 e 6).3,7,8,10-14 Anche le componenti acetabolari non cementate presentano performance migliori rispetto a quelle cementate nelle revisioni anche con follow-up più brevi.2 Sono stati rilevati vantaggi analoghi in pazienti con displasia congenita dell’anca,4,60 artrite reumatoide4,6 e in quelli più giovani.4,6,61
Rimane la controversia riguardo alla fissazione ottimale della componente acetabolare nella popolazione anziana. In questo gruppo d’età, sia la fissazione con cemento sia quella non cementata danno risultati clinici eccellenti e affidabili.3,14,60 In ultima analisi, la scelta della fissazione in

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Published by sandro - dans Anca
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