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lo scalpello (2012) 26:99-102 DoI 10.1007/s11639-012-0149-3

La chirurgia computer-assistita e le osteotomie del ginocchio R. Iorio, A. Vadalà, M. Pagnottelli, P. di Sette, F. Conteduca, A. Ferretti Facoltà di Medicina e Psicologia dell’Università di Roma “La Sapienza”, Ospedale S. Andrea, U.O.C. Ortopedia e Traumatologia, Roma

AbstrAct – computer-Assisted surgery And knee osteotomy High tibial osteotomy (HTO) is an established technique for the treatment of symptomatic varus malaligned knees. The results of our study seem to show greater accuracy of mechanical axis correction and smaller increases in tibial slope when a navigation system is used in open-wedge HTO.

Introduzione L’osteotomia tibiale alta di addizione (HTO) è una tecnica universalmente accettata per il trattamento delle deviazioni assiali sintomatiche del ginocchio. Gli interventi di osteotomia correttiva del ginocchio dovrebbero essere eseguiti con grande precisione, in quanto una ipo- o una iper-correzione può comportare risultati clinici deludenti [1]. Anche piccole alterazioni dell’asse meccanico possono provocare significativi cambiamenti della distribuzione del carico sul ginocchio [2]. Per ovviare a possibili errori di correzione, nel corso degli ultimi anni sono stati fatti notevoli progressi nello sviluppo dei sistemi di navigazione applicati agli interventi d’osteotomia di ginocchio. Le tradizionali tecniche di misurazione hanno spesso dimostrato variabilità intra-osservatore e bassa riproducibilità, anche limitatamente al solo piano coronale [2]. Ciò può essere dovuto a un’erronea pianificazione pre-operatoria, a un’imprecisione nell’eseguire i tagli ossei o a un insufficiente controllo del riallineamento intra-operatorio [3]. Inoltre le deformità multiplanari sono difficilmente controllabili durante la procedura chirurgica. Recentemente le tecniche di HTO computer-assistite hanno dimostrato di essere in grado di misurare con precisione il grado di allineamento intra-operatorio dell’arto inferiore, sia sul piano coronale sia su quello sagittale [2-4]. Lo scopo di questo studio è quello di

valutare l’accuratezza del sistema di navigazione e i risultati clinici e radiologici a breve termine in pazienti trattati con osteotomia tibiale valgizzante di addizione. Materiali e metodi Abbiamo eseguito uno studio prospettico di 13 pazienti (14 ginocchia), affetti da deformità in varo e osteoartrosi monocompartimentale mediale del ginocchio. Tutti i pazienti sono stati operati di osteotomia tibiale valgizzante di addizione (HTO) con l’ausilio di un sistema di navigazione computerizzato (OrthoPilot; B. Braun Aesculap, Tuttlingen, Germany). In tutti i pazienti, la diagnosi è stata posta sulla base di valutazioni cliniche e radiografiche. I partecipanti al nostro studio sono stati 7 uomini e 6 donne con un’età media di 56,5±6,2 anni (“range” 40-62 anni). Il ginocchio destro è stato trattato in 10 casi, mentre quello sinistro in 4 casi. I criteri d’inclusione per questo studio sono stati: • età inferiore a 65 anni • artrosi monocompartimentale mediale sintomatica di grado III o inferiore secondo la classificazione di Kellgren • fallimento di precedenti trattamenti di tipo conservativo • assenza di procedure addizionali (trapianti di condrociti autologhi, microfratture, ecc.) del ginocchio interessato. 99

Tutti i pazienti sono stati sottoposti nel pre-operatorio a un accurato esame fisico, in cui sono stati valutati l’allineamento degli arti inferiori e l’articolarità e la stabilità del ginocchio affetto. Inoltre sono state redatte schede di valutazione quali la Modified Cincinnati Rating System Questionnaire, la Knee Society Score e la Visual Analog Scale Score (VAS; 0=dolore insopportabile, 10=assenza di dolore). Tutti i pazienti sono stati sottoposti pre-operatoriamente a valutazione radiologica con radiografie digitali standard delle ginocchia in antero-posteriore (AP) e latero-laterale (LL) e la “Rosenberg view” e le radiografie in comparativa degli arti inferiori sotto carico. I parametri esaminati sono stati: l’indice di Insall-Salvati (per determinare l’altezza della rotula); l’inclinazione tibiale posteriore (l’angolo formato dall’inserzione della perpendicolare alla linea passante per il piatto tibiale [5]); l’angolo meccanico femoro-tibiale (mFTA); la lunghezza degli arti inferiori. Tecnica chirurgica

Fig. 1 - Trasmettitore femorale e tibiale per la navigazione computerizzata

Fig. 2 - Schermata del navigatore

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Tutti i pazienti sono stati operati di osteotomia tibiale alta di addizione (HTO) dallo stesso chirurgo e in tutti è stato utilizzato lo stesso sistema di navigazione cinematico (OrthoPilot; B. Braun Aesculap, Tuttlingen, Germany). Due trasmettitori sono stati fissati con viti bicorticali alla diafisi distale del femore e della tibia (Fig. 1). Sono stati quindi raccolti, con l’ausilio del navigatore, dati cinematici dell’anca, della caviglia e del ginocchio per la determinazione degli assi meccanici dell’arto inferiore. Punti di repere anatomici come gli epicondili, i malleoli, il centro del ginocchio e della caviglia e il margine mediale e laterale del piatto tibiale sono stati registrati con un trasmettitore libero (“pointer”). In 6 pazienti, per il monitoraggio dell’inclinazione posteriore del piatto tibiale (“slope”), un trasmettitore addizionale è stato posizionato sul terzo prossimale di tibia con due fili di Kirschner da 2,5 mm. Terminata la fase di acquisizione dei dati, il navigatore ci ha fornito, in una schermata, i valori pre-operatori sia sul piano coronale (varo/valgo) sia sul piano sagittale (“slope” tibiale). Con l’arto inferiore in fascia ischemica, è stata eseguita un’incisione longitudinale antero-mediale (6-8 cm). Divaricato il fascio superficiale del legamento collaterale interno con uno scollaperiostio, è

stato preparato il piano osseo tibiale. L’osteotomia sovratuberositaria è stata effettuata sulla corticale mediale, circa 3 centimetri distalmente al piano articolare prossimale della tibia, lasciando intatta la corticale laterale di 5-10 millimetri. Monitorando continuamente il valore dell’angolo meccanico femoro-tibiale dell’arto inferiore e, dove previsto, lo “slope” tibiale, si è proceduto all’osteotomia, che è stata stabilizzata al raggiungimento del valore di correzione previsto. È stata utilizzata a tal fine, in tutti i pazienti, la stessa placca (Position HTO Plate; B. Braun Aesculap, Tuttlingen, Germany) dotata di un blocchetto spaziatore rettangolare, con uno spessore adatto a mantenere il grado di correzione desiderato. La placca è stata infine fissata alla corticale mediale della tibia con 2 viti prossimali da spongiosa e 2 viti distali bicorticali a stabilità angolare. In tutti i pazienti, per il riempimento del “gap” osseo, sono stati usati cunei di osso equino deidratato. Al termine della procedura chirurgica, il navigatore ha visualizzato un “report” dettagliato, con la registrazione dell’angolo meccanico tibio-femorale e dello “slope” tibiale pre- e post-operatori (Fig. 2). Il valore dei suddetti angoli è stato messo a confronto successivamente con le misurazioni effettuate sui radiogrammi post-operatori dei pazienti (Fig. 3). Riabilitazione post-operatoria In tutti i pazienti è stato applicato un tutore bloccato in estensione per le prime due settimane post-operatorie. Ginnastica isometrica ed esercizi per il rinforzo della muscolatura della coscia sono stati prescritti a partire dal secondo giorno post-operatorio. Dopo le prime due settimane, il tutore è stato sbloccato e i pazienti hanno iniziato la chinesiterapia attiva e assistita per il recupero dell’articolarità del ginocchio. Il divieto assoluto di carico è stato raccomandato fino alla sesta settimana post-operatoria. Dalla sesta settimana, i pazienti hanno iniziato la deambulazione con carico parziale e progressivo abbandono del tutore e dei bastoni canadesi, che è avvenuto tra l’ottava e la decima settimana post-operatoria. Analisi statistica Il t di Student e l’analisi della varianza (ANOVA) sono stati utilizzati per analizzare i dati dei pazienti in questa serie. L’errore alfa è stato

fissato al 5% (intervallo di confidenza 95%) e il livello di significatività è stato P <0,05. La valutazione statistica è stata effettuata utilizzando SPSS for Microsoft Windows 7.0 (SPSS, Inc., Chicago, Illinois). Valutazione al follow-up Abbiamo rivalutato tutti i 13 pazienti (14 ginocchia) a un follow-up medio di 12,6 mesi (“range” 5-35 mesi) e tutti sono stati sottoposti a un esame clinico in cui sono stati esaminati nuovamente l’allineamento degli arti inferiori, l’articolarità e la stabilità del ginocchio operato. Inoltre sono state redatte nel post-operatorio le stesse schede di valutazione, quali la Modified Cincinnati Rating System Questionnaire, la Knee Society Score e la Visual Analog Scale Score. Tutti i pazienti hanno effettuato nuove radiografie digitali standard degli arti inferiori in comparativa sotto carico e radiografie digitali standard del ginocchio in AP e LL. I dati riguardanti l’altezza post-operatoria della rotula, il valore dell’angolo meccanico femoro-tibiale (mFTA) e l’inclinazione dello “slope” tibiale sono stati registrati e confrontati sia con i radiogrammi post-operatori sia con i dati registrati dal navigatore durante la procedura chirurgica. Risultati L’esame clinico ha rivelato al follow-up risultati soddisfacenti in tutti i pazienti. Tutti hanno riportato un miglioramento significativo della sintomatologia dolorosa, con un punteggio medio della VAS aumentato rispetto al valore preoperatorio: da 4 (“range” 3-6) a 8 (“range” 8-10). In tutti i casi, l’articolarità al follow-up è stata completa sia nella flessione sia nell’estensione. Il punteggio ottenuto con la Modified Cincinnati Rating System Questionnaire ha mostrato un aumento significativo da 46,5 ± 7,2 (“range” 35-58) a 84,6 ± 8,0 (“range” 69-96) con valori statisticamente significativi (P=0,008). Anche la Knee Society Score (KSS) ha mostrato una variazione statisticamente significativa, da 51,4 ± 9,9 (“range” 40-67) a 85,1 ± 7,3 (“range” 71-95) (P=0,002). La media dell’indice di Insall-Salvati è cambiata da 1,11 del pre-operatorio (“range” 1,02-1,31) a 1,10 del post-operatorio (“range” 0,70-1,40): l’analisi statistica non ha mostrato una differenza significativa riguardo all’effetto

dell’HTO sull’altezza della rotula (P=0,742). Dopo l’intervento di osteotomia, in base ai dati forniti dal sistema di navigazione, l’angolo meccanico femoro-tibiale è risultato corretto da un varo di 6,3 ± 1,9° (“range” 4-9°) a un valgo di 2,1 ± 1,6° (“range” 0-5°); complessivamente, in media tale angolo è stato corretto in valgo di 8,5 ± 0,3° (“range” 7-11°). Dalle misurazioni effettuate sulle radiografie degli arti inferiori sotto carico, l’mFTA è risultato corretto da un varo di 6,8 ± 3,3° (“range” 3-13°) a un valgo di 3,3 ± 1,7° (“range” 1,5-6,2°). Nessuna differenza statisticamente significativa è stata rilevata tra i valori dell’angolo meccanico femoro-tibiale registrati dal navigatore e quelli rilevati dalle misurazioni radiografiche sia nel pre- sia nel postoperatorio (P=0,99). Nel gruppo di pazienti in cui è stato utilizzato il terzo trasmettitore per il monitoraggio dello “slope” tibiale, i dati forniti dal navigatore hanno evidenziato una variazione media di 0,3 ± 0,4° (“range” 0-1°). Negli stessi pazienti i dati radiografici ottenuti confrontando le misurazioni pre- e post-operatorie hanno mostrato un aumento di 0,5 ± 0,7° (“range” 0-1,8°). Nessuna differenza statisticamente significativa è stata trovata per la variazione dello “slope” tibiale tra i dati forniti dal navigatore e i risultati delle radiografie (P=0,87). Al contrario, nei pazienti in cui non è stato monitorato questo parametro con il sistema di navigazione, abbiamo riscontrato un aumento medio dello “slope” tibiale di 2,8 ± 3,3° (“range” 0-7°). Questi dati sono stati ottenuti dal confronto tra i valori radiografici pre-operatori e postoperatori. Confrontando il gruppo di pazienti in cui è stato navigato lo “slope” tibiale e quello in cui ciò non è stato eseguito, si è evidenziata una differenza statisticamente significativa(P=0,03). Nessun allungamento dell’arto inferiore operato è stato evidenziato al follow-up finale. Il tempo chirurgico medio è stato di 78,9 ± 15,9 minuti. Non abbiamo registrato alcuna complicanza peri-operatoria.

Fig. 3 - Controllo radiografico post-operatorio

Discussione L’HTO è una tecnica chirurgica affidabile per il trattamento delle deformità in varo del ginocchio [1]. L’entità della correzione del malallineamento risulta essere il punto chiave per ottenere un risultato soddisfacente: è ben documentato come anche una piccola modificazione dell’asse 101

meccanico possa alterare la distribuzione del carico del ginocchio, portando a risultati deludenti a lungo termine [6]. Inoltre la correzione del varismo spesso determina anche modificazioni sul piano sagittale, alterando in tal modo lo “slope” tibiale. Giffin e coll. [7] hanno studiato gli effetti di un’alterazione del normale “slope” tibiale sulla biomeccanica del ginocchio: hanno dimostrato come un aumento della pendenza faciliti la traslazione e la sublussazione anteriore della tibia, in un ginocchio con un legamento crociato anteriore insufficiente. I sistemi di navigazione sono di crescente importanza nel campo ortopedico; essi sono già utilizzati con successo in interventi di artroprotesi totale di ginocchio, per l’alta affidabilità che forniscono in termini di allineamento delle componenti protesiche nei tre piani. Koshino e coll., in uno studio con un follow-up di 15-28 anni, in pazienti trattati di osteotomia tibiale valgizzante di addizione, hanno dimostrato che i tassi di sopravvivenza delle correzioni diminuiscono con il tempo: esse sono del 73-97% a 5 anni, del 51-96% a 10 anni e del 39-87% a 15 anni. L’allineamento dell’arto inferiore e l’orientamento dell’osteotomia sembrano determinanti per il successo del trattamento nel follow-up a lungo termine. La stima convenzionale di circa 1° di correzione per ogni mm di cuneo osseo rimosso ci sembra una semplificazione eccessiva. Anche se gli interventi sono eseguiti sotto controllo fluoroscopico per aumentare la precisione, non è possibile ottenere in sede intra-operatoria lastre sotto carico degli arti inferiori, indispensabili per misurare l’esatto allineamento delle ginocchia, come anche l’applicazione del metodo di intersezione di Fujisawa, che è soggetta a variabilità individuale [8]. L’unico fattore che può essere controllato

intra-operatoriamente, senza l’ausilio di sistemi di navigazione, è rappresentato dall’allineamento del ginocchio sul piano coronale che, solitamente, porta a un’iper-correzione da 2° a 6° [1]. Tuttavia, come già detto, la correzione del normale allineamento dell’arto inferiore sul piano coronale non è l’unico parametro su cui concentrarsi durante questo tipo di operazioni. Infatti l’osteotomia tibiale può modificare l’inclinazione del piatto tibiale sul piano sagittale, modificando così la tensione dei legamenti crociati anteriori e posteriori, e di conseguenza alterare la normale biomeccanica del ginocchio. I sistemi di navigazione, applicati agli interventi di HTO, hanno dimostrato di essere precisi nella determinazione dell’allineamento coronale dell’arto inferiore e nel controllare, e opportunamente modificare, lo “slope” tibiale [9], fornendo preziose informazioni nel corso del procedimento chirurgico e consentendo un maggiore controllo del processo di valgizzazione dinamica intra-operatoria; ciò permette al chirurgo di ottenere il grado di valgismo desiderato. I risultati di questo studio mostrano l’elevata accuratezza del sistema di navigazione sia sul piano coronale sia soprattutto su quello sagittale. I limiti di questo studio sono certamente rappresentati dal piccolo numero di pazienti trattati (13 pazienti, 14 ginocchia) e dal follow-up a breve termine (12,6 mesi). Conclusioni I risultati nel nostro studio hanno mostrato un’elevata accuratezza del sistema di navigazione nei pazienti trattati per deformità sintomatiche in varo del ginocchio con HTO, per quanto riguarda l’allineamento dell’arto inferiore sia sul piano coronale sia su quello sagittale.

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