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Azienda Ospedaliera di Rilievo Nazionale e di Alta Specializzazione V. MONALDI - NAPOLI Unità Operativa Complessa di Ortopedia Direttore: Dott. Roberto.

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1 Azienda Ospedaliera di Rilievo Nazionale e di Alta Specializzazione V. MONALDI - NAPOLI Unità Operativa Complessa di Ortopedia Direttore: Dott. Roberto Magri

2 Femore Prossimale Femore Prossimalee Stelo Anatomico (Principi di Biomeccanica) R. MAGRI Ringraziamenti: R. RAMBALDI (Milano) M. ASSOM (Torino) F. TRUCCHI (Torino) F.DETTONI (Torino)

3 La durata dellimpianto femorale è legata a filosofie diverse: Stelo anatomicoStelo anatomico Stelo aggressivoStelo aggressivo Stelo ibridoStelo ibrido Fattori tribologiciFattori tribologici

4 LA BIOMECCANICA RIVESTE UN RUOLO IMPORTANTE IN TUTTI I CASI

5 Fondamentali sono i parametri che influenzano la biomeccanica dello stelo femorale Posizione del Centro di Rotazione (CRF) Angolo cervico-diafisario (CCD) Off-set della testa femorale Lever arm

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8 Ma in unanca patologica la alterazione non è soltanto ossea

9 Fattori determinanti la decisione di una sostituzione protesica 1. Dolore 2. Limitazione funzionale 3. Zoppia

10 Obiettivi dellimpianto protesico 1. Ricreare una funzione coxo- femorale parafisiologica ed indolore 2. Ripristinare o mantenere lisometria degli arti inferiori

11 Ripristinare la lunghezza degli arti La lunghezza in sé di un arto non è né eumetrica né dismetrica; larto ha semplicemente una sua metria propria (lunghezza secondo il sistema metrico) espressa da un numero in centimetri. Unuguale lunghezza di arti omologhi (superiori o inferiori) si dirà isometria; una differente lunghezza si dirà eterometria (non dismetria)

12 SCOPO DI UN IMPIANTO PROTESICO Riprodurre per quanto possibile lanatomia Correggere per quanto possibile i difetti

13 DIFFICOLTÀ Progettazione dei materiali Riproduzione dellanatomiaRiproduzione dellanatomia Tecnica dellimpiantoTecnica dellimpianto

14 RICERCA DEI RIFERIMENTI Offset Centro di rotazione Angolo cervico-diafisario Antiversione (Elitorsione)

15 Offset RIFERIMENTI Centro di rotazione Angolocervico-diafisario

16 CENTRO DI ROTAZIONE Punto ideale in cui posizionare il centro di rotazione della testa femorale protesica. E ovviamente in relazione alla zona dimpianto del cotile protesico: un cotile troppo affondato medializzerà il CRF, mentre lo lateralizzerà un cotile non sufficientemente affondato. Se il cotile protesico sarà posizionato troppo in alto o troppo in basso avremo rispettivamente un CRF craniale o caudale

17 CRF E PATOLOGIA COXO-FEMORALE E semplice identificare il CRF nella coxartrosi primitiva come centro dellacetabolo E semplice identificare il CRF nella coxartrosi primitiva come centro dellacetabolo Più difficoltoso è individuarlo nella DCA ove va ricercato nel paleocotile Più difficoltoso è individuarlo nella DCA ove va ricercato nel paleocotile

18 CENTRO DI ROTAZIONE Complesso nella DCA Semplice nellartrosi

19 Metodo di PAGNANO per la determinazione del CRF a) Altezza del bacino dalla bisischiatica alla porzione più craniale dellala iliaca. b) Linea inter-teardrop. c) Segmento perpendicolare a (b) tracciato 5 mm lateralmente al teardrop, pari al 20% di (a). d) Parallela allinter-teardrop che interseca (c) a 90°. Il punto medio della ipotenusa del triangolo rettangolo costituito da C e D rappresenta il CRF ideale.

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21 CRF sec. PAGNANO b c d

22 Metodo di PIERCHON per la determinazione del CRF a) Linea inter-teardrop. b) Linea che unisce i punti caudali delle sacro- iliache. c) Altezza tra (a) e (b). d) Distanza inter-teardrop. Laltezza del CRF nelluomo sarà: C x 0,2 e la distanza latero-mediale del CRF dal teardrop sarà: D x 0,3. Nella donna: C x 0,18 e D x 0,25

23 CRF sec. PIERCHON a b c d

24 ANGOLO CERVICO-DIAFISARIO NORMALE: 125°

25 CCD Valore medio 125° ( ) Esprime il grado di lateralizzazione del femore, influisce sulla lunghezza delloff-set e del braccio di leva degli abduttori

26 OFF-SET testa femorale Distanza perpendicolare tra asse del femore e centro di rotazione della testa (CRF). Quantifica il grado di lateralizzazione del femore e influenza il braccio di leva degli abduttori (lever arm). Valore medio 44 mm (36-56)

27 OFFSET Asse della diafisi Centro di rotazione

28 RICERCA DEI RIFERIMENTI Antiversione

29 ANTIVERSIONE Normale 15°

30 LEVER ARM Distanza tra CRF e perpendicolare alla linea tangente al gran trocantere. Valore medio 48 mm (34-71). Funzione del CCD e dellOFF-SET, oltre che dellantiversione. Esprime la tensione degli abduttori e quindi il momento della forza muscolare che controbilancia il peso corporeo (principi di Pauwels). Esprime anche la tensione degli extrarotatori.

31 OFF-SET e LEVER ARM

32 Funzione della lunghezza del collo e dellangolo CCD. Collo corto e valgo medializzano limpianto

33 OFF-SET e LEVER ARM Esprimono il grado di lateralizzazione dellanca Influenzano lasse meccanico dellarto inferiore Diminuiscono le sollecitazioni meccaniche a livello soprattutto del comparto esterno del ginocchio.

34 OFF-SET e LEVER ARM Se insufficienti determinano zoppia poiché avvicinano le inserzioni dei pelvi- trocanterici. Se eccessivi determinano difficoltà alla riduzione, una prevalenza degli extrarotatori, una dislocazione postero- mediale del gran trocantere.

35 OFF-SET e CRF

36 OFF-SET e CRF OFF-SET e CRF Fondamentali elementi di influenza sulla lunghezza degli arti inferiori oltre che sulla lateralizzazione o medializzazione dellimpianto protesico

37 ASSE MECCANICO DELLARTO INFERIORE Centro di rotazione femorale Spine tibialiSpine tibiali Centro della tibio-tarsicaCentro della tibio-tarsica

38 ASSE MECCANICO DELLARTO INFERIORE INCLINATO DI 3°-6° INCLINATO DI 3°-6° RISPETTO ALLASSE VERTICALE 3°-6°

39 EQUILIBRIO STATICO LA SOMMA DELLE FORZE E DEI MOMENTI DEVE ESSERE NULLA

40 Equilibrio delle forze applicate delle forze applicate

41 ANCA PATOLOGICA DISPLASICA Riduzione delloff-set e della lunghezza del lever arm Extrarotazione e risalimento della testa Spostamento posteriore del gran trocantere Detensione degli abduttori e degli extrarotatori Medializzazione del femore Alterazione dellantiversione

42 Rispettare i parametri biologici = Rispettare i vettori delle forze di carico

43 RISPETTO DEL CENTRO DI ROTAZIONE FEMORALE

44 MANCATO RISPETTO DEL CENTRO DI ROTAZIONE FEMORALE Eterometria Compenso

45 ETEROMETRIA DEGLI ARTI In appoggio sullarto più lungo esteso larto più corto compensa con lequinismo del piede In appoggio sullarto più corto esteso, larto più lungo compensa con la flessione del ginocchio

46 CONSEGUENZE DELLA CRANIALIZZAZIONE: Riduzione relativa della lunghezza dellarto CONSEGUENZE DELLA CAUDALIZZAZIONE: Aumento relativo della lunghezza dellarto

47 MANCATO RISPETTO DEL CENTRO DI ROTAZIONE FEMORALE Più il centro di rotazione diventa prossimale, più si riduce il momento dei muscoli trocanterici spinta in varo sul femore compenso in valgo sul ginocchio spinta in varo sul femore compenso in valgo sul ginocchio..

48 MANCATO RISPETTO DEL CENTRO DI ROTAZIONE FEMORALE Più il centro di rotazione diventa prossimale, più aumenta loffset, in quanto aumenta la lunghezza del collo necessaria a mantenere invariata la lunghezza dellarto e viceversa.. Aumento delloffset.. Riduzione delloffset

49 . MANCATO RISPETTO DEL CENTRO DI ROTAZIONE FEMORALE Più il centro di rotazione diventa distale, più aumenta il momento dei muscoli trocanterici e la spinta in valgo del femore compenso in varo sul ginocchio.

50 RISPETTO DELLOFFSET Lunghezza del collo protesico Angolo cervico diafisario

51 RIDUZIONE DELLOFFSET Riduzione del momento dei muscoli trocanterici

52 Aumento del momento dei muscoli trocanterici Spinta in abduzione sul femore Compensazione in varo sul ginocchio AUMENTO DELLOFFSET

53 .. Traslazione dellasse meccanico In varo

54 Adduzione del femore RIDUZIONE DELLOFFSET Compensazione in valgo sul ginocchio

55 .. RIDUZIONEDELLOFFSET Traslazione dellasse meccanico In valgo

56 LA COMPENSAZIONE A LIVELLO DEL GINOCCHIO Avviene per azione di: Tensore della fascia lata in valgo Adduttori e zampa doca in varo

57 RISPETTO DELLANGOLO CERVICO-DIAFISARIO

58 MANCATO

59 RISPETTO DELLANTIVERSIONE

60 ANTIVERSIONE Stelo e cotile devono aver lo stesso grado di antiversione.

61 RISPETTO DELLANTIVERSIONE TECNICA DI IMPIANTO

62 . MANCATO RISPETTO DELLANTIVERSIONE. Sposterà lasse meccanico dellarto inferiore

63 .. MANCATO RISPETTO DELLANTIVERSIONE

64 Conseguenze di una alterata ANTIVERSIONE Se insufficiente lantiversione del cotile: impingement anteriore. Se esagerata lantiversione del cotile: impingement posteriore. Se insufficiente lantiversione dello stelo: impingement anteriore. Se esagerata lantiversione dello stelo: impingement posteriore.

65 Conseguenze di una alterata ANTIVERSIONE Lesagerata antiversione o retroversione intraruota o extraruota larto. Lintra o lextrarotazione può essere mascherata nella deambulazione, ma risulta evidente nella flessione del ginocchio (gamba e coscia non risulteranno allineati sul piano sagittale).

66 Una protesi danca correttamente impiantata Sul piano frontale non dovrà essere: Né craniale né caudale rispetto al CRF Lateralizzata quanto necessario (off-set e lever arm corrretti)

67 CRF, OFF-SET e LEVER ARM ottimali Ripristinano lisometria degli arti Ripristinano la corretta tensione degli abduttori Clinicamente: riduzione / scomparsa della zoppia, del dolore e della limitazione funzionale.

68 eterometria degli arti inferiori, riduzione delloff-set, insufficienza del braccio di leva degli abduttori, decentramento della testa, instabilità in carico... CRF, OFF-SET e LEVER ARM non ottimali determineranno:

69 … elementi negativi legati tra loro e determinanti un nuovo equilibrio a spese di sollecitazioni articolari meccanicamente sfavorevoli a livello dei segmenti sovra e sottostanti CRF, OFF-SET e LEVER ARM non ottimali

70 Causeranno un alterato equilibrio con modificazioni e deformazioni anatomiche che possono strutturarsi e divenire irriducibili CRF, OFF-SET e LEVER ARM non ottimali

71 Clinicamente il quadro che si potrà avere non è del tutto roseo: dolori, insufficienza motoria, zoppia, stancabilità etc. CRF, OFF-SET e LEVER ARM non ottimali

72 COMPLESSITA DELLE RELAZIONI TRA IMPIANTO PROTESICO E ALTRE STRUTTURE rachide lombare, ginocchio omolaterale, anca controlaterale, ginocchio dellarto controlaterale, collo piede, posturadeambulazione

73 Il bacino si inclinerà verso il lato più corto mentre il rachide lombare si appoggerà verso la parte opposta CONSEGUENZE DI UNA ETEROMETRIA

74 Linclinazione del bacino su di un lato scopre parzialmente la testa del femore controlaterale con relativo sovraccarico sulla superficie coperta La coxalgia sarà in relazione a questa situazione anatomica e allo spostamento riflesso del carico sullanca controlaterale alla patologica. CONSEGUENZE DI UNA ETEROMETRIA

75 Lasimmetria di carico sui due comparti del ginocchio sovraccarica uno di questi e ciò porta distensione legamentosa sullaltro versante lesioni condrali del comparto sovraccaricato compromissione irreversibile dello stesso comparto ASIMMETRIA DEL CARICO SUL GINOCCHIO

76 Non va dimenticata la patologia femoro-rotulea indotta o dalla flessione del ginocchio dellarto più lungo o dalle alterazioni torsionali importanti derivanti da alterazione della antiversione del collo fomorale: una alterazione della rotazione tibiale può portare infine ad un conflitto femoro-rotuleo rilevante CONSEGUENZE FEMORO-ROTULEE

77 Essa è spesso sollecitata eccessivamente per diminuzione delle superfici portanti e sovraccarico dutilizzo. A CARICO DELLANCA CONTROLATERALE

78 Sul piede lalterazione più nota è lequinismo di compenso dellarto più corto esso sarà riducibile allinizio, ma potrà strutturarsi col persistere dellalterazione A CARICO DEL PIEDE

79 potrà persistere anche dopo lintervento e non più legata al dolore, ma alla eterometria e/o alla insufficienza della azione di leva degli abduttori LA ZOPPIA

80 RIFLESSIONI Ripristinare il CRF, l OFF-SET, lantiversione del collo è fondamentale per ripristinare una giusta lunghezza della leva degli abduttori e degli arti inferiori Ripristinare il CRF, l OFF-SET, lantiversione del collo è fondamentale per ripristinare una giusta lunghezza della leva degli abduttori e degli arti inferiori

81 Occorre tenere in debito conto le conseguenze che possono ripercuotersi sui segmenti scheletrici a monte e a valle dellanca da protesizzare RIFLESSIONI

82 Lombalgia, gonalgia omolaterale e coxalgia controlaterale rappresentano sintomatologie frequenti e modificabili con limpianto protesico RIFLESSIONI

83 Impianto in varo o in valgo Alterazione angolo cervico-diafisario previsto Alterazione offset e isometria

84 Aree di sovraccarico Impianto in varo o in valgo Alterata trasmissione delle forze sulla interfaccia protesi-osso

85 Rispettare lanatomia significa mantenere: centro di rotazionecentro di rotazione angolo cervico-diafisarioangolo cervico-diafisario offsetoffset level armlevel arm in proporzioni tali da non alterare la lunghezza dellarto inferiore... CONCLUSIONI

86 Modificare lordine dei fattori può cambiare il risultato

87 Karl Popper riteneva che è più facile dimostrare che una teoria è falsa piuttosto che vera Ma una teoria non è un teorema matematico che può essere dimostrato da presupposti veri o falsi che siano Una teoria nasce per spiegare i fenomeni osservati in natura e può essere pertanto riprodotta nei laboratori scientifici La ricerca di clinica applicata e i risultati di laboratorio dimostrano che è possibile ricostruire lanatomia dellanca

88 Una protesi anatomica può facilitare il compito E comunque sempre difficile riprodurre lanatomia normale

89 La fanatica ricerca di un bel risultato radiografico dellimpianto può a volte non corrispondere alle aspettative e a un buon risultato clinico sia per la cattiva sintomatologia dellanca operata sia per la patologia dei segmenti adiacenti o controlaterali Occorre ricordare però che

90 La tolleranza è la più grande virtù La tolleranza è la più grande virtù

91 La protesi ideale è…lanca sana La protesi ideale è…lanca sana ?

92 Grazie


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