Unità Operativa Complessa di Ortopedia Direttore: Dott. Roberto Magri

Presentazione sul tema: "Unità Operativa Complessa di Ortopedia Direttore: Dott. Roberto Magri"— Transcript della presentazione:

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

2 (Principi di Biomeccanica)
Femore Prossimale e Stelo Anatomico (Principi di Biomeccanica) R. MAGRI Comunicazione 87° Congresso SIOT – Venezia Ottobre 2002 Ringraziamenti: R. RAMBALDI (Milano) M. ASSOM (Torino) F. TRUCCHI (Torino) F.DETTONI (Torino)

3 La durata dell’impianto femorale è legata a filosofie diverse:
Stelo anatomico Stelo aggressivo Stelo ibrido Fattori tribologici Relazione 2 corso PPCmo Napoli 26 Giugno 2003

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 un’anca 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 dell’impianto protesico
1. Ricreare una funzione coxo-femorale parafisiologica ed indolore 2. Ripristinare o mantenere l’isometria degli arti inferiori

11 Ripristinare la lunghezza degli arti
La lunghezza in sé di un arto non è né eumetrica né dismetrica; l’arto ha semplicemente una sua metria propria (lunghezza secondo il sistema metrico) espressa da un numero in centimetri. Un’uguale 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 l’anatomia Correggere per quanto possibile i difetti

13 DIFFICOLTÀ Progettazione dei materiali Riproduzione dell’anatomia
Tecnica dell’impianto

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

15 RIFERIMENTI Centro di rotazione Offset Angolo cervico-diafisario

16 CENTRO DI ROTAZIONE Punto ideale in cui posizionare il centro di rotazione della testa femorale protesica. E’ ovviamente in relazione alla zona d’impianto 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 dell’acetabolo Più difficoltoso è individuarlo nella DCA ove va ricercato nel paleocotile

18 CENTRO DI ROTAZIONE Semplice nell’artrosi Complesso nella DCA

19 Metodo di PAGNANO per la determinazione del CRF
a) Altezza del bacino dalla bisischiatica alla porzione più craniale dell’ala iliaca. b) Linea inter-teardrop. c) Segmento perpendicolare a (b) tracciato 5 mm lateralmente al teardrop, pari al 20% di (a). d) Parallela all’inter-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 d c b

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. L’altezza del CRF nell’uomo 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 b c d a

24 ANGOLO CERVICO-DIAFISARIO
NORMALE: 125°

25 CCD Valore medio 125° ( ) Esprime il grado di lateralizzazione del femore, influisce sulla lunghezza dell’off-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 dell’OFF-SET, oltre che dell’antiversione. 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 OFF-SET e LEVER ARM Funzione della lunghezza del collo e dell’angolo CCD. Collo corto e valgo medializzano l’impianto

33 OFF-SET e LEVER ARM Esprimono il grado di lateralizzazione “dell’anca”
Influenzano l’asse meccanico dell’arto 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 Fondamentali elementi di influenza sulla lunghezza degli arti inferiori oltre che sulla lateralizzazione o medializzazione dell’impianto protesico

37 ASSE MECCANICO DELL’ARTO INFERIORE
Centro di rotazione femorale Spine tibiali Centro della tibio-tarsica

38 ASSE MECCANICO DELL’ARTO INFERIORE
INCLINATO DI 3°-6° RISPETTO ALL’ASSE VERTICALE 3°-6°

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

40 Equilibrio delle forze applicate

41 ANCA PATOLOGICA DISPLASICA
Riduzione dell’off-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 dell’antiversione

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 sull’arto più lungo esteso l’arto più corto compensa con l’equinismo del piede In appoggio sull’arto più corto esteso, l’arto più lungo compensa con la flessione del ginocchio

46 CONSEGUENZE DELLA CRANIALIZZAZIONE:
Riduzione relativa della lunghezza dell’arto CONSEGUENZE DELLA CAUDALIZZAZIONE: Aumento relativo della lunghezza dell’arto

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

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

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 Lunghezza del collo protesico Angolo cervico diafisario
RISPETTO DELL’OFFSET Lunghezza del collo protesico Angolo cervico diafisario

51 RIDUZIONE DELL’OFFSET
Riduzione del momento dei muscoli trocanterici

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

53 Traslazione dell’asse meccanico
AUMENTO DELL’OFFSET Traslazione dell’asse meccanico . . In varo

54 RIDUZIONE DELL’OFFSET
Adduzione del femore Compensazione in valgo sul ginocchio

55 Traslazione dell’asse meccanico
RIDUZIONE DELL’OFFSET Traslazione dell’asse meccanico . . In valgo

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

57 RISPETTO DELL’ANGOLO CERVICO-DIAFISARIO

58 RISPETTO DELL’ANGOLO CERVICO-DIAFISARIO
MANCATO RISPETTO DELL’ANGOLO CERVICO-DIAFISARIO

59 RISPETTO DELL’ANTIVERSIONE

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

61 RISPETTO DELL’ANTIVERSIONE
TECNICA DI IMPIANTO RISPETTO DELL’ANTIVERSIONE

62 . . MANCATO RISPETTO DELL’ANTIVERSIONE Sposterà l’asse meccanico
dell’arto inferiore

63 MANCATO RISPETTO DELL’ANTIVERSIONE
. .

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

65 Conseguenze di una alterata ANTIVERSIONE
L’esagerata antiversione o retroversione intraruota o extraruota l’arto. L’intra o l’extrarotazione può essere mascherata nella deambulazione, ma risulta evidente nella flessione del ginocchio (gamba e coscia non risulteranno allineati sul piano sagittale).

66 Una protesi d’anca 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 l’isometria degli arti Ripristinano la corretta tensione degli abduttori Clinicamente: riduzione / scomparsa della zoppia, del dolore e della limitazione funzionale.

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

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

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

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

72 ginocchio omolaterale, anca controlaterale,
COMPLESSITA’ DELLE RELAZIONI TRA IMPIANTO PROTESICO E ALTRE STRUTTURE rachide lombare, ginocchio omolaterale, anca controlaterale, ginocchio dell’arto controlaterale, collo piede, postura deambulazione

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

74 CONSEGUENZE DI UNA ETEROMETRIA
L’inclinazione 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 sull’anca controlaterale alla patologica.

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

76 CONSEGUENZE FEMORO-ROTULEE
Non va dimenticata la patologia femoro-rotulea indotta o dalla flessione del ginocchio dell’arto 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

77 sovraccarico d’utilizzo.
A CARICO DELL’ANCA CONTROLATERALE Essa è spesso sollecitata eccessivamente per diminuzione delle superfici portanti e sovraccarico d’utilizzo.

78 A CARICO DEL PIEDE Sul piede l’alterazione più nota è l’equinismo di compenso dell’arto più corto esso sarà riducibile all’inizio, ma potrà strutturarsi col persistere dell’alterazione

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

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

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

82 RIFLESSIONI Lombalgia, gonalgia omolaterale e coxalgia controlaterale rappresentano sintomatologie frequenti e modificabili con l’impianto protesico

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

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

85 Rispettare l’anatomia significa mantenere:
CONCLUSIONI Rispettare l’anatomia significa mantenere: centro di rotazione angolo cervico-diafisario offset level arm in proporzioni tali da non alterare la lunghezza dell’arto inferiore...

86 Modificare l’ordine 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 l’anatomia dell’anca

88 Una protesi anatomica può facilitare il compito
E’ comunque sempre difficile riprodurre l’anatomia normale

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

90 La tolleranza è la più grande virtù

91 La protesi ideale è…l’anca sana ?

92 Grazie