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Rationale dellutiizzo della Stimolazione Biofisica (Campi ElettroMagnetici Pulsanti) nelle mobilizzazioni protesiche Dipartimento di Scienze Biomediche.

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1 Rationale dellutiizzo della Stimolazione Biofisica (Campi ElettroMagnetici Pulsanti) nelle mobilizzazioni protesiche Dipartimento di Scienze Biomediche e Terapie Avanzate Sezione di Clinica Ortopedica e Traumatologica Direttore: Prof. Leo Massari L. MASSARI

2 Lo scollamento degli impianti protesici è ancora una grave complicanza in chirurgia ricostruttiva ortopedica Fattori legati alla chirurgia Fattori legati allimpianto (usura, osteolisi, rottura protesi o cemento…) Fattori legati al paziente Lo scollamento degli impianti protesici è ancora una grave complicanza in chirurgia ricostruttiva ortopedica Fattori legati alla chirurgia Fattori legati allimpianto (usura, osteolisi, rottura protesi o cemento…) Fattori legati al paziente

3 Cosa fare? Strategie per migliorare i processi di rigenerazione ossea allinterfaccia osso/biomateriale Terapie da associare a tecniche chirurgiche standard che contribuiscono ad accelerare la crescita ossea ed il legame osso-biomateriale. Strategie per migliorare i processi di rigenerazione ossea allinterfaccia osso/biomateriale Terapie da associare a tecniche chirurgiche standard che contribuiscono ad accelerare la crescita ossea ed il legame osso-biomateriale.

4 BIOMATERIALETESSUTO OSSEO Biocompatibile Meccanicamente stabile Osteoconduttività Osteoinduttività Mezzi chimici Growth factors, PRP, gel di piastrine Growth factors, PRP, gel di piastrine MSC MSC Bifosfonati Bifosfonati Aminoacidi (L-arginine, L-Lysine) Aminoacidi (L-arginine, L-Lysine) Innesti ossei Innesti ossei Mezzi fisici Si può agire sul:

5 FISICACHIMICACELLULARE ATTIVITA' BIOLOGICA OSTEOINDUZIONE

6 1.La rigenerazione ossea attorno agli impianti attiva processi osteogenici simili a quelli presenti durante la riparazione di fratture e perdite di sostanza ossee. 2.Le tecniche di stimolazione biofisica con CEMP sono già standardizzate in clinica da molti anni Stimolazione biofisica e osteointegrazione periprotesica: RATIONALE

7 La frattura è allineata? Sì FRATTURA Fine del trattamento Il gap osseo è Guarito Non guarito maggiore di metà del diametro dellosso La frattura è adeguatamente immobilizzata ? Al primo controllo: X-ray Guarito No Sì No Richiesto intervento minore di metà del diametro dellosso No progressione (non responders) Continuare stimolazione fino a guarigione Progressione verso la guarigione (responder) Terminare la stimolazione Chirurgia Stimolazione biosifica Dopo 90 giorni Non guarito STEP - 1 STEP - 2 STEP - 3 STEP - 4 Chi trattare?

8 Con quale tecnica? InductiveSystem Mechanicalsystem Capacitive system Nelson, 2003 PEMF CCEF LIPU

9 CUTE ELETTRODO CAMPO ELETTRICO TECNICA CAPACITIVA

10 CONTROLLO 14 CCEF 14 CONTROLLO 21 CCEF 21 CONTROLLO 90 TECNICA CAPACITIVA Shigino et al, The International Journal of Prosthodontics, 2000 Bone - area ratio (%) Days after implant placement Gruppo di controllo a 14 giorni Gruppo di stimolazio ne a 14 giorni

11 ULTRASUONI A = ampiezza, T = periodo T A In clinica: 1.5 MHz

12 Tanzer et al, JOR, 2001 Crescita cellulare allinterno di un biomateriale poroso posto nella zona midollare dellulna di un cane. ULTRASUONI ControlUltrasound

13 TECNICA INDUTTIVA

14 BIOSTIMControllo

15 Tecnica induttiva Buzzà EP et al. Implant Dent 2003;12: min/day for3 and6 weeks after Ti implantation No significant differences between PEMF-treated and control animals

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17 SCOPO DELLA RICERCA OSSO TRABECOLARE OSSO CORTICALE Valutare la stimolazione CEMP come possibile terapia adiuvante dopo impianto di HA.

18 HA MICRODURIMETRIA m500 m1000 m2000 m CONTROLLO CEMP La differenza tra CEMP e Controllo diminuisce in modo direttamente proporzionale alla distanza Fini. M et al., J. Orthop. Res., 2002

19 Fini et al. JBJS, 2006: osso corticale. BIOSTIM CONTROLLO B:Bone nb:new bone HA:hydroxyapatite B:Bone nb:new bone HA:hydroxyapatite

20 ControlBiostimp< Maximum push out force (N)87 ± 3234 ± Ultimate sheer strength at interface (MPa) 6.3 ± ± Risultati dei test meccanici a 3 settimane Fini et al. JBJS, 2006

21 CONCLUSIONI in osso CORTICALE: AI 27% a 3 settimane 29% a 6 settimane BMI 42% a 3 settimane 20% a 6 settimane osteointegrazione meccanica 130% a 3 settimane 12% a 6 settimane La stimolazione con CEMP ha accelerato i processi di osteointegrazione dellHA sia nellosso trabecolare che corticale in osso TRABECOLARE: AI 46% a 3 settimane 16% a 6 settimane BMI 32% a 3 settimane 16% a 6 settimane Dopo 3-settimane di stimolazione CEMP:

22 I risultati sperimentali suggeriscono che la stimolazione con CEMP rappresenti una terapia adiuvante per accelerare i processi di rigenerazione endogena ossea attorno agli impianti in presenza di: Scarsa qualità dellosso sede dellimpianto Patologie sistemiche e locali Chirurgia di revisione: Osteoporosi ed età avanzata Deficit biologici che influenzano negativamente sulla rigenerazione ed il rimodellamento osseo CONCLUSIONI

23 Favorire losteogenesi Favorire lattecchimento dellimpianto Favorire il recupero funzionale del paziente Obiettivo

24 Double blind study 30 patients who had undergone hip prosthesis revision All the replacements were performed with Wagner SL revision Clinical evaluation: Merle DAubignè DEXA evaluation : Gruen zone (Norland) post-operatively and at 90 days after surgery Stimulation was started within 7 days from the operation and was maintained up to day 90

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27 Preop.Postop.

28 F.up 2 a

29 Casistica : 30 pazienti Studio a doppio cieco Gruppo di studio : 15 pazienti Gruppo di controllo : 15 pazienti

30 Gruppo di studio : CEMP per 90 giorni

31 Apparecchio utilizzato: BIOSTIM - IGEA -

32 Densitometro A doppio raggio fotonico ( DEXA )

33 Densitometria Post - op. 90 giorni

34 Aree studiate A1 A2 A3 B1 B2

35 Gruppo di studioGruppo di controllo Sesso: 68,5 aa. 6 Dx 9 Sn min. 54 aa. max. 82 aa. std. +/- 8.7 Età: Lato: 14 1 { Sesso: 68,7 aa. 5 Dx 10 Sn min. 57 aa. max. 77 aa. std. +/- 5.4 Età: Lato: { 13 2

36 156,8 cm. min. 150 cm. max. 170 cm. std. 6.4 { 64,5 kg min. 52 kg max. 85 kg std. 9 { Peso: Altezza media: 157 cm. min. 145 cm. max. 170,75 cm. std. 8.1 { 66,9 kg min. 50 kg max. 88 kg std. 9.3 { Peso: Altezza media: Gruppo di studio: Gruppo di controllo:

37 Gruppo di studio: Protesi espiantate Non cementate3 Cementate12 Gruppo di controllo: Non cementate4 Cementate11

38 Classificazione G.I.R. - Stelo: I grado Allargamento canale femorale Assottigliamento della corticale senza interruzione delle pareti II grado Allargamento canale femorale Assottigliamento della corticale Interruzione di una zona III grado Allargamento canale femorale Assottigliamento della corticale Interruzione > 2 zone IV grado Perdita ossea massiva 0 G.S G.C

39 Classificazione Merle DAubigné - Charnley Severo anche a riposo: contrattura antalgica Con grave limitazione delle attività Presente sotto carico: assente a riposo Presente sotto carico: assente a riposo Saltuario Assente Flessione < 15° Flessione < 40° Flessione > 40° Flessione > 60° Riesce a tagliarsi le unghie Flessione tra 80° e 90° Abduzione > 15° Flessione > 90° Abduzione > 30° Impossibile Possibile solo con 2 bastoni Sempre con 1 bastone: per brevi tratti con zoppia senza bastone Buona con 1 bastone: per brevi tratti con zoppia senza bastone Nessun bastone Modesta zoppia Normale Dolore : Deambulazione : Motilità : Punteggio:

40 Gruppo di studio: Dolore pre-op. 3,2 ( min. 2 - max. 5 ) Gruppo di controllo: Dolore pre-op. 3,4 ( min. 2 - max. 5 )

41 Gruppo di studio: Dolore Follow-up 5,7 ( min. 5 - max. 6 ) Gruppo di controllo: Dolore Follow-up 4,9 ( min. 4 - max. 6 )

42 Complicazioni Ossificazioni Brooker I grado 1 caso: gruppo di studio

43 Risponde Non Risponde GS GC 90 % 40 % 10 % 60 % P = < 0,01 B1

44 RESULTS BIOSTIMPLACEBO DEXA % DEXA IN AUMENTO BIOSTIMPLACEBO RECUPERO FUNZIONALE % di miglioramento M. dAubignè

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46 Conclusioni Trattamento > 6 ore/giorno Buona risposta nelle zone non interessate dall osteotomia Effetto antalgico

47 Padovani G. et al,1999 Dolore Gradi di valutazione secondo Merlè dAubignè assente Severo anche a riposo

48 Dolore Rispoli F.P.. et al,1989 Giorni di stimolazione

49 Conclusioni Limpiego degli stimoli fisici per favorire losteogenesi si fonda su un valido e solido razionale scientifico. La terapia biofisica deve essere effettuata con metodiche efficaci e secondo le modalità indicate. La STIMOLAZIONE BIOFISICA può favorire: la guarigione ossea come dimostrato dalle indagini radiografiche; la mineralizzazione periprotesica come dimostrato dallindagine DEXA; il recupero clinico del paziente con effetto mantenuto nel tempo. Limpiego degli stimoli fisici per favorire losteogenesi si fonda su un valido e solido razionale scientifico. La terapia biofisica deve essere effettuata con metodiche efficaci e secondo le modalità indicate. La STIMOLAZIONE BIOFISICA può favorire: la guarigione ossea come dimostrato dalle indagini radiografiche; la mineralizzazione periprotesica come dimostrato dallindagine DEXA; il recupero clinico del paziente con effetto mantenuto nel tempo.

50 GRAZIE


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