LESIONI OSTEOCONDRALI DELLA CAVIGLIA: DIAGNOSI, TRATTAMENTO, PROTOCOLLO RIABILITATIVO Clinica Ortopedica Istituto Ortopedico Rizzoli Università di Bologna Direttore: Prof. Sandro Giannini

SONO DIFETTI DELLA SUPERFICIE CARTILAGINEA E DELL’OSSO SUBCONDRALE LOCALIZZATI SULLA SUPERFICIE ASTRAGALICA LESIONI OSTEOCONDRALI DELL’ASTRAGALO

OSTEOCHONDRAL LESIONS Elevata incidenza Alta percentuale di dolore cronico Scarsa capacità di riparazione spontanea Necessità di ripristinare la cartilagine articolare Buckwalter, J Am Acad Orthop Surg 1994 LESIONI OSTEOCONDRALI DELL’ASTRAGALO

TRAUMI IN FORZATA EVERSIONE O INVERSIONE DEL PIEDE CON CONTRASTO TRA IL DOME ASTRAGALICO E UNO DEI MALLEOLI (LATERALE O MEDIALE) ETIOLOGIA

DOLORE LIMITAZIONE FUNZIONALE TUMEFAZIONE BLOCCO ARTICOLARE CLINICA

RX - EVIDENZA SOLO DI LESIONI MASSIVE TAC - LESIONI IN SEDE SUBCONDRALE, - FORMAZIONI CISTICHE - CORPI MOBILI RMN - METODICA DI RIFERIMENTO IMAGING

CLASSIFICAZIONE RADIOGRAFICA BERNDT AND HARTY * DELLE LESIONI OSTEOCONDRALI DELL’ ASTRAGALO STADIO I - RADIOGRAFIE NEGATIVE ( FRATTURA SUBCONDRALE DELL’ASTRAGALO DA IMPATTO SENZA COINVOLGIMENTO DEI LEGAMENTI ) STADIO II - FRAMMENTO OSTEOCONDRALE PARZIALMENTE DISTACCATO STADIO III - FRATTURA COMPLETA, COMPOSTA ENTRO I LIMITI DELLA LESIONE OSTEOCONDRALE STADIO IV - FRAMMENTO OSTEOCONDRALE STACCATO E LIBERO *Berndt AL, Harty M. Transchondral fracture (osteochondritis dissecans) of the talus. J Bone Joint Surg [Am]. 1959;41(A): CLASSIFICAZIONE RX

CLASSIFICAZIONE TOMOGRAFICA FERKEL AND SGAGLIONE * DELLE LESIONI OSTEOCONDRALI DELL’ ASTRAGALO STADIO I LESIONE CISTICA DEL DOME ASTRAGALICO CON TETTO INTATTO STADIO IIA LESIONE CISTICA CON COMUNICAZIONE SULLA SUPERFICIE DEL DOME ASTRAGALICO STADIO IIB LESIONE DELLA SUPERFICIE ARTICOLARE APERTA CON FRAMMENTO COMPOSTO SOVRAPPOSTO STADIO III LESIONE COMPOSTA CON RADIOLUCENZA STADIO IV FRAMMENTO OSTEOCONDRALE SCOMPOSTO *Ferkel RD, Sgaglione NA. Arthroscopic treatment of osteochondral lesions of the talus: Long-term results. Orthop Trans ;17:1011. CLASSIFICAZIONE TAC

CLASSIFICAZIONE ANDERSON * PER LA RMN DELLE LESIONI DELL’ASTRAGALO STADIO I EDEMA MIDOLLARE (COMPRESSIONE TRABECOLARE SUBCONDRALE; RADIOGRAFIE NEGATIVE CON ELEMENTI POSITIVI ALLA TAC) STADIO IIA CISTI SUBCONDRALE STADIO IIB SEPARAZIONE INCOMPLETA DEL FRAMMENTO OSTEOCONDRALE STADIO III FRAMMENTO OSTEOCONDRALE NON DISTACCATO, COMPOSTO E CON FLUIDO CIRCOSTANTE STADIO IV FRAMMENTO OSTEOCONDRALE SCOMPOSTO *Anderson IF, Crichton KJ, Grattan-Smith T. Osteochondral fractures of the dome of the talus. J Bone Joint Surg [Am] Sep 1989;71(8): CLASSIFICAZIONE RMN

CLASSIFICAZIONE ARTROSCOPICA LA STADIAZIONE DELLE LESIONI OSTEOCONDRALI E’ MEGLIO DESCRITTA NELL’ASTRAGALO. LE CLASSIFICAZIONI ARTROSCOPICHE DELLE LESIONI OSTEOCONDRALI RAPPRESENTANO IL CRITERIO STANDARD SI REGISTRANO DUE CLASSIFICAZIONI ARTROSCOPICHE DELL’ASTRAGALO ENTRAMBE LE CLASSIFICAZIONI CHIRURGICHE SONO BASATE SULL’ASPETTO DELLA CARTILAGINE ARTICOLARE SOVRASTANTE LA LESIONE, VISIBILE IN ARTROSCOPIA

CLASSIFICAZIONE ARTROSCOPICA LA CLASSIFICAZIONE ARTROSCOPICA DI PRITSCH * GRADO I - CARTILAGINE INTATTA, CONSISTENTE E LUCENTE GRADO II - CARTILAGINE ARTICOLARE INTATTA MA SOFT GRADO III - CARTILAGINE ARTICOLARE LOGORATA LA CLASSIFICAZIONE ARTROSCOPICA DI CHENG ** GRADO A - CARTILAGINE ARTICOLARE LISCIA E INTATTA, MA PUO’ ESSERE MORBIDA O MOBILE GRADO B - CARTILAGINE ARTICOLARE CON SUPERFICIE IRREGOLARE GRADO C - CARTILAGINE ARTICOLARE CON FIBRILLAZIONI O FESSURE GRADO D - CARTILAGINE ARTICOLARE CON FLAP O OSSO ESPOSTO GRADO E - FRAMMENTO OSTEOCONDRALE LIBERO E COMPOSTO GRADO F - FRAMMENTO OSTEOCONDRALE DISTACCATO *Pritsch M, Horoshovski H, Farine I. Arthroscopic treatment of osteochondral lesions of the talus. J Bone Joint Surg [Am]. Jul 1986;68(6): **Cheng MS, Ferkel RD, Applegate GR. Osteochondral lesion of the talus: A radiologic and surgical comparison. Paper presented at: Annual Meeting of the Academy of Orthopaedic Surgeons;. February 1995;New Orleans, LA.

LESIONI ACUTE DimensioniTrattamento TIPO I < 1 cm²Debridement TIPO II > 1 cm²Fissazione LESIONI CRONICHE TIPO 0QualsiasiDrilling TIPO I< 1.5 cm²Microfratture TIPO II> 1.5 cm² superf.Rigenerazione membrana TIPO IIA>1.5 cm² profondaRigenerazione pasta TIPOIII SovvertimentoOsteochondral massive AnatomiaGraft CLASSIFICAZIONE ( GIANNINI 2005 )

LESIONI ACUTE TIPO I DEBRIDEMENT

LESIONI ACUTE TIPO II REDUCTION AND FIXATION

PRE-OP

2 ANNI F.U.

LESIONI CRONICHE TIPO 0 DRILLING

LESIONI CRONICHE TIPO I MICROFRATTURE LESIONE < 1,5 cm 2

DEBRIDEMENT Caratteristiche biomeccaniche Non adeguate DRILLINGMICROFRATTURE TESSUTO FIBROCARTILAGINEO TRATTAMENTI CHIRURGICI RIPARATIVI

LESIONI CRONICHE TIPO II LESIONE > 1,5 cm 2

TRAPIANTO CONDROCITI AUTOLOGHI (ACT) TESSUTO CARTILAGINEO IALINO TRATTAMENTI CHIRURGICI RIGENERATIVI

Elevata qualità del tessuto rigenerato - Cartilagine Ialina Tecnica Mini-invasiva Non necessario prelievo autologo da altre sedi Buoni risultati clinici VANTAGGI

Necessità di 2 interventi Necessità di una fase in coltura Non vi è rigenerazione dell’osso subcondrale Alti costi di produzione SVANTAGGI

Per ottenere la RIGENERAZIONE TISSUTALE sono necessari: Cellule Scaffold Fattori di crescita INGEGNERIA TISSUTALE

Mesenchymal Stem Cells (MSC) Cellule capaci di differenziarsi, se opportunamente stimolate, in linee cellulari diverse, tra cui il tessuto osseo e il tessuto cartilagineo Galois et al., Pathol Biol Paris 2005 Oreffo et al., Stem Cell Rev CELLULE

Forma un supporto tridimensionale capace di veicolare le cellule all’interno della sede di lesione Favorisce l’adesione cellulare, la distribuzione delle cellule e la crescita cellulare Permette e stimola la differenziazione cellulare SCAFFOLD

AGGREGATI PIASTRINICI Contengono diversi fattori di crescita capaci di stimolare la differenziazione delle cellule mesenchimali impiantate in tessuto osseo e tessuto cartilagineo. Migliora la stabilità del materiale impiantato nella sede di lesione PRF Platelet Rich Fibrin PRP Platelet Rich Plasma FATTORI DI CRESCITA

CELLULE MESENCHIMALI CONCENTRATE AUTOLOGHE PASTA DI COLLAGENE LIOFILIZZATO FATTORI DI CRESCITA (GEL PIASTRINICO) + + TRATTAMENTO ONE STEP UNICA PROCEDURA UNICA PROCEDURA CAPACITA’ DI RIGENERARE CARTILAGINE E OSSO SUBCON. CAPACITA’ DI RIGENERARE CARTILAGINE E OSSO SUBCON. RIDUZIONE DEI COSTI RIDUZIONE DEI COSTI MAGGIORE COMPLIANCE DEL PAZIENTE MAGGIORE COMPLIANCE DEL PAZIENTE VANTAGGI

Le cellule esprimono markers tipici di: Precursori mesenchimali Precursori Emopoietici (FACS analysis) Le cellule sono in grado di differenziarsi, se stimolate con i fattori di crescita presenti nel gel piastrinico,in: Linea Condrogenica Linea Condrogenica Linea Osteogenica CELLULE

La scelta del tipo di scaffold è in relazione al tipo di lesione PASTA 1 g di collagene 2 ml di concentrato MEMBRANA di acido ialuronico 2 ml di concentrato SCAFFOLD IIAII

1) Produzione di gel piastrinico 2) Prelievo e concentrazione di cellule dal midollo osseo 3) Preparazione del biomateriale 4) Impianto artroscopico TECNICA ONE STEP

PREPARATION OF PLATELET GEL AND BONE MARROW CONCENTRATE TECNICA ONE STEP

32 pazienti min.6 mesi follow-up (51 pazienti in totale ) Età media 29 anni (15-45) follow-up medio 13 mesi (7-20) RMN di controllo a 6,12 e 24 mesi Biopsia di controllo a 12 o 24 mesi con il consenso del paziente (finora 3 casi a 12 mesi) CASISTICA

Paragone tra Trapianto di Condrociti e tecnica “One Step”: Risultati clinici simili RISULTATI

Controllo RMN: progressione della rigenerazione osteocondrale a livello della lesione Nessuna complicazione 3 pazienti: persistenza del dolore alla deambulazione (a 6, 9 e 11 mesi F.U. ) RISULTATI

MRI pre-op. AOFAS 74 pts. MRI at 12 m.. AOFAS 98 pts. Male 32 yrs. Caso Clinico 1

12 MONTHS F.U.

MRI pre-op. AOFAS 78 pts. MRI at 12 m.. AOFAS 100 pts. Male 24 yrs. Caso Clinico 2

MRI pre-op. AOFAS 68 pts. MRI at 12 m.. AOFAS 96 pts. Male 17 yrs. Caso Clinico 3

SAFRANIN-O Tessuto cartilagineo in fase di organizzazione Alta espressione di proteoglicani (rosso) La componente collagene è meno rappresentata (verde) La neoformazione ossea è ben evidente

CRONICHE TIPO III

TRAPIANTO OSTEOCONDRALE MASSIVO

MOBILIZZAZIONE ATTIVA E PASSIVA PRECOCE SENZA CARICO PER 1 MESE MOBILIZZAZIONE ATTIVA E PASSIVA PRECOCE SENZA CARICO PER 1 MESE POI CARICO DIFFERENZIATO (15 KG CIRCA) POI CARICO DIFFERENZIATO (15 KG CIRCA) CARICO LIBERO DOPO 2 MESI CARICO LIBERO DOPO 2 MESI I-ONE TERAPY I-ONE TERAPY PROTOCOLLO POSTOPERATORIO Tempo di terapia: 6 h/die; 60gg

 controllo del dolore e dell’infiammazione  ripristino dell’articolarità  recupero della forza muscolare  recupero della coordinazione e del gesto atletico RIABILITAZIONE FASI

I-ONE TERAPY AZIONE ANTINFIAMMATORIA 1. AGISCE COME UN FARMACO CONDROPROTETTORE AZIONE ANABOLICA 1. IMPEDISCE LA DEGENERAZIONE DELLA CARTILAGINE 2. EVITA FENOMENI DI LACERAZIONE 3. MANTIENE LO SPESSORE DELLA CARTILAGINE AZIONE TROFICA 1. PREVIENE LA SCLEROSI DELL'OSSO SOTTOCONDRALE 1. CONTROLLO DOLORE E INFIAMMAZIONE

2. RIPRISTINO ARTICOLARITA’ MOBILIZZAZIONE CONTINUA PASSIVAMOBILIZZAZIONI PASSIVE

2. RECUPERO FORZA MUSCOLARE ESERCIZI ISOMETRICIELETTROTERAPIA

RIEDUCAZIONE IN ACQUA 2. RECUPERO DELLA COORDINAZIONE

ESERCIZI PROPRIOCETTIVI 2. RECUPERO DELLA COORDINAZIONE E DEL GESTO ATLETICO

TRAPIANTO OSTEOCONDRALE TOTALE DI CAVIGLIA CRONICHE TIPO III/ARTROSI POST-TRAUMATICA PRECOCE

ALLOGRAFT DI TIBIO-TARSICA PAZIENTI 40 CASI 28 MASCHI E 12 FEMMINE ETA’ MEDIA 32 +/- 11 ANNI (MIN 19- MAX 55) AFFETTI DA ARTROSI POST-TRAUMATICA DI TIBIO TARSICA MONOLATERALE GRADO III VALUTAZIONE PRE OP CLINICA (AOFAS), RADIOLOGICA E TAC SCELTA DELLE DIMENSIONI DELL’INNESTO MEDIANTE TAC E RX FOLLOW UP MEDIO 24 MESI (MAX 44 MESI- MIN 2 MESI)

PROTOCOLLO POSTOPERATORIO GESSO 15 GIORNI RIMOZIONE GESSO ED INIZIO MOBILIZZAZIONE ATTIVA E PASSIVA DEAMBULAZIONE CON ANTIBRACHIALI E CARICO SFIORANTE FINO A 4 MESI CARICO PROGRESSIVO DOPO EVIDENZA RADIOLOGICA DI CONSOLIDAZIONE CARICO TOTALE DOPO 6 MESI ALLOGRAFT DI TIBIO-TARSICA

FALLIMENTO Maschio 38 anni 10 MESI Follow-up CARICO NON AUTORIZZATO

Femmina 28 anni 30 mesi FOLLOW UP FALLIMENTO MALPOSIZIONAMENTO

Male 46 years Pre-op CT scan and RX

Male 46 years Post-op RX

Male 46 years MRI and CT scan at 4 months follow up

Male 46 yrs RX 30 months F-U

Male 19 years Pre-op CT scan and RX

Male 19 years Rx post-op

Male 19 years Pre-op CT scan at 6 months FU

Male 19 years Rx 28 months FU

AOFAS SCORE PRE-OP 24  11 AOFAS SCORE 30 MESI FU 86  10 (p<0.005) BUONA CONSOLIDAZIONE RADIOGRAFICA A 6 MESI RESITITUZIONE ADEGUATO ROM E CAMMINO SENZA DOLORE IN 25 PAZIENTI RISULTATI 40 PAZIENTI

COMPLICANZE INTRA-OP: 3 - FRATTURA MALLEOLO MEDIALE 2 - MALPOSIZIONAMENTO DEL GRAFT 1 COMPLICANZE POST-OP : 3 - IMPINGEMENT MEDIALE 1 - IMPINGMENT LATERALE 1 - FRATTURA MALLEOLO LATERALE 1 FALLIMENTI: 5 3 DANNI MASSIVI DEL GRAFT (1 CASO CARICO PRECOCE NON AUTORIZZATO) (1 CASO MALPOSIZIONAMENTO) ARTRODESI 1 DANNO CONDRALE MASSIVO ARTRODESI 1 FRATTURA MALLEOLO ESTERNO E DANNO CONDRALE DEL GRAFT REVISIONE RISULTATI

Inauguration of Rizzoli Orthopaedic Institute 28 June 1896 GRAZIE !