In attesa di fallimento nell'artroplastica totale dell'anca hard-hard (PF)

Ogni anno in Italia vengono impiantate circa 60.000 protesi d'anca. La qualità della vita dei pazienti dopo l'intervento chirurgico è molto buona, come ampiamente dimostrato dall'esperienza clinica e dalla letteratura. Sulla base dei dati prodotti dall'unico registro dell'anca completo in Italia, che è gestito nel nostro laboratorio (RIPO, Registro degli impianti ortopedici della Regione Emilia-Romagna http://ripo.cineca.it) il tasso di sopravvivenza della protesi totale d'anca primaria è del 95,6% a 9 anni. Motivi di revisione sono principalmente la mobilizzazione asettica di una o entrambe le componenti (40% del totale) e la lussazione (26%), essendo quest'ultima molto più frequente nei primi due anni. Meno frequentemente la revisione è dovuta a sepsi (7% del totale), frattura ossea (11%), frattura di protesi (3%) o dolore (3%).

La revisione può essere correlata, tra gli altri, a fattori legati alla protesi, come la fissazione all'osso e l'accoppiamento articolare.

Nell'esperienza di RIPO, negli ultimi dieci anni il 32% degli impianti aveva entrambe le componenti articolari in ceramica, il 34% aveva la testa in metallo e l'inserto in plastica, il 24% la testa in ceramica e l'inserto in plastica, il 10% entrambe le componenti in metallo.

Ogni soluzione ha punti di forza e di debolezza e sono stati individuati e applicati clinicamente al fine di superare passo dopo passo i limiti osservati nella precedente.

È stato dimostrato che i cuscinetti in ceramica su ceramica di allumina (COC) producono una quantità sostanzialmente inferiore di detriti da usura rispetto ai tradizionali cuscinetti in metallo/ceramica su polietilene. Inoltre, lo stesso materiale ceramico di allumina è essenzialmente bioinerte sia in forma sfusa che particellare. A differenza dei cuscinetti metallo su metallo (MOM), questa coppia di cuscinetti non rilascia ioni metallici nel corpo né dall'articolazione né dalla rottura dei detriti di usura. I punti deboli degli accoppiamenti ceramica su ceramica sono rappresentati dalla fragilità del materiale. La ceramica può fratturarsi, anche in pochissimi casi, per traumi o per malposizionamento. Inoltre, il verificarsi di rumore durante l'andatura dei pazienti può essere estremamente fastidioso per il paziente stesso, portando alla richiesta di revisione. Queste due soluzioni rappresentano la proposta più recente che la tecnologia ha suggerito per superare il problema dell'usura.

I componenti duri su plastica hanno il problema irrisolto dei detriti da usura, che portano all'osteolisi e al conseguente fallimento dell'impianto. Il problema è stato risolto solo in parte con l'introduzione del polietilene reticolato, volto a migliorare il comportamento tribologico della plastica.

L'Istituto Rizzoli è l'unico ospedale pubblico monospecialistico di ricerca in Italia. Nella struttura vengono eseguite quasi 500 revisioni di protesi d'anca ogni anno. Grazie alla sua alta specializzazione vengono trattati qui casi difficili da tutto il paese, non solo quando l'anatomia del paziente è danneggiata (lussazione dell'anca, artrite post traumatica) ma anche più frequentemente quando si è verificato il fallimento dell'impianto.

Lo scopo della proposta di ricerca è quello di indagare due sintomi precoci di fallimento non comuni e meno studiati:

• 'noising hip' in ceramica su protesi totale d'anca in ceramica
• dolore in protesi totale d'anca metallo su metallo Anche se numericamente non così importanti, queste due situazioni sono estremamente rilevanti, in quanto preludono a un cedimento della protesi. Se chiaramente identificati, potrebbero rappresentare un potente strumento nella diagnosi precoce di un guasto imminente.

Il primo punto sarà studiato attraverso la TAC dei pazienti per valutare l'impingement o l'instabilità della protesi, e un'agoaspirazione del liquido sinoviale. Il fluido sarà esaminato per identificare i detriti di usura della ceramica, secondo un metodo di separazione e analisi in microscopia elettronica a scansione che è stato messo a punto nel nostro laboratorio.

Il suono sarà registrato per mezzo di un set di sensori indossabili in grado di registrare il rumore articolare prodotto durante la deambulazione in piano. Questa strumentazione sarà accoppiata alla tecnologia di analisi del movimento, in modo da fornire una correlazione temporale tra il rumore registrato e il ciclo del passo. Sarà sviluppato nella prima fase del progetto. In parallelo verranno condotte analisi di superficie sui recuperi conservati nel Laboratorio dal 2000, in uno dei più grandi studi di reperimento mai condotti nel nostro Paese. Tipo di danno, rugosità superficiale di entrambi i componenti ceramici saranno analizzati e confrontati con i dati clinici.

Infine lo studio sarà completato in vitro, utilizzando un simulatore dell'anca, per riprodurre i possibili scenari clinici che portano al rumore dell'anca, registrarlo e analizzarlo in modo riproducibile e robusto. Ciò renderebbe possibile un approccio diagnostico in grado di correlare i fattori coinvolti alle manifestazioni cliniche, sulla base delle frequenze registrate. Il secondo punto sarà studiato attraverso il dosaggio degli ioni circolanti, derivanti dalle superfici articolari e attraverso la classificazione istologica delle vasculiti nei tessuti perimplantari. Vi è una crescente evidenza, infatti, che il rilascio locale di particelle submicroniche consumate dalle superfici articolari può rilasciare ioni metallici (principalmente Cromo e Cobalto) responsabili dell'infiltrazione locale dei linfociti. In particolare sono presenti cluster di linfociti B positivi per l'antigene di differenziazione 20 (CD20) e linfociti T positivi per cluster di differenziazione 3 (CD3) e talvolta cluster di plasmacellule positive per l'antigene di differenziazione 68 (CD68). Le cellule potrebbero indicare una specifica condizione flogistica responsabile del dolore ed eventualmente successiva revisione.

I dati raccolti sulla popolazione studiata consentiranno una migliore comprensione dei due fenomeni ed eventualmente suggeriranno nuovi approcci terapeutici ai problemi.