Biplanare PSI MOWHTO a riduzione della pendenza con tuberosità tibiale che funge da asse cerniera: studio cadaverico

Introduzione:

L'osteotomia tibiale alta (HTO) è una procedura ampiamente eseguita in caso di ginocchio varo con artrosi del compartimento mediale (OA), con la versione a cuneo con apertura mediale eseguita più spesso rispetto a quella con cuneo a chiusura laterale. Mentre nella maggior parte dei casi l'obiettivo dell'HTO a cuneo di apertura mediale (MOWHTO) è la correzione isolata dell'allineamento coronale dell'arto, può verificarsi un aumento non intenzionale dell'inclinazione tibiale posteriore (PTS) dopo MOWHTO, tuttavia la sua estensione è generalmente limitata. Meta-analisi di Nha et al. pubblicato nel 2016 e che riassume 27 studi tra cui 1260 procedure MOWHTO, ha riportato un aumento medio di PTS di 2,02° (95% CI, da 2,66° a 1,38°; P = 0,005). Uno dei fattori che limitano l'entità del cambiamento PTS sia nelle circostanze non intenzionali sopra descritte che nelle correzioni biplanari desiderate, può essere il fatto che nella maggior parte dei casi la corteccia laterale della tibia non viene sezionata. Pertanto, è stato proposto che l'aumento di PTS dopo MOWHTO sia causato dalle caratteristiche anatomiche uniche della tibia prossimale come l'angolo non perpendicolare tra la corteccia anteromediale e quella laterale. Tuttavia, questo fenomeno ha i suoi limiti e nei casi in cui è richiesta una maggiore correzione del PTS, può essere necessaria la transezione della corteccia tibiale laterale, come viene eseguita di routine nelle osteotomie mirate alla correzione isolata del PTS. In tali casi, la corteccia posteriore è rimasta intatta per fungere da asse cardine.

D'altra parte, in alcuni casi si desidera una significativa correzione biplanare dell'allineamento sia coronale che sagittale del ginocchio. Tuttavia, la transezione di tutte e tre le cortecce tibiali aumenta la difficoltà tecnica della procedura e può aumentare il tempo di consolidamento e il rischio di mancato consolidamento. Pertanto, il posizionamento ottimale dell'asse della cerniera per ottenere una maggiore precisione della correzione biplanare desiderata viene studiato e discusso intensamente. In generale, si stabilisce che il posizionamento anterolaterale dell'asse della cerniera è necessario per ottenere sia la correzione del valgismo che la diminuzione del PTS. Tale correzione biplanare può essere desiderata, ad esempio nei casi di revisione del legamento crociato anteriore (LCA) con allineamento in varo, specialmente nei casi con lesione dell'angolo posterolaterale (PLC) associata, poiché è stato dimostrato che l'allineamento in varo aumenta lo stress sia negli innesti del LCA che in quelli del PLC. Inoltre, Won et al. hanno dimostrato che fino al 19% dei casi di revisione del LCA presentavano OA radiografica di Kellgren-Lawrence 2 o superiore all'articolazione tibiofemorale mediale, evidenziando la potenziale indicazione per MOWHTO biplanare. Un altro problema affrontato durante MOWHTO è la sua influenza sull'altezza rotulea. Diversi studi hanno suggerito la possibilità di un abbassamento iatrogeno della rotula o della rotula baja dopo MOWHTO. Tuttavia, già nel 1979 Goutallier et al. riferito che un posizionamento più anteriore dell'asse della cerniera può diminuire l'impatto dell'HTO sull'altezza della rotula, che rimane in accordo con il posizionamento anterolaterale proposto dell'asse della cerniera. Ad oggi, la maggior parte degli studi che valutano l'impatto della localizzazione dell'asse dei cardini sulla correzione biplanare si basano su modelli e simulazioni 3D anziché su cadaveri di procedure della vita reale, con limitazioni intrinseche. Inoltre, il posizionamento accurato e riproducibile dell'asse della cerniera rimane tecnicamente impegnativo. Una delle idee sviluppate per migliorare l'accuratezza del posizionamento dell'asse della cerniera e l'accuratezza della correzione biplanare sono gli strumenti specifici per il paziente (PSI), con buoni risultati riportati da più autori.

Pertanto, lo scopo di questo studio cadaverico era valutare l'accuratezza della correzione biplanare con l'aumento pianificato di varie quantità di correzione coronale e sagittale utilizzando un nuovo cuneo di apertura mediale, biplanare, osteotomia tibiale alta con riduzione dell'inclinazione tibiale posteriore aiutata da PSI, con tibiale tuberosità che funge da asse cerniera. L'ipotesi principale di questo studio era che: 1) Non ci sarebbero differenze significative tra le correzioni biplanari pianificate e quelle ottenute, né sul piano coronale né su quello sagittale. Le ipotesi secondarie erano le seguenti: 2) Le placche Arhtrex PEEKPower HTO a) forniscono una buona stabilizzazione intraoperatoria, b) indipendentemente dal cambiamento di posizione della placca, ci sarà spazio sufficiente per preservare i tessuti molli e non sarà necessario un nuovo design della placca. c) Il materiale utilizzato per la costruzione delle lastre consentirà una valutazione precisa nella tomografia computerizzata (TC); 3) Non si verificheranno fratture intraoperatorie; 4) Non si verificherà alcun cambiamento significativo dell'altezza rotulea.

Materiale e metodi:

Misure preoperatorie:

Saranno inclusi nello studio sei arti inferiori cadaverici appena congelati con 2/3 distali della diafisi femorale e gamba a tutta lunghezza con caviglia e piedi. Le scansioni TC che comprendono l'intero campione cadaverico verranno eseguite in piena estensione del ginocchio o nella massima estensione possibile in un dato arto. Sia l'asse anatomico coronale che quello sagittale saranno valutati alla TC. L'asse anatomico femorale sarà definito come una linea che collega il centro della cavità midollare al livello più prossimale disponibile della diafisi femorale e il centro del ginocchio a livello della linea tangente alle estremità distali dei condili femorali. L'asse anatomico tibiale sarà definito come una linea che collega il centro della superficie articolare tibiale nel ginocchio e il centro dell'astragalo, analogamente alla metodologia del Wu Chi-Chuan. L'angolo tibiale prossimale mediale (MPTA) sarà definito come l'angolo tra l'asse anatomico tibiale e la linea articolare del piatto tibiale mediale. L'angolo anatomico femorotibiale (aFTA) sarà definito come l'angolo tra l'asse anatomico tibiale e l'asse anatomico femorale. I PTS saranno valutati su scansioni TC utilizzando la metodologia fornita da Meier et al. e Calek et al. A causa del fatto che la differenza intraindividuale media tra PTS misurata sul condilo tibiale mediale (pendenza posteriore tibiale mediale, MTPS) e condilo tibiale laterale (pendenza posteriore tibiale laterale, LTPS) è stata riportata differire fino a 2,9 ° (intervallo 0,0°-10,8 °) o 2,6° (intervallo 0,0°-9,5°), MTPS e LTPS saranno misurati separatamente. Saranno definiti come angoli tra il piano perpendicolare all'asse meccanico della tibia (stabilito utilizzando il centro della caviglia e la spina tibiale) e la linea tangente agli aspetti più prominenti delle cortecce anteriore e posteriore dei compartimenti mediale e laterale, rispettivamente.

L'altezza della rotula sarà valutata utilizzando Insall-Salvati Index (ISI), Blackburne-Peel Index (BPI) e Caton-Deschamps Index (CDI). Due osservatori indipendenti eseguiranno le misurazioni separatamente, ciascuno di loro eseguirà le misurazioni due volte. Verranno calcolate le intra- e inter-affidabilità.

Le scansioni TC saranno eseguite su tomografo Siemens Somatom Go Top con voltaggio 140kV, spessore fetta 0,6mm, incremento 0,4mm. Verranno eseguite due scansioni ogni volta, con filtro stagno e senza di esso. Le immagini di migliore qualità saranno scelte per le misurazioni Procedura chirurgica: tutti i campioni saranno sottoposti a osteotomia tibiale alta nuova, biplanare, con apertura mediale, con riduzione dell'inclinazione tibiale posteriore aiutata da PSI, con tuberosità tibiale che funge da asse di cerniera. Verranno eseguite le seguenti correzioni: gruppo A, 3 campioni, in tutti i casi diminuzione del PTS di 6° e correzione in valgismo dell'asse anatomico di 6°, 9° e 12°; e gruppo B, 3 campioni, in tutti i casi diminuzione PTS di 10° e correzione in valgismo dell'asse anatomico di 6°, 9° e 12°. Verrà eseguita la randomizzazione dei campioni, indipendentemente dal loro allineamento nativo, poiché lo scopo principale di questo studio è valutare l'accuratezza della correzione biplanare pianificata. Il PSI sarà creato per ogni esemplare dall'ingegnere con anni di pratica nella progettazione di PSI ortopedici (autore J.P.). Verranno utilizzati i seguenti programmi per computer: per la creazione di modelli 3D da file DICOM - 3D Slicer 4.11.20210226 (Brigham and Women's Hospital (BWH) e collaboratori di 3D Slicer, 2021); per la progettazione di guide chirurgiche 3D PSI -SolidWorks 2016 (Dassault Systèmes SolidWorks Corporation, 2016). Dopo il completamento del design, le guide chirurgiche PSI saranno stampate in 3D in due versioni: trial, non destinate all'uso medico - con la stampante 3D Stratasys Dimension 1200es (Stratasys Ltd), in materiale ABS (HMF Chemical); finale, destinato ad uso medico - con la stampante 3D EOS Formiga P110 (EOS GmbH), dal materiale PA2200 Balance 1.0 (EOS GmbH). Le guide chirurgiche 3D PSI ottenute sono conformi ai requisiti stabiliti dalla Direttiva 93/42/CEE relativa ai dispositivi medici nonché a PN-EN ISO 15223-1, EN 1041 +A1:2013, EN ISO 14971, PN-EN ISO 17664: 2005 (EN ISO 17664:2004) e PN-EN ISO 10993-1:2010 (EN ISO 10993-1:2009+AC:2010).

Misurazioni postoperatorie: MPTS, LPTS, allineamento coronale e altezza rotulea saranno misurati postoperatoriamente utilizzando la stessa metodologia descritta prima dell'intervento. Le scansioni TC verranno eseguite nello stesso angolo di estensione del ginocchio del preoperatorio. Le scansioni TC postoperatorie saranno valutate anche per la presenza di fratture, in conformità con un tasso di rilevamento più elevato rispetto a quando si utilizzano raggi X normali, come riportato da Sang-June Lee. Ancora una volta, due osservatori eseguiranno le misurazioni/valutazioni separatamente, ciascuno di loro eseguirà le misurazioni due volte e saranno accecati dalla quantità di correzione desiderata nell'estremità data. Verranno calcolate le intra- e inter-affidabilità. L'analisi statistica sarà eseguita nel software Statistica 13.3 (StatSoft/TIBCO Software Inc, 2017).