Protesi personalizzate stampa 3d: nel ginocchio come nella spalla

“A Milano presso l’istituto Clinico Humanitas di Rozzano il professor Maurilio Marcacci ha eseguito un intervento di protesi al ginocchio personalizzata sul paziente, stampata direttamente in  3D”. Notizia ANSA 11 marzo 201919:13

La medicina personalizzata: quali applicazioni in ortopedia?

Il futuro dell’ortopedia e della medicina in genere è la personalizzazione della cura. Se la medicina personalizzata viene utilizzata per migliorare le terapie mediche, la stessa cosa è possibile ed auspicabile anche per gli interventi di protesi. Il principio è chiaro e condivisibile dato che più riusciremo a ricostruire le articolazioni malate con protesi simili all’anatomia normale, più riusciremo a migliorare i nostri risultati.

La stampa 3d: sistema efficace per personalizzare gli impianti protesici

Ho pubblicato su youtube un video che mostra come la stampa 3d si di grande aiuto nella correzione degli ampi difetti ossei nella protesi di spalla e come da anni aziende leader in questo settore si adoperano per migliorare la personalizzazione degli impianti.
La buona cosa per tutti riguarda il fatto che l’esistenza di tale possibilità sia pubblicizzata e diffusa per farne conoscere i vantaggi. L’ Istituto Clinico Humanitas di Milano Rozzano ha il merito di cominciare a diffondere l’esistenza di impianti avanzati personalizzati che possono essere utilizzati a tutto vantaggio dei pazienti specialmente nei casi più complessi.

 

Fast track e recupero rapido: non soltanto personalizzazione degli impianti

Nel nostro gruppo di chirurghi, oltre alla personalizzazione degli impianti sulla base delle specifiche esigenze dei pazienti, da anni seguiamo tutte le innovazioni che riguardano la protesica delle articolazioni maggiori. Il miglioramento dei risultati passa infatti per un complesso di attenzioni al dettaglio che portano ad un percorso migliore per i pazienti. In particolare per raggiungere un recupero rapido dopo l’intervento attraverso innumerevoli miglioramenti eseguiamo: lezioni di preparazione preoperatoria con medici e fisioterapisti, preparazione medica del paziente per migliorare le condizioni di salute in anticipo, accurata pianificazione preoperatoria per personalizzare l’intervento su tipo di deformità del paziente, intervento rapido contenendo le perdite ematiche e minimizzando i traumatismi ai tessuti periarticolari, mobilizzazione precoce per prevenire le trombosi, uso di crioterapia avanzata, terapia del dolore con infiltrazioni perioperatorie e terapia multimodale.

La stampa 3d e la necessità di pianificare gli interventi in anticipo

Proprio nel senso della personalizzazione dell’impianto da tempo usiamo componenti protesiche stampate in 3d da polveri di titanio. Il vantaggio delle stampe 3d consiste nell’avere componenti protesiche monoblocco senza saldature o accoppiamenti di materiali diversi, in grado di favorire una fissazione e crescita dell’osso all’interno dell’impianto. Inoltre sulla base dell’esame TAC pre-operatorio è possibile eseguire una conformazione dell’impianto direttamente sul difetto osseo ottenendo come un sarto un abito su misura per il difetto osseo del paziente. Un ulteriore vantaggio viene dalla pianificazione pre-operatoria dell’impianto eseguita di norma su tutti i nostri pazienti e in particolare sulla spalla dove la procedura può essere guidata e navigata anche in sala operatoria.

Grazie dunque all’Istituto Clinico Humanitas di Milano Rozzano che con le qualità del professor Maurilio Marcacci portano alla ribalta la dovuta attenzione che tutti dobbiamo porre alla personalizzazione della chirurgia sul paziente, tema a noi estremamente caro. Un centro di eccellenza per la chirurgia Ortopedica moderna deve tenere conto di tutte le innovazioni tecnologiche che esistono per aiutare i pazienti a ottenere una guarigione più rapida e migliore.

La pianificazione TAC migliora l’accuratezza del posizionamento della protesi di spalla

Il posizionamento della protesi di spalla è cruciale per il corretto funzionamento e per la durata della protesi. La cosa più difficile per il chirurgo è stimare durante l’intervento come orientare e fissare le componenti della spalla per ottenere un posizionamento perfetto. Vediamo perchè il corretto posizionamento della protesi di spalla sia così cruciale e come possiamo aiutarci per migliorare l’accuratezza dell’impianto.

Posizionamento della protesi di spalla e durata dell’impianto

Perchè una protesi possa meccanicamente funzionare più a lungo possibile i carichi di lavoro devono essere ben distribuiti sull’impianto. Se i carichi non sono corretti, le forze si distribuiscono in maniera irregolare sull’impianto. Questo si riflette in un funzionamento alterato delle componenti protesiche che portano inevitabilmente ad un’usura delle componenti impiantate.

Un posizionamento alterato nella protesi anatomica di spalla può portare a fallimento precoce l’impianto

Nella protesi anatomica il punto debole dell’impianto è costituito dall’impianto scapolare. Se la protesi di superficie della scapola subisce carichi non perfettamente distribuiti si può verificare il cosiddetto effetto del cavallo a dondolo. Un carico asimmetrico infatti può far dondolare la componente protesica fino a mobilizzarla. Una mobilizzazione dell’impianto provoca dolore e spesso una glena mobilizzata può rendere necessario un intervento di sostituzione della protesi.

Un posizionamento alterato nella protesi inversa può portare una limitazione del movimento

La protesi inversa che viene messa quando i tendini della spalla sono irrecuperabili, basa il suo funzionamento sull’incastro preciso tra una sfera ed una coppa. Questo incastro rende stabile la spalla per funzionare con l’attivazione del deltoide. La spalla pertanto diventa molto vincolata. Ancora di più per garantire una funzione adeguata di questo vincolo il corretto posizionamento permette un’escursione maggiore della spalla. Il movimento sarà dunque più completo possibile a seconda di quanto preciso sarà il posizionamento della protesi a parità di condizioni precedenti l’intervento.

La pianificazione preoperatoria della protesi di spalla su radiografia

Il primo livello di pianificazione dell’intervento viene sempre eseguita su una radiografia normale. Con la radiografia capiamo il consumo della spalla, valutiamo le dimensioni dell’impianto e prevediamo il consumo dell’articolazione. Si tratta però di una valutazione insufficiente della spalla. Non è possibile capire dalla radiografia il consumo specialmente sulla scapola. Non si possono valutare gli angoli cruciali per l’impianto corretto. Pertanto si può affermare con sicurezza che una protesi di spalla non può essere impiantata correttamente con il solo ausilio della radiografia.

La pianificazione TAC fondamentale per il posizionamento della protesi di spalla

Essenziale dunque per studiare come impiantare la protesi uno studio che definisca esattamente lo stato dell’articolazione e che lo faccia in 3 dimensioni. La TAC a strato sottile è l’esame più accurato che permette una ricostruzione tridimensionale su più piani. Per prima cosa l’esame permette di classificare il consumo dell’articolazione. Il tipo di consumo orienta sulla tipologia migliore per l’impianto articolare. Poi ci permette di vedere gli assi normali della spalla: in particolare con questo esame possiamo prevedere come correggere l’articolazione per ottenere una migliore stabilità, funzione e durata dell’impianto. Non meno importante l’esame ci permette di valutare in anticipo le difficoltà: a volte infatti la scapola può essere troppo consumata o troppo piccola per ospitare adeguatamente l’impianto. Prevedendo le difficoltà possiamo fare arrivare strumenti o impianti particolari per colmare un difetto osseo per esempio.

Il futuro della pianificazione con la TAC della protesi di spalla

La pianificazione TAC per l’impianto della protesi di spalla apre un mondo di possibilità. Di fronte a danni molto estesi si possono ordinare materiali su misura. Infatti la TAC a strato sottile è come un’impronta per eseguire un calco plasmato sul difetto osseo. Come un capo di alta sartoria, la protesi può essere personalizzata e prodotta su misura sulla base del difetto osseo riscontrato nell’esame. Un modellino in plastica può essere manipolato e osservato dallo specialista prima dell’intervento per prepararsi alla chirurgia. Non solo. Con dei software molto accurati è possibile simulare il comportamento che avrà la protesi dopo essere stata impiantata e provare a migliorare il risultato cambiando dimensioni, altezze, modelli e posizionamenti degli impianti. Tutto ancora prima di operare.

La navigazione intra-operatoria per il posizionamento della protesi di spalla

L’ultima novità consiste nell’utilizzare le informazioni tridimensionali della TAC per valutare il corretto posizionamento dell’impianto durante l’intervento. Tutta la pianificazione viene trasferita in un computer di sala operatoria che con i suoi occhi e speciali sensori osserva quello che viene eseguito in sala operatoria guidando la mano del chirurgo. In tempo reale in chirurgo vede l’effetto dei suoi gesti sulla tac del paziente per ottenere il miglior posizionamento possibile su tutti i piani di lavoro.

In conclusione: la pianificazione pre-operatoria è fondamentale per ottenere risultati ottimali in chirurgia protesica di spalla. Nel mondo moderno una TAC è un irrinunciabile elemento per il corretto impianto di una protesi di spalla. A partire da questo esame si possono eseguire innumerevoli valutazioni fino ad arrivare ad un aiuto concreto durante l’intervento. Tutto al servizio dei nostri pazienti per ottenere risultati sempre migliori.

Bibliografia

J Bone Joint Surg Am. 2019 Mar 6;101(5):446-457. doi: 10.2106/JBJS.17.01614.
Accuracy of 3-Dimensional Planning, Implant Templating, and Patient-Specific Instrumentation in Anatomic Total Shoulder Arthroplasty.

J Shoulder Elbow Surg. 2011 Jan;20(1):21-6. doi: 10.1016/j.jse.2010.07.014.
Accuracy of placement of the glenoid component in reversed shoulder arthroplasty with and without navigation.

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