Scelta del trapianto nella ricostruzione del LCP

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1 Capitolo Scelta del trapianto nella ricostruzione del LCP Ezio Adriani, Berardino Di paola, Andrea Alfieri, Giuseppina Miceli L incidenza delle lesioni del legamento crociato posteriore (LCP) oscilla tra il 3% e il 23% di tutte le lesioni legamentose che giungono nel Pronto Soccorso e, in modo generico, possono essere distinte in isolate o in combinate (60% delle lesioni legamentose in cui è coinvolto anche il LCP) (1, 2). In particolare, la lesione che nella maggior parte dei casi si associa con la rottura del LCP (60% delle lesioni combinate) (2) coinvolge le strutture posterolaterali (PLS). Negli ultimi anni si è assistito ad un progressivo incremento dell interesse della ricostruzione del LCP. Nell ambito di questa chirurgia è importante, tra l altro, durante il planning pre-operatorio, scegliere con cura il trapianto da utilizzare e il sistema di fissazione. Infatti bisogna valutare le caratteristiche biomeccaniche ed anatomiche del LCP e considerare le eventuali lesioni legamentose associate. Si tratta, pertanto, di una chirurgia complessa i cui risultati stanno migliorando utilizzando trapianti versatili per far fronte alle diverse necessità chirurgiche, nuove tecniche di fissazione, un accurato posizionamento dei tunnel, strumentari artroscopici evoluti e l applicazione di protocolli riabilitativi sempre più mirati. IL TRAPIANTO IDEALE Abbiamo già accennato alla cura nella scelta del trapianto considerando che frequentemente è necessario eseguire gesti associati di plastica delle componenti periferiche e/o del legamento crociato anteriore (LCA). Inoltre il LCP presenta una organizzazione anatomica complessa che funzionalmente consente di distinguere almeno due componenti: una anterolaterale (AL), di maggiori dimensioni, e una posteromediale (PM) di dimensioni minori (3-5). Origina dal condilo femorale mediale, superficie laterale, in vicinanza della superficie cartilaginea, con un area a semicerchio con dimensione anteroposteriore di 32mm angolata di 88 ±5,5 rispetto al tetto della gola intercondiloidea (3, 6). Ha una lunghezza media intrarticolare di mm e un diametro medio di mm con una sezione di 31,2 mm 2 a livello della sua porzione intermedia (3, 5, 11). L inserzione tibiale, con una forma rettangolare di 12 mm di larghezza per 16 mm di altezza, è localizzata a livello della fovea tibiale, circa 1-1,5cm al di sotto dell emipiatto tibiale (7). I due fasci funzionali sono rappresentati dal: AL con diametro maggiore e con una lunghezza di 35 mm, che è lasso in estensione e teso in flessione. Durante il movimento dall estensione alla flessione diviene anche più verticale; PM con diametro minore e con una lunghezza media di 38 mm. È teso in estensione, mentre durante la flessione si detende rapidamente tanto che a metà flessione raggiunge il massimo di lassità. Alla massima flessione l inserzione femorale si fa anteriore e le fibre si tendono nuovamente (3, 4, 5, 9, 10). Secondo alcuni autori questa distinzione può rappresentare una semplificazione della reale organizzazione del LCP, potendo distinguere anche 3 o 4 fasci con inserzione, lunghezza e funzione distinte. La suddivisione in due fasci è però quella universalmente accettata (12). Il comportamento biomeccanico è dunque espressione dal fatto che il LCP non è una struttura isometrica: ulteriore difficoltà nella procedura chirurgica (8). Dal punto di vista biomeccanico il complesso femore-lcp-tibia di un ginocchio di cadavere, con ginocchio flesso a 45, presenta un carico di rottura 1,627±491 N e una forza lineare di 204±49N/mm. Recenti studi biomeccanici hanno analizzato sepa-

2 216 ARtRoScopiA ratamente il fascio AL e il PM ed hanno permesso di concludere che il fascio biomeccanicamente più importante è il primo: carico di rottura di 1,120±362 N e una forza lineare di 120±37 N/mm (13, 15). Nella scelta del trapianto ideale bisogna considerare che deve essere in grado di conservare le proprietà meccaniche durante tutta la fase di rivascolarizzazione e di rimodellamento: necessità spesso di sceglierne uno con capacità meccaniche superiori in termini di resistenza al carico. Infatti un trapianto insufficiente, durante il processo di rimodellamento, potrebbe andare incontro ad elongazione determinando un insuccesso della procedura di plastica legamentosa (14, 15). È importante che il trapianto selezionato non sia gravato da troppi problemi di morbidità per ottenere un buon risultato postoperatorio. In un ginocchio con lesione del LCP, si generano eccessive tensioni a livello della femoro-rotulea, per cui sarebbe importante salvaguardare tale compartimento lasciando intatti il muscolo quadricipitale, la rotula e i legamenti patellari. Del resto il muscolo quadricipite è un importante agonista del LCP (16). Alla luce di quanto detto il trapianto ideale dovrebbe avere (14, 15): delle proprietà strutturali e biomeccaniche simili al LCP nativo una forma geometrica simile minima morbidità del sito donatore consentire un agevole passaggio del trapianto nell articolazione una sicura fissazione nella posizione anatomica una facile incorporazione biologica del trapiant una lunghezza media di mm deve essere duttile per consentire l eventuale esecuzione di tecniche chirurgiche avanzate come un doppio fascio o una ricostruzione combinata nelle lesioni multilegamentose. È chiaro che, nonostante il miglioramento delle tecniche chirurgiche, il graft ideale per la ricostruzione del LCP non esiste. TIPO DI TRAPIANTO I trapianti comunemente utilizzati per la ricostruzione del LCP, considerando le loro caratteristiche, possono essere distinti in 3 gruppi principali distinguibili ulteriormente a seconda delle caratteristiche specifiche di ognuno (17-20) (Tabella 1): Autograft Trapianto con 2 bone block: Tendine rotuleo (BPTB) (Figura 1) Trapianto con 1 bone block e una porzione di tendine libera: Tendine quadricipitale (QT) (Figura 2) Tendine libero: Hamstring (HS) (Figura 3) Allograft Trapianto con 2 bone block: Tendine rotuleo (BPTB) Trapianto con 1 bone block e una porzione di tendine libera: Tendine quadricipitale (QT) Tendine d Achille (Figura 4) Tendine libero: Hamstring (HS) Tendine tibiale Anteriore o Posteriore (Figura 5) Artificiali Considerando che la lunghezza intrarticolare del sostituto del LCP deve essere di almeno 4 cm, la lunghezza minima dell intero trapianto deve essere di circa 8-10 cm, ma dipende comunque dalla tecnica chirurgica utilizzata. Pertanto, nel caso dell utilizzo del BPTB, bisogna tener presente che la lunghezza del trapianto dipende soprattutto dalla porzione tendinea. In rari casi il tendine rotuleo può essere troppo corto e quindi risultare non adatto alla ricostruzione del LCP soprattutto con la tecnica trans-tibiale e potrebbe costringere al passaggio alla tecnica Inlay. Non è inoltre possibile eseguire uno split del bone block senza il rischio di compromettere l integrità del tendine, per cui non è generalmente possibile eseguire una tecnica chirurgica a doppio fascio. Se infine si utilizza un tunnel tibiale, il passaggio del trapianto a livello del suo margine posteriore può essere molto difficoltoso a causa della rigidità del bone block (14, 16). Nel caso di trapianto con un bone block il passaggio è facilitato se si utilizza il tendine libero sul femore e questo consente anche di eseguire uno split tendineo per effettuare una ricostruzione a doppio fascio femorale. Nell utilizzo degli HS, rispetto alla ricostruzione del LCA, è necessario avere a disposizione entrambi i tendini di adeguata lunghezza che saranno quadruplicati. In genere il passaggio di questo graft è ab-

3 Scelta del trapianto nella ricostruzione del Lcp 217 bastanza agevole ma richiede un accurata preparazione delle estremità con Vicryl. Anche in questo caso è agevole eseguire una ricostruzione a doppio fascio. Inoltre, se dal planning è emersa la necessità di eseguire una plastica esterna, sarà possibile eseguirla simultaneamente utilizzando le diverse tecniche e preparando in modo appropriato il graft. Attualmente, dalla letteratura, non emerge la superiorità di un trapianto rispetto ad un altro. Oggi la sua scelta dipende molto dalle preferenze individuali del chirurgo e può essere influenzata dalla tecnica chirurgica che si utilizzerà, dalla necessità di gesti associati, dalla morbidità (14). TENDINE ROTULEO (BPTB) Prelevato dal 1/3 medio del tendine rotuleo, generalmente presenta una lunghezza media del tendine di mm con 2 bone block di mm per una lunghezza complessiva di mm (21) (Figura 1). Utilizzando questo trapianto, il chirurgo può scegliere due opzioni di fissazione tibiale: Fissazione nel tunnel tibiale Fissazione secondo la tecnica Inlay. In questo caso un bone block viene fissato a livello della fovea tibiale dopo aver eseguito una artrotomia posteriore e dopo aver modificato la posizione del paziente (posizione prona o decubito laterale). Recenti studi non hanno evidenziato vantaggi biomeccanici della tecnica Inlay rispetto alla trans tibiale. Nello scegliere tra queste 2 tecniche, pertanto, bisognerà farsi guidare dalla considerazione delle problematiche operatorie di ciascuna (16, 22, 27). Figura 1. Tendine rotuleo (2 Bone Block).

4 218 ARtRoScopiA Figura 2. Tendine quadricipitale (1 Bone Block). Il BPTB è stato utilizzato per la prima volta e con buoni risultati da Clancy et al. (23), confermati sia con la fissazione trans tibiale (24) sia nella tecnica Inlay (25, 26). Presenta un area media di 10x4 mm e quindi non riproduce al meglio le caratteristiche anatomiche del LCP nativo (26-28). Inoltre, come già detto, questa piccola sezione non rende possibile il doppio fascio. Vantaggi Fissazione stabile Fissazione semplice Rapida integrazione per guarigione osso-osso Svantaggi (14-16) Morbidità della femoro-rotulea: dolore anteriore di ginocchio, accentuazione della condropatia rotulea Fratture di rotula Rottura del bone block durante il passaggio nel tunnel tibiale o durante la fissazione Inlay Lunghezza del graft insufficiente. La lunghezza del tendine rotuleo è determinata anatomicamente in ciascun paziente e non può essere modificata dal chirurgo. Per tale motivo in alcuni casi può risultare insufficiente per la tecnica trans tibiale (non utilizzare il BTPB in pazienti con un tendine rotuleo troppo corto o negli esiti di fratture della rotula) (16) Difficoltà di passaggio del trapianto a livello dei tunnel con rischio di frattura del plug osseo Morbidità da indebolimento degli agonisti del LCP Erniazione del grasso infrapatellare attraverso la cicatrice tendinea. SEMITENDINI (HS) I tendini HS (semitendinoso e gracile) (Figura 3) sono utilizzati in numerose procedure (16) e rappresentano sicuramente il trapianto autologo più Figura 3. Tendine semitendinoso e gracile. versatile, che può essere utilizzato anche nella variante allograft. È possibile eseguire tecniche chirurgiche ad un fascio con una configurazione di tendine quadruplicato o tecniche a due fasci in cui ciascun tendine viene duplicato ed utilizzato per la componente AL o PM del LCP. Il vantaggio è che il singolo tendine HS, generalmente il semitendinoso, può essere impiegato come augmentation qualora il LCP nativo presenti un fascio indenne (15). L osteointegrazione del trapianto può essere influenzata dal sistema di fissazione, ma prevede comunque la formazione di fibre di Sharpey tra tendine e tunnel osseo (29). Attraverso il contatto osso-tendine che può essere stabilito, ad esempio, con una vite ad interferenza, la formazione delle fibre di Sharpey risulta essere più rapida (30-32). Vantaggi Con la giusta esperienza, sono facilmente accessibili e il prelievo è rapido Salvaguardia degli agonisti del LCP e tutela del complesso patello-femorale Facile passaggio del trapianto nei tunnel ossei Versatilità nell adattamento alle diverse problematiche chirurgiche: singolo o doppio fascio, augmentation del LCP, possibilità di eseguire plastiche esterne. Svantaggi Rottura del tendine durante il prelievo Ematoma dei tessuti molli più frequente in seguito ad un prelievo eseguito in modo aggressivo e con poco rispetto dei tessuti Difficoltà nella preparazione del tendine. Proprio la versatilità del tendine e la sua adattabilità alle diverse esigenze del piano chirurgico può rendere difficoltosa la preparazione del trapianto Accentuazione dell instabilità mediale. È pertanto controindicato in alcuni sport quali la

5 Scelta del trapianto nella ricostruzione del Lcp 219 danza in cui vengono stimolate le strutture mediali e nei pazienti che presentano una lesione del LCM (14) Scelta accurata della fissazione. TENDINE quadricipitale (qt) Il trapianto quadricipitale presenta una porzione tendinea con una lunghezza media di 8-10 mm più un bone block di 2,5-3 cm per una lunghezza complessiva di circa cm (32, 33) (Figura 2). Presenta, inoltre, una dimensione maggiore del tendine rotuleo con un area di sezione ampia (12x8 mm) anche se ciò non si accompagna ad un aumento del carico di rottura (34). Il bone block può essere fissato nel tunnel femorale o in quello tibiale; la porzione tendinea libera può essere oggetto di uno splint e quindi eseguire una tecnica a doppio fascio femorale (14, 35) (Figura 6). È spesso utilizzato nelle revisioni (36). Vantaggi Presenza di un bone block Possibilità di eseguire un doppio fascio Relativa facilità di passaggio del trapianto quando il bone block è utilizzato a livello dalla tibia Possibilità di eseguire tecnica trans-tibiale o Inlay. Svantaggi Difficoltà del prelievo Possibilità di trapianto corto Tempi chirurgici più lunghi Rottura del bone block Interessamento degli agonisti del LCP e del compartimento femoro-patellare. Figura 4. Tendine d Achille (1 Bone Block). Figura 5. Tendine tibiale anteriore. Allograft I trapianti più spesso utilizzati sono i tendini dell apparato estensore (tendine rotuleo e quadricipitale) (Figura 7), il tendine d Achille (Figura 4) o i tendini tibiali (16) (Figura 5). L utilizzo di questi trapianti è aumentato negli ultimi anni, specialmente nei casi con lesioni associate del LCP. In tali situazioni, infatti, il vantaggio è di avere diversi sostituti disponibili, con riduzione dei tempi operatori e della morbidità (37-39). Il tendine d Achille è sicuramente più quello utilizzato poiché presenta una sezione di 12x8 mm e, quindi, può essere oggetto di uno splint per eseguire un doppio fascio; inoltre presenta un bone block. Come per il QT il bone block può essere utilizzato nel femore o nella tibia e la porzione libera del tendine può essere utilizzata per una tecnica a doppio fascio femorale. Uno dei vantaggi del tendine d Achille è la lunghezza, anche > di 130 mm, e questo consente l eventuale ricostruzione contemporanea del LCM e del LCP (40). Vantaggi Assenza di morbidità del sito donatore Riduzione dei tempi operatori Possibilità di avere più trapianti a seconda del numero delle lesioni associate Possibilità di eseguire tutte le tecniche previste per la ricostruzione del LCP Svantaggi Difficoltà talvolta nel reperire gli Allograft Aumento dei costi Possibilità di trasmissione di malattie infettive Qualità del tessuto Tempi di attecchimento più lunghi. Legamenti artificiali L uso dei legamenti artificiali è stato proposto nel tentativo di ridurre le complicanze legate all uso degli altri trapianti già elencate precedentemente. Già in passato sono stati utilizzati materiali quali il Goretex (41) o il Dacron (42) per le ricostruzioni legamentose del ginocchio con risultati non soddisfacenti determinati dal fallimento del trapianto per rottura, alle reazioni infiammatorie determinate dal

6 220 ARtRoScopiA Figura 6. Tendine quadricipitale preparato con splint del tendine per un doppio fascio. Figura 7. Apparato Estensore con tendine quadricipitale lungo. Figura 9. Ricostruzione contemporanea del LCA, LCP e LCM. materiale sintetico, dalle rotture del trapianto per fatica a causa dei carichi ciclici applicati (43). Dalla fine degli anni 90 è iniziato l utilizzo del LARS (Ligament Advanced Reinforcement System, Surgical Implants and Devices, Arc-sur-Tille, France) per la ricostruzione legamentosa (44) con vantaggi quali: soddisfacente resistenza torsionale (45), architettura che favorisce la crescita tissutale favorendo la biocompatibilità, riduzione delle abrasioni tra le fibre, riduzione dei processi degenerativi che portano alla liberazione di materiale reattivo (46). Nau et al. (47), riportando la loro esperienza tra il 1996 e il 1998, affermano che il LARS non presenta complicazioni e soprattutto non determina insorgenza di sinoviti. Dal punto di vista funzionale non hanno riportato differenze significative riguardo la stabilità rispetto a quelli trattati con BTB. Inoltre studi di in vitro e in vivo hanno evidenziato la compatibilità biologica del LARS poiché consente anche la crescita di fibroblasti nel contesto delle sue fibre (46). Studi recenti hanno evidenziato come la ricostruzione del LCA, LCP o i trattamenti combinati utilizzando il LARS possano rappresentare comunque una procedura perseguibile e minimamente invasiva. Gli stessi studi presentano dei risultati soddisfacenti a breve follow-up (48). Saranno necessari, a nostro avviso, studi con follow-up più lunghi per poter validare questa procedura. Figura 8. Ricostruzione contemporanea del LCP + LCM. Preferenze degli Autori. A nostro avviso bisogna distinguere tra lesioni isolate e lesioni complesse multi legamentose. Nelle ricostruzioni del solo LCP preferiamo utilizzare i tendini della zampa d oca (gracile e semitendinoso) che permettono di eseguire agevolmente sia la tecnica a singolo che a doppio fascio con minima morbidità del sito donatore senza danneggiare l apparato estensore. Nelle ricostruzioni combinate di LCA-LCP e/o plastiche periferiche la possibilità di utilizzare gli Allograft anche in Italia ci ha permesso di ridurre i danni legati ai prelievi multipli fornendo nel contempo tessuti con caratteristiche anatomiche e meccaniche tali da garantire qualsiasi tipo di tecnica chirurgica. Nella nostra esperienza il tendine di Achille si è dimostrato particolarmente versatile per la possibilità

7 Scelta del trapianto nella ricostruzione del Lcp 221 di eseguire una fissazione osso-osso sulla tibia e per la lunghezza della parte tendinea che permette, con lo stesso graft, di eseguire delle ricostruzioni combinate. Nei casi in cui sia presente un insufficienza del LCP associata ad una lassità mediale da qualche anno eseguiamo una tecnica simile a quella descritta da C.J. Wahl nel 2008 (49). Eseguiamo i tunnel tibiale e femorale completi con tecnica out-in facendo attenzione a posizionare la guida femorale in modo da avere l uscita esterna del tunnel femorale in corrispondenza del punto d inserzione del LCM. Una volta passato il tendine di Achille opportunamente preparato si fissa la bratta ossea nella tibia e la parte tendinea nel femore con viti ad interferenza; a questo punto avremo un esuberanza di tendine che fuoriesce dal tunnel femorale che viene utilizzata per la ricostruzione del LCM fissandola alla tibia con una cambra metallica (Figura 8). BIBLIOGRAFIA 1. Bianchi M. Acute tears of the posterior cruciate ligament: clinical study and results of the operative treatment in 27 cases. Am J Sport Med 1983; 11: Fanelli GC., Edson CJ. Posterior cruciate ligament injuries in trauma patients: part II. Arthroscopy. Vol 11, N 5, 1995: Girgis FG, Marshall JL, Monajem A. The cruciate ligaments of the knee joint. Anatomical, Functional and experimental analysis. Clin Orthopaed Rel Res. 1975;106: Anmad CS, Cohen ZA, Levine WN, Gardner TR, Ateshian GA, Mow VC. Codominance of the individual posterior cruciate ligament bundles. An analysis of bundle lengths and orientation. Am J Sport Med 2003; 31: Harner CD, Xerogeanes JW, Livesay GA, et al. The human posterior cruciate ligament complex: an interdisciplinary study. Ligament morphology and biomechanical evaluation. Am J Sport Med. 1995; 23: Mejia EA, Noyes FR, Grood ES. Posterior cruciate ligament femoral insertion site characteristics. Am J Sports Med. 2002;30: Tajima G, Nozaki M, Iriuchishima T, et al. Morphology of the tibial insertion of the posterior cruciate ligament. J Bone Joint Surg. 2009;91: Hefzy MS, Grood ES, Lindenfeld TL. The posterior cruciate ligament a new look at length patterns. Trans Orthop Res Soc. 1986;11: Amis AA. Anatomy and biomechanics of the posterior cruciate ligament. Sport Med Arthroscop Rev 1999; 7: Race A, Amis AA. The mechanical proprieties of the two bundles of the human posterior cruciate ligament. J Biomech 1994; 27: Van Dommelen BA, Fowler PJ. Anatomy of the posterior cruciate ligament: a review. Am J Sports Med. 1989;17: Wind WM, Bergfeld JA, Parker RD. Evaluation and Treatment of Posterior Cruciate Ligament Injuries.Revisited. Am J Sport Med 2004; Vol32, N 7: Harner CD, Vogrin TM, Woo SL-Y. Anatomy and biomechanics of the posterior cruciate ligament. In: Fanelli GC editor. Posterior cruciate ligament injuries. A pratical guide to management. Springer-Verlag 2000, p Hoher J, Scheffler S, Weiler A. Graft choice and graft fixation in PCL reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2003; 11: Shelton WR. Graft selection in posterior cruciate ligament surgery. In: Fanelli GC editor. Posterior cruciate ligament injuries. A pratical guide to management. Springer-Verlag 2000, p Strobel MJ, Weiler A. Graft selection. In: Strobel MJ, Weiler A. The posterior cruciate ligament.endo-press 2008, p Frank CB, Jackson DW. The science of reconstruction of the anterior cruciate ligameny. J Bone Joint Surg Am 1997; 79: Shen G, Xu Y, Dong Q, Zhou H, Yu C. Arthroscopic Posterior Cruciate Ligament Reconstruction Using LARS Artificial Ligament: A Retrospective Study.J Surg Res Sep Huang JM, Wang Q, Shen F, Wang ZM, Kang YF. Cruciate ligament reconstruction using LARS artificial ligament under arthroscopy: 81 cases report.chin Med J (Engl) Jan 20;123(2): Li B, Wen Y, Wu H, Qian Q, Wu Y, Lin X. Arthroscopic single-bundle posterior cruciate ligament reconstruction: retrospective review of hamstring tendon graft versus LARS artificial Int Orthop Aug;33(4): Epub 2008 Jul Cooper DE, Deng XH, Burstein AL, Warren RF. The strength of the central third patellar tendon graft. A biomechanical study Am J Sports Med 1993; 21: May JH, Gillette BP, Morgan JA, Krych AJ, Stuart MJ, Levy BA. Transtibial versus inlay posterior cruciate ligament reconstruction: an evidence-based systematic review. J Knee Surg Jun;23(2): Clancy WG, Shelbourne KD, Zoellner GB, Keene JS, Reider B, Rosemberg TD. Treatment of knne joint instability secondary to ropture of the posterior cruciate ligament. J Bone Joint Surg 1983; 65A: Kim SJ, Min BY. Arthroscopic intraarticular interference srew technique of posterior cruciate ligament reconstruction: one incision technique. Arthroscopy 1994; Vol 10; N 3: Berg EE. Posterior cruciate ligament tibial inlay reconstruction. Arthroscopy 1995; Vol 11, N 1: Cooper DE, Stewart D. Posterior Cruciate Ligament Reconstruction Using Single-Bundle Patella Tendon Graft

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