La revisione dello stelo nelle fratture periprotesiche dell anca

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1 ACTA BIOMED 2011; 82; Quaderno 3: Mattioli 1885 O R I G I N A L A R T I C L E La revisione dello stelo nelle fratture periprotesiche dell anca F. Pogliacomi, L. Armillotta, M. Zanelli, G. Soncini Sezione di Ortopedia, Traumatologia e Riabilitazione Funzionale, Dipartimento di Scienze Chirurgiche, Università degli Studi di Parma, Parma Summary. Stem revision in periprosthetic fracture of the hip. Periprosthetic femoral fractures following primary total hip arthroplasty (THA) represent an emerging challenge for the orthopaedic surgeon, because of their increasing incidence and negative impact on clinical and functional patient outcome. For these reasons, in the last decade, many efforts were made to prevent and manage complications of THA, and a large number of studies were focused on finding out the best treatment. In this context, the authors performed the following study on 31 patients treated surgically for periprosthetic femoral fractures during a ten years period, between June 1999 and June 2009, at the Section of Orthopaedics, Traumatology and Functional Rehabilitation, Department of Surgical Sciences, University of Parma, Italy. Fractures were classified on the basis of the Vancouver classification system. The type of treatment was chosen on according several factors such as configuration and site of the fracture, implant stability, quality and quantity of periprosthetic bone stock, patient age and clinical conditions. Periprosthetic fractures causing loosening of the stem always require the revision of the prosthesis, with a contextual assessment of the quality and quantity of remaining bone stock, which is generally good in type B2 fractures and poor in type B3 fractures. The latter may require the use of bone grafts. Key words: fracture, prosthesis, revision, stem, aseptic mobilization, periprosthetic fracture Riassunto. Le fratture periprotesiche del femore dopo artroprotesi totale dell anca si presentano come un problema emergente in campo ortopedico, sia per l aumento dell incidenza, sia perché esse rappresentano un evento negativo nel decorso clinico del paziente protesizzato. Per questi motivi nell ultimo decennio sono stati compiuti numerosi sforzi in termini di prevenzione e terapia e sono stati eseguiti vari studi alla ricerca del miglior trattamento possibile. In quest ottica è stato eseguito il presente studio, condotto su 31 pazienti che sono stati trattati chirurgicamente per frattura periprotesica del femore presso la Sezione di Ortopedia, Traumatologia e Riabilitazione Funzionale dell Università degli Studi di Parma, in un periodo di 10 anni dal giugno 1999 al giugno Le fratture sono state classificate seguendo il sistema di Vancouver. Il tipo di trattamento dipende da vari fattori quali la localizzazione della frattura, la stabilità residua dello stelo protesico, la quantità e la qualità del tessuto osseo periprotesico, l età e non da ultimo le condizioni cliniche generali del paziente. In generale possimo affermare che le fratture che avvengono attorno allo stelo protesico con scollamento e conseguente mobilizzazione dello stesso necessitano sempre di una sostituzione protesica, valutando contestualmente la qualità e la quantità del bone stock residuo. Questa risulta essere buona nelle fratture di tipo B2 e scarsa nelle fratture di tipo B3, dove potrà essere necessario l utilizzo di innesti ossei. Parole chiave: frattura, protesi, revisione, stelo, mobilizzazione asettica, fratture periprotesiche

2 68 F. Pogliacomi, L. Armillotta, M. Zanelli, G. Soncini Introduzione Il trattamento delle fratture periprotesiche del femore è un problema di sempre più frequente riscontro, sia per l aumento della vita media della popolazione, sia per l allargamento delle indicazioni chirurgiche alla protesizzazione dell anca. Grazie ai nuovi materiali protesici ed al miglioramento delle tecniche operatorie, questo intervento viene oggi eseguito in pazienti anziani e con scarsa qualità ossea ed anche in pazienti sempre più giovani che vogliono ritornare alle loro abitudini comportamentali pre operatorie e che quindi possono andare incontro a traumi tali da provocare una frattura periprotesica. L aumento dell incidenza di tali fratture dipende anche dal maggior numero di casi che necessitano di una chirurgia di revisione, dove il rischio di fratture periprotesiche è più elevato a causa della qualità ossea generalmente più scadente e della possibilità di creare difetti corticali durante la rimozione dei precedenti impianti. La loro incidenza è prossima al 2% nelle protesi di primo impianto ed aumenta fino al 6-8 % nella chirurgia di revisione (1-4). I fattori di rischio post operatori possono essere (3, 4): - generali, come l osteoporosi o patologie neurologiche che alterano lo schema deambulatorio del paziente; - locali, come la mobilizzazone dello stelo femorale, l osteolisi periprotesica o difetti corticali localizzati. Tra le diverse classificazioni delle fratture dopo artroprotesi totale d anca proposte ed utilizzate negli anni, quella di Vancouver elaborata da Duncan e Masri nel 1995 (5, 6) è la più completa ed utilizzata e le suddivide in tipo A, in tipo B e in tipo C (Tab. 1). Questa classificazione include la valutazione del livello della frattura, della stabilità dell impianto e della qualità ossea periprotesica e suggerisce anche un algoritmo terapeutico per la programmazione della strategia di trattamento. Gli obiettivi del trattamento devono mirare a: ripristinare il miglior asse anatomico possibile ottenere la stabilità sia dell impianto protesico che della frattura Tabella 1. Classificazione di Vancouver Tipo A Tipo B Tipo C Fratture della regione trocanterica AG grande trocantere AL piccolo trocantere B1 B2 B3 ottenere una mobilizzazione precoce del paziente garantire il ritorno ad una qualità di vita il più possibile analoga a quella precedente al trauma. Il trattamento conservativo è ormai sempre meno utilizzato ed è generalmente riservato ai casi in cui le condizioni generali del paziente siano tali da non poter permettere un intervento chirurgico e ai casi di fratture di tipo A stabili. Negli altri tipi di fratture (tipo B e C) la scelta della tecnica chirurgica da utilizzare dipende essenzialmente dalla stabilità dello stelo protesico; se questo è stabile si ricorre a riduzione ed osteosintesi, se invece lo stelo è mobilizzato si procede alla sostituzione dello stesso. Materiali e metodi Fratture attorno allo stelo protesico stelo stabile e bone stock adeguato stelo instabile e bone stock adeguato stelo instabile e bone stock inadeguato Fratture distali all apice dello stelo periprotesico Dal giugno 1999 al giugno 2009 presso la Sezione di Ortopedia, Traumatologia e Riabilitazione Funzionale dell Università degli Studi di Parma sono stati trattati chirurgicamente per fratture periprotesiche del femore 31 pazienti. Sono state escluse dallo studio le fratture avvenute durante l introduzione dello stelo di primo impianto. Tutte le fratture sono state suddivise in base alla classificazione di Vancouver. Ogni paziente è stato considerato in base a sesso, età, tipo di protesi precedentemente impiantata e tempo intercorso tra primo impianto protesico e frattura. Ogni paziente è stato sottoposto ad esami radiografici e ad una valutazione funzionale mediante la scala Harris Hip Score, sia nel pre operatorio, mediante la raccolta dei dati anamnestici, che nel postoperatorio.

3 La revisione dello stelo nelle fratture periprotesiche dell anca 69 Casistica e risultati Abbiamo potuto valutare 20 pazienti dei 31 operati, poiché 8 erano deceduti e 3 non si sono presentati al controllo (Fig. 1). L età media dei 20 pazienti al momento della frattura era di 77,5 anni (range anni), di questi 5 erano maschi (25%) e 15 erano femmine (75%). Le fratture periprotesiche si sono verificate dopo un intervallo medio di 7,6 anni dal primo intervento di artroplastica totale d anca (range 1-26 anni) e in accordo alla classificazione di Vancouver erano 16 di tipo B2 (80%) e 4 di tipo B3 (20%). Tutte le protesi d anca di primo impianto erano artroprotesi non cementate. In entrambi i gruppi il trattamento è consistito nell asportazione dello stelo mobilizzato e sostituzione dello stesso con uno stelo protesico da revisione non cementato. In un solo caso, classificato B3, si è ritenuto opportuno associare allo stelo da revisione l impiego di un innesto osseo autologo per grave perdita di osso corticospongioso a carico della diafisi femorale. In altri 6 pazienti sono stati applicati cerchiaggi metallici a rinforzo della frattura, che in un caso hanno determinato un osteolisi reattiva tale da rendere nesessaria la rimozione degli stessi (Fig. 2, 3). Il follow-up medio dei 20 pazienti è stato di 40 mesi (range 12-84). La consolidazione è avvenuta in tutti i casi in un tempo medio di 4,5 mesi (range 3-8) e le radiografie al follow-up hanno sempre evidenziato una completa osteointegrazione del neo-stelo, senza linee di radiolucenza; in 2 casi si è evidenziata un ipometria radiografica dell arto operato. L Harris Hip Score medio pre-frattura era 80/100 (range ), mentre al controllo nel post-operatorio è stato di 73/100 (range ). Non abbiamo mai osservato infezioni. Un caso ha VISITATI 20 (64%) DECEDUTI 8 (26%) IMPOSSIBILITATI 3 (10%) Figura 1. Pazienti con fratture periprotesiche della nostra casistica presentato lussazioni ricorrenti risolte con uno stelo da revisione modulare. Un paziente con un iniziale frattura di tipo C (Fig. 4, 5) è stato trattato mediante riduzione ed osteosintesi con placca e viti. A 4 mesi da questo primo intervento, in seguito ad una caduta accidentale, si è verificata la rottura della placca con mobilizzazione associata dello stelo che ha reso necessaria la sua revisione. Discussione Horwitz e Lenobel (3) nel 1954 per primi pubblicarono un case report di frattura periprotesica intertrocanterica in un endoprotesi. Da allora l incidenza di questa complicanza è andata aumentando contestualmente al sempre maggior numero di artroprotesi totale di anca che vengono impiantate e delle revisioni eseguite. Il registro protesico della Mayo Clinic su artroprotesi totali di anca (7) riporta un incidenza di fratture periprotesiche dell 1,1% dopo artroprotesi totale di anca primaria e del 4% dopo revisione; tale complicanza rappresenta la terza causa di fallimento di un artroprotesi totale di anca, dopo la mobilizzazione asettica e l instabilità, e la sua incidenza tende ad aumentare in modo progressivo col tempo (8-12). La mortalità dopo fratture periprotesiche è dell 11% ad un anno dal trauma secondo Bhattacharyya (13) e tale percentuale aumenta in caso di ritardato intevento chirurgico; inoltre risulta maggiore (33% vs 12%) nella chirurgia con osteosintesi rispetto a quella di revisione. Le fratture periprotesiche rappresentano una vera sfida anche per il chirurgo ortopedico più esperto. Il loro trattamento può avvalersi di tecniche diverse che vanno di volta in volta adattate al tipo di frattura e alle caratteristiche di stabilità o instabilità dell impianto protesico, alla qualità ossea e alle necessità funzionali del paziente. Il trattamento conservativo (1) è generalmente indicato nelle fratture di tipo A in cui la protesi è stabile e in quei pazienti nei quali le condizioni generali siano tali da non poter permettere un intervento chirurgico. Il trattamento chirurgico viene invece riservato a

4 70 F. Pogliacomi, L. Armillotta, M. Zanelli, G. Soncini Figura 2. Frattura periprotesica tipo B2 a sx. A, B, C; radiografie preoperatorie. D, E; radiografie postoperatorie dopo revisione dello stelo, del cotile ed applicazione di cerchiaggi metallici

5 La revisione dello stelo nelle fratture periprotesiche dell anca 71 Figura 3. A, B; radiografie a 4 mesi dal trauma. Segni di osteolisi reattiva ai cerchiaggi, che vengono rimossi. C, D; radiografie a 24 mesi dal trauma con frattura consolidata

6 72 F. Pogliacomi, L. Armillotta, M. Zanelli, G. Soncini Figura 4. A, B; frattura al terzo medio della diafisi femorale all apice dello stelo protesico che appare radiograficamente stabile (frattura tipo C); C, D; riduzione della frattura con osteosintesi

7 La revisione dello stelo nelle fratture periprotesiche dell anca 73 Figura 5. A, B; rottura della placca a 4 mesi dall osteosintesi con associata mobilizzazione dello stelo. C; revisione con stelo lungo a fissazione distale e cerchiagli metallici

8 74 F. Pogliacomi, L. Armillotta, M. Zanelli, G. Soncini Figura 6. A, B; radiografie a 8 mesi dal 1 intervento di revisione con consolidazione della frattura tutti gli altri casi. Quando la protesi è stabile (tipo B1 e C) la scelta terapeutica indicata è quella di una riduzione ed osteosintesi. La revisione dello stelo è invece necessaria nelle fratture periprotesiche associate ad uno stelo mobilizzato con o senza alterazione dell interfaccia protesi/osso o cemento/osso (tipo B2 e B3). Nelle fratture tipo B2 sono vari gli steli che sono stati utilizzati nel tempo. Gli steli cementati da revisione (14-17) hanno dato risultati a distanza non soddisfacenti e peggiori rispetto a quelli degli steli non cementati, a causa della maggior incidenza di pseudoartrosi, mobilizzazioni asettiche, rifratture e di danni alle strutture neuro-vascolari adiacenti da reazione esotermica durante la polimerizzazione del cemento. Tra i diversi steli non cementati, quelli lunghi a fissazione distale hanno dato i risultati migliori, garantendo un buon contatto osso/protesi ed un ottima stabilità assiale e rotazionale iniziale ed a distanza dell impianto e della frattura (15, 18-23). Nelle fratture tipo B3, in associazione a questi steli, è spesso necessario l utilizzo di innesti ossei (24). Nella nostra casistica abbiamo sempre utilizzato con risultati soddisfacenti steli non cementati a fissazione distale ed abbiamo utilizzato innesti ossei solo in un caso. In questa difficile chirurgia i risultati possono essere compromessi da diverse problematiche. In particolare queste sono legate allo scarso bone stock, alla necessità di ottenere un adeguato affondamento dello stelo per raggiungere una buona stabilità e nello stesso tempo alla necessità di regolare la corretta antiversione e mantenere l eumetria, per evitare zoppia e possibili lussazioni delle protesi. L utilizzo di steli da revisione modulare (25-27), da noi utilizzati in due casi, può prevenire queste complicanze. Esistono inoltre situazioni limite nelle quali la protesi è instabile ed il bone stock periprotesico è così scadente da non permettere il trattamento con steli a fissazione distale più o meno associati ad innesti ossei. In questi casi l utilizzo di steli bloccati distalmente con viti (28) o ancor meglio di protesi composite o di megaprotesi tumorali rimane l unica soluzione terapeutica possibile (29-31). Conclusioni Le fratture periprotesiche rappresentano un problema importante la cui incidenza è destinata ad aumentare. L adozione di un attendibile e precisa classificazione è fondamentale per una corretta pianificazione terapeutica, anche se questa non è sempre eseguibile. Per queste fratture non esiste un trattamento univoco. La corretta scelta terapeutica dipende dal tipo e dal livello della frattura, dalla qualità ossea periprotesica, dalla stabilità della protesi precedentemente impiantata, dall età e dalle condizioni generali del paziente. Qualora sia indicata una chirurgia di revisione, l utilizzo di steli lunghi non cementati a fissazione distale ha dato i risultati migliori. Bibliografia 1. Calvosa GB, Tenucci E, Morescalchi M, G. Po, F. Le fratture periprotesiche di femore dopo una protesi totale d anca. G.I.O.T. 2004; 30: Del Sasso L, Cavenago C, Bianchi G, Marchese M. Le fratture del femore nelle protesi d anca. G.I.O.T. 2003; 29: Lindahl H. Epidemiology of periprosthetic femur fracture around a total hip arthroplasty. Injury 2007; 38 (6): Epub 2007 May Franklin J, Malchau H. Risk factors for periprosthetic femoral fracture. Injury 2007; 38 (6): Epub 2007 Apr 30.

9 La revisione dello stelo nelle fratture periprotesiche dell anca Duncan CP, Masri BA. Fractures of the femur after hip replacement. Instr Course Lect 1995; 44: Masri BA, Meek RM, Duncan CP. Periprosthetic fractures evaluation and treatment. Clin Orthop Relat Res 2004; 420: Berry DJ. Epidemiology: hip and knee. Orthop Clin North Am 1999; 30 (2): Lindahl H, Garellick G, Regner H, Herberts P, Malchau H. Three hundred and twenty-one periprosthetic femoral fractures. J Bone Joint Surg Am 2006; 88 (6): Lindahl H, Malchau H, Herberts P, Garellick G. Periprosthetic femoral fractures classification and demographics of 1049 periprosthetic femoral fractures from the Swedish National Hip Arthroplasty Register. J Arthroplasty 2005; 20 (7): Malchau H, Herberts P, Eisler T, Garellick G, Soderman P. The Swedish Total Hip Replacement Register. J Bone Joint Surg Am. 2002;84-A(Suppl 2): Malchau H, Herberts P, Ahnfelt L. Prognosis of total hip replacement in Sweden. Follow-up of 92,675 operations performed Acta Orthop Scand 1993; 64 (5): Tsiridis E, Haddad FS, Gie GA. The management of periprosthetic femoral fractures around hip replacements. Injury 2003; 34 (2): Bhattacharyya T, Chang D, Meigs JB, Estok DM, 2nd, Malchau H. Mortality after periprosthetic fracture of the femur. J Bone Joint Surg Am 2007; 89 (12): Beals RK, Tower SS. Periprosthetic fractures of the femur. An analysis of 93 fractures. Clin Orthop Relat Res 1996; 327: Zaki SH, Sadiq S, Purbach B, Wroblewski BM. Periprosthetic femoral fractures treated with a modular distally cemented stem. Journal of Orthopaedic Surgery 2007; 15 (2): Holley K, Zelken J, Padgett D, Chimento G, Yun A, Buly R. Periprosthetic fractures of the femur after hip arthroplasty: an analysis of 99 patients. Hss J 2007; 3 (2): Davidson D, Pike J, Garbuz D, Duncan CP, Masri BA. Intraoperative Periprosthetic Fractures During Total Hip Arthroplasty. Evaluation and Management /JB- JS.H J Bone Joint Surg Am 2008; 90 (9): Springer BD, Berry DJ, Lewallen DG. Treatment of periprosthetic femoral fractures following total hip arthroplasty with femoral component revision. J Bone Joint Surg Am 2003; 85-A (11): MacDonald SJ, Paprosky WG, Jablonsky WS, Magnus RG. Periprosthetic femoral fractures treated with a longstem cementless component. J Arthroplasty 2001; 16: Moran MC. Treatment of periprosthetic fractures araund total hip arthroplasty with an extensively coated femoral component. J Arthroplasty 1996; 11: Ko PS, Lam JJ, Tio MK, Lee OB, Ip FK. Distal fixation with Wagner revision stem in treating Vancouver type B2 periprosthetic femur fractures in geriatric patients. J Arthroplasty 2003; 18 (4): Isacson J, Stark A, Wallensten R. The Wagner revision prosthesis consistently restores femoral bone structure. International Orthopaedics 2000; 24: Gutierrez Del Alamo J, Garcia-Cimbrelo E, Castellanos V, Gil-Garay E. Radiographic bone regeneration and clinical outcome with the Wagner SL revision stem: a 5-year to 12- year follow-up study. J Arthroplasty 2007; 22 (4): Epub 2007 Mar Tsiridis E, Spence G, Gamie Z, El Masry MA, Giannoudis PV. Grafting for periprosthetic femoral fractures: strut, impaction or femoral replacement. Injury 2007; 38 (6): Epub 2007 Apr Berry DJ. Treatment of Vancouver B3 periprosthetic femur fractures with a fluted tapered stem. Clinical orthopaedics and related research 2003; 417: Mulay S, Hassan T, Birtwistle S, Power R. Management of types B2 and B3 femoral periprosthetic fractures by a tapered, fluted, and distally fixed stem. J Arthroplasty 2005; 20: Fawzy E, De Steiger R, Gundle R, McLardy-Smith P, Murray DW. The management of periprosthetic fractures oxford trimodular femoral stem a survivorship study. J Arthroplasty 2008; 24 (6): Epub 2008 Nov Eingartner C, Volkmann R, Pütz M, Weller S. Uncemented revision stem for biological osteosynthesis in periprosthetic femoral fractures. International Orthopaedics Springer-Verlag 1997; 21: Kellett CF, Boscainos PJ, Maury AC, Pressman A, Cayen B, Zalzal P, et al. Proximal femoral allograft treatment of Vancouver type-b3 periprosthetic femoral fractures after total hip arthroplasty. Surgical technique. J Bone Joint Surg Am 2007; 89 (Suppl 2 Pt.1): Maury AC, Pressman A, Barry C, Zalzal P, Backstein D, Gross A. Proximal femoral allograft treatment of vancouver type B-3 periprosthetic femoral fractures after total hip arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 2006; 88: Siegmeth A, Garbuz DS, Masri BA. Salvage procedures and implant selection for periprosthetic femoral fractures. Injury. 2007;38(6): Epub 2007 May 3. Indirizzo per la corrispondenza: Dott. Francesco Pogliacomi Sezione di Ortopedia, Traumatologia e Riabilitazione Funzionale Dipartimento di Scienze Chirurgiche Università degli Studi di Parma Via Gramsci 14, Parma (Italia) Tel ; Fax fpogliacomi@yahoo.com