I LEGAMENTI SINTETICI Dottore Claude SENNI Gi Chirurgo

I LEGAMENTI SINTETICI Dottore Claude SENNI Già Chirurgo Ortopedico degli Ospedali Universitari di Nice Direttore della ricerca e sviluppo della Società LARS Coordinatore del Gruppo di Studi sui legamenti BIOATTIVI* *Pr. V. MIGONNEY - Institut Galilée Université PARIS XIII (France) *Pr. G. CERULLI - Università di PERUGIA (Italia) *Pr. R. LORENTZON - Università dei UMEA (Svezia) *Dr. C. SENNI - Università di Nice (Francia)

FALLIMENTI ANNI 80 RESISTENZA INSUFFICENTE: rotture precoci e a medio termine, allentamenti - Elasticità e resistenza insufficiente alla trazione in continuo : dovuto alla scelta del materiale - Alla deformazione : perché tessiti o a maglia - Alla flessione trazione rotazione : dovuto a attriti tra le fibre - Tecnica approssimativa BIOCOMPATIBILITA’ ALEATORIA : sinoviti acute con eliminazioni e croniche. -Desensimaggio parziale (eliminazione insufficiente dei grassi di ensimaggio citotossici). - Microporosità insufficente (50 micron) TECNICA APPROSSIMATIVA : fallimenti meccanici e biologici - Isometria approssimativa (artrotomia) - Conflitti con la gola - Angoli killer - Tensione eccessiva (attrito sulla cartilagine) - Non utilizzo del residuo di LCA (apporto di cellule, vasi, fattori di crescita) colonizzazione fibroblastica parziale o nulla.

Legamento LARS AC 80 C SINTETICI LARS- AUMENTO DURATA -scelta del poliestere (PET): A 22 milioni di cicli (# 14 anni) 1, 9 mm di allungamento residuo , nessuna rottura -struttura originale della trama , fibre attive lavorando nell ’asse, eliminazione delle fibre transversali nel segmento intrarticolare = Concetto Fibre Libere -torsione fisiologica: 50% delle fibre lavorano alternativamente nella flesso estensione -perfezionamento della tecnica * Isométria (Evitare qualsiasi contatto con l ’osso o la sinovia. * Linéarità (Niente angoli killer) * Rispettare il moncone che deve essere attraversato dal Lars * Nessuna tensione * Materiale ancillare adeguato * Artroscopia ( propriocettività) * Navigazione

STUDIO MECCANICO SERCOVAM STUDIO BIOCOMPATIBILITA’ URDC

CROMATOGRAMMA CORRISPONDENTE A L’ESTRAZIONE DALLA FIBRA DI POLIESTERE CON EXANE ( tappa 7)

CRESCITA DELLE CELLULE MRC 5 SUL LEGAMENTO PROTETICO (2) E SUL LEGAMENTO NON DESENSIMATO ( 3)

COLONIZZAZIONE FIBROBLASTICA

CARICHI AMMISSIBILI ALLA TRAZIONE IN CONTINUO ( SERCOVAM)

LCA LCP SPALLA

INCONVENIENTI DEGLI AUTOTRAPIANTI q Durata dell’intervento moggiorata dal prelievo q Necessità di prelevare sul paziente aggiungendo alla lesione iniziale un danno iatrogeneo con rischio di complicazieni intrinseche. q. Maggior sacrificio osseo ( tunnel di 8 a 10 mm e delle parti molli ( tendini, cute, capsula ) sede dei meccano ricevitori della propriocettività con alterazione della funzionalità. q Lunga fase di « legamentizzazione » con perdita del 50% della resistenza del trapianto, necessitando una lunga interruzione delle attività fisiche ( 6 / 7 mesi ). q Allentamenti progressivi mei primi mesi ( ST-G) q In caso di fallimento o di nuovo incidente : • necessità di prelievo autolgo iterativo che peggiora ancora il danno. • i tunnel di grande diametro rendono più difficile la modifica eventuale della loro direzione. VANTAGGI: - Percentuale alta di risultati soddisfacenti - Durata teoricamente definitiva

COMPLICAZIONI DEGLI AUTO TRAPIANTI q Rotture peroperatorie del trapianto se troppo gracile. q Accorciamento del tendine rotuleo con rotula alta. q Déficit permanente d ’estensione. q Syndrome del ciclope. q Dolori anteriori persistenti q Indebolimento del quadricipite. q Rotture precoci ( ST-G). q Hematomi diffusi ( ST-G). q Alterazione del controllo degli ST-G sulla rotazione. ( Minor protezione del LCA) q Fratture della rotula. Autori % di complicazioni Numero di casi BRANCA 1, 5% 1600 CERULLI 13, 0% 527 CHRISTEL 20, 0% Metanalisi PINCEWSKI 35, 0 % ? QUAGLIA 58, 0 % 280 PAESSLER 82, 0 % 100

RISULTATI DELLE RICOSTRUZIONI CON AUTO TRAPIANTI (TR - ST-G) AUTORE TIPO N° di CASI FOLLOW UP BUONI RISULTATI Hubert Retro 218 5 anni 86% Puddu Retro 102 10 anni 86% Denti Retro 102 5, 2 anni 80% Otto Retro 65 5 anni 80% Hulet Retro 100 5 anni 82% Pisaneschi Retro 185 2, 5 anni 67% Pincewski Prospettivo randomizzato 90 TR ? 82% ‘‘ 90 ST-G ? 72% Gobbi ‘‘ 100 38 mesi 85/90 score IKDC Condello-Renstrom ‘‘ 400 5 anni 62% Daniel ‘‘ ) metanalisi 5 e 7 anni 83% migliorati Clancy ‘‘ ( 48 mesi 97% buoni e Mb Anderson-Gilquist ‘‘ ) 58 mesi Score Tegner = a non operati Metanalisi svizzera Retro ? 10 anni 86% migliorati ma 53% sport allo stesso livello AAOS Nessuna tecnica mette al riparo dell ’evoluzione artrosica in particolare se lesione meniscale * 70% degli interventi sono fatti da chirurghi che operano meno di 30 legamenti / anno * Le serie presentate sono spesso inferiori a 100 casi con follow up < a 5 anni.

FALLIMENTI DEI TRAPIANTI “ BIOLOGICI ” Fallimento= Rottura del trapianto (Spontanea o da nuovo trauma) o KT 1000 > 5 mm o necessità di revisione) AUTORE N° CASI F. UP TIPO % FALLIMENTI Pinczewski 59 7 anni TR 10 % (Rotture) Patel 32 5 anni TR 10% (Rotture) Feagin 69 2 -10 anni TR 11% ST-G 17 % Barret 37 2 anni TR 8% ST-G 23 % Neyret 86 6 anni TR 21 % (“ Simple patellar tendon graft provides insufficent repair of the ACL”) Siebold 325 10 anni allografts 15 % Zaffagnini 47 4 anni allografts 36 % S. LY Woo : ” …i risultati a lungo termine sono meno impressionanti. Il tasso di revisioni delle ricostruzioni del LCA ha aumentato del 50 % negli ultimi 5 anni.

VANTAGGI DEI LEGAMENTI SINTETICI q Niente prelievi , niente complicazioni indotte q Velocità dell ’intervento (30 min ) q Rispetto dello stock osseo e parti molli (propriocettività , forza muscolare e degli ST-. G mantenuta ) q Day surgery possibile ( Sanguinamento ridotto 80 cc , poco dolore). q Importante riduzione delle sedute di fisioterapia q Ritorno accelerato alle attività sportive e di lavoro ( 6 settimane) q In caso di fallimento : - i tunnel di piccolo diametro permettono di cambiare la direzione se è necessario. -disponibilità infinita. - intervento riproducibile con artificiale o biologico q Aspetto cosmetico: 3 tagli di 4 mm INCONVENIENTI - Qualche difficoltà per rimuovere il Lars in caso di ripresa - Durata di vita incerta ( 5 a 10 anni o più ? )

RISULTATI DEI LEGAMENTI LARS STUDI CLINICI RETROSPETTIVI NON RANDOMIZZATI Risultati ottimi Autore N° di casi Follow up Sinoviti acute e buoni Laboureau 257 5/8 anni 0 89% di riprese Teulé 220 5/8 anni 0 delle attività sportive Derriks 297 5/8 anni 0 allo stesso livello Derriks 220 4 anni 0 86% Teulé 297 1/7 anni 0 89% Duval 129 4 anni 0 87% Duval 47 45 mesi 0 86% Maheras 100 Atleti pro 4 anni 0 92% Beaufils 14 LCP 1 / 7 anni 0 IKDC: B: 7 C: 3 D: 2 STUDI PROSPETTIVI RANDOMIZZATI DUVA L 30 TR 3 anni 0 IKDC+KOOS 30 Lars 3 anni 0 identici a 3 anni % FALLIMENTI LARS IN ITALIA Dal 1996 a oggi 880 LCA impiantati. Rotture, scivolamento su viti: 7 casi riportati = 0, 8 %

INDICAZIONI PRESENTI DEI LEGAMENTI ARTIFICIALI - I casi in cui non è possibile prelevare tendini - revisioni per rotture iterative di trapianti biologici - rotture del LCP - lussazioni del ginocchio - meno di 13 anni, oltre i 35/40 - donne che non accettano cicatrici - necessità di ripresa accelerata dell ’attività di lavoro o sportiva - sportivo di alto livello che deve salvare una stagione, l ’occasione della vita o una fine di carriera. - lesioni di diversi legamenti e tendini * spalla : acromio - claveare, cuffia dei rotatori * tibio tarsica * tendini, bicipitale, rotuleo, quadricipitale, d ’Achille. Le necessità professionali , la voglia di non rinunciare alle attività sportive, il fatto, che comunque, l ’evoluzione verso l ’artrosi dovrebbe limitare la durata anche dei trapianti autologhi, la velocità e la qualità dei risultati funzionali fanno accettare sempre di più, da pazienti informati, gli inconvenienti degli artificiali.

CONCLUSIONE Pensiamo che visti i risultati , che si avvicinano a quelli dei biologici quando non sono migliori con meno inconvenienti, ci sia un posto per il sintetico nell’arsenale dell’ortopedico, là dove il biologico trova i suoi limiti. u Esiste la possibilità , e ci siamo vicini , di eliminare l’ultimo inconveniente che è l’incertezza sulla durata di vita, grazie al nostro concetto dell’autoriparazione tramite i biocopolimeri bioattivi. u In questo caso si potrebbe parlare di un vero gold standard ( Dopo averne verificato le realtà con 10 anni di studi randomizzati !!! ) GRAZIE DELLA VOSTRA PAZIENZA APRITE IL FUOCO! u

COME MIGLIORARE I RISULTATI * TECNICA PIU’ PRECISA E RIPETIBILE - rispetto delle regole - navigazione v IDENTIFICARE E TRATTARE LE LESIONI ASSOCIATE : - punti d’angolo, popliteo etc… v LCA-LCP : SCELTA DEL RINFORZO INVECE DEL TUTTO SINTETICO - pazienti giovani e molto esigenti sul piano fisico - casi non recenti (> a 3 settimane ). v LCA : MIGLIORARE IL CONTROLLO ROTAZIONALE. - con plastica antero laterale tipo Lemaire. - Doppio fascio ? v LCA : MIGLIORARE IL FISSAGGIO : - Tecniche trasversali con pins o endobuttons. (Nuovi tipi di legamenti Lars creati da un anno e mezzo) v LEGAMENTI BIOMIMETICI DI TERZA GENERAZIONE ?

ANGELO O DEMONIO ?

LA TRIPLICA ELICA DEL COLLAGENE

CADAVERE DI LEGAMENTO

COLLAGENE (parziale) POLIETILENE TEREFTALATO

IL COLLAGENE NON E PIU VIVO DEL IL POLIESTERE FINCHE È SPROVISTO DI CELLULE IL COLLAGENE E IL PET SONO TUTTI E DUE DEI COPOLIMERI COMPOSTI DA ATOMI ASSOLUTAMENTE SIMILI DI CARBONIO, IDROGENO, OSSIGENO, AZOTO, FOSFORO, FERRO etc…. . NON ESISTE DIFFERENZA FONDAMENTALE TRA I POLIMERI ORGANICI E QUELLI SINTETICI. QUELLI ORGANICI NON SONO DIVINI E I SINTETICI DIABOLICI. L ’UNICA DIFFERENZA È NEL MODO DI DISPORRE GLI ATOMI NELLA MOLECOLA CHE FA CHE I PRIMI SONO RICONOSCIUTI DALL ’ORGANISMO E I SECONDI NO.

PROCESSO DI « LEGAMENTIZZAZIONE » (Amiel) FASE I: Devascolarizzazione, morte cellulare e necrosi. FASE II: Rivascolarizzazione. Ripopolamento cellulare. Il collagene perde i due terzi della sua resitenza. ( Perdita dei legami transversali e delle fibre di grande diametro) FASE III: Di rimodellamento: da collagene pero di tipo cicatriziale a fibre corte di Sharpey senza valore meccanico. Nell ’umano questa fase dura 12 mesi! FASE IV: Di maturazione del collagene (1 a 3 anni) che diventa nuovamente, ma mai totalmente, di tipo I e III Questo processo non è mai completo. Dopo 9 anni il diametro delle fibre è sempre abbassato a 25/75 micron invece di oltre 100 /125 (Shino) Nessun terminale nervoso è mai stato ritrovato su legamento ricostruito con TR , 37 mesi dopo l ’intervento. La resistenza finale , da 8 a 24 mesi dopo l ’intervento , non supera il 30 a 40 % della resistenza normale del LCA. ( Compilazione Pr Christel) UN TENDINE NON DEVENTERÀ MAI UN LEGAMENTO Clancy 1981 Shino 1984 Curtis 1985 Holden 1988 Oakes 1993

Fibre di P. E. T. e fibroblasti

Legamento LARS - Revisione a 6 mesi - Notare la vascolarizzazione - (Pr CERULLI)

IL COLLAGENE DEL TRAPIANTO IL POLIESTERE DEL LEGAMENTO AUTOLOGO SINTETICO sono tutti e due dei TUTORI DELLA RICOSTRUZIONE FIBROBLASTICA

VIE POSSIBILI VERSO L ’AUTORIPARAZIONE VIA BIOLOGICA VIA SINTETICA CAMBIARE IL MATERIALE Scambiare gli autotrapianti con Fibre di nuova générazione *Omotrapianti da cadavere (1 decesso nel 2002) * Nanotubi di carbonio * Xenotrapianti animali (Rischi infettivi , rimodellamento? ) * Seta di ragno * Collagene sintetico MIGLIORARE I MATERIALI ESISTENTI CON LA BIOINGEGNERIA RENDERE IL P. E. T BIOATTIVO CELLULE STAMINALI FATTORI DI CRESCITA LARS BIOATTIVI (PDGF. FGF. GDF. VEGF. NGF) = GOLD STANDARD? Allo studio : Lorentzon Introdtti con: semplice apporto locale Lissitsy : su supporto di Poli(d. lactide) Tuttora mal controllate INGENIERIA GENETICA (Rischi tumorali) virus carriers vettori del gène la cui espressione è la protéina scelta-Evans, Haendel, Nakamura Woo, Fu. (Rischi di riattivazione del virus. Leucemie indotte. )

COPOLIMERI BIOMIMETICI BIOATTIVI BIOCOPOLIMERO ADN LIKE Sistema chiave-serratura eparina-like su tubo di polietilene

FIBROBLASTI SU LEGAMENTO NON PREPARATO COLTURA A 9 GIORNI ( Prof. MIGONNEY LBPS )

FIBROBLASTI SU PET BIOINTEGRABILE

CONCLUSIONI 1 - A parere nostro non esiste per ora un vero gold standard che riunisca tutti i fattori di successo. 2 - L ’avvenire sarà quello dell ’autoriparazione della lesione elaborata dall ’organismo del paziente stesso, su un tutore morfo direttore, eventualmente aiutato dalla bioingegneria. 3 - I Copolimeri Bioattivi potrebbero diventare, se mantengono le loro promesse nelle prove in vivo, il o uno dei gold standard di domani. 4 - In ogni caso la navigazione dovrebbe essere essenziale nel miglioramento dei risultati, cancellando le nostre imperfezioni tecniche.

I DIECI COMMENDAMENTI u u u I- Le indicazioni prudenti rispetterai, il paziente informerai, a l’ entusiasmo resisterai. II-Il prima possibile le lesioni opererai(7 a 15 giorni) III-L’isometria al massimo rispetterai. (Navigazione? ) IV-La linearità applicherai (Niente angoli killer). V-I residui del biologico preserverai e utilizzerai. VI-Gli impingement eviterai. (Notch plasty eventuale). VII-Sul Lars nessuna tensione eserciterai. VIII-Le fibre libere nell’articolazione perfettamente centrerai. IX-La miglior fissazione ricercherai. (Se la trovi !) X-Studi randomizzati il più possibile farai.