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S.Gigliotti

Trattamento dei ritardi di consolidazione e

pseudoartrosi: revisione della letteratura e raccomandazioni

ASL NA1Centro

meccanismi di azione

TESSUTO OSSEO

EFFETTO OSTEOGENETICO

EFFETTO ANGIOGENETICO

meccanismi di azione (alte energie)

microfratture

rottura dei macrocristalli di idrossiapatite

attivazione della B.M.D.

neosteogenesi

effetto meccanico diretto

Valchanov VD, Michailov P.”High energy shock waves in the treatment of delayed and nonunions of fractures” Int. Orthop. 1991

Johannes EJ et al.: “High-energy shock waves for the treatment of nonunions: an experiment on dogs” J.Surg. Res. 1994

Narasaki K et al. “Effect of extracorporeal shock waves on callus formation during bone lengthening.” J Orthop Sci. 2003

Delius M et al. “Biological effects of shock waves: in vivo effect of high energy pulses on rabbit bone” Ultrasound Med Biol. 1995

perforazione della membrana basale dei vasi

rilascio di fattori di crescita endoteliali

meccanismi di azione (energie medio-basse)

liberazione di monossido di azoto per attivazione della

NO sintasi

neoangiogenesi

effetto indiretto biochimico S.W. s.w.

Aicher A et al. “Low-energy shock wave for enhancing recruitment of endothelial progenitor cells: a new modality to increase efficacy of cell therapy in chronic hind limb ischemia” Circulation. 2006

Altland OD et al. “Low-intensity shock waves increases endothelial cell nitric oxide synthase activity and nitric oxide synthesis.” J. Thromb Haem. 2004

Zaragoza C et al. “Cbfa-1 mediates nitric oxide regulation of MMP-13 in osteoblasts.” J Cell Sci. 2006

Gotte G, Amelio E, Russo S, Marlinghaus E, Musci G, Suzuki H. “Short time non-enzymatic nitic oxide synthesis from L-arginine and hydrogen peroxide induced by shock waves treatment” FEBS Lett. 2002

meccanismi di azione (energie basse)

Martini L et al ” Early effects of extracorporeal shock wave treatment on osteoblast-like cells: a comparative study between electromagnetic and electrohydraulic devices.” J Trauma. 2006

Chen YJ, Wang CJ, et al. “Recruitment of mesenchymal stem cells and expression of TGF-beta 1 and VEGF in the early stage of shock wave-promoted

bone regeneration of segmental defect in rats.” J Orthop Res. 2004

stimolazione e differenziazione cellulare

Gerdesmeyer L. Shaden W. et al “Osteogenetic effect of extracorporeal shock waves in human.” Int. J. Surg. 2015

Tamma R. Notarnicola A., Moretti B.et al “ESW stimulate osteoblast activities” Ultras.Med.Biol. 2009

indicazioni

pseudoartrosi

Russo S., Amelio E., Corrado B., Gigliotti S., Corrado E.M. “Le onde d’urto nel trattamento delle pseudoartrosi: valutazione clinica e sperimentale della risposta neo-osteo-angiogenetica” G.I.O.T. 2000

Corrado E.M., Russo S., Gigliotti S. et al. “Le onde d’urto ad alta energia nel trattamento delle pseudoartrosi” G.I.O.T. 1996

Moretti B, Notarnicola A, Moretti L, Patella S, Tatò I, Patella V. “Bone healing induced by ESWT” Clin Cases Miner Bone Metab. 2009

Vulpiani MC, Vetrano M, Conforti F, Minutolo L, Trischitta D, Furia JP, Ferretti A. “Effects of extracorporeal shock wave therapy on fracture nonunions” Am J Orthop 2012

Cacchio A, Giordano L, Colafarina O, Rompe JD, Tavernese E, Ioppolo F, Flamini S, Spacca G, Santilli V. “Extracorporeal shock-wave therapy compared with surgery for hyperytrophic long-bone nonunions” J Bone Joint Surg Am. 2009

onde d’urto vs. chirurgia (efficacia)

shock waves : 0,40 mj/mm2

shock waves : 0,70 mj/mm2

surgery

Furia JP, Juliano PJ, Wade AM, Shaden W., Mittermayr R. “Shock wave therapy compared with intramedullary screw fixation for nonunion of proximal fifth metatarsal metaphyseal-diaphyseal fractures” J.B.J.S. 2010

Results ESWT: 21/23 healed Surgery: 18/20 healed

onde d’urto vs. chirurgia (efficacia)

onde d’urto vs. chirurgia (efficacia)

Notarnicola A., Moretti B., Gigliotti S., Russo S. et al. : ”Extracorporeal shockwaves versus surgery in the treatment of pseudoarthrosis of the carpal scaphoid” Ultr.Med.Biol. 2010

shock waves surgery

shock waves surgery

Schaden W, Mittermayr R, Haffner N, Smolen D, Gerdesmeyer L, Wang CJ. “Extracorporeal shockwave therapy-First choice treatment of fracture non-unions?” Int J Surg. 2015

The purpose of this review article is to demonstrate by peer-reviewed literature in conjunction with our own experiences that ESWT can be an efficient, non-invasive, almost complication-free and cost effective alternative to surgical treatment of non-healing fractures.

onde d’urto vs. chirurgia (convenienza economica)

linee guida

raccomandazioni

indicazioni e timing

• fratture di ossa brevi che non consolidano dopo 3 mesi dal trauma o dall’intervento chirurgico • fratture di ossa lunghe che non consolidano dopo 4-6 mesi dal trauma o dall’intervento chirurgico o che non mostrano alcun segno radiografico di consolidazione dopo tre controlli mensili consecutivi

indicazioni e timing

la presenza di placche, viti o chiodi endomidollari non è una controindicazione al trattamento

controindicazioni assolute

• soggetti portatori di alcuni tipi di pace maker o defibrillatori • gravidanza • soggetti scoagulati

operatore

con competenza tecnica specialistica adeguata o certificata da un training formativo

laureato in medicina e chirurgia

controindicazioni relative alla patologia

• disallineamento dei frammenti • eccessiva diastasi fra i frammenti (>0,5 cm.) • instabilità del focolaio • frattura patologica da neoplasia primitiva o secondaria • frattura epifisaria in soggetto con cartilagine di crescita attiva • pseudoartrosi infetta(?)

apparecchiatura

indipendentemente dal tipo di generatore l’apparecchiatura deve essere in grado di: • focalizzare l’onda • variare le dimensioni focali • variare la profondità del punto focale • variare la quantità di energia emessa

protocollo di trattamento

precisione del puntamento

puntamento

radioscopico

virtuale

ecografico

• 2 sessioni

• intervalli di 24-48 ore

• 3000 SW focalizzate per sessione

• 0.4 – 0,5 mJ/mm2

• eventuale anestesia periferica tronculare

• immobilizzazione post-trattamento

• Rx a 40-60 gg

protocollo di trattamento (scafoide e piccoli segmenti)

eventualmente II ciclo di trattamento

A C a 2 MESI

A

C50gg

C4mesi

A

C 2 MESI

A

C 3 MESI

fattore condizionante il risultato

vitalità del frammento prossimale accertata da un esame R.M.N.

A

C

48%

37%

15%

53%

31%

16%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

50 gg 4 mesi

consol. totale

consol. parziale

assenza di consol.

risultati nella pseudoartrosi dello scafoide

protocollo di trattamento (grandi segmenti)

eventualmente II ciclo di trattamento

• 2 - 4 sessioni

• intervalli di 24-48 ore

• 3000-4000 SW focalizzate su una corticale per sessione

• 0.5 - 1 mJ/mm2

• nessuna anestesia

• immobilizzazione post-trattamento

• Rx a 40-60 gg

62%

24%

14%

64%

23%

13%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

60 giorni 4 mesi

consol. totale

consol. parziale

assenza di consol.

fattori condizionanti il risultato

• sede

• tipo di pseudoartrosi

• tipo di immobilizzazione

fattori condizionanti il risultato

• sede

• tipo di pseudoartrosi

• tipo di immobilizzazione

8987

7469

62,558

44,5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Clavicula

Metac.,phalanx

Radius,cubitus

Femur

Fibula

Tibia

Humerus

consolidazione totale (%)

A

C 60gg

C 4mesi

consolidazione parziale (%)

06,5 7

21

37,5

25,5

11

0

10

20

30

40

Clavicula

Metac.,phalanx

Radius,cubitus

Femur

Fibula

Tibia

Humerus

A

C 4 MESI

11 6,5 8 10 016,5

44,5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Clavicula

Metac.,phalanx

Radius,cubitus

Femur

Fibula

Tibia

Humerus

assenza di consolidazione (%)

A

C 9 MESI

fattori condizionanti il risultato

• sede

• tipo di pseudoartrosi

• tipo di immobilizzazione

22

235

3244 45

12

0

50

100

150

200

250

consolidazione totale

consolidazione parziale

assenza di consolidazione

pseudoartrosi 390

atrofiche 99

ipertrofiche 291

8%

15%

4% 32%

45%

22%

fattori condizionanti il risultato

• sede

• tipo di pseudoartrosi

• tipo di immobilizzazione

53

2720

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Consol. tot.

Consol.parz.

Non consol.

apparecchio gessato o tutore (%)

A C 7 MESI

86

9,54,5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Consol.tot

Consol.parz.

Non consol.

fissatore esterno (%)

C 3 MESI

A

chiodo endomidollare (%)

56,5

26

120

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Consol.tot.

Consol.parz.

Non consol.

PAA

A C 9 MESI

A C 3 MESI

52

24 24

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Consol.tot.

Consol.parz.

Non consol.

placca e viti (%)

A

C 4 MESI

conclusioni

la terapia con onde d’urto nelle pseudoartrosi, avendo una efficacia sovrapponibile e costi minori rispetto a quella chirurgica, è un trattamento di prima scelta, è ripetibile, ha scarsi effetti collaterali, poche controindicazioni e non è gravata da morbilità post trattamento

per ottenere i risultati migliori è necessario:

conclusioni

• utilizzare onde d’urto focalizzate

• avvalersi di un corretto puntamento • somministrare energie e numero di colpi adeguati • assicurare una buona stabilità ai frammenti

• selezionare bene le pseudoartrosi da trattare