In questo articolo spieghiamo cos'è la protesi di caviglia BOX, come è nata e quali sono le alternative moderne.
L’articolazione della caviglia è congruente, cioè le sue superfici combaciano perfettamente. Questa precisione geometrica le conferisce una stabilità intrinseca e, a differenza di anca e ginocchio, la protegge dai processi di usura legati all’età.
Per questo l’artrosi dell’articolazione tibiotarsica non è tipicamente “da invecchiamento”: nell’80% dei casi è post-traumatica.
Un trauma importante, come una frattura che altera la congruenza articolare, avvia un processo degenerativo che può colpire anche pazienti giovani.
Curare questa artrosi significa affrontare tre sfide:
Negli anni '70 la protesi totale di caviglia non era minimamente affidabile. Negli anni '80 era migliorata molto poco.
Il gold standard era l’intervento di artrodesi.
Si è mantenuto tale anche negli anni '90.
L'artrodesi di caviglia (talvolta di caviglia e sottoastragalica) eliminava il dolore, ma al prezzo della rigidità e del sovraccarico sulle articolazioni vicine.
Le prime soluzioni protesiche, invece, erano voluminose, vincolate, e a due componenti (tibiale e astragalica), con l’idea di distribuire i carichi attraverso vincoli meccanici robusti ma poco fisiologici.
Vediamo quindi il percorso che ha portato alle protesi BOX e successivamente ai moderni impianti, più anatomici e intelligenti.
Una delle soluzioni più diffuse di quella generazione era la Agility, americana, disegnata da Dr Alvine, prodotta da DePuy. Durante il mio percorso formativo negli Stati Uniti, sono stato esposto a diversi impianti Agility e a numerose revisioni.
Il concetto era semplice: grandi superfici e grandi vincoli per resistere ai carichi. Era una design protesico fix bearing, quindi a 2 componenti, di vecchia generazione:
L’esperienza clinica ha dimostrato che la risposta ai grandi stress biomeccanici non poteva essere una protesi grande e rigida: le sollecitazioni si trasferivano all’osso, portando a usura precoce, mobilizzazioni e difficoltà di revisione.
La prime protesi di successo sono state mobile-bearing.
La vera svolta non arrivò dagli Stati Uniti ma dall’Europa: un impianto in tre componenti — tibia, astragalo e polietilene mobile — in cui l’inserto agiva come un “menisco” artificiale, dissipando i carichi.
La STAR, progettata dal dr Haron Kofoed, era più piccola e più fisiologica rispetto alle precedenti. È ancora utilizzata sia in Europa che negli USA e rappresenta un esempio di successo, seppure con alcuni limiti.
Le componenti tibiali si ancoravano con due cannocchiali inseriti da davanti a dietro, soluzione che indeboliva la corticale anteriore e aumentava il rischio di cisti periprotesiche e mobilizzazione.
Teniamo presente che un terzo del peso è sostenuto dalla corticale anteriore e questo sistema di fissazione della componente tibiale è indubbiamente un limite perché lo viola.
Un altro limite è dato dal design dell’astragalo, disegnato come cilindrico, invece che troncoconico come realmente è in natura.
Un passo avanti importante è stato compiuto con la Hintegra, ideata da Beat Hintermann, considerato il padre della protesi di caviglia moderna.
Questa soluzione ha introdotto due miglioramenti fondamentali:
Sono stato formato direttamente da Hintermann e, con oltre 200 casi eseguiti, sono il chirurgo con la maggiore esperienza in Italia in protesi mobile bearing.
La protesi di caviglia BOX si basa sul concetto di isometria legamentosa, studiato dall'ingegnere Leardini, di I.O. Rizzoli. Secondo suoi studi biomeccanici, il legamento peroneo-calcaneare manterrebbe la stessa lunghezza durante tutta la flesso-estensione della caviglia, diventando il “pivot” attorno al quale progettare il movimento protesico (principio di isometria legamentosa).
In foto: una protesi BOX con le sue tre componenti.
E’ un modello concettualmente affascinante, ma presenta un limite importante: il legamento peroneo-calcaneare collega caviglia e sottoastragalica, e il suo comportamento può essere alterato da patologie o instabilità della sottoastragalica, frequenti nell'artrosi di caviglia.
Alcune caratteristiche principali non hanno favorito il successo della protesi BOX:
La protesi BOX ha rappresentato un tentativo originale di innovazione, ma i suoi limiti intrinseci di progettazione e biomeccanica ne hanno ridotto la diffusione e la durata.
Analizziamo punti di forza e debolezza dei design passati e di quello della caviglia BOX.
La storia delle protesi di caviglia dagli anni 70 ad oggi è un percorso di progressiva comprensione della biomeccanica e delle esigenze del paziente che ci ha portato dalle prime soluzioni ai moderni design, con affidabilità paragonabile alle attuali protesi di ginocchio (nelle casistiche dei grandi centri di riferimento).
In foto: Elaborazione 3D di TAC in carico per il planning preoperatorio.
Le protesi di ultima generazione rappresentano una raffinata evoluzione del concetto fix bearing, cioè impianti a due componenti. Questo ritorno è possibile grazie alle lezioni apprese dal mobile bearing: non sono più necessari grandi vincoli per garantire stabilità, ma soluzioni piccole, anatomiche e strutturalmente intelligenti.
Le moderne opzioni fix bearing offrono benefici sia nel design che nei materiali. Un esempio è l’uso del Trabecular Metal, una lega di tantalio con struttura porosa, altamente osteoinduttiva, che promuove una solida integrazione ossea e migliora la durata dell’impianto.
Il mio gruppo ha raggiunto un primato mondiale nel campo: siamo il team che ha eseguito il maggior numero di protesi di caviglia tramite approccio laterale e con materiali in Trabecular Metal, vantando un’esperienza di oltre 2000 casi e con il maggior numero di pubblicazioni scientifiche sul tema.
Ogni anno riceviamo visitatori stranieri (15-20 chirurghi del piede) che programmano periodi di frequentazione dei nostri ambulatori e delle nostre sale per imparare una tecnica chirurgica di ultima generazione e l'organizzazione di un centro dedicato alla cura dell'artrosi di caviglia.
Grazie a questa esperienza, possiamo garantire ai pazienti soluzioni avanzate con risultati affidabili e duraturi e proseguire nella ricerca per continuare a migliorare.
Per un ulteriore approfondimento sull'intervento di protesi leggi il nostro articolo: Protesi caviglia: 12 informazioni importanti per il paziente
Bibliografia aggiornata