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Il deficit osseo glenoideo: come identificarlo e quantificarlo con studio TC dedicato

rx.jpgNegli ultimi anni si è reso evidente un'interesse crescente riguardo le lesioni ossee della rima glenoidea, sia come fratture acute (Bony-Bankart) che come difetto osseo cronico nella instabilità (bone loss). Questo fatto deriva da tre principali rilevazioni clinico-statistiche: una significativa incidenza di Bony-Bankart dopo prima lussazione, una elevata percentuale di difetti ossei glenoidei nelle instabilità croniche e infine dalla stretta relazione tra difetto osseo e percentuale di recidiva dopo intervento di stabilizzazione artroscopico.

Siamo infatti concordi nell'attribuire al difetto osseo glenoideo, superiore al 15%- 20% , la principale causa di controindicazione all'intervento di stabilizzazione artroscopica.

A fronte dell'importanza di individuare, localizzare e quantificare la lesione ossea glenoidea, al momento non vi sono in letteratura metodiche semplici e precise in grado di fornire questa informazione cosi' importante nel processo decisionale che porterà all'intervento artroscopico o di innesto osseo.

L'obbiettivo del nostro lavoro è 1) descrivere una metodica TC semplice e precisa nell'individuare e quantificare il difetto osseo glenoideo in termini di area (espressa in 2 mm.) o in termini di percentuale di superficie, 2) definire una classificazione morfologica del deficit glenoideo nella instabilità di spalla.

 

MATERIALI E METODI

E' stata utilizzata una TAC Philips MX 800 Spirale Double Slice in dotazione al Servizio di Radiologia dell' Ospedale di Mirandola (Azienda U.S.L. MODENA).

Per testare il metodo sono state elaborate le spalle destre e sinistre di 20 pazienti in cui era stata eseguita una tc polmonare per altri motivi e quindi dopo aver messo a punto la tecnica vengono sottoposti a studio TC di glena con il metodo definito "PICO" (in onore del filosofo Pico Della Mirandola) i seguenti soggetti:

Pazienti in lista d'attesa per: instabilità post-traumatica anteroinferiore, instabilità multidirezionale vera, instabilità posteriore.

Pazienti giunti al nostro Pronto soccorso per lussazione gleno-omerale acuta (sia primo episodio che recidiva)

Lo scopo di questo lavoro è semplicemente di descrivere la metodica di elaborazione tc in grado di fornire in termini di area di superficie e di percentuale di superficie l'entità del difetto osseo.

In una prossima pubblicazione saranno riportati in dettaglio i risultati relativi a questi 5 gruppi di pazienti e quando il numero dei pazienti operati sarà sufficiente dal punto di vista statistico, si potrà eseguire anche la correlazione con i reperti artroscopici.

Il metodo "PICO" prevede lo studio comparativo delle spalle del paziente con TAC spirale double slice con 3 parametri indispensabili: 1) Filtro per osso 2) Tagli di spessore 1,3 mm. 3) Avanzamento dei tagli ogni 0,6 mm. Fig 1

Gli step principali di elaborazione TC sono i seguenti:

Paziente in decubito supino sul lettino TC con entrambe le spalle comprese nel campo di visione (FOV, fiel of view).

Esecuzione del topogramma o scout view che servirà per l'esecuzione delle successive scansioni scansioni assiali.

Le scansioni assiali ottenute con tecnica spirale vengono eseguite con movimento del lettino di 1,3 mm. e ricostruzione dell'immagine ogni 0,6 mm. Tali dati possono variare a seconda del tipo di apparecchiatura e dal numero di banchi di detettori.

Ottenute le assiali se ne ricava un volume che viene poi sezionato con tecnica MPR, (Multi Planar Reconstruction) spostando gli assi con cui si lavora paralleli alla glena sui tre piani: in tal modo si ottiene un immagine frontale dell'intera glena come un preparato anatomico fotografato. Non è necessario eseguire ricostruzioni 3D, non è necessario eseguire sottrazioni di immagine. Fig 2

Sull'immagine frontale della glena "sana " (EN FACE VIEW) si disegna una area circonferenziale centrata sulla metà inferiore da ore tre a ore nove, utilizzando i comuni sistemi di disegno e misurazione (sia lineari che di area) presenti nel software di macchina e ottenendo così l'AREA GLENOIDEA circonferenziale normale. Fig 3

La stessa area circonferenziale viene disegnata sulla glena "malata" e quindi si disegna il contorno dell'eventuale frammento osseo di Bony-Bankart o del difetto osseo ottenendo così l'AREA di DIFETTO GLENOIDEO.

Fig 4

Infine si può avere la percentuale di difetto glenoideo con una semplice equazione (Area Glenoidea Normale: 100 = Area di Difetto Glenoideo: X).

Con tale metodica sono state studiati al momento sedici pazienti post-trauma:

4 prime lussazioni e dodici recidive di lussazioni gleno-omerali e sono state individuate 4 Bony-bankart (una nelle prime lussazioni e tre nelle recidive) con dimensione media di 60 mm. 2 % media del 11%.

Nel gruppo di pazienti posti in lista d'attesa per intervento di stabilizzazione (24 post-trauma , 3 MDI e 3 posteriori) è stato individuato:

1) un difetto osseo superiore al 20% in 3 pazienti che ha indotto a modificare l'indicazione da artroscopica a trasposizione coracoidea.

2) un difetto glenoideo tra il 10% e il 20% in 12 pazienti nei quali si è mantenuta l'indicazione artroscopica.

3) un difetto glenoideo non superiore al 10% in 6 pazienti.

4) nessun difetto osseo in 9 pazienti.

Dei 21 difetti glenoidei presenti nei trenta pazienti in lista d'attesa, 4 si presentavano come bony-bankart.

DISCUSSIONE

La relazione tra difetto osseo glenoideo e recidiva dopo intervento di stabilizzazione e' stata evidenziata da diversi Autori : Rowe(1) nel 1961 riporto' una percentuale di ri-lussazione che passava dal 6% al 62% se era presente un difetto osseo di glena

Nel 2000 Burkhart e De Beer (2) hanno analizzato 194 pazienti operati dai due autori con lo stesso metodo ( Suture anchor tecnique ) e selezionate 21 recidive delle quali 11 con significativo deficit glena. La percentuale di recidiva nel gruppo senza deficit era del 4%, mentre nel gruppo con difetto osseo saliva al 67% in particolare se i pazienti erano atleti di sport da contatto. Definiva infine la glena con deficit osseo come "inverted pear glenoid " per la stretta somiglianza tra la glena patologica e una pera ruotata di 180°.

Tauber e Resch (3) revisionando 41 pazienti per recidiva di instabilità ,hanno identificato un difetto osseo della rima glenoidea nel 56% dei casi, un danno capsulare nel 27% e una recidiva di Bankart nel 17%

Anche Lim (4) alla SECEC del 2003 ha presentato uno studio prospettico su 20 pazienti con difetto glenoideo e 20 pazienti senza deficit osseo operati a cielo aperto di reiserzione capsulo-legamentosa sec.Bankart, osservando un significativo deficit di rotazione e un 5% di recidive (vs 0%) nei pazienti con difetto osseo.

Una volta stabilita la relazione tra recidiva e difetto osseo, è necessario classicare dal punto di vista anatomo-patologico e radiologico questa lesione ossea della glena.

Bigliani (5) nel 1998 coniò per primo il termine di bony-bankart indicando con questo temine la presenza in casi di instabilità di un frammento osseo antero-inferiore con l'inserzione conservata del legamento gleno-omerale inferiore (tipo 1 di Bigliani). Individuò anche un Tipo 2 in cui il frammento si era mal consolidato e i rapporti con il complesso cercine-legamenti non era più riconoscibile e infine introdusse il concetto di deficit osseo glenoideo classificando una erosione inferiore al 25% (tipo 3A) e una superiore al 25% (tipo 3B) della superficie glenoidea totale. In questi casi riteneva necessario procedere con innesto osseo Walch (6) classifica il bone-loss glenoideo in tre forme dopo esame radiologico (RX in AP vera e Bernangeau): Bony-bankart cioè frattura con frammento ancora visibile, Bone-loss con perdita dell'angolo antero-inferiore senza frammento visibile (Cliff sign o segno della Scoglier ), Bone-loss con arrotondamento-compressione della rima glenoidea (blunted angle).

Importante è stabilire la frequenza del difetto osseo nella lussazione gleno-omerale acuta (1° episodio) e nell'instabilità cronica.

Nel 1999 Saragaglia alla riunione SOFCOT dimostrò un 20% di lesioni ossee glenoidee al semplice esame RX in a/p nelle lussazioni acute (1° episodio) giunte al Pronto soccorso. Walch (6) riporta un 90% di lesioni ossee glenoidee in centosesanta spalle instabili croniche diagnosticate con il solo esame radiologico (A.P. vera e profilo di Bernangeau), Griffith (7) dimostra la presenza di difetti ossei antero-inferiori della glena nel 90% di spalle affette da instabilità versus 4% nelle spalle sane controlaterali Sugaya (8) studiando cento spalle instabili con TC in 3 D e controllate in artroscopia, individuava solo un 10% di spalle normali, un 40% di erosioni-compressioni della rima glenoidea e un 50% di frammenti ossei (bony-bankart).

Quindi in questi anni si è raggiunta la consapevolezza della notevole frequenza del DIFETTO OSSEO GLENOIDEO sia in forma di Bony Bankart sia in forma di erosione del bordo glenoideo antero-inferiore e della necessità di individuarlo, quantificarlo ed esprimere l'entità critica del difetto osseo oltre il quale programmare un'intervento di innesto osseo.

Itoi (9 e 10) con il suo lavoro sperimentale espresse nel 21% la soglia statisticamente significativa oltre la quale risultava critica la stabilità ed eccessiva la perdita di rotazione esterna e dimostrava come tale entità di difetto osseo corrispondeva ad un deficit del 18% nell'esame rx sec West Point e alla perdita del 50% di profondità glenoidea al taglio Tc passante per il ¼ inferiore.

Anche Burkhart nel 2002 (11) e nell 2004 (12) cercò di determinare l'entità del bone loss glenoideo in grado di creare la "pera invertita" e illustra un metodo artroscopico di identificazione del difetto osseo su sei preparati anatomici (caso 1 fig.) e cinquantatre pazienti operati. L'autore ritiene che nelle glene normali la bare spot glenoidea cioè l'area centrale di glena parzialmente priva di cartilagine sia pressochè equidistante dal margine anteriore, posteriore e inferiore glenoideo (11,7 mm + - 0,9 mm). Negli 11 pazienti con aspetto a pera invertita, il deficit anteriore risultava di 8,6 mm. + - 2,2 mm. che corrisponde a una perdita media del 36% della profondità della glena inferiore e conclude che utilizzando la bare spot e un palpatore graduato dal portale posteriore si può individuare con precisione in sede intra-operatoria il difetto osseo.

Nessuno però dei metodi radiologici proposti da Itoi o Walch risulta preciso, sensibile, specifico e facilmente riproducibile. D'altra parte non è logico individuare e misurare questo deficit osseo solo al momento dell'esame artroscopico per cui il problema da risolvere è di individuare un metodo preciso di misurazione della lesione ossea glenoidea pre-operatoro e il più possibile sensibile, specifico e semplice.

Il merito di aver trovato la giusta strada in questo difficile percorso va a Sugaya (8) che nel 2003 ha proposto e applicato su cento spalle un metodo di studio della morfologia glenoidea alla TC in elaborazione 3 D con sottrazione dell'omero in grado di identificare e quantificare sia l'eventuale frammento di bony bankart sia il difetto osseo espresso in percentuale di superficie.

Questo metodo testato su spalle normali, instabili e su spalle di cadavere ha dimostrato come la metà inferiore della glena sia sempre la metà di una circonferenza che ha come diametro una linea passante da tre a nove ore. La TAC si esegue su entrambe le spalle del paziente, tri-dimensionale, si sottrae la testa omerale e si visualizza una immagine sagittale (en face view).

A questo punto si disegna sulla glena normale controlaterale una circonferenza con diametro da ore tre a nove ore che segue il profilo inferiore della glena e il software calcola immediatamente l'area di superficie glenoidea normale. Si ripete lo stesso procedimento sulla spalla instabile disegnando sul profilo glenoideo la circonferenza glenoidea normale (cioè uguale alla controlaterale), e quindi si contorna il frammento osseo distaccato o l'area di deficit osseo.

Questo metodo di studio TC può essere quindi applicato sia nelle fratture glenoidee vere e proprie sia nello studio pre-operatorio dell'instabilità per identificare il frammento di bony bankart o quantificare il deficit osseo e infine nelle recidive.

La validità di questo metodo e' stata rimarcata da Willems (13) che ha controllato 40 scapole di cadavere tutte sottoposte a foto digitale, TC e RMN in 3 D e ha evidenziato come tutte le glene potevano essere inserite in una circonferenza avente un'equatore passante attraverso il bare spot diretto da tre a nove ore. Inoltre ha creato un difetto dal 5% al 39% in 14 glene, riuscendo a misurarlo in maniera precisa con la TC.

Ulteriore conferma della morfologia glenoidea viene da De Wilde (14) che ha fotografato e studiato in TC novantasei scapole di cadavere dimostrando che si possono individuare undici punti sul profilo inferiore della glena sufficienti dal punto di vista statistico a definire una circonferenza con diametro medio di 25,8 mm.

Infine sia De Wilde che Aigner (15) hanno recentemente dimostrato come la bare spot glenoidea fosse sempre eccentrica (in media di 3,2 mm.) rispetto al reale centro glenoideo, smentendo quindi il metodo di valutazione artroscopico proposto da Burkhart.

L'originalità del nostro metodo "PICO" rispetto alla metodica proposta da Sugaya, sta nella sua semplicità e rapidità di esecuzione in quanto non è necessaria la ricostruzione 3 D e la successiva sottrazione omerale nella possibilità di elaborare in MPR immagini TC (pur che siano eseguite con i tre parametri illustrati in materiali e metodi) eseguite in altra sede.

Quale conseguenze sulle nostre decisioni potrà avere l'applicazione di questo metodo di studio pre-operatorio della morfologia glenoidea? Se per esempio si identifica dopo lussazione acuta una Bony-bankart e la si quantifica con precisione si può decidere tra intervento precoce di stabilizzazione o trattamento conservativo, tra fissazione artroscopica o a cielo aperto. Fig 5

Se le dimensioni del frammento sono inferiori al 25% si può attuare una stabilizzazione artroscopica con fissazione della bony-bankart mediante mini-viti posizionate sul bordo glenoideo residuo e fili non riassorbibili che circondano il frammento osseo e il legamento gleno-omerale inferiore ad esso inserito. Se superiori si eseguirà una fissazione a cielo aperto. Porcellini (16) riporta su Arthroscopy del 2002 di 25 casi di Bony bankart non oltre il 25%, non oltre 3/6 mesi dal primo trauma trattate con sintesi artroscopica con un 90% di ottimi risultati a 2 anni di follow-up.

Se è presente un Bone loss glenoideo e lo si precisa in sede pre-operatoria, si potrà decidere per un'eventuale intervento di innesto osseo aperto o artroscopico o per un intervento di trasposizione coracoidea.

Attraverso sia studi prospettici che retrospettivi si potrà individuare il valore oltre il quale vi è una eccessiva perdita di extrarotazione per la medializzazione dell'apparato capsulo-legamentoso e il valore di difetto osseo oltre il quale aumenta sensibilmente il rischio di recidiva.

In caso di recidiva dopo intervento di stabilizzazione si potrà sapere se è dovuta al deficit osseo (non a errori di tecnica o fallimento tissutale). Fig 6

Riteniamo pertanto che l'individuazione ed esatta quantificazione del difetto osseo glenoideo in sede pre-operatoria, sia una tappa fondamentale per un corretto approccio chirurgico all'instabilità gleno-omerale e per definire i limiti del trattamento artroscopico. Riteniamo che il metodo "PICO" in TC, sia una metodica semplice, precisa sensibile e specifica per individuare e quantificare il difetto osseo glenoideo e con l'integrazione del mezzo di contrasto (ARTRO-TC) potrebbe divenire l'esame completo per l'instabilità.

Bibliografia

1) Rowe CR Factors related to recurrences of anterior dislocation of the shoulder Clin Orthop 1961 ; 20: 40-48

2) Burkhart SS De Beer JF Traumatic glenohumeral bone defects and their relationship to failure of arthroscopic

Bankart repairs : Significance of the inverted-pear glenoid and the humeral engaging Hill-Sachs lesion

Arthroscopy 2000 Oct; 16(7) : 677-694

3) Tauber M Resch H Reason for failure after surgical repair of anterior shoulder instability JSES 2004 Vol13 (4)

4) Lim CT Rhee YG SECEC 2003 Abstract Book Oral 7 : shoulder instability pp119

5) Bigliani LU Glenoid rim associated with recurrent anterior dislocation of shoulder Am.J.Sports Med. 1998 ;

26 : 41-45ù

6) Walch G Edwards TB Boulahia A Radiographic analysis of bone defects in chronic anterior shoulder instability

Arthroscopy 2003 Sep; 19(7):723-9

7) Griffith JF Anterior shoulder dislocation : quantification of glenoid bone with CT Am J Roentgenol 2003 May;

180(5):1423-30

8) Sugaya H Tsuchiya A Glenoid rim Morphology in recurrent anterior glenoumeral instability J BJS Am 2003

May; 85-A(5) :878-84

9) Itoi E The effect of a glenoid defect on anteroinferior stability of the shoulder after Bankart repair : a cadaveric

study JBJS Am 2000 Jan ; 82 (1) 35-46

10) Itoi E Quantitative asssessment of classic bony Bankart lesion by radiography and tomography Am J Sports Med

2003 Jan-Feb;31(1) 112-8

11) Burkhart SS De Beer Jf Quantifying glenoid bone loss arthroscopically in shoulder instability Arthroscopy 2002

May-jun ;18(5):488-91

(12) Burkhart ss Lo IK The inverted pear glenoid: an indicator of significant glenoid bone loss Arthroscopy 2004 Feb;

20(2) : 169-174

13) Willems WJ Huysmans PE Quantification of a glenoid defect with 3D TC 3D RMN : a cadaveric study SECEC

2003 Abstract book Oral 7 : shoulder instability pp 118

14)De Wilde LF et Al About the variability of the shape of the glenoid cavity Surg Rad Anat 2004 26 : 54-59

15) Aigner F et Al Anatomical consideration regarding the bare spot of glenoid cavity Surg Rad Anat 2004 26:308-

311

16)Porcellini G Campi F Paladini P Arthroscpic approach to acute bony Bankart lesion Arthroscopy 2002 ;18: 746-9

TC con Tagli di spessore 1,3 mm ad avanzamento di 0,6 mm con TAC Spirale Double Slice

Fig 1 TC con Tagli di spessore 1,3 mm ad avanzamento di 0,6 mm con TAC Spirale Double Slice

Elaborazione in MPR con assi paralleli alla glena

Fig 2 Elaborazione in MPR con assi paralleli alla glena

Disegno area circonferenziale glenoidea e misura in mm2 dell'area glenoidea NORMALE

Fig 3 Disegno area circonferenziale glenoidea e misura in mm2 dell'area glenoidea NORMALE

Metodo " PICO "

Disegno area circonferenziale su glenoide "patologica " e disegno dell'area di deficit espresse in mm2

Fig 4 Disegno area circonferenziale su glenoide "patologica " e disegno dell'area di deficit espresse in mm2

Disegno e misura lineare del raggio glenoideo

Identificazione e Quantificazione di Bony-Bankart con metodo " PICO"

Fig 5 Identificazione e Quantificazione di Bony-Bankart con metodo " PICO"

Studio " PICO" di recidiva dopo stabilizzazione artroscopica

Fig 6 Studio " PICO" di recidiva dopo stabilizzazione artroscopica

Caso 1

La radiografia standard non evidenziava deficit ossei

1) La radiografia standard non evidenziava deficit ossei;

la RM visualizzava un lievissimo deficit osseo antero inferiore di glena

2) la RM visualizzava un lievissimo deficit osseo antero inferiore di glena;

la valutazione intraop sottostimava il difetto

3) la valutazione intraop sottostimava il difetto;

Metodo Pico che calcola il difetto in 17 %

4) Metodo Pico che calcola il difetto in 17%

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