Nuovi metodi di diagnosi precoce dei fallimenti di protesi d'anca con accoppiamento articolare ceramica-ceramica

L’accoppiamento articolare in ceramica è sempre più utilizzato in chirurgia protesica dell’anca per le sue eccellenti proprietà tribologiche. Tuttavia la fragilità della ceramica è causa di fallimenti meccanici. Abbiamo quindi condotto una serie di studi al fine di individuare un metodo efficace di diagnosi precoce del fallimento della ceramica. Abbiamo analizzato delle componenti ceramiche espiantate e abbiamo trovato un pattern di usura pre-frattura che faceva supporre una dispersione di particelle di ceramica nello spazio articolare. Per la diagnosi precoce abbiamo validato una metodica basata sulla microanalisi del liquido sinoviale. Per validare la metodica abbiamo eseguito un agoaspirato in 12 protesi ben funzionanti (bianchi) e confrontato i risultati di 39 protesi con segni di rottura con quelli di 7 senza segni di rottura. Per individuare i pazienti a rischio rottura i dati demografici di 26 pazienti con ceramica rotta sono stati confrontati con 49 controlli comparabili in termini demografici, tipo di ceramica e tipo di protesi. Infine è stata condotta una revisione sistematica della letteratura sulla diagnosi della rottura della ceramica. Nell’aspirato la presenza di almeno 11 particelle ceramiche di dimensioni inferiori a 3 micron o di una maggiore di 3 micron per ogni campo di osservazione sono segno di rottura della ceramica. La metodica con agoaspirato ha 100% di sensibilità e 88 % di specificità nel predire rotture della ceramica. Nel gruppo delle ceramiche rotte è stato trovato un maggior numero di malposizionamenti della protesi rispetto ai controlli (p=0,001). Il rumore in protesi con ceramica dovrebbe sollevare il sospetto di fallimento ed indurre ad eseguire una TC e un agoaspirato. Dal confronto con la letteratura la nostra metodica risulta essere la più efficace.

Ceramic is increasingly used in total hip replacement for its excellent tribological properties. However, the brittleness of ceramics is of concern and mechanical failures are reported. We conducted a series of studies in order to identify an effective method of early diagnosis of ceramic failure. We have analyzed 20 ceramic components explanted and found a pattern of wear that would suggest a dispersion of ceramic particles in the joint space. We therefore investigated whether isolation, observation at scanning electron microscopy, and chemical identification with microanalysis of particles from synovial fluid could be predictive of ceramic damage. Firstly, the level of ‘‘physiological wear’’ of well functioning hip prostheses was assessed with this method, then the test was validated as diagnostic method for liner fracture. Twelve asymptomatic patients were enrolled to demonstrate the first aim; 39 cases of noisy hip, and 7 cases of pending failure not related to ceramic were enrolled for the second aim. To detect risk factors for ceramic liner fractures we compared 26 ceramic hips revised because of ceramic liner fracture with 49 well-functioning hips. Finally a systematic review was done to compare our results with those reported in the litterature. In the aspirate the presence of at least 11 ceramic particles of size less than 3 microns or the presence of one greater than 3 microns for each field of observation are a sign of ceramic failure. The method with fine needle aspiration has 100% sensitivity and 88% specificity in predicting breakage of the ceramic. A cup anteversion angle out of the optimal range of 15 ̊+/-10 ̊ was found to be a risk factor for ceramic liner fracture. There are no other diagnostic methodologies described in the literature as specific and sensible as the one we have proposed.