Le fratture articolari
1UOC di Ortopedia e Traumatologia, Ospedale Policlinico San Matteo, Università degli Studi di Pavia, Pavia; 2 Unità di Chirurgia Protesica e Mininvasiva dell’Anca e del Ginocchio, IRCCS Istituto Clinico Humanitas – Rozzano (MI); 3SSD Microchirurgia Ortopedica Traumatologica, AOU Città della Salute e della Scienza di Torino, presidio CTO, Torino; 4 SCDU di Ortopedia e Traumatologia, Dipartimento di Scienze della Salute, Università degli Studi del Piemonte Orientale, Novara
INTRODUZIONE
Le fratture articolari sono definite come fratture che raggiungono la superficie articolare coinvolgendo non solo l’osso ma anche la cartilagine articolare. Essendo fratture per definizione traumatiche, il danno cartilagineo e dei tessuti molli è direttamente proporzionale all’intensità del trauma: i traumi ad alta energia (es. traumi della strada, da precipitazione, ecc.) hanno una prognosi peggiore1.
Queste fratture sono tipiche del sesso maschile (2:1) con un picco d’incidenza nella quinta decade di vita tra gli uomini e nella sesta decade tra le donne. La sede più frequente è il ginocchio (28%), che è anche la sede più comune nei pazienti over 45, mentre il gomito è la sede maggiormente interessata nei bambini e adolescenti fino ai 15 anni; la caviglia è coinvolta nella fascia di età compresa tra i 15 e i 24 anni e la sottoastragalica tra i 25 e i 44 anni1. L’articolazione meno frequentemente coinvolta è la spalla. Questi dati epidemiologici mostrano l’influenza che il sesso e l’età hanno sulle fratture articolari. Da notare che per alcune regioni anatomiche l’incidenza è caratteristica: ad esempio, le fratture dell’estremità distale del radio, le quali prima della quarta decade si verificano pressoché in egual modo in entrambi i sessi, dopo i 60 anni interessano prevalentemente il sesso femminile con una percentuale maggiore di 7 volte rispetto agli uomini1. Nel determinare queste differenze concomitano fattori ormonali, che influenzano il grado di densità ossea, e la fisiologica riduzione di massa ossea correlata con l’avanzare dell’età2.
EZIOPATOGENESI DEL DANNO ARTICOLARE
Le fratture articolari generano importanti cambiamenti macroscopici e microscopici sia della cartilagine articolare che dell’osso subcondrale, riassumibili in prima istanza in una scarsa reazione infiammatoria locale. La cartilagine articolare è un tessuto connettivo privo di vasi sanguigni, linfatici e nervi. Negli adulti la percentuale di cellule (condrociti) rappresenta l’1-5% di tutto la massa secca, a fronte dell’80-95% di matrice extracellulare3. La loro funzione consiste nel sintetizzare e mantenere stabile la composizione della matrice extracellulare: i condrociti sono gli elementi cellulari chiamati a sintetizzare di continuo le proteine necessarie all’omeostasi tissutale e in seguito a un trauma, come una frattura, possono diminuire o addirittura interrompere la loro attività metabolica3.
Ciò innesca un processo apoptotico che può prolungarsi fino a 48 ore dopo il danno iniziale. A seguito del trauma, una successiva reazione infiammatoria porta a un secondo danno metabolico. Il processo infiammatorio causa il rilascio di mediatori (TNF-alpha, IL-1, NO, MMPs) che contribuiscono alla degenerazione cartilaginea3.
Poiché il tessuto cartilagineo è un tessuto avascolare, la rigenerazione tissutale è pressoché assente e i condrociti non potendo assolvere alle loro funzioni metaboliche non possono contrastare l’inevitabile degenerazione articolare. Con il coinvolgimento dell’osso subcondrale, parte del potenziale di riparazione della lesione deriva dall’osso fratturato. I vasi sanguigni a tale livello consentono il richiamo di cellule indifferenziate e di fattori di crescita in grado di compensare la perdita di tessuto cartilagineo con fibrocartilagine. Il tessuto neoformato non risponde tuttavia alle proprietà meccaniche del tessuto nativo date le diverse caratteristiche cellulari e della matrice extracellulare. Le proprietà meccaniche saranno ridotte e ciò, associato alle forze di carico sull’articolazione e attrito delle superfici articolari, porterà a un progressivo danno della superficie articolare stessa e all’insorgenza di artrosi post-traumatica4.
Nelle articolazioni sottoposte a carico durante il processo artrosico, la formazione di cisti subcondrali o geodi, genererà un ulteriore peggioramento a livello dell’unità morfofunzionale osteocondrale (Fig. 1).
Inoltre, il danno alla cartilagine articolare porta al rilascio di mediatori dell’infiammazione, con conseguente aumento del turnover dell’osso subcondrale. Ciò determinerà la formazione di crepe sulla superficie ossea al di sotto della cartilagine, osteofiti e riassorbimento osseo. Il liquido sinoviale penetrerà quindi in queste aree favorendo la formazione di cavità cistiche (Fig. 2). La conseguenza è una riduzione della rima articolare e la sclerosi dell’osso subcondrale4.
QUADRO ANATOMOPATOLOGICO
Le fratture articolari sono tra le principali cause dell’insorgenza di artrosi post-traumatica.
Due sono i fattori prognostici più importanti per quanto riguarda questo tipo di fratture5:
- l’articolazione interessata dalla frattura;
- la scomposizione articolare residua.
Le fratture articolari hanno una prognosi più favorevole quando sono coinvolte articolazioni degli arti superiori in quanto non sottoposte al carico. Quando sono interessate le articolazioni degli arti inferiori, l’incidenza di artrosi post-traumatica aumenta fino a 20 volte rispetto agli arti superiori6.
Per quanto riguarda il grado di scomposizione, una frattura articolare composta, seppur interrompendo la continuità della cartilagine articolare, non altera la biomeccanica e le forze locali cui la cartilagine stessa è sottoposta, e una volta riparata ha una prognosi favorevole. Discorso diverso per le fratture scomposte o con perdita di sostanza da comminuzione, in cui la superficie articolare risulta essere irregolare e disomogenea e quindi sottoposta a forze di cario e attrito maggiori durante il movimento. Ciò causerà una degenerazione precoce, che risulta essere tanto più rapida quanto maggiore è l’irregolarità della superficie articolare in regione di carico. In presenza di una incongruenza della superficie articolare e di instabilità residua si verifica una distribuzione anomala del carico articolare sulla cartilagine e sull’osso subcondrale che innesca una degenerazione cartilaginea e quindi artrosi post-traumatica5. Altri fattori coinvolti nell’innescare o predisporre il processo artrosico variano a seconda dell’articolazione coinvolta, al grado di scomposizione e alle condizioni preesistenti (età, sesso, osteoporosi, ecc.). Infatti, alcune lesioni risultano essere meglio tollerate nel corso del tempo rispetto ad altre a prescindere dalla qualità della riduzione della superficie articolare. Esistono quindi diverse controversie in letteratura nel definire il valore minimo di scomposizione per ogni singola articolazione. È chiaro come le varie articolazioni rispondono in diverso modo alle scomposizioni residue. Fattore chiave è lo spessore naturale della cartilagine articolare, in quanto all’aumentare dello stesso aumenta il grado di scomposizione tollerato dall’articolazione. Inoltre, altro fattore prognostico è l’instabilità residua dell’articolazione dovuta a lesioni della componente capsulolegamentosa. Diversi autori hanno registrato buoni risultati clinici in fratture articolari non ben ridotte a condizione che vi fosse un ripristino della stabilità articolare. Stessi risultati non sono stati osservati a fattori invertiti 5-7.
Nelle fratture dell’estremo distale del radio, essendo lo spessore cartilagineo esiguo e un’articolazione dotata di un alto grado di mobilità, il valore di scomposizione accettabile è ≤ 2 mm. Fratture articolari di questo segmento anatomico guarite con una scomposizione maggiore esitano in risultati clinici peggiori6.
Diverso è il caso dell’acetabolo: il valore di scomposizione tollerabile risulta essere minimo e una riduzione anatomica è fondamentale per ottenere un buon recupero clinico e funzionale. Tuttavia, altri fattori subentrano nel determinare la prognosi: il coinvolgimento della parete posteriore, le lesioni associate e la gravità della lesione cartilaginea intesa come comminuzione della superficie articolare7. La testa del femore è completamente rivestita da cartilagine articolare esclusa la fovea. La zona dove la cartilagine articolare risulta essere predominante è la regione soprafoveale. Pochi gli studi che hanno concentrato la loro attenzione sul grado di scomposizione residua. Pertanto, è comunemente accettato un gradino articolare < 1 mm: a causa della precarica vascolarizzazione, il mancato ripristino della superficie articolare potenzialmente aumenta il rischio di necrosi avascolare della testa del femore6.
Il femore distale ha uno spessore medio cartilagineo compreso tra 1.65 e 2.65 mm. Basandosi sui principi di Matta, la scomposizione minima accettabile è < 1mm 8. Tuttavia, è stato notato che la riduzione anatomica non è l’unico fattore che può prevenire l’artrosi post-traumatica: la stabilità legamentosa e il ripristino dei fisiologici assi anatomici, nel caso di estensione della frattura alla regione meta/diafisaria, sono da considerare fattori prognostici sull’evoluzione del processo artrosico al pari della qualità della riduzione della frattura intrarticolare5. I valori da considerare accettabili per il femore distale sono dai 5° a 6° gradi di valgismo e dai 3° ai 5° di varismo per la tibia sul piano coronale e dai 9° ai 5° di slope sul piano sagittale8.
Valori che si discostano da questi gradi determinano una prognosi sfavorevole con una evoluzione peggiore in caso di varismo. Ulteriori fattori prognostici negativi nel ginocchio sono la meniscectomia (diminuisce la superficie che assorbe i carichi articolari e altera la distribuzione degli stessi sulla superficie di contatto femoro-tibiale) e le infezioni post-operatorie che determinano, attraverso il processo infiammatorio, condrolisi5-7. A livello del ginocchio il valore minimo accettabile di scomposizione residua tra i frammenti è controverso: molti autori concordano che sia tollerabile un’incongruenza articolare dai 2 ai 4 mm. Tali valori, superiori ad altre articolazioni, sono da imputare allo spessore cartilagineo della tibia che risulta essere tra i maggiori rispetto agli altri degmenti del corpo5,8.
Se per le fratture composte il trattamento può essere conservativo, le fratture scomposte possono essere trattate chirurgicamente in base ai criteri precedentemente menzionati. Anche con una riduzione anatomica, la degenerazione artrosica può verificarsi. Questo viene dimostrato dall’evidenza che le lesioni post-traumatiche della cartilagine possono generarsi anche senza la presenza di una frattura in anamnesi. Con l’obiettivo di ottenere una riduzione quanto più anatomica possibile, recentemente è stata utilizzata la tecnica artroscopica (ARIF: arthroscopic reduction and internal fixation) o l’artroscopio (A-ORIF: arthroscope-open reduction internal fixation) come strumento per migliorare la valutazione intraoperatoria della scomposizione residua riducendo allo stesso tempo l’invasività chirurgica 9. Le tecniche chirurgiche di osteosintesi mininvasiva sono da preferire, quando possibile, e la mobilizzazione precoce dell’articolazione è consigliata per favorire la guarigione della superficie articolare ed evitare complicazioni come la formazione di aderenze, l’artrofibrosi e l’osteopenia da disuso2.
CAPITOLO 30Bibliografia.
- Zhao WG, Zhu YB, Ma JT, et al. Age- and gender-specific epidemiologic characteristics of major intra-articular fractures: five-year data from a level 1 trauma center. Orthop Surg. 2021 May;13(3):900-7. doi: 10.1111/os.12937.
- Hahn DM. Current principles of treatment in the clinical practice of articular fractures. Clin Orthop Relat Res. 2004 Jun;(423):27-32. doi: 10.1097/01.blo.0000131234.91264.9e .
- Peretti GM, Filardo G, Gigante A, et al. Pathophysiology of Cartilage Injuries. In: Margheritini F, Rossi R. eds. Orthopedic Sports Medicine. Milan: Springer 2011, pp. 49-58.
- Gomoll AH, Madry H, Knutsen G, et al. The subchondral bone in articular cartilage repair: current problems in the surgical management. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2010 Apr;18(4):434-47. doi: 10.1007/s00167-010-1072-x.
- Giannoudis PV, Tzioupis C, Papathanassopoulos A, et al. Articular step-off and risk of post-traumatic osteoarthritis. Evidence today. Injury. 2010 Oct;41(10):986-95. doi: 10.1016/j.injury.2010.08.003.
- Sniderman J, Henry P. Articular reductions – how close is close enough? A narrative review. Injury. 2020 May;51(Suppl 2):S77-82. doi: 10.1016/j.injury.2019.10.083.
- Furman BD, Olson SA, Guilak F. The development of posttraumatic arthritis after articular fracture. J Orthop Trauma. 2006 Nov-Dec;20(10):719-25. doi: 10.1097/01.bot.0000211160.05864.14.
- Davis JT, Rudloff MI. Posttraumatic arthritis after intra-articular distal femur and proximal tibia fractures. Orthop Clin North Am. 2019 Oct;50(4):445-459. doi: 10.1016/j.ocl.2019.06.002.
- Krause M, Preiss A, Meenen NM, et al. “Fracturoscopy” is Superior to Fluoroscopy in the Articular Reconstruction of Complex Tibial Plateau Fractures-An Arthroscopy Assisted Fracture Reduction Technique. J Orthop Trauma. 2016 Aug;30(8):437-44. doi: 10.1097/BOT.0000000000000569.
