Manuale di Ortopedia e Traumatologia

La chirurgia ortopedica ha conosciuto importanti progressi tecnologici nel corso del XX secolo. Oltre alla chirurgia protesica e alla fissazione interna delle fratture, la chirurgia artroscopica è considerata uno dei tre più grandi miglioramenti nella diagnosi e nel trattamento dei pazienti con patologie dell’apparato muscoloscheletrico. L’artroscopia (dal greco arthro che significa articolazione e Scopé che significa vedere) utilizza approcci chirurgici minimamente invasivi per inserire una cannula in un’articolazione, attraverso la quale può essere fatto passare un cavo a fibre ottiche collegato a una telecamera; l’immagine catturata dalla telecamera viene poi riprodotta su uno schermo, consentendo al chirurgo di visualizzare l’anatomia dello spazio articolare. Ai giorni odierni, l’artroscopia, con il suo approccio chirurgico minimamente invasivo, è oggi la procedura chirurgica ortopedica più comunemente eseguita in Nord America, con un trend simile in Europa ¹. Con l’ausilio di una videocamera collegata all’artroscopio, un’immagine dell’articolazione viene proiettata su un monitor, consentendo così al chirurgo di visualizzare patologie che in passato potevano essere viste e raggiunte solo attraverso grandi incisioni chirurgiche.

La curiosità e il desiderio di esaminare le cavità del corpo possono essere fatti risalire all’antichità con l’uso dello speculum vaginale e del proctoscopio risalenti all’epoca romana. Si deve ad un italiano, Filippo Bozzini, il merito di aver ideato, nel 1806, il primo strumento endoscopico: un cistoscopio ². Nel 1853, Desmoreaux perfezionò ulteriormente il cistoscopio, utilizzando una miscela di trementina e benzina che, una volta accesa in una piccola camera, produceva una luce che veniva riflessa attraverso un sistema di specchi nella vescica per fornire una visualizzazione. È proprio il cistoscopio utilizzato da Desmoreaux ad essere considerato dagli storici della medicina la nascita della strumentazione endoscopica ³. Questi primi endoscopi furono resi più sicuri nel 1879 con l’invenzione della lampadina da parte di Edison, che sostituì la miscela di trementina/gasolio di Desmoreaux e l’ansa riscaldata di Nitze con la luce a incandescenza come fonte di illuminazione. introduzione di questi primi endoscopi fornì alla scienza medica un metodo di visualizzazione che utilizzava luce e specchi per esaminare le strutture anatomiche in modo nuovo.

Il crescente interesse per l’endoscopia finì presto per riguardare anche le articolazioni, ed in particolare il ginocchio.

Nel 1918, il professore giapponese Kenji Takagi fu il primo a visualizzare l’interno del ginocchio di un cadavere, utilizzando il cistoscopio (Fig. 1). Nel frattempo nel mondo occidentale, il medico svizzero Eugen Bircher eseguì un’artroscopia nel 1921 utilizzando un laparoscopio addominale sviluppato da un professore svedese di medicina interna, Hans Christian Jacobeus. Bircher pubblicò i primi articoli sull’artroscopia del ginocchio, riferendosi a questa tecnica come artroendoscopia ⁴.

Sebbene molti storici attribuiscano a Takagi e Bircher il ruolo di “padri dell’artroscopia”, nel 1912, a Berlino, il chirurgo e radiologo danese Severin Nordentoft aveva già presentato un lavoro al 41° Congresso della Società Tedesca di Chirurgia nel quale, per primo, suggeriva l’utilizzo di un endoscopio simile al toracoscopio di Jacobaeus per poter diagnosticare una lesione meniscale ⁵.

Successivamente, nel 1925 Philip Kreuscher pubblicò il primo studio di artroscopia negli Stati Uniti per l’Illinois Medical Journal ed è considerato il primo pioniere americano in questo campo ⁶. Nel 1930, l’americano Michael Burman si recò a Berlino per una borsa di studio di un anno in endoscopia. Al suo ritorno negli Stati Uniti, lui e i suoi colleghi esaminarono tutte le articolazioni dei cadaveri per via endoscopica con un cistoscopio di 4 mm progettato dall’American Cystoscope Manufacturing Institute.

Nel frattempo, Takagi continuò a perfezionare il cistoscopio e nel 1931 sviluppò l’artroscopio n. 1, uno strumento di 3,5 mm che sarebbe diventato il modello per gli artroscopi attuali ³. Takagi creò 12 diversi artroscopi, dal n. 1 al n. 12, con diversi angoli di visione, insieme a strumenti operativi sufficientemente piccoli per eseguire interventi chirurgici rudimentali, come la biopsia all’interno dell’articolazione del ginocchio. I progressi di Takagi furono però bloccati dalla Seconda Guerra Mondiale.

Successivamente, sempre in Giappone, un discepolo di Takagi, Masaki Watanabe (Fig. 2.), si affermò come il fondatore dell’artroscopia moderna sviluppando strumenti endoscopici sofisticati, utilizzando l’elettronica e l’ottica, e introducendo la seconda via di accesso al ginocchio ⁷. L’artroscopio No. 21 sviluppato da Watanabe era di qualità superiore e divenne un modello per la produzione. Tuttavia, nonostante i crescenti miglioramenti, l’artroscopio n. 21 presentava degli svantaggi. Infatti, la lampada ogni tanto andava in cortocircuito e l’ottica poteva rompersi nel ginocchio. Sempre a Watanabe si deve il passaggio, con la prima menisectomia parziale artroscopica, da semplice strumento diagnostico a modalità terapeutica.

Nel 1964, il dottor Robert W. Jackson intraprese un viaggio in Giappone per osservare Watanabe. Jackson imparò l’artroscopia a Tokyo e gli si attribuisce il merito di averla diffusa in tutto il Nord America ³. Tornato in Canada con l’artroscopio n. 21 di Watanabe nel 1965, Jackson acquisì esperienza nella tecnica e presentò il suo primo articolo all’Associazione dei chirurghi accademici di Toronto nel 1967. Inizialmente affrontato con scetticismo e scherno, Jackson guadagnò credibilità dopo aver trattato migliaia di ginocchia, culminando nella sua storica pubblicazione che esaltava i benefici della chirurgia artroscopica nel 1975 ³. Jackson è stato anche responsabile della formazione diretta di molti ortopedici sia in Nord America che all’estero negli anni ‘70 e ‘80 ed è stato coautore, insieme al dottor David Dandy, del primo libro di testo sull’artroscopia nel 1976.

Dopo Jackson, il dottor Richard O’Connor visitò e studiò con Watanabe nel 1969. Con l’aiuto della Richard Wolf Instrument Company nel 1974, O’Connor sviluppò strumenti e artroscopi che gli permisero di eseguire le prime meniscectomie parziali in Nord America ⁸. Un altro contributo significativo alla chirurgia artroscopica può essere attribuito al Dr. Lanny Johnson, che con l’assistenza della Dyonics Corporation ha sviluppato i primi “shaver” motorizzati nel 1976. Johnson è anche considerato un pioniere della chirurgia artroscopica della spalla e della riparazione della cuffia dei rotatori.

Negli anni ’70 l’artroscopia chirurgica ha conosciuto un vero e proprio boom grazie allo sviluppo delle fibre ottiche e al miglioramento della tecnologia dei monitor. La visibilità è migliorata grazie ai cavi luminosi in fibra ottica e il monitor televisivo ha permesso ai chirurghi di visualizzare l’immagine su uno schermo piuttosto che affidarsi alla visualizzazione diretta con l’occhio attraverso l’artroscopio, liberando le mani. Con il progredire della tecnologia artroscopica, si è ampliato lo spettro delle patologie trattabili. Ad oggi, tramite l’artroscopia, è possibile esplorare la stragrande maggioranza delle articolazioni del corpo umano.

L’artroscopia chirurgica si è evoluta fino a diventare una modalità terapeutica protagonista, piuttosto che un semplice strumento diagnostico. A metà degli anni ‘80, i dati dimostrarono la superiorità della chirurgia artroscopica sulla open in termini di complicanze, beneficio e soddisfazione dei pazienti.

Il corretto posizionamento del paziente prima di iniziare l’intervento chirurgico è fondamentale per il successo della procedura pianificata. Il posizionamento può variare, a seconda del tipo di procedura artroscopica da eseguire e dei portali necessari; tuttavia, la maggior parte delle procedure viene eseguita con il paziente in posizione supina.

Alcuni chirurghi trovano più semplice appendere il ginocchio al di sopra del bordo del tavolo, permettendo alla gamba di pendere liberamente a 90° (Fig. A.). Questa posizione consente l’accesso a tutte le aree dell’articolazione della caviglia e sfrutta la gravità per aumentare lo spazio articolare.

Accesso

I portali artroscopici vengono realizzati attraverso incisioni a taglio attraverso la cute e il tessuto sottocutaneo con una lama di bisturi. Dopo aver praticato l’incisione, si inserisce una cannula nell’articolazione con l’ausilio di un trocar affilato o di un otturatore smusso (Fig. B.).

Il trocar è uno strumento affilato inserito nella cannula per perforare la capsula. L’inserimento del trocar deve avvenire con cautela a causa della punta affilata e dell’inserimento alla cieca. Se inserito troppo in profondità, può causare danni alle superfici cartilaginee o ai tessuti molli periarticolari articolazione. Gli otturatori sono strumenti a punta arrotondata inseriti nella cannula che consentono l’accesso all’articolazione per ridurre il rischio di danneggiare le strutture intra articolari. Una volta rimossa, la cannula viene lasciata in sede, consentendo l’ingresso di altri strumenti nello spazio articolare. Si possono creare altri portali per consentire l’inserimento dell’ottica per la visualizzazione o di una soluzione di irrigazione con una pompa di ingresso/uscita.

Il liquido di irrigazione, generalmente soluzione fisiologica normale o Ringer lattato, migliora la visualizzazione del campo artroscopico.

L’epinefrina, spesso diluita nel liquido, è utile come vasocostrittore per ridurre l’emorragia, con conseguente aumento della visibilità, tempi chirurgici più brevi e necessità di una minore quantità di liquido di irrigazione.

Le pompe di ingresso-uscita per il liquido di irrigazione stanno diventando sempre più comuni. Le pompe più recenti sono sistemi a pressione azionati meccanicamente e dotati di funzioni di sicurezza come l’arresto per alta pressione e l’allarme per il malfunzionamento dell’apparecchiatura. Controllando la portata, il chirurgo può controllare la pressione e la distensione articolare. Sebbene le caratteristiche di sicurezza siano integrate nei modelli più recenti, si noti che lo stravaso di fluidi e persino la sindrome compartimentale sono possibili complicazioni che devono essere monitorate attentamente ⁹.

La torretta artroscopica è costituita principalmente da un monitor e da una telecamera per la visualizzazione e da una pompa per la distensione, la pompa artroscopica. La catena di visualizzazione inizia con la telecamera artroscopica, passa a un pannello di controllo multimediale e quindi a un monitor ad alta definizione. Anche la sorgente luminosa è un componente importante della strumentazione di visualizzazione ed è collegata alla telecamera mediante un cavo a fibre ottiche. I recenti miglioramenti nei sistemi di acquisizione digitale delle immagini hanno migliorato notevolmente le capacità artroscopiche e hanno ampiamente sostituito la vecchia documentazione fotografica e video. La maggior parte delle moderne torri per artroscopia è dotata di una qualche forma di uscita per supporti digitali, come lettori DVD, unità USB o stampanti. (Fig. C) Queste apparecchiature consentono di registrare, modificare, stampare o salvare facilmente le immagini, fornendo una documentazione della procedura per le cartelle cliniche o per l’educazione del paziente.

L’illuminazione continua dell’artroscopio (Fig. D) è fornita da un cavo a fibre ottiche proveniente da una sorgente luminosa. La lunghezza del cavo deve essere sufficiente a raggiungere il campo sterile dall’unità di alimentazione, ma non così lunga da essere difficile da controllare e da rischiare la contaminazione. Le sorgenti luminose si sono evolute nel corso degli anni e attualmente sono disponibili molti tipi diversi, tra cui le lampade ad arco di xeno, l’illuminazione al tungsteno, le lampade a vapori di mercurio e, più recentemente, le sorgenti luminose a LED (diodi a emissione luminosa). Le lampade allo xeno sono generalmente considerate l’opzione migliore per l’artroscopia grazie alla loro capacità di fornire una migliore qualità del colore. Tuttavia, queste lampadine sono anche costose e devono essere sostituite ogni 500-600 ore. Le sorgenti di luce fredda, come le luci a LED, hanno tempi di funzionamento molto più lunghi (alcune  > 20.000 ore), ma hanno una potenza inferiore. I nuovi sistemi di imaging sono in grado di regolare automaticamente l’intensità della luce per migliorare la visibilità.

L’incorporazione del video ha migliorato notevolmente le capacità artroscopiche rispetto all’artroscopia iniziale, che veniva eseguita con la visualizzazione diretta attraverso un cannocchiale. La tecnologia più recente consente di proiettare l’immagine su schermi video ad alta definizione. Questa tecnologia ha ridotto il rischio di contaminazione e ha migliorato la percezione della profondità e la capacità del chirurgo di eseguire movimenti fini, oltre ad aumentare il comfort del chirurgo. Attualmente, le ottiche artroscopiche sono disponibili in diverse dimensioni e campi visivi. Le più comunemente utilizzate hanno un diametro di 1,9 mm, 2,7 mm e 4,0 mm. Ciascuna di queste ha un angolo di visione prestabilito; di solito di 30° o 70°. Le ottiche più piccole di diametro consentono di manovrare la strumentazione in spazi ristretti; tuttavia, sono anche strutturalmente più deboli e quindi hanno maggiori probabilità di essere danneggiati all’interno dello spazio articolare. Quelle da 30° sono ad oggi le più diffuse e risultano adeguate al trattamento della maggior parte delle patologie.

Sono in produzione numerosi strumenti che rientrano nella categoria degli strumenti per il debridement. I “Basket” (Fig. E.) sono strumenti di morso utilizzati per tagliare i tessuti molli, come i corpi fibrocartilaginei allentati. Queste pinze sono disponibili in versione diritta o angolata per aumentare la manovrabilità nell’artroscopia delle piccole articolazioni.

Gli osteotomi sono strumenti simili a scalpelli utilizzati per la resezione dell’osso. Come gli altri strumenti discussi, anche gli osteotomi sono disponibili in diverse forme e orientamenti per una maggiore accessibilità alle piccole articolazioni. Anche il bisturi elettrico e l’ablatore artroscopico è uno strumento utile nella chirurgia artroscopica. Possono essere utilizzati per la dissezione dei tessuti, lo sbrigliamento dei tessuti molli e per controllare il sanguinamento. Tuttavia, è necessario prestare attenzione quando si utilizza la cauterizzazione, perché è possibile danneggiare i tessuti circostanti.

I palpatori fungono da estensione delle dita del chirurgo e sono necessari per l’artroscopia diagnostica. Possono essere utilizzate per palpare le strutture, determinare la consistenza, determinare la profondità e manovrare le strutture intraarticolari.

I grimaldelli per microfratture sono disponibili in molte dimensioni diverse e con punte angolate

Le curette ad anello sono disponibili in un’ampia varietà di forme e dimensioni. Questi strumenti sono utilizzati per la resezione ossea o per il rimodellamento dei margini della cartilagine articolare dopo la rimozione di un difetto osteocondrale. Le curette a cucchiaio possono essere utilizzate anche per lo sbrigliamento di difetti osteocondrali o cisti ossee subcondrali. Le raspe o le lime possono essere utilizzate per lisciare le aree dopo lo sbrigliamento con le curette.

Le guide vettoriali possono essere utilizzate per il posizionamento preciso di fili guida e viti cannulate durante le procedure artroscopiche di piccole articolazioni. Questi dispositivi sono comunemente descritti per l’uso nella riparazione di difetti osteocondrali, nella stabilizzazione di fratture e nella fissazione interna di fratture.

Gli accessori elettrici, come “Shaver” (Fig. F), frese o rasoi motorizzati, sono strumenti molto efficaci e consentono una maggiore efficienza nella chirurgia artroscopica.

Questi strumenti sono costituiti da una guaina metallica cava esterna e da una lama o una fresa rotante interna e sono azionati da un’unità di potenza rotante motorizzata che si trova all’esterno del campo sterile. Gli strumenti motorizzati sono facilmente controllabili tramite pulsanti sul manipolo o un pedale. Questi strumenti possono funzionare a velocità variabile e sono spesso collegati a un dispositivo di aspirazione per rimuovere i detriti dallo spazio articolare, consentendo una migliore visibilità. Quando gli spazi articolari non vengono irrigati adeguatamente, possono verificarsi lesioni da calore sia ai tessuti che alle attrezzature. I rasoi utilizzano la suzione per attirare il tessuto all’interno del rasoio, dove può essere tagliato dalla lama rotante. Le finestre di taglio più ampie e i diversi bordi delle lame consentono uno sbrigliamento più aggressivo.

La forza di aspirazione può essere controllata per evitare un movimento aggressivo del tessuto o la turbolenza del liquido articolare, che potrebbe ridurre la visibilità.

Anche la velocità del rasoio è un fattore importante per le apparecchiature motorizzate. I rasoi per ossa, che in genere sono dotati di lame grandi e di un ampio spazio tra le lame, funzionano in genere ad alta velocità per evitare che il rasoio salti e danneggi i tessuti. I tessuti molli vengono sbrigliati meglio a velocità più basse, perché queste velocità lasciano più tempo al tessuto per entrare nella finestra aperta ed essere tagliato dalla lama.

L’artroscopia è indicata principalmente nelle seguenti patologie:

Ginocchio:

• Lesioni meniscali;
• Ricostruzioni Legamentose;
• Riparazioni cartilaginee;
• Debridement e sblocco articolare.

Anca:

• -Impingment femoroacetabolare

Caviglia e piede:

• Riparazioni legamentose;
• ricostruzione del tendine d’Achille;
• debridement e sblocco articolare;
• difetti osteocondrali;

Spalla:

• instabilità gleno-omerale;
• patologie della cuffia dei rotatori;

Gomito:

• Rimozione corpo estraneo;
• Sinoviectomia;
• Capsular release

Polso:

• Riparazione legamentosa

Complicanze:

Il tasso di complicanze nella chirurgia artroscopica è decisamente più basso rispetto alla chirurgia a cielo aperto.

In letteratura sono riportate le seguenti complicanze:

• Lesioni vascolari
• Lesioni nervose
• Danneggiamento delle strutture extra-articolari
• Danneggiamento delle strutture intra-articolari Condrolisi
• Eventi tromboembolici
• Stravaso di liquido e sindrome compartimentale
• Emartrosi
• Sinovite
• Infezioni
• Ernie e fistole sinoviali
• Rottura dello strumentario ².