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ISTITUTO G. PINI – UNIVERSITA’ DI MILANO U.O.C. CHIRURGIA ORTOPEDICA RIPARATIVA Direttore: G. M. Calori. AVN Trattamento della necrosi avascolare della testa del femore G.M. Calori - E . Mazza . In USA it ’s expected that in the future almost

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Presentation Transcript
slide1

ISTITUTO G. PINI – UNIVERSITA’ DI MILANO

U.O.C. CHIRURGIA ORTOPEDICA RIPARATIVA

Direttore: G. M. Calori

AVN Trattamento della necrosi avascolaredella testa del femore

G.M. Calori - E. Mazza

slide2
In USA it’s expectedthat in the future almost

10.000-20.000 patientswilldevelopfemoral head osteonecrosiseveryyear

70 % male 30 - 40 yrsold

Over 50% willdevelop the desease on bothsideswithintwoyears

G.M. Calori - E. Mazza

AVN Trattamento della necrosi avascolare della testa del femore

EPIDEMIOLOGY

osteonecrosis
OSTEONECROSIS

Osteonecrosis is a relentless process which ultimately leads to femoral head collapse!

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

G.M. Calori - E. Mazza

AVN Trattamento della necrosi avascolare della testa del femore

THR

classification

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

CLASSIFICATION
  • ASEPTIC:
  • - fisical means
  • - chemical means
  • - ischemic:-traumatic
  • - cortisone
  • -idiopatic of the adult
  • - idiopatic of the young (osteocondrosis)
  • - local (osteocondrosis dissection)
clinic

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

CLINIC

OFTEN THE FIRST SYMPTOM IS PAIN, WITHOUT RELATED RADIOGRAPHICAL SIGNS

Causes of early pain:

- tissue ischemia

- pressure increase inside the bone

- microfractures in the avascular zone

THE RADIOGRAPHICAL CHANGES CAN APPEAR LATER THAN THE PAIN EVEN UP TO 6 MONTHS

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

DIAGNOSIS

  • Clinic
  • X-RAY e scintigraphy (negative in earlystages)
  • TC (can show subcondralfractures)
  • NMR: - first test in earlystages

- extensionof the head’s involvement

- finds the earlytransformationof the ematopoieticmarrow in fatmarrow

- findsthosepatientswithhigherriskbefore the lesionof the femoral head takesplace

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

DIAGNOSIS

  • Immagini =>
    • T1 W la linea di demarcazione che circoscrive il segmento osteonecrotico appare come una linea a bassa intensità di segnale
    • T2 W la stessa linea rivela il segno della "doppia linea", caratterizzato dalla giustapposizione di una banda interna ad alta intensità di segnale e da una esterna a bassa intensità di segnale.
  • Necrosi midollare iniziale:
    • Il tessuto necrotico =>alta intensità di segnale su immagini T1 W e di segnale intermedio su quelle T2 W,Tale modello predomina nelle lesioni iniziali di osteonecrosiavascolare senza collasso della testa femorale.
  • Collasso:
    • bassa intensità di segnale su entrambe le sequenze T1 W e T2 W
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GOALS:

Attempts should be made to save the head

Would like to avoid THR

Don’t burn any bridges

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

TREATMENT

staging

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

STAGING

It’s based almost exclusivelly on clinic, X-ray and on NMR:

  • Marcus et al. (1973)
  • Ficat and Arlet (1980-1985)
  • Steinberg (1984)
  • Vernace (1990)
  • ARCO (1993)
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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

TREATMENT

1. PREVENTION

2. CONSERVATIVE

A. symptomatic therapy (FANS, absolute no weight unbearing)

B. FKT

C. electrostimulation (CEMP)

D. ESWT

3. SURGERY:

A. transplant vascular fibula central

B. osteotomy

C. decompression with bone graft

D. prothesis

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1. PREVENTION

2. CONSERVATIVE

A. symptomatic therapy (FANS, absolute no weight unbearing)

B. FKT

C. electrostimulation (CEMP)

D. ESWT

3. SURGERY:

A. vascularized fibular transplant

B. core decompression

C. decompression + biotechnologies

D. THR

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

ALGORITHM

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

VASCULAR FIBULA

3A

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INDICATIONS

age < 50 yrs

STAGE II - III (BUT WITH GOOD HEAD SHAPE)

Good vascular status

TIBIAL POST. & PEDIDIA

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

VASCULAR FIBULA

ONLY SYMPTOMATIC PATIENTS

IN CASE OF IPO-/ASFIGMIA

EXECUTE ARTERIOGRAPHY !

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

OUT-COME = 70%

?

liebermann

LIEBERMANN

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

CORE DECOMPRESSION

MONT

3B

3C

TRAPDOOR PROCEDURE:

SEVERE LARGE / EARLY COLLAPSED LESION

tantalium augmentation

TANTALIUM AUGMENTATION

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

3C

  • Central decompression
  • Scaffold
  • GFs

PRE-COLLAPSE

SMALL-MEDIUM SYMPTOMATIC LESION

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

study
STUDY

36 hips (34 pts ) with symptomatic AVN in 2 groups:

A treated with only tantalium rod

B treated with tantalium rod and BMP-7

All the patients had a complete FU

The average duration of clinical FU of the patients was 24 months (range, 12-42 months)

Pre-op evaluation included AP and lateral RX and NMR imaging to determine the staging system according to the classification system of the University of Pennsylvania (Steinberg)

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

RESULTS (healing rate: clin + rx)

  • A < 78%B < 83% (+5%)
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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

Osteogenic cells

Osteoconductive scaffolds

The

Regenerative

Pentagon

Growth factors

Mechanical environment

Vascoularization neoangiogenesis

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RATIONALE

DECOMPRESSION OF THE FEMOUR HEAD

REMOVAL NECROTIC BONE

INTRODUCTION OF BIOTECH DEVICES

rhBMP7+ Scaffold + MSC

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

M.I.B.(MINIMAL INVASIVE BIOTECH)

3C

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INDICATIONS

age < 60 yrs *

STAGE II – III

GOOD HEAD SHAPE WITHOUT COLLAPSE

VALID ROM

age > 60 yrs

POSSIBLE PROSTHESIS

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

M.I.B.(MINIMAL INVASIVE BIOTECH)

ALSO IN NON-SYMPTOMATIC PATIENTS

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

BMP-7

  • Evidence level 1:
    • BMP´s are superior (4) equal (1) inferior (1) to autograft
  • Evidence level 2:
    • BMP´s combined with autograft has higher fusion rates than autograft alone
  • Evidence level 3:
    • Dyshagia rate was higher in anterior body fusion
  • Evidence level 4:
    • BMP´s are superior, but 20% bone resorption and complications
only recombinant bmp 7 have level a grade of raccomandation according ebm criteria
Only recombinant BMP-7 have level A grade of raccomandation according EBM criteria

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

BMP-7

SECURITY OF THE DOSE

1 vial of Osigraft = 3.5 mg Eptotermin Alfa

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

SCAFFOLD

BiOTECK® technology

Bio-Gen - equine bone tissue without collagen used in Odontostomatology

Osteoplant - bone tissue with a highly load-resistant collagen used in Orthopaedics and Neuro-surgery

Osteoplant Flex - decalcified, flexible and mouldable equine bone tissue with collagen used in reconstruction surgery

Biocollagen - lyophilized membrane of equine collagen used in guided bone regeneration

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

SCAFFOLD

  • Deantigenated
  • Biological nature
  • Metabolization
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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

CELLS

Mesenchimal Stromal Cells by selective filtration

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

“BIOLOGICAL CHAMBER”

Removal of the necrotic bone

Bleeding tissue

Biological Chamber

Scaffold

Cells

Growth factors

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

Osteogenic cells

Osteoconductive scaffolds

The

Regenerative

Pentagon

Growth factors

Mechanical environment

Vascoularization neoangiogenesis

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

CREATE A BIOLOGICAL CHAMBER

Osteogenic cells

Osteoconductive scaffolds

Growth factors

POLYTHERAPY

P. Giannoudis

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

M

S

Biological Chamber

G.M. Calori – P. Giannoudis

GF

C

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

DISPOSABLE

INSTRUMENTATION

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

DISPOSABLE

INSTRUMENTATION

technique
TECHNIQUE

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

technique1
TECHNIQUE

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

technique2
TECHNIQUE

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

technique3
TECHNIQUE

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

technique4
TECHNIQUE

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

technique5
TECHNIQUE

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

technique6
TECHNIQUE

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

technique7
TECHNIQUE

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

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TECHNIQUE

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

technique9
TECHNIQUE

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

TECHNIQUE

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

STUDY PROTOCOL

PURPOSE: analyze the efficacy of the core decompression and the implant of BMP-7 associated to an equine scaffold with MSC as bone regenerating agents in the treatment of AVN

Clinical success was regarded as pain-free full-weight bearing and complete hip range of movement without pain

Imaging success was judged upon the presence and staging of new bone formation and the absence of head collapse

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

STUDY PROTOCOL

  • Patients affected by AVN of the femoral head (idiophatic, traumatic, cortisonic, embolic)
  • Age < 60 years
  • Stage II-III Steinberg
  • Symptomatic and non symptomatic patients

Inclusion criteria

  • Patients with active infection at the AVN site or
  • active systemic infection
  • Patients with diagnosed autoimmune diseases
  • Patients in which THR is considered indispensable

Esclusion criteria

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

STUDY PROTOCOL

  • Clinical: pre-op, post op, post 1, 3, 6, 9, 12 mts
  • Rx: pre-op, intra-op, post-op, post 1, 3, 6, 12 mts
  • RMN & TC: pre-op, post 6, 12 mts

EVALUATION FORM

Min FU 9 months

Peri/post-op complications were recorded and classified as severe, moderate or mild

All adverse events were classified as serious or non-serious

Complications

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

PATIENTS

  • 18 patients
  • 20 AVN
    • 11 post-traumatic
    • 7 idiopathic
    • 2 post long term therapy with cortisone
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1

A.G. 53 yrs

Male

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

A.G. After 45 days

Clin. Ev: No pain

ROM complete

Rx: good bone formation

on the previous necrosis site

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

A.G. After 3 months

Clin. Ev: No pain

ROM complete

TC: No progression of necrosis

No collapse of the head

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

A.G. After 5 months

Clin. Ev: No pain

ROM complete

RMN: stable necrosis

No collapse - Scaffold in situ

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

L.S. 41 Yrs - Male – Bilateral AVN after

prolunged cortisonic therapy

2

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

L.S. Post op

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

L.S. Post 2 months

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

L.S. Post 5 months TC

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

3

Z.M. 28 Yrs – Male – TC guide

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

After 3 months

Post-op

Post 1 month

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

After 6 months

Clin. Ev. No pain – ROM complete

TC: No necrosis tissue - Scaffold in situ - No collapse

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

After 8 months

Clin. Ev. No pain – ROM complete

RMN: No necrosis tissue - Scaffold in situ - No collapse

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

R.G. 48 Yrs - Female - Post-traumatic AVN

4

slide78

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

R.G. Post-op

slide79

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

R.G. Post-op

1 month

3 months

6 months

slide82

G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

Post 4 months

Post 1 month

B.G. Post-op

TC post 3 months

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

8

A.D. 35 Yrs - Female – Post-traumatic AVN

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

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G.M. Calori - E. Mazza

Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

PRELIMINARY RESULTS

  • 17 good
    • no pain
    • good function
    • expected integration of the biotechnologies
    • no head collapse
  • 2 poor
    • progression of the necrosis
    • pain
    • poor functional status
    • 1 sub-trochanteric fracture after trauma
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Collapse Scaffold + MSC

Model & BMP-7

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

HISTOLOGY

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

COMPLICATION

6

B.E. 56 Yrs - Female – Bilateral AVN

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

Post 10 days – trauma - nailing

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Economic Feasibility

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Trattamento chirurgico della necrosi asettica della testa del femore

Cost Analysis

PTS CARE

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ISTITUTO G. PINI – UNIVERSITA’ DI MILANO

U.O.C. CHIRURGIA ORTOPEDICA RIPARATIVA

Direttore: G. M. Calori

AVN Trattamento della necrosi avascolaredella testa del femore

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