Complicazioni di pazienti con tumori ossei trattati con carbonio

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 18969 (2022) Citare questo articolo

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Le piastre in fibra di carbonio (CF) rappresentano un'alternativa promettente alle piastre metalliche. Tuttavia, l’esperienza riportata in oncologia ortopedica rimane limitata. Lo scopo di questo studio era di identificare le complicanze dei pazienti con tumori ossei trattati con piastre CF. Tra febbraio 2015 e maggio 2021, 13 centri hanno registrato retrospettivamente pazienti con tumori ossei ricostruiti utilizzando piastre CF. Sono state identificate le complicanze e sono stati annotati i tempi e l'eziologia delle complicanze. Complicazioni simili sono state tabulate e classificate in base a complicanze meccaniche, non meccaniche e pediatriche. Le complicazioni meccaniche includevano: (1) mobilizzazione asettica o mancata unione dell'ospite dell'innesto e (2) complicazioni strutturali. Le complicanze non meccaniche includevano: (3) complicanze dei tessuti molli, (4) infezione e (5) progressione del tumore. Complicazioni pediatriche specifiche includevano (6) arresto della crescita con conseguente deformità longitudinale o angolare. Sono stati inclusi novantasei pazienti con un tempo di follow-up mediano di 35 mesi. In totale, 22 (23%) pazienti hanno avuto complicanze. Le complicazioni meccaniche includevano: 1 (1%) mobilizzazione asettica, 2 (2%) pseudoartrosi e 7 (7%) complicazioni strutturali. Le complicanze non meccaniche includevano 1 (1%) complicanza dei tessuti molli, 4 (4%) infezioni e 5 (5%) progressioni tumorali. Complicanze pediatriche si sono verificate in 2 (2%) pazienti. Questo studio suggerisce che le piastre CF sono sicure da usare nelle ricostruzioni impegnative dopo resezioni di tumori ossei, presentando un profilo di complicanze apparentemente basso.

Il metallo è stato il fondamento degli impianti ortopedici. I vantaggi includono elevata resistenza e rigidità, facilità di lavorazione e basso costo1. Molti metalli offrono anche una buona duttilità che consente loro di essere piegati manualmente durante l'intervento per adattarli all'anatomia superficiale dell'osso o alla ricostruzione1,2. Tuttavia, uno dei principali svantaggi per il paziente oncologico è la sua radiodensità che provoca artefatti metallici nell'imaging radiografico. Ciò preclude una visualizzazione radiografica accurata per il follow-up oncologico o la consolidazione ossea e impedisce una precisa pianificazione della radioterapia3,4. Inoltre, la rigidità del metallo (200 gigapascal [GPa] per l'acciaio inossidabile e 110 GPa per il titanio) è molto superiore a quella dell'osso corticale umano (12 GPa), il che può proteggere l'osso sottostante dallo stress e può portare a una ridotta qualità dell'osso5,6 . Altri svantaggi degli impianti metallici includono una durata a fatica limitata, la possibilità di generazione di detriti da usura, saldatura a freddo e corrosione1,6,7. Di conseguenza, esiste una richiesta di impianti ortopedici migliorati.

La fibra di carbonio (CF), rinforzata con polietereterchetone, è uno dei materiali implantari innovativi e promettenti nel campo dell'oncologia ortopedica. Le piastre CF sono sempre più utilizzate e offrono numerosi vantaggi rispetto al metallo. In primo luogo, la radiolucenza di CF consente una precisa pianificazione della radioterapia e una migliore visualizzazione radiologica delle recidive tumorali locali e della guarigione ossea, facilitando così un migliore follow-up postoperatorio e la sorveglianza per i pazienti oncologici (Fig. 1)8,9,10,11. In secondo luogo, il modulo di elasticità della CF (13 GPa) è più vicino a quello dell’osso corticale (12 GPa)12. In terzo luogo, il CF ha la capacità di resistere a una resistenza alla fatica prolungata rispetto alle attuali piastre metalliche12. Pertanto, le proprietà biomeccaniche della FC dovrebbero teoricamente migliorare la guarigione ossea e ridurre i rischi di complicanze. Infine, altri vantaggi specifici del materiale includono una rimozione più semplice dell'impianto grazie alle viti metalliche e alla placca polimerica (nessuna saldatura a freddo) e l'assenza di allergia metallica13.

Tumore a cellule giganti nel femore distale destro trattato con cemento osseo durante il curettage utilizzando una placca metallica (a) e una placca in fibra di carbonio (b).

Nonostante questi vantaggi, i compositi CF hanno mostrato rotture fragili nelle prove di trazione e flessione14. Quando ciò accade, il materiale si rompe in più frammenti solidi invece di deformarsi o deformarsi sotto carico. Ciò è stato riportato, sotto carico sovrafisiologico in vitro, in 2 su 12 fratture comminute simulate del perone distale trattate con placche CF15. Inoltre, si è verificata la rottura intraoperatoria della placca durante l'inserimento di una vite per ottenere una riduzione della frattura serrando la placca all'osso in 3 delle 78 placche CF dell'omero prossimale in pazienti non oncologici16. La rottura intraoperatoria della placca è stata segnalata anche in 5 delle 110 fratture del radio distale trattate con placche CF volari13. Per quanto riguarda i pazienti oncologici, è stato segnalato il fallimento di una piastra CF 4 mesi dopo l'impianto in un paziente di 75 anni affetto da linfoma, mentre il decorso postoperatorio di 2 piastre CF è stato regolare (maschio di 77 anni con metastasi di carcinoma prostatico nell'omero e nell'omero). Paziente di 17 anni con uno schwannoma intraosseo della tibia con 6 e 8 mesi di follow-up, rispettivamente)17,18.