Reoperações e resultados radiográficos de médio prazo do uso de cone de metal trabecular de tântalo nas artroplastias do joelho

Resumo

Objetivo

O manejo da perda óssea representa um grande desafio em cirurgias de revisão de artroplastia do joelho (rATJ) e em artroplastias totais do joelho (ATJ) primárias complexas. O objetivo do presente estudo foi avaliar os resultados em médio prazo (seguimento mínimo de 5 anos) das reconstruções de joelho nas quais cones de metal trabecular (MT) de tântalo foram utilizados para tratamento de defeitos ósseos tipos 2 e 3, de acordo com a classificação proposta pela Anderson Orthopaedic Research Institute (AORI).

Métodos

Feita análise retrospectiva dos prontuários dos pacientes operados entre julho de 2008 e novembro de 2014, coletando-se os seguintes dados: idade, gênero, lateralidade, índice de massa corporal, etiologia da artrose, comorbidade, classificação AORI da falha óssea, causa da revisão da artroplastia total do joelho, reinternações, reoperações, complicações peri- e pós-operatórias, ocorrência de osteointegração radiográfica e manutenção da função de suporte do MT.

Resultados

Foram avaliados 11 pacientes com tempo médio de seguimento de 7,28 anos (desvio padrão [DP] = 1,88; variação = 5,12–10 anos), sendo que 1 paciente foi submetido a artroplastia primária, 6 a artroplastia de revisão e 4 a segunda revisão de artroplastia (re-revisão). Três pacientes necessitaram de quatro reoperações devido a complicações com a ferida operatória, a lesão do mecanismo extensor e a soltura do componente femoral. Sinais de osteointegração dos cones trabeculados foram observados em todos os pacientes. Não observamos migração do cone de MT ou dos componentes protéticos.

Conclusão

Os cones metafisários de tântalo foram capazes de prover suporte estrutural eficiente aos implantes protéticos com sinais radiográficos de osteointegração em médio prazo.

Palavras-chave
artroplastia do joelho; osteointegração; prótese do joelho; materiais biocompatíveis

Abstract

Objective

The management of bone loss represents a challenge in revisions of total knee arthroplasty (rTKA) and in complex primary total knee arthroplasties (TKAs). The purpose of the present study was to evaluate the midterm outcomes (5-year minimum follow-up) of knee reconstructions with tantalum trabecular metal (TM) cones on bone defects Anderson Orthopaedics Research Institute (AORI) 2 and 3.

Materials and MethodsA retrospective analysis of the medical records of patients operated on between July 2008 and November 2014 was performed, collecting the following data: age, gender, laterality, body mass index, etiology of arthrosis, comorbidities, AORI classification of bone defects, causes for revision, readmissions, reoperations, perioperative and postoperative complications, radiographic signs of osteointegration, and maintenance of the TM support.

Results

A total of 11 patients with a mean follow-up of 7.28 years (standard deviation [SD] = 1.88; range = 5.12–10 years) was evaluated, with 1 patient operated upon for a primary arthroplasty, 6 for revision arthroplasties, and 4 for a second revision arthroplasty (re-revision).

There were complications with the surgical wound, injury to the extensor mechanism and loosening of the femoral component in three of the patients that led to the necessity of four procedures due to complications with the surgical wound, injury to the extensor mechanism and loosening of the femoral component. Radiological signs of osteointegration of the trabecular cones were observed in all patients. We did not observe migration of the TM cones or the prosthetic components in the sample.

Conclusion

The tantalum metaphyseal cones were able to provide efficient structural support to prosthetic implants with radiographic signs of osteointegration in the medium term.

Keywords
arthroplasty, replacement, knee; osteointegration; knee prosthesis; biocompatible materials

Introdução

O manejo da perda óssea representa um enorme desafio nas revisões de artroplastia total do joelho (RATJs) e também nas artroplastias totais do joelho (ATJs) primárias complexas. A deficiência óssea apresenta, normalmente, etiologia multifatorial, como a evolução do processo da patologia articular, o desenho da prótese antiga, o mecanismo da falha, ou, até mesmo, erros técnicos na cirurgia primária ou dificuldades na remoção de implantes fixos.¹,²

Diversas classificações dos defeitos ósseos foram propostas, e a mais utilizada atualmente é a desenvolvida pelo Anderson Orthopaedics Research Institute (AORI, na sigla em inglês). Neste sistema, o defeito é classificado após a remoção do implante. Defeitos do tipo 1 apresentam osso metafisário intacto com pequenas falhas que não comprometem o implante de revisão, defeitos do tipo 2 comprometem o osso metafisário de um (2A) ou de ambos os côndilos femorais ou platôs tibiais (2B), e os do tipo 3 apresentam falha cortical e esponjosa na metáfise, ocasionalmente associada a destacamento dos ligamentos colaterais.³

O manejo adequado dos defeitos depende, entre outros fatores, do tamanho, da localização, da configuração e do acometimento da cortical. Assim sendo, existem diversas opções para o tratamento destas deficiências ósseas, tais como: metilmetacrilato associado a parafusos, aumentos metálicos modulares, enxerto ósseo autólogo, enxerto estrutural homólogo e, mais recentemente, metal trabecular (MT) em forma de cones ou sleeves metafisários.²-⁵

Apesar da existência destas opções, permanece controverso qual seria a opção ideal para tratamento dos defeitos AORI 2 ou 3.⁴ O enxerto estrutural homólogo, apesar de amplamente utilizado, apresenta significativas desvantagens, tais como: reabsorção óssea, fratura do enxerto, não união do enxerto ao osso do hospedeiro, possibilidade de transmissão de doenças e disponibilidade de limitado quantitativo de banco de tecidos.⁵ Outra importante limitação deste método refere-se ao questionamento quanto à durabilidade de função de suporte em médio e longo prazo.⁶

Assim sendo, os cones de MT de tântalo representam uma opção moderna para tratamento destas grandes falhas ósseas,⁶-⁸ haja vista seu maior potencial de fixação biológica e, assim, de promoção de suporte estrutural e estabilidade mecânica imediata. Diversos estudos demonstraram a efetividade dos cones de tântalo em proporcionar fixação estável, suporte estável e elevado índice de osteointegração, com bons resultados em curto prazo.⁶-¹¹ Entretanto, o acompanhamento de longo prazo é necessário para avaliar a durabilidade destas reconstruções.

O objetivo do presente estudo foi avaliar os resultados a médio prazo, com seguimento mínimo de 5 anos, das ATJs primárias complexas e de revisão nas quais cones metafisários de tântalo foram utilizados para o tratamento de grandes defeitos ósseos tibiais e/ou femorais.

Materiais e Métodos

Após a aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa (CAAE n° 06896019.8.0000.5273), foi realizada uma análise retrospectiva dos prontuários de todos os pacientes submetidos a cirurgia primária ou de revisão de ATJ nos quais foram utilizados cones de MT no período compreendido entre julho de 2008 a novembro de 2014. Não houve limite de idade nem restrição quanto ao gênero dos participantes.

Foram coletados os seguintes dados de todos os pacientes: idade, gênero, lateralidade, índice de massa corporal (IMC), etiologia da artrose, comorbidades, classificação AORI da falha óssea, causa da revisão da ATJ, dados de eventuais reinternações, reoperações, complicações perioperatórias, complicações pós-operatórias e desfecho.

Os defeitos ósseos foram categorizados de acordo com a classificação de AORI pelos três autores seniores do trabalho e, em caso de discordância, foi optada pela classificação da maioria dos autores. Estes autores também realizaram a análise da sequência de radiografias para determinação da ocorrência de osteointegração, assim como da manutenção da função de suporte dos cones de tântalo. O critério para definir a ocorrência de osteointegração dos cones de tântalo foi a existência de reação trabecular na interface metal trabecular-osso hospedeiro, configurada pela presença de esclerose óssea associada à inexistência de linhas de radioluscência. A manutenção da função de suporte foi avaliada por meio de eventual migração dos implantes ou pela presença de linha de radioluscência progressiva.

As análises descritivas para os dados quantitativos foram realizadas, sendo apresentadas as médias, acompanhadas dos respectivos desvios padrão ( ± DP), medianas, valores mínimos e máximos e primeiro e terceiro intervalo interquartil (IQ). As variáveis categóricas foram expressas através de suas frequências e porcentagens. Todas as análises foram realizadas no software IBM SPSS Statistics for Windows, versão 21 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) com nível de significância de α = 0,05. Não foi realizado o cálculo da sobrevivência do implante devido ao baixo número de participantes na pesquisa.

Resultados

No período de novembro de 2008 a novembro de 2014, foi utilizado MT para tratamento de grandes defeitos ósseos em 19 cirurgias de artroplastia primária complexa ou de revisão do joelho. Um paciente evoluiu para óbito devido a complicações clínicas 40 dias após a cirurgia. Outro paciente apresentou fratura periprotética e infecção profunda após a síntese, sendo submetido a amputação 2 anos após a cirurgia inicial. Seis pacientes foram excluídos devido a perda de seguimento. Portanto, 11 pacientes apresentaram evolução mínima de 5 anos após a implantação do MT metafisário e tiveram seus dados analisados (►Figuras 1 e 2).

Fig. 1
Número de cirurgias e motivos de exclusão.

Fig. 2
(A e B) Radiografias em anteroposterior e perfil de soltura asséptica do componente femoral; (C) aspecto intraoperatório da perda óssea; (D) cone femoral de metal trabecular implantado; (E e F) radiografias pós-operatórias.

O tempo médio de seguimento do estudo foi de 7,28 anos (DP = 1,88; variação = 5,12–10 anos). A idade média dos pacientes no procedimento foi de 67,54 anos (DP = 10,74 anos; variação = 45–86 anos). Destes pacientes, 8 eram do sexo feminino (72,72%) e 3 do sexo masculino (27,27%). O IMC médio foi de 29,78 kg/m² (DP = 6,36; variação = 22,76–43,41 kg/m²). A mediana do tempo de internação foi de 6 dias (IQ = 4,50–7,50). A distribuição do escore de comorbidade de Charlson variou de 0 a 5, sendo que a maioria dos pacientes apresentou índice de Charlson 2.

Quatro procedimentos foram realizados no joelho direito e sete no esquerdo. Um paciente portador artropatia neuropática de Charcot foi submetido a ATJ primária (9,09%). Outros 6 pacientes foram submetidos a artroplastia de revisão (54,55%), e segunda revisão (re-revisão) de artroplastia foi realizada em 4 casos (36,26%). A ►Figura 3 demonstra a distribuição entre falhas sépticas e assépticas das causas de revisão de ATJ e de re-revisão de ATJ. A ►Tabela 1 demonstra as causas das falhas assépticas.

Tabela 1
Causas das falhas assépticas

	Revisão	Re-Revisão
Dor	1	0
Instabilidade	1	1
Soltura asséptica	2	1
	4	2

Fig. 3
Distribuição das causas de falha da artroplastia total de joelho que necessitaram cones metafisários de tântalo para tratamento do defeito ósseo.

Quanto às vias cirúrgicas, a cirurgia foi realizada por acesso convencional em 9 cirurgias (81,81%) e por acesso estendido em 2 cirurgias. O acesso de Coonse-Adams foi utilizado em um caso de re-revisão asséptica, enquanto a osteotomia da tuberosidade anterior da tíbia (TAT) foi a escolha em uma cirurgia de revisão asséptica.

Em oito pacientes, foram utilizados implantes constritos (Rotating Hinge Knee – Zimmer Biomet, Warsaw, IN, EUA), e em três pacientes foram utilizados implantes semiconstritos (Legacy Constrained Condilar Knee – Zimmer Biomet, Warsaw, IN, EUA ou Total Condylar 3–DePuy Synthes, West Chester, PA, EUA).

Cone metafisário de tântalo foi implantado na tíbia em 10 pacientes, enquanto cones femorais foram necessários em 2 pacientes, sendo que em 1 paciente foi utilizado metal trabecular no fêmur e na tíbia. A ►Tabela 2 demonstra a classificação do defeito ósseo. O paciente que necessitou de cone de tântalo no fêmur e na tíbia apresentou defeito AORI 3 no fêmur e 2b na tíbia (►Figura 4).

Fig. 4
(A e B) Radiografias pré-operatórias demonstrando falha de prótese do joelho com defeito tibial medial devido a afundamento do componente; (C e D) radiografias pós-operatórias demonstrando tratamento do defeito ósseo com cone metafisário tibial.

Tabela 2
Classificação dos defeitos manejados com cones de metal trabecular

	Tíbia	Fêmur
1	0	0
2a	1	0
2b	6	0
3	3	2
	10	2

A análise dos exames radiográficos sequenciais evidenciou que todos os 11 pacientes apresentaram sinais de osteointegração do implante. Não observamos em nenhum paciente perda ou migração do cone de metal trabecular ou dos componentes protéticos e não foram observados sinais de osteólise nos casos avaliados.

Dois pacientes apresentaram complicações precoces, sendo que um deles evoluiu com hematoma subcutâneo que necessitou de dois curativos no centro cirúrgico para drenagem, o primeiro 4 dias após a cirurgia e o segundo 15 dias após a cirurgia. O segundo paciente evoluiu com erisipela no membro inferior operado 20 dias após a cirurgia, necessitando de internação para antibioticoterapia e evoluindo com resolução do quadro. Durante o período do estudo, não verificamos a ocorrência de complicações ou de reoperações relacionadas diretamente ao uso do cone de tântalo.

Durante o período de seguimento, dois pacientes necessitaram de reoperações, totalizando quatro cirurgias. Um deles, já citado anteriormente pela drenagem de hematoma em duas abordagens, foi submetido a transplante de mecanismo extensor em decorrência de osteonecrose e fragmentação da patela nativa após 4 anos de evolução. O segundo paciente não apresentava cone femoral de tântalo e evoluiu com soltura associada a afundamento do componente femoral após 9 anos da cirurgia inicial, sendo submetido à revisão somente do componente femoral. Durante a avaliação intraoperatória, o tântalo tibial encontrava-se fixo e com sinais osteointegração (►Figura 5).

Fig. 5
Evolução e complicações dos pacientes submetidos a cirurgia com utilização de cones de metal trabecular.

Discussão

O tratamento ideal dos grandes defeitos ósseos em artroplastia primárias complexas ou de revisão do joelho permanece indefinido. Mais recentemente, cones de MT de tântalo demonstraram resultados promissores em avaliação de curto prazo para o tratamento destas falhas ósseas. Entretanto, a duração da capacidade de suporte, assim como os resultados clínicos no médio e longo prazo, necessitam de evidências.¹²-¹⁹ Nosso principal resultado foi demonstrar a inexistência de falhas mecânicas e migração dos componentes protéticos com a utilização de cones metafisários em avaliação de médio prazo.

Embora os resultados clínicos de curto prazo com cones de tântalo sejam favoráveis,⁶-⁹,¹¹,²⁰-²³ existem poucos estudos avaliando os resultados de médio prazo.²⁴-²⁶ O tântalo é um metal de transição que permanece relativamente inerte in vivo. É uma estrutura de células-abertas em dodecaedros em sequência, simulando, portanto, a microestrutura do osso esponjoso. Portanto, é bastante atrativo como biomaterial devido à sua baixa rigidez, alta porosidade, alto coeficiente de fricção, além de servir como estrutura para atividade osteoblástica. Em geral, o crescimento ósseo nos poros ocorre em média 13% em 2 semanas, 53% em 4 semanas e até 80% em 1 ano, sendo possível verificar evidências de osteointegração nas radiografias em um período médio de 36 meses.²⁷ O baixo módulo de elasticidade, semelhante ao osso cortical e esponjoso, reduz a reabsorção óssea na periferia do implante por distribuição inadequada de carga, favorecendo a manutenção da densidade mineral óssea ao redor do implante. Esta é uma vantagem, considerando a necessidade frequente de alto nível de constrição em artroplastias de revisão e ATJs primárias complexas.²⁸ Em nosso estudo, foram utilizados implantes semiconstritos em três pacientes e constritos em oito pacientes.

Além disso, o alto coeficiente de fricção proporciona uma estabilidade mecânica imediata; portanto, a impacção dos cones no osso metafisário oferece forte suporte mecânico instantâneo que permite controlar as forças rotacionais dos implantes, protegendo a fixação e auxiliando o crescimento ósseo do hospedeiro. A transferência de estresse adequado também permite o uso de hastes mais curtas.²⁵,²⁸ Outras características importantes são a baixa citotoxicidade e a capacidade de ativação leucocitária, tornando-o um dos materiais mais biocompatíveis até o momento, com benefícios inclusive nas revisões sépticas.²⁵,²⁹

No presente estudo, 3 pacientes (36,36%) necessitaram de 4 reoperações devido a complicações com a ferida operatória, o mecanismo extensor e a soltura do componente femoral. Esta taxa é superior à encontrada na metanálise realizada por Divano et al.,³⁰ que ao analisar 19 estudos demostrou uma taxa média de reoperações de 16,19%; contudo, as reoperações no nosso estudo não foram relacionadas diretamente às complicações do cone metafisário. Entretanto, a maioria dos estudos dessa metanálise apresentou resultados precoces do uso dos cones de tântalo, com seguimento médio de 3,65 anos. Nossas taxas aproximam-se do das do estudo com seguimento maior como o apresentado por Kamath et al.,²⁵ que avaliaram, durante 70 meses, 63 pacientes que foram tratados com cones tibiais em revisões de ATJ e apresentaram 24% de reoperações. De modo similar, nossa taxa também se aproxima da taxa de sobrevida de reoperações encontrada por Potter et al.,²⁴ de 70% em 5 anos.

Em nossa amostragem, todos os pacientes apresentaram sinais de osteointegração na última radiografia do seguimento. Estes resultados estão em concordância com outros estudos⁶-⁹,¹¹,²⁰-²² que avaliaram um total de 285 cones em 242 joelhos submetidos a revisão de ATJ e que demonstraram que em somente 2 joelhos (0,7%) não existiam sinais radiográficos de crescimento ósseo.

O presente estudo apresenta limitações, muitas das quais inerentes à pesquisa retrospectiva. Reconhecemos a subjetividade que a análise radiográfica apresenta, particularmente aquela realizada retrospectivamente, e tentamos mitigar esta imprecisão por meio do parecer de 3 cirurgiões com experiência de 13, 20 e 37 anos em cirurgia do joelho. Outro fator importante é que a população estudada é formada caracteristicamente de idosos, sendo possíveis, eventualmente, algumas perdas de seguimento por óbito. Além disso, o grupo de pacientes é relativamente pequeno, porém similar a estudos prévios.⁶-⁹,¹¹,²⁰-²³ Desta forma, em séries com limitado número de pacientes, é impossível detectar complicações incomuns e eventos de baixa frequência que podem ser clinicamente importantes. Não obstante, este é um dos poucos trabalhos no Brasil que descreve os resultados do tratamento de grandes defeitos ósseos com cones metafisários de tântalo.

Conclusões

No nosso estudo, os cones metafisários de tântalo foram capazes de prover suporte estrutural eficiente aos implantes protéticos com sinais radiográficos de osteointegração em médio prazo. Assim, a utilização de cones de metal trabecular representa uma opção atraente para o tratamento de grandes defeitos ósseos em artroplastias primárias complexas e em revisões de ATJs. Contudo, ainda são necessários estudos, preferencialmente prospectivos, com maior número de casos e maior tempo de seguimento.

• Suporte Financeiro
  Não houve suporte financeiro de fontes públicas, comerciais, ou sem fins lucrativos.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  21 Nov 2022
• Data do Fascículo
  Sep-Oct 2022

Histórico

• Recebido
  01 Abr 2020
• Aceito
  08 Jul 2021