Il termine “navigatore” è ormai di uso comune. Molti di noi utilizzano quotidianamente un “navigatore” quando,
in macchina, cercano di raggiungere un luogo sconosciuto con l’aiuto di un computer collegato a un sistema
satellitare che fornisce dati sulla direzione, la distanza, la velocità e il tempo mancante alla meta.
La “navigazione chirurgica computerizzata”, allo stesso modo, permette al chirurgo di conoscere, durante una
procedura chirurgica, dati precisi, visivi e numerici, sul suo operato.
In Ortopedia la navigazione può essere utilizzata in diversi campi: protesi totali dell’anca, del ginocchio,
ricostruzione del legamento crociato anteriore, vari tipi di osteosintesi per fratture di femore e di bacino,
complesse osteotomie di bacino e in chirurgia della colonna. In particolare, la navigazione computerizzata, nella
protesica d’anca e ginocchio e nella chirurgia del rachide, è oggi una realtà in molti centri ortopedici in tutto il mondo.
La navigazione computerizzata in ortopedia nasce ufficialmente nel 1991, presso i laboratori dell’Istituto Muller
(Berna), quando il professor Nolte inserisce la prima vite peduncolare con l’ausilio di un computer-navigatore
in una riproduzione in plastica di un rachide.
Nel gennaio del 1997 viene sviluppato un primo sistema di navigazione per l’inserimento della coppa protesica
nella chirurgia dell’anca che prevede una TAC pre-operatoria del bacino (CT-guided navigation). In questo caso
viene eseguita una TAC del bacino da protesizzare in fase pre operatoria. La TAC viene caricata sul navigatore e
il chirurgo esegue un lungo piano pre-operatorio simulando il posizionamento ideale della protesi. In fase operatoria il chirurgo deve far conoscere al computer l’esatta posizione del bacino al computer prima di poter iniziare la navigazione.
Un primo studio clinico sul navigatore TAC guidato fu eseguito nel 2001 per valutare, grazie al navigatore,
quanto una coppa avvitata possa cambiare antiversione durante il suo inserimento.
Alla fine del 2000 è pronto un nuovo sistema di navigazione, guidato dalla fluoroscopia intraoperatoria (CT-free
navigation). Vengono eseguite diverse fluorscopie al paziente sul letto operatorio. I dati visivi vengono immagazzinati direttamente sul computer tramite un sensore applicato al fluoroscopio e si inizia la navigazione.
Nello stesso periodo nascono i navigatori di ultima generazione che non necessitano di immagini diagnostiche
(Image-free o Imageless navigation). Questi navigatori si basano su vari modelli di anca immagazzinati precedentemente sul computer. Il chirurgo, in sala operatoria, tocca la superficie articolare dell’anca da protesizzare e il computer trova il modello, già memorizzato, più somigliante. Viene eseguito un rapido planning intraoperatorio e si inizia la navigazione.
I sistemi, inoltre, si differenziano in chiusi ed aperti. Quelli chiusi, sono dedicati e possono sviluppare solo il
software di una società produttrice di prodotti ortopedici e, quindi, vengono utilizzati per impiantare un solo
tipo di protesi. Gli altri, possono applicare diversi software, anche di società concorrenti, permettendo più
opzioni.
In realtà, tutti i sistemi nascono aperti. Motivi di marketing, di “affidabilità” e sviluppo progettuale, a volte,
orientano per l’esclusività.
Di ultimissima produzione i navigatori per l’inserimento della componente femorale nelle protesi di superficie.
Si tratta di navigatori imageless che permettono di aumentare l’accuratezza del passagio più complesso e critico
di questa procedura.

Qualsiasi sia il tipo di navigatore utilizzato (CT-guided, CT-free o Imageless) per poter eseguire una procedura
navigata sono necessari come minimo:
➢ Un computer, dove sono contenuti software, chiamati “moduli”, differenti per ogni tipologia di intervento.
➢ Una telecamera, connessa al computer, in grado di riconoscere l’esatto posizionamento nello spazio
dell’anca da protesizzare, degli strumenti e della protesi da inserire.
➢ Dei diodi emettitori di segnale o rifrangenti. Questi forniscono al computer le informazioni sulla posizione,
sullo spostamento, sulla direzione e sull’orientamento dell’osso e dei vari strumenti di lavoro.
➢ Strumenti dedicati e forniti di diodi che possano essere conosciuti e riconosciuti dal computer. Il più
importante e specifico strumento per la navigazione è il “pointer”. Si tratta di un puntatore collegato a un diodo
con cui il chirurgo fornisce al computer, toccandone la superficie, le informazioni sull’articolazione da protesizzare.

Durante la fase di navigazione vera e proprio il computer fornirà al chirurgo dati visivi e numerici del suo
operato. Tutto ciò viene visualizzato sullo schermo del computer, rendendo ben visibili al chirurgo, zone normalmente inaccessibili del campo operatorio. Sullo schermo sono visualizzate anche misurazioni di distanze ed
angoli, in tempo reale.
E’ possibile, in alcuni navigatori, ottenere un report di quanto accaduto durante la procedura navigata e del posizionamento finale della protesi.
Ma sono veramente necessari i navigatori in una chirurgia di routine come una protesi dell’anca ? Quanto sono
accurati i navigatori e quali sono le loro problematiche in chirurgia protesica dell’anca ?
Un divertente studio di Ala e collaboratori mostra chiaramente come i chirurghi ortopedici, anche se esperti,
non sempre abbiano una percezione precisa di come stiano impiantando una componente acetabolare. In questo
studio in cui veniva chiesto al chirurgo di quantificare i gradi di orientamento della protesi appena eseguita, viene mostrato come, dopo un riscontro TAC post operatorio, l’errore tra presunzione e realtà del posizionamento
raggiungeva valori enormi. Quindi la necessità di un navigatore non è poi così remota.
E’ da sottolineare come sia difficile valutare l’accuratezza di un navigatore e come siano stati sviluppati dei
modelli specifici.
Sono stati comunque eseguiti studi in laboratorio e clinici dell’accuratezza dei sistemi di navigazione.
I sistemi CT-guided e CR-free sono risultati i più affidabili anche in presenza di alterazioni morfologiche
dell’anca con un errore sotto i 5° nel 95% dei casi. Nella nostra esperienza iniziata nel 2001 al Policlinico
San Donato il navigatore CT-guided “Medivision” ha mostrato un errore medio nel fornire i valori degli angoli
di inclinazione e antiversione della coppa protesica in media di 3.9°. I controlli dei valori angolari del navigatore
erani stati eseguiti con TAC post operatorie.
I navigatori image-free o imageless hanno lo svantaggio di non essere teoricamente affidabili nei casi con
importanti alterazioni morfologiche dell’anca (displasia etc.). Sembrano comunque dare più accuratezza della
tecnica a mano libera nel posizionamento delle componenti protesiche. Sono paragonabili agli altri navigatori
(CT-guided e CR-Free ) se utilizzati in anche artrosiche morfologicamente normali.

Gli aspetti negativi legati alla navigazione sono:
➢ Il maggior tempo richiesto sia pre-operatorio che chirurgico. In realtà i navigatori imageless richiedono
pochi minuti aggiuntivi alla procedura (in media 8-10 minuti) e solo in fase intraoperatoria. I navigatori CT-Free
e CT-guided richiedono una media di 17 minuti in più rispetto ad una tecnica convenzionale. Inoltre i navigatori
CT-guided richiedono un planning pre-operatorio accurato che, nella mia esperienza, ha richiesto in media
20 minuti. Il prezzo da pagare per avere una navigazione CT-guided, più accurata nei casi complessi, è una TAC
preoperatoria e un tempo aggiuntivo totale di circa 40 minuti per procedura.
➢ Il possibile blocco del computer navigatore. Chiunque abbia esperienza di navigazione chirurgica sa
bene come questi computer siano rigidi nelle loro impostazioni di base e possano talvolta non permettere al
chirurgo di navigare. Questo ha, nella mente dei programmatori informatici, lo scopo di assicurare un massima
accuratezza del metodo e ridurre gli errori computer correlati. Spesso, in caso di blocco del computer, è possibile
riiniziare la procedura ma a costo di un prolungamento del tempo chirurgico e della possibilità di un nuovo
blocco.
➢ La non corrispondenza tra dati visivi-tangibili sul campo e i dati forniti dal navigatore. In questo caso
è buona norma sospendere la procedura. In genere si tratta di uno spostamento dei diodi emettitori non saldamente
ancorati all’osso. Alcuni sistemi riconoscono questa evenienza e bloccano la procedura automaticamente.
➢ Il rischio di contaminazione con i cavi del navigatore. Questa evenienza è oggi impossibile perché i
navigatori funzionano tramite diodi rifrangenti che non necessitano più di cavi. In ogni caso non sono state segnalate incidenze maggiori di infezioni inpazienti sottoposti a protesi dell’anca navigate con sistemi cablati.
Per concludere è bene ricordare come a tutt’oggi non siano stati ancora condotti studi clinici randomizzati su
larga scala sull’effettiva valenza clinica a lungo termine e il costo-beneficio dei navigatori in ambito di protesi
dell’anca. Di certo è stato stabilito, almeno nei lavori pubblicati, che la navigazione migliora l’accuratezza del
chirurgo nel posizionare le componenti protesiche. E’ noto anche come il posizionamento delle componenti sia
un elemento fondamentale per la sopravvivenza delle protesi dell’anca. In futuro, a nostro avviso, quindi,
sarà sempre più diffuso l’utilizzo routinario della navigazione.

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