Per oltre quarant'anni la protesi di ginocchio ha avuto un unico obiettivo geometrico: riportare l'arto a un asse meccanico perfettamente rettilineo, indipendentemente da come quell'arto fosse costruito prima della malattia. È il cosiddetto allineamento meccanico, e va detto subito che ha funzionato: è il motivo per cui oggi la protesi di ginocchio è uno degli interventi più affidabili della chirurgia ortopedica, con impianti che durano decenni.
Il limite non è emerso dalle radiografie, ma dai pazienti. Nonostante impianti moderni e interventi tecnicamente ineccepibili, una quota costante di persone continua a riferire un ginocchio che «non sente proprio»: rigido, estraneo, funzionante ma non naturale. Nello studio di riferimento su 1703 protesi primarie, circa un paziente su cinque (19%) non si dichiarava soddisfatto del risultato a un anno dall'intervento1.
Il secondo dato spiega in parte il primo. Nel 2012 Bellemans e colleghi hanno radiografato sotto carico un gruppo di giovani adulti asintomatici fra i 20 e i 27 anni, cioè persone senza alcuna artrosi: quasi un terzo degli uomini e quasi un quinto delle donne aveva un ginocchio varo di almeno 3° — non per usura, ma per costituzione, fin dalla fine dell'accrescimento2. Per queste persone l'asse rettilineo non è la normalità da ripristinare: è una posizione che il loro ginocchio non ha mai conosciuto, e a cui i legamenti non si sono mai adattati.
La classificazione CPAK
Nove fenotipiSe l'anatomia di partenza conta, serve un modo rigoroso per descriverla. Nel 2021 MacDessi e collaboratori hanno proposto la CPAK — Coronal Plane Alignment of the Knee — dopo aver analizzato le radiografie sotto carico di 500 ginocchia sane e 500 ginocchia artrosiche3. È oggi la classificazione più utilizzata al mondo per descrivere il ginocchio sul piano frontale.
La CPAK incrocia due sole variabili, entrambe misurabili su una teleradiografia degli arti inferiori sotto carico:
aHKA — l'allineamento costituzionale
L'HKA aritmetico stima quale fosse l'asse dell'arto prima che l'artrosi lo deformasse. Si calcola con una sottrazione fra i due angoli ossei, escludendo così l'usura cartilaginea e la lassità legamentosa che alterano l'asse misurato direttamente4:
JLO — l'obliquità della linea articolare
Descrive quanto è inclinata l'interlinea rispetto al suolo: due ginocchia possono avere lo stesso asse complessivo ma una linea articolare orientata in modo del tutto diverso, e la differenza conta per il bilanciamento dei legamenti.
Incrociando le tre categorie di aHKA (varo, neutro, valgo) con le tre di JLO (apice distale, neutra, apice prossimale) si ottengono i nove fenotipi della matrice CPAK.
| JLO ↓ / aHKA → | Varo aHKA < −2° | Neutro aHKA 0° ± 2° | Valgo aHKA > +2° |
|---|---|---|---|
| Apice distale JLO < 177° |
Tipo Ivaro · apice distale | Tipo IIneutro · apice distale | Tipo IIIvalgo · apice distale |
| Neutra JLO 177–183° |
Tipo IVvaro · neutra | Tipo Vneutro · neutra | Tipo VIvalgo · neutra |
| Apice prossimale JLO > 183° |
Tipo VIIvaro · apice prossimale | Tipo VIIIneutro · apice prossimale | Tipo IXvalgo · apice prossimale |
In evidenza i tre fenotipi più frequenti nella casistica originale. I confini indicati sono quelli della pubblicazione di riferimento: aHKA neutro 0° ± 2°, JLO apice distale < 177°, apice prossimale > 183°3.
| Fenotipo | Ginocchia sane | Ginocchia artrosiche |
|---|---|---|
| Tipo II — neutro, apice distale | 39,2% | 32,2% |
| Tipo I — varo, apice distale | 26,4% | 19,4% |
| Tipo V — neutro, linea neutra | 15,4% | 14,6% |
| Tipi VII, VIII, IX — apice prossimale | rari in entrambe le popolazioni | |
Il dato più importante non è quale fenotipo prevalga, ma che la distribuzione sia sostanzialmente la stessa nelle ginocchia sane e in quelle artrosiche: la forma costituzionale del ginocchio non viene creata dall'artrosi, esisteva già prima. Va segnalato che studi successivi hanno documentato una marcata variabilità geografica nella distribuzione dei fenotipi, con una netta prevalenza del tipo I nelle popolazioni asiatiche: i valori qui riportati descrivono la casistica australo-belga originale, non una costante universale5.
Le strategie di allineamento
Dal 1970 a oggiAttorno a questi concetti si sono sviluppate strategie diverse, che non sono scuole di pensiero contrapposte ma gradini di un percorso: ognuna nasce per correggere un limite della precedente.
| Strategia | Obiettivo | Limite |
|---|---|---|
| MA — meccanico | Asse rettilineo per tutti (HKA 0°) | Ignora l'anatomia individuale; richiede release legamentosi nei vari costituzionali |
| aMA — meccanico adattato | Asse quasi rettilineo, con tolleranza di pochi gradi | Compromesso parziale: attenua il problema senza risolverlo |
| KA — cinematico puro | Ricostruire esattamente l'anatomia pre-artrosica | Nei casi estremi riproduce deformità potenzialmente dannose per l'impianto |
| rKA — cinematico ristretto | Ricostruire l'anatomia, ma entro confini di sicurezza6 | Difficile da eseguire con precisione senza navigazione o robot |
| iKA — cinematico inverso | Partire dalla tibia e regolare il femore sui gap in tensione7 | Evidenza clinica ancora a breve-medio termine |
La strategia che utilizzo è l'iKA ristretto (restricted inverse kinematic alignment): tibia per prima, femore di conseguenza, il tutto entro la zona di sicurezza. Winnock de Grave e colleghi hanno riportato per questa tecnica una soddisfazione superiore e un miglioramento significativo dell'Oxford Knee Score rispetto all'allineamento meccanico adattato, pur senza differenze cliniche maggiori a 12 mesi7.
La zona di sicurezza
«Ristretto» non è un dettaglio linguistico: è ciò che separa questa tecnica dal cinematico puro. L'anatomia del paziente viene riprodotta solo finché rientra in limiti che la letteratura indica come affidabili nel tempo; oltre quei limiti si corregge verso il confine. Nella formulazione più diffusa la zona di sicurezza prevede LDFA e MPTA compresi fra 86° e 93°, con l'allineamento complessivo contenuto entro pochi gradi dal neutro6,8. Un ginocchio molto varo non viene quindi ricostruito «com'era»: viene riportato al bordo della zona sicura, che è cosa diversa sia dal raddrizzarlo del tutto sia dal riprodurne la deformità.
Perché il fenotipo cambia l'intervento
L'evidenzaIl punto che rende la CPAK clinicamente utile, e non solo descrittiva, è questo: nello studio originale i ginocchi sono stati operati con navigazione ottica e si è misurato, con sensori di pressione, quanti raggiungessero un bilanciamento legamentoso ottimale a seconda della strategia adottata. La differenza fra allineamento cinematico e meccanico non è uniforme — dipende dal fenotipo3.
| Fenotipo | Allineamento cinematico | Allineamento meccanico | Significatività |
|---|---|---|---|
| Tipo I — varo, apice distale | 100% | 15% | p < 0,001 |
| Tipo II — neutro, apice distale | 78% | 46% | p = 0,018 |
| Tipo IV — varo, linea neutra | 89% | 0% | p < 0,001 |
Sono riportati i tre fenotipi in cui la differenza ha raggiunto la significatività statistica. Nel tipo IV, il più penalizzato, nessun ginocchio allineato meccanicamente ha raggiunto il bilanciamento ottimale secondo i criteri dello studio. È il motivo per cui conoscere il fenotipo prima di operare non è un esercizio accademico: indica in quali pazienti la personalizzazione dell'allineamento ha più probabilità di fare la differenza.
Il software di pianificazione
Come lavoroHo sviluppato un programma che applica questo metodo caso per caso. Su una teleradiografia sotto carico vengono posizionati undici punti di repere — centro della testa femorale, corticali e rima articolare di femore e tibia, centro della caviglia. Da questi il programma ricava LDFA, MPTA, aHKA, JLO, il fenotipo CPAK e, soprattutto, i gradi esatti dei due tagli ossei.
L'equazione che governa il planning
Qui sta il cuore del metodo, ed è il punto in cui il programma va oltre la descrizione. Una volta deciso l'allineamento che si vuole ottenere e scelto il taglio della tibia, il taglio del femore non è più una questione di sensibilità manuale: è determinato.
Il bilanciamento dei gap in tensione resta il controllo intraoperatorio decisivo — circa 1 mm di asimmetria in estensione corrisponde a circa 1° di taglio femorale — ma diventa la verifica di una decisione presa a tavolino, non il criterio con cui la si improvvisa in sala.
Muovendo il cursore l'allineamento finale non cambia mai: resta quello nativo del paziente. A cambiare è l'obliquità della linea articolare, che si sposta di 2° per ogni grado di taglio. Il programma completo applica lo stesso calcolo alla radiografia reale e mostra il risultato ricostruendo l'immagine con l'arto nel nuovo allineamento.
Le radiografie non lasciano il dispositivo
Il programma funziona interamente dentro il browser. Quando una radiografia viene caricata non viene inviata ad alcun server: nessun caricamento, nessuna copia conservata online, nessun trattamento da parte di terzi. L'immagine resta nella memoria del dispositivo in uso e scompare alla chiusura della pagina, salvo che l'operatore scelga di salvare il caso in locale. Il software funziona anche senza connessione a internet.
Cosa questo metodo non promette
OnestàL'allineamento personalizzato è una direzione promettente, non una certezza acquisita. È corretto dirlo con chiarezza, perché la differenza fra informazione e pubblicità sta esattamente qui.
- L'evidenza è a breve e medio termine. Le revisioni sistematiche indicano che il cinematico ristretto è clinicamente non inferiore al meccanico nel breve-medio periodo: i dati a venti o trent'anni, che per il meccanico esistono, per queste tecniche non ci sono ancora.
- Non tutti i pazienti ne traggono lo stesso beneficio. I dati sul bilanciamento mostrano vantaggi netti in alcuni fenotipi e differenze non significative in altri.
- Un software non opera. Il programma calcola su punti che posiziono io: la qualità del risultato dipende dalla correttezza dei reperi, dalla radiografia e dall'esecuzione in sala.
- La deformità grave resta un limite. Oltre la zona di sicurezza si corregge, e la scelta torna a essere un compromesso clinico.
Il vantaggio reale del metodo non è la promessa di un ginocchio perfetto, ma un modo di decidere trasparente e riproducibile: i numeri sono espliciti, verificabili prima dell'intervento e confrontabili con il risultato ottenuto.
Le fonti
- Bourne RB, Chesworth BM, Davis AM, Mahomed NN, Charron KDJ. Patient satisfaction after total knee arthroplasty: who is satisfied and who is not? Clin Orthop Relat Res. 2010;468(1):57–63.
- Bellemans J, Colyn W, Vandenneucker H, Victor J. The Chitranjan Ranawat Award: is neutral mechanical alignment normal for all patients? The concept of constitutional varus. Clin Orthop Relat Res. 2012;470(1):45–53.
- MacDessi SJ, Griffiths-Jones W, Harris IA, Bellemans J, Chen DB. Coronal Plane Alignment of the Knee (CPAK) classification. Bone Joint J. 2021;103-B(2):329–337.
- Griffiths-Jones W, Chen DB, Harris IA, Bellemans J, MacDessi SJ. Arithmetic hip-knee-ankle angle (aHKA): an algorithm for estimating constitutional lower limb alignment in the arthritic patient population. Bone Jt Open. 2021;2(5):351–358.
- Pagan CA, Karasavvidis T, Lebrun DG, Jang SJ, MacDessi SJ, Vigdorchik JM. Geographic variation in knee phenotypes based on the coronal plane alignment of the knee classification: a systematic review. J Arthroplasty. 2023;38(9):1892–1899.e1.
- Almaawi AM, Hutt JRB, Masse V, Lavigne M, Vendittoli PA. The impact of mechanical and restricted kinematic alignment on knee anatomy in total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 2017;32(7):2133–2140.
- Winnock de Grave P, Luyckx T, Claeys K, Tampere T, Kellens J, Müller J, Gunst P. Higher satisfaction after total knee arthroplasty using restricted inverse kinematic alignment compared to adjusted mechanical alignment. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2022;30(2):488–499.
- Winnock de Grave P, Kellens J, Luyckx T, Tampere T, Lacaze F, Claeys K. Inverse kinematic alignment for total knee arthroplasty. Orthop Traumatol Surg Res. 2022;108(5):103305.
- Winnock de Grave P, Luyckx T, Van Criekinge T, et al. Inverse kinematic alignment accommodates native coronal knee alignment better in comparison to adjusted mechanical alignment and restricted kinematic alignment. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2023;31(9):3765–3774.
