Fenotipi CPAK e allineamento cinematico: perché l’anatomia individuale guida la mia scelta chirurgica

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Se metto in fila le radiografie sotto carico di venti pazienti che aspettano una protesi, la cosa che salta agli occhi non è quanto si somiglino, ma quanto siano diverse. C’è il ginocchio leggermente varo da sempre, quello con la rima articolare inclinata verso il basso medialmente, quello quasi neutro, quello valgo costituzionale che la persona si porta dietro fin dall’adolescenza. È esattamente questa variabilità che la classificazione dei fenotipi CPAK ha provato a mettere in ordine, ed è il motivo per cui, quando parlo di fenotipi CPAK e allineamento cinematico nello stesso discorso, non lo faccio per moda accademica: è il modo più onesto che conosco per spiegare perché ho scelto di riprodurre l’anatomia del paziente invece di forzarla in uno schema unico.

Cosa misura davvero la classificazione CPAK

La Coronal Plane Alignment of the Knee, proposta dal gruppo di MacDessi nel 2021, combina due parametri che fino a quel momento venivano spesso guardati separatamente: l’asse costituzionale dell’arto, stimato con l’aHKA (arithmetic HKA, cioè la differenza tra l’angolo tibiale prossimale mediale e quello femorale distale laterale), e l’orientamento della rima articolare, la joint line obliquity. Incrociando questi due assi si ottengono nove fenotipi. Non è un esercizio tassonomico fine a sé stesso: è una mappa di come è fatto un ginocchio prima che l’artrosi lo deformi.

Classificazione CPAK: griglia dei 9 fenotipi del ginocchio in base all'allineamento costituzionale (aHKA) e all'obliquità della rima articolare (JLO)
I nove fenotipi della classificazione CPAK con la frequenza nella popolazione artrosica. Figura adattata da Zhao G. et al., Arthroplasty 2025 (CC BY 4.0); frequenze da MacDessi et al., Bone Joint J 2021.

Il dato che trovo più istruttivo di quel lavoro è la distribuzione. Analizzando 500 ginocchia sane e 500 artrosiche, gli autori hanno trovato che il fenotipo più frequente è il Tipo II (circa 39% nei sani e 32% negli artrosici), seguito dal Tipo I (26% e 19%) e dal Tipo V (15% in entrambi i gruppi). I tipi VII, VIII e IX — quelli più estremi — sono rari. Tradotto: la maggior parte delle persone ha un ginocchio leggermente varo dal lato dell’arto, con una rima articolare un po’ obliqua. Quella che la chirurgia protesica ha trattato per decenni come la norma — l’asse meccanico neutro con rima orizzontale — è in realtà una minoranza.

Perché questo demolisce l’idea dell’asse neutro per tutti

Qui arriva il punto su cui ho una posizione netta. Per quarant’anni l’obiettivo della protesi è stato portare ogni ginocchio a un asse femoro-tibiale di zero gradi, con la rima articolare resa orizzontale. È un bersaglio comodo, riproducibile, facile da insegnare. Il problema è che corrisponde all’anatomia di pochissimi.

Lo aveva già mostrato Bellemans con il concetto di varismo costituzionale: una quota rilevante della popolazione, soprattutto maschile, ha un ginocchio nativo varo e perfettamente funzionante, che non è mai stato neutro e non ha alcun motivo di esserlo. I fenotipi CPAK lo confermano su scala più ampia, e il lavoro di Hirschmann sui functional knee phenotypes va nella stessa direzione: studiando ginocchia giovani non artrosiche, gli autori hanno trovato decine di fenotipi diversi, e quello che corrisponde al bersaglio dell’allineamento meccanico era presente in appena il 5-6% degli uomini e meno del 4% delle donne. Quando un dato è così sbilanciato, smette di essere una curiosità statistica e diventa un argomento clinico: stiamo riportando alla “normalità” ginocchia che normali, secondo la loro stessa costituzione, non lo erano.

L’allineamento cinematico parte dal presupposto opposto. Invece di scegliere un bersaglio unico e adattare il paziente a quello, ricostruisce la geometria articolare che il paziente aveva prima dell’artrosi. In termini CPAK significa, nella stragrande maggioranza dei casi, restituire il paziente al suo fenotipo originario anziché convertirlo in un Tipo neutro che non gli è mai appartenuto.

Fenotipi CPAK e bilanciamento: cosa dicono i dati sull’allineamento cinematico

C’è un secondo elemento dello studio CPAK che mi convince ancora di più, ed è la parte sperimentale. In una coorte di interventi computer-assistiti randomizzati tra allineamento cinematico e meccanico, gli autori hanno confrontato quanto spesso si otteneva un buon bilanciamento legamentoso all’interno di ciascun fenotipo. In tutti i tipi la cinematica raggiungeva l’equilibrio più spesso della meccanica, ma in alcuni la differenza era impressionante: nel Tipo I il 100% delle ginocchia operate in cinematica risultava bilanciato contro il 15% di quelle in meccanica, nel Tipo IV l’89% contro lo 0%.

Questo per me è il cuore della questione. Riprodurre il fenotipo nativo non è un capriccio anatomico: è il modo per ottenere un ginocchio che si equilibra da solo, senza dover sacrificare i legamenti per “far entrare” l’articolazione in un asse predeterminato. Quando l’asse è giusto rispetto alla costituzione del paziente, i release legamentosi diventano l’eccezione, non la regola. È precisamente quello che vedo in sala operatoria quando uso la tecnica calipered: il calibro mi dice che i tagli ricostruiscono lo spessore osseo asportato dall’artrosi, e nella maggior parte dei casi il ginocchio è già bilanciato prima ancora che io tocchi un legamento.

Perché pratico l’allineamento cinematico puro su tutti i fenotipi CPAK

Va detto con chiarezza, perché qui le scuole divergono. Esiste un filone — la restricted kinematic alignment — che accetta la logica cinematica ma la confina entro limiti di sicurezza, correggendo i fenotipi più estremi verso il neutro. Ed esiste l’allineamento funzionale, spesso eseguito con la robotica, che usa la posizione cinematica come punto di partenza ma poi la modifica per ottimizzare i gap. Sono approcci legittimi, e li cito perché un collega che legge deve sapere che non sono l’unica strada. Lo stesso gruppo di MacDessi, con il lavoro di van de Graaf sull’allineamento funzionale robotico, ha mostrato che partire da una base cinematica minimizza le variazioni dell’obliquità della rima — il che, paradossalmente, è un argomento a favore proprio del rispetto dell’anatomia nativa.

Io però pratico l’allineamento cinematico unrestricted, puro, con strumentario dedicato e verifica al calibro. Non uso la robotica, non uso impianti su misura, non restringo i bersagli a priori. La ragione è coerente con tutto il ragionamento fin qui: se il razionale della cinematica è riprodurre l’anatomia del paziente, ogni vincolo aggiunto allontana di nuovo dal fenotipo nativo quello stesso paziente che volevo rispettare. La restricted, di fatto, riavvicina i fenotipi estremi verso il neutro — cioè ripropone in forma attenuata l’errore concettuale dell’allineamento meccanico.

Dove mi fermo, e cosa ancora non sappiamo

Sarei poco credibile se dipingessi la cinematica pura come priva di confini. I fenotipi estremi — i Tipi VII, VIII e IX, le ginocchia con varismo o valgismo molto marcato e rima fortemente obliqua — sono rari ma esistono, e di fronte a deformità severe, a perdite ossee importanti o a un’instabilità legamentosa preesistente la riproduzione cieca dell’anatomia non è sempre la scelta giusta. In questi casi valuto singolarmente, e non escludo di accettare un compromesso. Sono onesto anche sul fatto che mancano ancora studi a lunghissimo termine che confrontino la sopravvivenza degli impianti per fenotipo CPAK: i dati di Howell e di Dossett sulla durata e sui risultati funzionali della cinematica sono incoraggianti e arrivano ormai a oltre dieci anni, ma la stratificazione fenotipica è recente e la letteratura sta ancora maturando.

Quello di cui sono convinto, e che porto in ambulatorio e in sala ogni settimana, è il principio di fondo. La classificazione CPAK ha messo numeri precisi su un’intuizione che la chirurgia cinematica coltivava da tempo: i ginocchia non sono tutti uguali, l’asse neutro è la geometria di una minoranza, e una protesi che rispetta il fenotipo individuale parte da una condizione meccanica migliore. Non è marketing, è la lettura di una radiografia fatta con onestà. Ed è il motivo per cui, quando un paziente mi chiede perché non gli “raddrizzo” il ginocchio, gli rispondo che il mio obiettivo non è raddrizzarlo: è ridargli il ginocchio che aveva prima che l’artrosi glielo rovinasse.

Leggi anche: “Ligament balancing nell’allineamento cinematico: il ruolo del tessuto molle” e “Dalle origini della Kinematic Alignment al calibro: perché oggi preferisco l’allineamento cinematico calipered”.

Fonti

  1. MacDessi SJ, et al. Coronal Plane Alignment of the Knee (CPAK) classification. Bone Joint J. 2021;103-B(2):329–337. → PubMed
  2. Bellemans J, et al. 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. → PubMed
  3. Hirschmann MT, et al. Functional knee phenotypes: a novel classification for phenotyping the coronal lower limb alignment. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2019;27(5):1394–1402. → PubMed
  4. van de Graaf VA, et al. Functional alignment minimizes changes to joint line obliquity in robotic-assisted total knee arthroplasty. Bone Jt Open. 2024;5(12):1081–1091. → PubMed
  5. Zhao G, et al. A systematic review of geographic differences in knee phenotypes based on the CPAK classification. Arthroplasty. 2025;7(1):26. → PubMed
  6. Dossett HG, et al. A randomised controlled trial of kinematically and mechanically aligned total knee replacements: two-year results. Bone Joint J. 2014;96-B(7):907–913. → PubMed
  7. Howell SM, et al. Accurate alignment and high function after kinematically aligned TKA. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2013;21(10):2271–2280. → PubMed

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Dr. Leonardo Cortesi, chirurgo ortopedico

Dr. Leonardo Cortesi

Chirurgo ortopedico · specialista in protesica di ginocchio e anca

★★★★★ 5,0 · recensioni su MioDottore

Ortopedico specializzato nella protesi di ginocchio con tecnica ad allineamento cinematico e nella protesi d’anca con via d’accesso anteriore mininvasiva. Riceve a Firenze, Pistoia, Arezzo, Valdarno, Mantova, Pinzolo, Roma e Salerno.

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