Ogni tanto un paziente arriva in ambulatorio con una domanda che gli è rimasta impigliata da qualche brochure o da un video: “Dottore, ma lei la fa la protesi su misura, quella costruita sulla mia TAC?”. Dietro quella domanda c’è il fascino, del tutto comprensibile, dell’idea di personalizzazione — e c’è anche una confusione che vale la pena sciogliere, perché tocca da vicino il tema degli impianti patient specific nella protesi di ginocchio e del loro rapporto con l’allineamento cinematico. La sigla PSI (patient-specific instrumentation) indica non tanto una protesi “personalizzata”, quanto delle maschere di taglio costruite su misura a partire da una TAC o una risonanza preoperatoria. E la storia di questi strumenti, se la si legge per intero, dice qualcosa di sorprendente su dove è arrivata oggi la chirurgia protesica personalizzata.

Da dove nasce la PSI: uno strumento pensato per la cinematica

Bisogna partire da un fatto che spesso si dimentica: la PSI e l’allineamento cinematico sono cresciuti insieme, quasi come fratelli. Quando la tecnica cinematica ha cominciato a diffondersi, il problema pratico era enorme. L’allineamento cinematico chiede di posizionare la componente femorale attorno all’asse di flesso-estensione del ginocchio, quello che passa per il centro dei condili femorali posteriori — un asse che con lo strumentario meccanico tradizionale, tarato su riferimenti intramidollari e su un bersaglio neutro predefinito, è tecnicamente difficile da individuare. La maschera custom, costruita sul modello 3D del singolo paziente, sembrava la soluzione naturale: appoggiala sull’osso, e i tagli escono già orientati sull’anatomia di quella persona. Non è un caso che in una delle prime revisioni sistematiche sulla cinematica, sei studi su nove utilizzassero proprio la PSI come vettore della tecnica.

C’è una review, firmata anche da Stephen Howell, che spiega bene questa logica: la PSI viene presentata come il modo per allineare gli assi cinematici aggirando la complessità della navigazione e della robotica, con meno costi e meno personale in sala. Detto altrimenti: all’inizio, se volevi fare cinematica in modo riproducibile, la maschera su misura era la strada più battuta. Su questo la letteratura è concorde, e non ho difficoltà a riconoscerlo.

La domanda che conta: la PSI dà risultati migliori?

Il punto è che uno strumento nato per risolvere un problema tecnico va poi giudicato sui risultati, non sulle intenzioni. E qui il quadro cambia. La meta-analisi di Woon e colleghi — con Simon Young tra gli autori — ha messo insieme i dati grezzi dei trial randomizzati che confrontavano la cinematica eseguita con PSI contro l’allineamento meccanico, poco più di duecento pazienti per braccio. Il risultato, sui punteggi funzionali WOMAC e Knee Society, è stato sostanzialmente di parità: nessuna differenza clinicamente rilevante, a parte un piccolo vantaggio sul dolore per il gruppo cinematico. Ma la frase che mi ha colpito di più è un’altra, ed è degli stessi autori: l’inaccuratezza del sistema PSI utilizzato poteva potenzialmente influenzare il risultato. In altre parole, la maschera su misura non è affatto una garanzia di precisione — dipende dalla qualità del modello preoperatorio e dalla sua traduzione fedele in sala.

Questo sospetto trova conferma in uno degli studi che trovo più istruttivi, il trial randomizzato di Smolle e colleghi del 2023. Hanno confrontato strumentario convenzionale e PSI proprio nel ripristino dell’obliquità tibiale — cioè quel parametro, il medial proximal tibial angle, che nella cinematica è centrale perché rappresenta l’inclinazione nativa del piatto tibiale che non vogliamo appiattire. Ebbene: entrambi i metodi restituivano un’obliquità adeguata, ma lo strumentario convenzionale otteneva risultati superiori. Non è un dettaglio da poco. Significa che, sul parametro che più distingue la cinematica dalla meccanica, la maschera su misura non batteva lo strumento manuale ben usato — anzi.

Aggiungo lo studio comparativo di Predescu, che confrontava PSI e strumentario convenzionale sulla stessa piattaforma protesica: la conclusione degli autori è che non potevano raccomandare la PSI per un risultato migliore, definendola un’alternativa al convenzionale ma senza un beneficio dimostrato. E sul versante della rotazione delle componenti, dove ci si aspetterebbe che la personalizzazione desse il meglio, il lavoro di Chanalithichai ha mostrato che i blocchi custom non miglioravano la rotazione femorale rispetto allo strumentario convenzionale, con un guadagno solo marginale — e poco riproducibile — sulla rotazione tibiale.

Cosa costa la personalizzazione, e chi la paga

Se il beneficio clinico è, nella migliore delle ipotesi, alla pari, allora il conto va fatto anche sui costi e sulla logistica. La PSI impone un’imaging preoperatoria dedicata: una TAC, con la sua dose di radiazioni, o una risonanza, con i suoi tempi e la sua spesa. Impone un tempo di attesa, perché il modello va elaborato e le maschere prodotte e spedite — settimane, non giorni. Impone un costo aggiuntivo per ogni singolo intervento, e produce strumenti monouso destinati al rifiuto. E soprattutto sposta una parte decisiva della decisione chirurgica a monte, sul modello virtuale, in un momento in cui il ginocchio è ancora chiuso e non lo si può toccare. Se il modello ha un’imprecisione, quell’imprecisione entra in sala insieme alla maschera, e ci si accorge del problema quando ormai si sta tagliando.

Nella mia esperienza è proprio questo l’aspetto che mi lascia più insoddisfatto. Non ho nulla contro la personalizzazione — anzi, tutta la mia pratica è costruita sul rispetto dell’anatomia individuale. Ho qualcosa contro l’idea che la personalizzazione debba essere delegata a un modello prodotto giorni prima, che arriva in sala come un verdetto già scritto.

Perché uso la cinematica calipered e non la PSI

Qui arrivo alla mia posizione, che è netta. Pratico l’allineamento cinematico puro, unrestricted, ma lo eseguo con strumentario dedicato alla cinematica e verifica al calibro — la tecnica calipered. Non uso maschere patient-specific, non uso la robotica. E la ragione non è ideologica: è che il calibro mi dà, intraoperatoriamente, esattamente quello che la PSI promette di dare a monte, ma con un controllo che la maschera non può offrire. Misuro lo spessore di ogni frammento osseo che asporto, lo confronto con lo spessore della componente protesica corretto per la cartilagine e l’osso consumati dall’artrosi, e se un taglio è fuori di un millimetro me ne accorgo subito e lo correggo lì, sul tavolo, prima di procedere. È una personalizzazione che avviene sul ginocchio reale, aperto davanti a me, non su un suo modello.

Non è un’idea mia in solitaria: è la direzione in cui si è mossa la cinematica stessa. Lo stesso Howell, che con la PSI aveva codificato la tecnica, ne ha poi standardizzato una versione calipered proprio con strumentario manuale, perché più semplice, immediata e indipendente dall’imaging. E la letteratura più recente conferma che non serve la maschera per arrivare a un’anatomia individuale: il lavoro di Keyes del 2024 mostra come una tecnica cinematica eseguita con strumentario convenzionale sia in grado di ripristinare l’allineamento costituzionale del paziente, riportando la maggior parte delle ginocchia al loro fenotipo nativo senza alcuna PSI. Se lo strumento manuale, verificato al calibro, raggiunge lo stesso bersaglio anatomico con meno costi, meno attesa, nessuna radiazione aggiuntiva e un controllo diretto su ogni taglio, la domanda si ribalta: cosa aggiunge, davvero, la maschera su misura?

Dove la PSI ha ancora un senso, e cosa non sappiamo

Sarei ingiusto se la liquidassi del tutto. Ci sono situazioni in cui la PSI conserva un razionale solido: le grandi deformità extra-articolari, i ginocchia con mezzi di sintesi ritenuti che impediscono il riferimento intramidollare classico, certe anatomie distorte da fratture o interventi precedenti. In quei casi pianificare su un modello 3D e costruire una guida dedicata può essere la scelta più prudente, e non ho remore a riconoscerlo. Ma sono eccezioni, non la routine di una protesi primaria su un’artrosi comune.

E resta l’onestà sui limiti della letteratura. Gli studi sulla PSI sono eterogenei — sistemi diversi, basati su TAC o su risonanza, con software di pianificazione differenti — e questo rende difficile parlare della “PSI” come di un’unica entità. Manca un confronto a lunghissimo termine che dica se la via con cui si raggiunge un dato allineamento incida sulla sopravvivenza dell’impianto: è plausibile che conti l’allineamento finale più dello strumento con cui lo si ottiene, ma è una plausibilità, non una certezza chiusa. Riconoscerlo non indebolisce la mia posizione, la rende difendibile.

Quello di cui sono convinto, e che porto in sala ogni settimana, è il principio: la personalizzazione della protesi di ginocchio non è una questione di quanta tecnologia si mette a monte, ma di quanto fedelmente si rispetta l’anatomia del paziente sul tavolo operatorio. Gli impianti e gli strumenti patient specific hanno avuto il merito storico di rendere praticabile la cinematica; oggi, per la mia pratica, la verifica manuale al calibro fa lo stesso lavoro meglio, e con molto meno rumore intorno.

Fonti essenziali

• Kim KK, Howell SM, Won YY. Kinematically Aligned Total Knee Arthroplasty with Patient-Specific Instrument. Yonsei Med J, 2020. DOI
• Woon JTK, et al. Outcome of kinematic alignment using patient-specific instrumentation versus mechanical alignment in TKA: a meta-analysis and subgroup analysis of randomised trials. Arch Orthop Trauma Surg, 2018. DOI
• Smolle MA, et al. Restoring tibial obliquity for kinematic alignment in TKA: conventional versus patient-specific instrumentation. Arch Orthop Trauma Surg, 2023. DOI
• Predescu V, et al. Patient specific instrumentation versus conventional knee arthroplasty: comparative study. Int Orthop, 2016. DOI
• Chanalithichai N, et al. Rotational component alignment in patient-specific TKA compared with conventional cutting instrument. Eur J Orthop Surg Traumatol, 2019. DOI
• Keyes S, et al. Inverse kinematic total knee arthroplasty using conventional instrumentation restores constitutional coronal alignment. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, 2024. DOI
• Lee YS, Howell SM, et al. Kinematic alignment is a possible alternative to mechanical alignment in TKA. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, 2017. DOI

Dati bibliografici reperiti tramite PubMed.

Leggi anche: “Dalle origini della Kinematic Alignment al calibro: perché oggi preferisco l’allineamento cinematico calipered” e “Chirurgia robotica nella protesi di ginocchio: cosa può fare e cosa non può fare”.

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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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