Záró kompressziós lemez (LCP): elvek és klinikai alkalmazások

Az LCP nem mindenható megoldás: mechanikai korlátok és csapdák a hídaló rögzítésnél

Ez a tanulmány áttekinti a Locking Compression Plate (LCP) technikai eredetét, biomechanikai alapjait és klinikai alkalmazását. A kombinációs lyukak használatával az LCP két különböző belső rögzítési rendszert egyesít egyetlen implantátumba: az abszolút stabilitást biztosító hagyományos kompressziós lemezrögzítést és a relatív stabilitást biztosító hidraulikus (bridging) lemezrögzítést. A szerzők megjegyzik, hogy az LCP-vel kapcsolatos legtöbb szövődmény nem az implantátum belső hiányosságainak köszönhető, hanem az alapvető elvek – például a biológiai csontösszeolvadás, a lemez hossza és a csavar-sűrűség – megszegésének. A cikk összegyűjti az in vitro kísérleti adatokat és klinikai esetismertetéseket, hogy objektív referenciértékeket adjon a lemez hosszára, a csavarok számára és elrendezésére különböző törési helyzetekben.

Történeti fejlődés

A belső lemezfixáció folyamatosan fejlődött Hansmann első műtétei óta, 1886-tól kezdve. Az AO/ASIF szabványosította a kompressziós lemeztechnikákat, és a Dinamikus Kompressziós Lemez (DCP) az excentrikus fúrás révén axiális kompressziót ért el a töréshelyen, célként az abszolút stabilitást és az elsődleges csontgyógyulást. Ez a megközelítés azonban kiterjedt sebészi expozíciót és a lágyrészek leválasztását igényelte a csontdarabokról, ami magasabb fertőzési, nem-összeolvadásos és késleltetett összeolvadásos arányhoz vezetett. A 80-as években a diaphysisek töréseiben a kompressziós lemezkezelés egyre gyakoribb szövődményei mellett az intramedullaris clamping sikere – amely a másodlagos gyógyulást a kalusz-képződés révén érte el – új gondolkodásmódot váltott ki. Bevezették a hídlemez-eljárást, amely során a műtét kizárólag az állás, a hossz és a rotáció korrekcióját végzi anélkül, hogy zavarná a töredékes törészónát. A lemez átfogja a törés szegmensét, és a proximális és distalis fő darabokba rögzül. Ez a módszer csak relatív stabilitást biztosít, lehetővé téve a kalusz-képződést, és biológiai osteosynthesis néven is ismert.

Az LCP műszaki magja

A Locking Compression Plate (LCP) a PC‑Fix és az LISS rendszerek tapasztalataira épít. Forradalmi jellemzője, hogy egyetlen lemezen belül két teljesen különböző rögzítési mechanizmust integrál össze. A kombinációs lyukak lehetővé teszik a sebészek számára, hogy válasszanak a hagyományos dinamikus kompresszió, a zárófejű csavarok beillesztése – amelyek belső fixátort alkotnak – vagy mindkét csavartípus hibrid kombinációja között (1. ábra).

1. ábra. Az LCP kombinációs lyuk-elv, amely lehetővé teszi a sebész számára, hogy a töréshelyen szükség szerint alkalmazza a belső fixátor és a dinamikus kompresszió elveit.

A hagyományos lemezek a csavarok által a lemezre kifejtett nyomóerőn alapulnak, amelyek a lemezt a csont ellen nyomják, és így a lemez–csont közötti súrlódáson keresztül biztosítanak stabilitást. Amikor belső rögzítőként használják, az LCP-nek nem szükséges szoros érintkezésbe kerülnie a kortikális felülettel. Ez az új technológia azonban új követelményeket támaszt a sebészi technikával szemben. A tanulmány kiemeli, hogy az LCP-hez kapcsolódó problémák jelentős része a biológiai hidraulás osteoszintézis alapelveinek figyelmen kívül hagyásából ered.

Az LCP alkalmazásának kulcsfontosságú klinikai paraméterei

Lemez hossza

A hagyományos lemezes rögzítőrendszerekben a lemez rövidítése csökkenti a lágyrészek szétválasztását. Ez a logika nem érvényes az LCP-re. Az LCP lehetővé teszi hosszabb lemezek használatát további lágyrész-trauma nélkül; a lemez kiválasztását kizárólag a törés biomechanikai állapota határozza meg. A lemez-hossz–törés-hossz arányt úgy definiálják, mint a teljes lemez hosszának és a teljes törés hosszának hányadosát. Összetett töréseknél ez az arány általában 2–3; egyszerű töréseknél 8–10. A lemez hosszának növelése csökkenti a lemezre eső terhelést.

Csavarok száma és elrendezése

A csavarok sűrűségét a beillesztett csavarok száma osztva a lemez összes lyukának számával határozzák meg; ezt az értéket 0,4–0,5 alatt kell tartani. A hagyományos lemezekkel ellentétben az LCP nem ír elő rögzített csavarszámot vagy kortikális rétegek számát csontdarabonként. A szerkezeti stabilitás fenntartása érdekében legalább két monocortikális csavart javasolnak minden fő darabban. Biztonsági okokból általában 2–3 csavart helyeznek el minden fő darabban, így akkor is megmarad az általános stabilitás, ha egy csavar gyengébb rögzítést ér el. Legalább egy bicortikális csavar minden fő darabban javítja a csavar–csont határfelület teljesítményét, de magának a csavar meghibásodásának valószínűségét nem csökkenti. Az axiális kihúzási szilárdságot a csavar külső átmérője határozza meg; egy 5,0 mm-es zárszerkezetes fejű csavar (LHS) monocortikális alkalmazás esetén kb. a 4,5 mm-es hagyományos bicortikális csavar rögzítőerejének 70%-át éri el (3. ábra).

3. ábra. Kihúzásos vizsgálati eredmények: a monocortikális zárófejű csavarok a hagyományos 4,5 mm-es bicortikális csavarok tartóerejének 70%-át érik el.

A csavarok száma módosítja a hajlítóerők eloszlását. Az erőeloszlási minták jelentősen eltérnek a minimális és maximális csavarszám esetén (2. ábra).

2. ábra. A csavarok számához kapcsolódó erőanalízis: különbségek a hajlítóerő-eloszlásban a minimális (A) és maximális (B) csavar-elrendezés között.

A töredékes töréseknél, ahol nincs csontkontaktus a fő töredékek között, a törészóna melletti csavarokat úgy kell beilleszteni, hogy megnöveljék a hidaképzés hosszát és eloszlassák a lemezre ható feszültséget. Egyszerű töréseknél, ahol van csontkontaktus, a törés mindkét oldalán 1–2 kombinációs lyukat üresen kell hagyni.

A zárófejű csavarok bevezetésekor a tengelyirányú eltérés 5°-nál nagyobb mértéke jelentősen csökkenti a szerkezeti stabilitást; ezért a célzóeszközt kötelező használni. Ha hagyományos és zárófejű csavarokat együtt alkalmaznak, akkor először a hagyományos kompressziós csavarokat kell bevezetni, majd a zárófejű csavarokat. Ennek a sorrendnek a megfordítása túlterhelheti a csavar–csont határfelületet.

Lemez alakítása

Amikor az LCP-t belső rögzítőként használják, nem szükséges tökéletes csont–lemez érintkezés. A diafizális törések esetén a csavarlyukak közötti enyhe hajlítás lehetővé teszi a csavarok különböző irányba történő bevezetését, így többirányú rögzítést biztosít – különösen előnyös osteoporotikus csont esetén. A metafizális régiókban csak durva lemezalakítás szükséges a túlzott lemez–csont rés távolság elkerülésére és a lágyrésznyomás csökkentésére, miközben a széttartó csavarbevezetés lehetővé teszi az általános kihúzási ellenállás növelését.

Anatómiailag előalakított LCP rendszerek

Az anatómiailag előre kontúrozott LCP-ket már nem kell széles körben műtét közben meghajlítani; segítenek az anatómiai redukció elérésében, és a hozzájuk tartozó célzó blokkok pontos zárócsavar-elhelyezést tesznek lehetővé, ezzel szabványosítva a sebészi munkafolyamatot. A felülvizsgálat felsorolja a klinikailag elérhető rendszereket: PHILOS proximális humeruslemez, distalis humerus-LCP, 2,4 mm-es distalis radius-rendszer, kézre szabott LCP, distalis femur-LCP, proximális tibia-LCP, distalis tibia-LCP, pilonra szabott LCP, mediális tibialis metafizáris lemez, kondiláris lemez és széles íves LCP. A széles íves LCP illeszkedik a femur hátsó görbületéhez, és alkalmas periprotesztikus törések és térd-arthrodesis utáni rögzítés kezelésére.

In vitro biomechanikai tanulmányok

Számos in vitro biomechanikai értékelés előzte meg a klinikai bevezetést. A csuklócsont távoli végének C2 típusú töréseit modellező holttest-modellben a voláris záró kompressziós T-lemezek jobb stabilitást mutattak a hagyományos lemezekhez képest. A csuklócsont holttest-mintáinál az LCP jobb anteroposterior stabilitást és nagyobb torziós ellenállást mutatott, mint az LC-DCP. A felkarcsont távoli végének törésmodelljeiben az LCP stabil elsődleges rögzítést ért el. A PHILOS felkarcsont-proximális rendszer rugalmas tulajdonságai csökkentették a csont–implantátum-határfelületen fellépő csúcsfeszültségeket, ami alacsonyabb korai lazasodási arányt eredményezett osteoporotikus csontban összehasonlítva merevebb implantátumokkal. Hosszú csontok törésmodelljeiben az LCP nagyobb szakítószilárdságot mutatott, mint a hasonlító implantátumok. Néhány kontrollált tanulmány nem igazolta az LCP biomechanikai fölényét a hagyományos lemezekkel szemben, de egyik sem mutatta ki biomechanikai hátrányát.

Klinikai eredmények

Az LCP 2001-ben került klinikai alkalmazásba. Sommer (2003) korai klinikai sorozatot publikált 169 esetről, és arra a következtetésre jutott, hogy a rendszer érett állapotba érte, különösen összetett törések és sikertelen belső rögzítés utáni újraoperációk esetén nyújtott jelentős előnyöket. A csuklócsont distalis része gyakori alkalmazási terület. A dorsálisan elmozdult csuklócsont distalis részének töréseiben a volaris zárólemezek elkerülik a dorsális extensor ín irritációját; a 2,4 mm-es LCP több mint 80%-ban jó vagy kiváló eredményt ért el osteoporotikus csuklócsont distalis részének töréseiben. Bár a közvetlen implantátum-költségek magasabbak, a rendszer lehetővé teszi a korai, teljes aktív mozgásterjedelem visszanyerését anélkül, hogy a redukció elveszne. A szakirodalom dokumentálja az LCP használatát keresztcsont-törésekben, transzverzális mellkascsont-törésekben, protézisközeli törésekben, felkarcsont distalis részének töréseiben és osteoporotikus nem-összeolvadásokban.

A felülvizsgálat arról számol be, hogy a legtöbb LCP-kapcsolódó szövődmény nem az implantátum anyagi meghibásodása, hanem inkább a hídalkotó osteoszintézis elveinek figyelmen kívül hagyása. A késleltetett gyógyulás, bár néhány esetben megfigyelhető (különösen az alkar töréseknél és a nyitott ék alakú proximális sípcsont-osteotomiáknál), általánosságban alacsony arányban fordult elő. A 4. ábra egy distalis sípcsont-törés kezelését mutatja be MIPO hídalkotó rögzítéssel.

4. ábra. AO43-A2 sípcsonttörés: distalis sípcsont-LCP eset; a fibula a hagyományos lemezrögzítés elvei szerint lett rögzítve, míg a sípcsontot MIPO hídalkotó osteoszintézissel rögzítették.

Az elégtelen hídalkotási elvek miatti meghibásodások újraoperálhatók hosszabb lemezzel és a csavar-elrendezés módosításával. Az 5. ábra egy ulnaris síncsont-törést illusztrál, ahol a kezdeti csavarok túl közel kerültek a törészónához, ami nem-gyógyuláshoz vezetett; a hosszabb, 10 lyukas lemezre való átállás és a mediális csavarok új pozicionálása a hídalkotási távolság növelése érdekében lehetővé tette a gyógyulást a műtét utáni 3. hónapban.

5. ábra. AO22‑A3 alkar-törés LCP esete: kezdeti 8 lyukas lemez csavarokkal, amelyek túl közel voltak a töréshelyhez, így 5 hónap múlva nem alakult ki gyógyulás; újabb műtét hosszabb, 10 lyukas lemezzel, csavarok új elhelyezésével és megnövelt hidratási hosszal vezetett radiológiai gyógyuláshoz 3 hónap múlva.

Az LCP-t artródezi-szervizműtétekre is alkalmazták. A 6. ábra egy térd-artródezi-szervizműtét utáni nem gyógyuló törést mutat, amelyet fertőzött szerviz térdprotézis eltávolítása és külső rögzítés után észleltek. Egy meghajlított 20 lyukas 4,5/5,0 mm-es LCP kombinálva egy másik 10 lyukas LCP-vel és saját csontos gerincbelső (cancellous) csonttranszplantátummal 6 hónapos posztoperatív időszak után elérte a fúziót.

6. ábra. Krónikus fertőzés és nem gyógyuló törés térd-artródezis után külső rögzítés alkalmazásával; szervizműtét meghajlított 20 lyukas 4,5/5,0 mm-es LCP-val és egy 10 lyukas LCP-vel valamint saját csontos gerincbelső (cancellous) csonttranszplantátummal, amely 6 hónap múlva fúzióhoz vezetett.

Hivatkozások (a felülvizsgálati tartalomból származtatva)

1. NIEMEYER P, SÜDKAMP N P. Az LCP (Locking Compression Plate) elvei és klinikai alkalmazása. ACTA CHIRURGIAE ORTHOPAEDICAE ET TRAUMATOLOGIAE ČECHOSL., 2006, 73: 221–228.
2. BLATTER G, WEBER B G: Hullámlemez-osteoszintézis mentőeljárásként. Arch. orthop. traum. Surg., 109: 330–333, 1990.
3. FLORIN M, ARZDORF M, LINKE B, AUER J A: Négy különböző, lócsonttörések kezelésére használható implantátum merevségének és szilárdságának értékelése: vizsgálat egy 20 fokos ferde hosszúcsont-törési modellen csontpótló anyag segítségével. Vet. Surg., 34: 231–238, 2005.
4. FRANKIE L, XIANG Z: Locking compression plate rögzítés periprotesztikus combcsont-törés esetén. Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi, 16: 123–125, 2002.
5. FRIGG R: Az LCP (Locking Compression Plate) fejlesztése. Injury, 34 Suppl. 2: B6–B10, 2003.
6. GARDNER, M. J., BROPHY, R. H., CAMPBELL, D., MAHAJAN, A., WRIGHT, T. M., HELFET, D. L., LORICH, D. G.: A zárólemez-összenyomó lemezek mechanikai viselkedése összehasonlítva a dinamikus összenyomó lemezekkel egy hulla-sugárcsont-modellben. J. orthop. Trauma, 19: 597–603, 2005.