Locking Compression Plate (LCP): Beginselen en klinische toepassingen

LCP is geen wondermiddel: mechanische grenzen en valkuilen van bruggende fixatie

Deze review beschrijft de technische oorsprong, biomechanische grondslagen en klinische toepassing van de Locking Compression Plate (LCP). Door combinatiegaten te gebruiken, integreert de LCP twee verschillende interne fixatiesystemen – absolute stabiliteit via conventionele compressieplaatbevestiging en relatieve stabiliteit via bruggende plaatbevestiging – in één implantaat. De auteurs wijzen erop dat de meeste complicaties bij gebruik van de LCP niet voortkomen uit inherente implantaattekortkomingen, maar eerder uit schendingen van kernprincipes zoals biologische osteosynthese, plaatspanwijdte en schroefdichtheid. Het artikel verzamelt in-vitro-experimentele gegevens en klinische casusreeksen om objectieve referentiewaarden te bieden voor plaatlengte, aantal schroeven en schroefconfiguratie in verschillende fractuurscenario’s.

Historische Ontwikkeling

Interne plaatfixatie heeft zich voortdurend ontwikkeld sinds de eerste ingrepen van Hansmann in 1886. De AO/ASIF stelde compressieplaattechnieken standaard, waarbij de Dynamic Compression Plate (DCP) axiale compressie op de fractuurplaats bereikte via excentrisch boren, met als doel absolute stabiliteit en primaire botgenezing. Deze aanpak vereiste echter uitgebreide chirurgische blootstelling en het afschrapen van zacht weefsel van de botfragmenten, wat leidde tot een hoger risico op infecties, pseudarthrosen en vertraagde genezing. In de jaren tachtig van de twintigste eeuw, toen de complicaties bij compressieplaatbehandeling van diaphysaire fracturen toenamen en intramedullaire nageling – die secundaire genezing via callosvorming bewerkstelligde – succesvol bleek, ontstond behoefte aan nieuwe denkrichtingen. Het concept van bridging plating werd geïntroduceerd: tijdens de ingreep wordt uitsluitend de alignering, lengte en rotatie gecorrigeerd, zonder dat de gecommineerde fractuurzone wordt aangeraakt. De plaat overspant het fractuursegment en wordt verankerd in de proximale en distale hoofdfragmenten. Deze methode biedt slechts relatieve stabiliteit, waardoor callosvorming mogelijk is, en wordt ook wel biologische osteosynthese genoemd.

Technische kern van de LCP

De Locking Compression Plate (LCP) bouwt voort op de ervaring met de PC-Fix- en LISS-systemen. Haar revolutionaire kenmerk is de integratie van twee volkomen verschillende fixatiemechanismen binnen één plaat. De combinatiegaten stellen chirurgen in staat om te kiezen voor conventionele dynamische compressie, het inbrengen van vergrendelkop-schroeven om een interne fixator te vormen, of een hybride combinatie van beide schroeftypen (Figuur 1).

Figuur 1. Het combinatiegatprincipe van de LCP, waardoor de chirurg zowel het interne-fixatorprincipe als het dynamisch-compressieprincipe naar behoefte op de fractuurlocatie kan toepassen.

Conventionele platen vertrouwen op schroeven die de plaat tegen het bot aandrukken, waardoor stabiliteit ontstaat via wrijving tussen plaat en bot. Bij gebruik als interne fixator hoeft de LCP geen nauw contact met het corticale oppervlak te hebben. Deze nieuwe technologie stelt echter nieuwe eisen aan de chirurgische techniek. De review benadrukt dat een aanzienlijk deel van de problemen met betrekking tot de LCP voortkomt uit het negeren van de fundamentele beginselen van biologische bruggende osteosynthese.

Belangrijke klinische parameters voor toepassing van de LCP

Plaatlengte

Bij conventionele beplatingssystemen leidt het verkorten van de plaat tot minder dissecie van zacht weefsel. Deze logica is niet van toepassing op de LCP. De LCP maakt het gebruik van langere platen mogelijk zonder extra zachtweefseltrauma; de keuze van de plaat moet uitsluitend worden bepaald door de biomechanische status van de fractuur. De plaat‑spanningsverhouding wordt gedefinieerd als de totale lengte van de plaat gedeeld door de totale lengte van de fractuur. Bij gefragmenteerde fracturen dient deze verhouding over het algemeen 2‑3 te bedragen; bij eenvoudige fracturen dient zij 8‑10 te bedragen. Een grotere spanningsverhouding verlaagt de belasting die op de plaat rust.

Aantal schroeven en configuratie

De schroefdichtheid is gedefinieerd als het aantal ingebrachte schroeven gedeeld door het totale aantal plaatgaten; deze waarde dient onder de 0,4–0,5 te blijven. In tegenstelling tot conventionele platen vereist de LCP geen vast aantal schroeven of cortices per botfragment. Ten minste twee monocorticale schroeven in elk hoofdfragment worden aanbevolen om structurele stabiliteit te behouden. Voor veiligheid worden doorgaans 2–3 schroeven per hoofdfragment geplaatst, zodat de algehele stabiliteit behouden blijft, zelfs indien één schroef een suboptimale greep heeft. Ten minste één bicorticale schroef per hoofdfragment verbetert de prestatie van de schroef-bot-interface, maar verlaagt niet de kans op schroefbreuk zelf. De axiale uittrekkraft wordt bepaald door de buitendiameter van de schroef; een 5,0 mm locking head screw (LHS) die monocorticaal wordt gebruikt, levert ongeveer 70% van de houdkracht van een 4,5 mm conventionele bicorticale schroef (Figuur 3).

Figuur 3. Uittrektetresultaten: monocorticale vergrendelkopspijkers bereiken 70% van de houdkracht van conventionele 4,5 mm bicorticale pijkers.

Het aantal pijkers beïnvloedt de verdeling van buigkrachten. De krachtverdelingspatronen verschillen aanzienlijk tussen het minimum- en het maximumaantal pijkers (Figuur 2).

Figuur 2. Krachtonderzoek in relatie tot het aantal pijkers: verschillen in buigkrachtverdeling tussen minimale (A) en maximale (B) pijkersconfiguraties.

Bij gecommineerde fracturen zonder botcontact tussen de hoofdfragmenten moeten pijkers naast de fractuurzone worden ingebracht om de overspanningslengte te vergroten en de plaatbelasting te verdelen. Bij eenvoudige fracturen met botcontact moeten aan elke zijde van de fractuur 1–2 combinatiegaten leeg blijven.

Bij het boren voor vergrendelkopspijkers leidt een axiale afwijking van meer dan 5° tot een aanzienlijke vermindering van de structurele stabiliteit; daarom moet het richtapparaat worden gebruikt. Wanneer conventionele en vergrendelkopspijkers tegelijkertijd worden gebruikt, moeten eerst de conventionele compressiespijkers worden geplaatst, gevolgd door de vergrendelkopspijkers. Het omgekeerde volgordeschema kan de spijker-bot-interface overbelasten.

Plaatvorming

Wanneer de LCP als interne fixator wordt gebruikt, is perfect botcontact niet vereist. Bij diaphysaire fracturen maakt zacht buigen tussen de schroefgaten het mogelijk om schroeven in verschillende richtingen te plaatsen, wat multidirectionele verankering biedt – met name voordelig bij osteoporotisch bot. In metafysaire gebieden is alleen grove vorming nodig om te voorkomen dat er te grote spleten ontstaan tussen plaat en bot en om druk op het zachte weefsel te verminderen, terwijl divergerende schroefplaatsing wordt toegestaan om de algehele uittrekwering te verbeteren.

Anatomisch voor-gevormde LCP-systemen

Anatomisch vooraf gevormde LCP’s vereisen geen uitgebreide intraoperatieve buiging meer; zij ondersteunen het bereiken van een anatomische reductie en de bijbehorende richtblokken vergemakkelijken een nauwkeurige plaatsing van de vergrendelschroeven, waardoor de chirurgische werkwijze wordt gestandaardiseerd. De review vermeldt klinisch beschikbare systemen: de PHILOS-plaat voor het proximale humerus, de LCP voor het distale humerus, het 2,4 mm-systeem voor het distale radius, de handspecifieke LCP, de LCP voor het distale femur, de LCP voor het proximale tibia, de LCP voor het distale tibia, de pilon-specifieke LCP, de mediale tibiale metafysaire plaat, de condylaire plaat en de breed gebogen LCP. De breed gebogen LCP kan de posterieure kromming van het femur opvangen en is geschikt voor periprothetische fracturen en fixatie na kniearthrodesis.

In-vitro biomechanische studies

Talrijke in-vitro biomechanische evaluaties vonden plaats voordat de klinische introductie plaatsvond. In een cadaverisch model van distale radius C2-fracturen toonden volaire locking compression T-platen superieure stabiliteit ten opzichte van conventionele platen. In cadaverische radiusspecimens presteerde de LCP beter dan de LC-DCP op het gebied van anteroposteriore stabiliteit en torsieresistentie. Bij tests met distale humerusfracturen bereikte de LCP stabiele primaire fixatie. Het PHILOS-proximale humerussysteem, met zijn elastische eigenschappen, verlaagde de piekspanningen op de bot-implantaatinterface, wat leidde tot lagere vroege losmakingspercentages in osteoporotisch bot vergeleken met stijvere implantaten. In modellen van langbeenfracturen vertoonde de LCP een hogere vloeigrens dan vergelijkbare implantaten. Enkele gecontroleerde studies toonden geen biomechanisch voordeel ten opzichte van conventionele platen, maar geen enkele studie toonde biomechanisch ondergewicht van de LCP aan.

Klinische resultaten

De LCP werd in 2001 in de klinische praktijk geïntroduceerd. Sommer (2003) publiceerde een vroege klinische serie van 169 gevallen en concludeerde dat het systeem volwassen was geworden en bijzondere waarde bood bij complexe fracturen en revisieprocedures na mislukte interne fixatie. De distale radius is een veelvoorkomende toepassingslocatie. Bij dorsaal verplaatste fracturen van de distale radius voorkomen volaire vergrendelplaten irratie van de dorsale extensortendons; de 2,4 mm LCP leverde goede of uitstekende resultaten op bij meer dan 80% van de osteoporotische fracturen van de distale radius. Hoewel de directe implantaatkosten hoger zijn, stelt het systeem vroegtijdige volledige actieve bewegingsvrijheid zonder verlies van reductie mogelijk. Literatuurrapporten documenteren het gebruik van de LCP bij sacrale fracturen, transversale sternumfracturen, periprothetische fracturen, fracturen van de distale humerus en osteoporotische pseudarthrosen.

De beoordeling stelt vast dat de meeste met LCP gerelateerde complicaties geen materiële defecten van het implantaat zijn, maar eerder tekortkomingen bij het toepassen van bruggende osteosyntheseprincipes. Vertraagde consolidatie, hoewel waargenomen in sommige gevallen (met name bij onderarmfracturen en open-zaagproximale tibia-osteotomieën), trad op met een lage totale frequentie. Figuur 4 toont een geval van een distale tibiafractuur die werd behandeld met MIPO-bruggende fixatie.

Figuur 4. AO43-A2 tibiashaf-fractuur: geval met distale tibia-LCP; het fibula werd gefixeerd volgens conventionele plaatprincipes, terwijl de tibia werd gefixeerd met behulp van MIPO-bruggende osteosynthese.

Fouten als gevolg van onvoldoende bruggende principes kunnen worden gecorrigeerd door een langere plaat te gebruiken en de schroefconfiguratie aan te passen. Figuur 5 illustreert een ulnashaf-fractuur waarbij de initiële schroeven te dicht bij de fractuurzone waren geplaatst, wat leidde tot non-unio; na revisie met een langere 10-gaats plaat en herpositionering van de mediale schroeven om de bruggende overspanning te vergroten, werd consolidatie bereikt op 3 maanden na revisie.

Figuur 5. AO22‑A3 onderarmfractuur met LCP: initiële 8‑gatplaat met schroeven te dicht bij de fractuur, wat leidde tot pseudarthrose na 5 maanden; revisie met een langere 10‑gatplaat, herpositionering van de schroeven en verlengde bruggende lengte resulteerde in radiografische consolidatie na 3 maanden.

De LCP is ook gebruikt bij revisie van artrodese. Figuur 6 toont een geval van knieartrodese‑pseudarthrose na verwijdering van een geïnfecteerde revisieknieprothese en externe fixatie. Een gebogen 20‑gat 4,5/5,0 mm LCP in combinatie met een andere 10‑gat LCP en autoloog spongiosabotransplantaat leverde fusie op 6 maanden postoperatief op.

Figuur 6. Chronische infectie met pseudarthrose na knieartrodese met externe fixatie; revisie met een gebogen 20‑gat 4,5/5,0 mm LCP plus een 10‑gat LCP en autoloog spongiosabotransplantaat, wat resulteerde in fusie na 6 maanden.

Referenties (afgeleid uit de inhoud van de review)

1. NIEMEYER P, SÜDKAMP N P. Beginselen en klinische toepassing van de Locking Compression Plate (LCP). ACTA CHIRURGIAE ORTHOPAEDICAE ET TRAUMATOLOGIAE ČECHOSL., 2006,73:221‑228.
2. BLATTER G, WEBER B G: Osteosynthese met golfplaten als reddingsprocedure. Arch. orthop. traum. Surg., 109: 330‑3, 1990.
3. FLORIN M, ARZDORF M, LINKE B, AUER J A: Beoordeling van stijfheid en sterkte van vier verschillende implantaatmogelijkheden voor paardenvractuurbehandeling: een studie naar een 20-graden schuine langbeenfractuurmodel met behulp van een botvervanging. Vet. Surg., 34: 231–8, 2005.
4. FRANKIE L, XIANG Z: Fixatie met Locking Compression Plate bij periprothetische femurfractuur. Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi, 16: 123–5, 2002.
5. FRIGG R: Ontwikkeling van de Locking Compression Plate. Injury, 34 Suppl. 2: B6‑10, 2003.
6. GARDNER, M. J., BROPHY, R. H., CAMPBELL, D., MAHAJAN, A., WRIGHT, T. M., HELFET, D. L., LORICH, D. G.: Het mechanisch gedrag van locking compression plates vergeleken met dynamic compression plates in een cadaver-radiusmodel. J. orthop. Trauma, 19: 597–603, 2005.