EN
Пластина для блокирующей компрессии (LCP): принципы и клиническое применение
LCP — это не панацея: механические ограничения и подводные камни фиксации мостом
В этом обзоре рассматриваются технические истоки, биомеханические основы и клиническое применение компрессионной блокирующей пластины (LCP). Благодаря использованию комбинированных отверстий LCP объединяет в одном имплантате две различные системы внутренней фиксации: абсолютную стабильность за счёт традиционного компрессионного наложения пластин и относительную стабильность за счёт мостовидного наложения пластин. Авторы отмечают, что большинство осложнений, связанных с применением LCP, обусловлены не внутренними дефектами имплантата, а нарушениями базовых принципов, таких как биологический остеосинтез, длина пластины и плотность ввинчивания винтов. В статье обобщены данные in vitro-экспериментов и клинических наблюдений, чтобы предоставить объективные ориентировочные значения длины пластины, количества винтов и конфигурации винтов для различных типов переломов.
Историческое развитие
Внутренняя фиксация пластинами постоянно совершенствовалась с тех пор, как Гансманн впервые применил её в 1886 году. АО/ASIF стандартизировали методы компрессионного наложения пластин; Динамическая компрессионная пластина (DCP) обеспечивала осевую компрессию в зоне перелома за счёт эксцентрического сверления, стремясь достичь абсолютной стабильности и первичного костного заживления. Однако такой подход требовал обширного хирургического доступа и отслаивания мягких тканей от костных фрагментов, что приводило к более высокому риску инфекций, ложных суставов и замедленного сращения. В 1980-х годах рост осложнений при использовании компрессионных пластин при диафизарных переломах, наряду с успехом внутрикостного гвоздевания — обеспечивающего вторичное заживление посредством образования костной мозоли — стимулировал формирование новых концепций. Была предложена идея мостовидного наложения пластины: при таком вмешательстве корректируются только осевое положение, длина и ротация кости, а зона комминутированного перелома не травмируется. Пластина охватывает сегмент перелома и фиксируется в основных проксимальном и дистальном фрагментах. Этот метод обеспечивает лишь относительную стабильность, позволяя формироваться костной мозоли; его также называют биологической остеосинтезом.
Техническое ядро LCP
Пластина с блокирующим компрессионным соединением (LCP) основана на опыте применения систем PC‑Fix и LISS. Её революционной особенностью является интеграция двух принципиально различных механизмов фиксации в одной пластине. Комбинированные отверстия позволяют хирургу выбирать либо традиционную динамическую компрессию, либо установку винтов с блокирующей головкой для создания внутреннего фиксатора, либо гибридное сочетание обоих типов винтов (рисунок 1).
Рисунок 1. Принцип комбинированных отверстий LCP, позволяющий хирургу применять как принцип внутреннего фиксатора, так и принцип динамической компрессии непосредственно в зоне перелома по мере необходимости.
Традиционные пластины полагаются на винты, прижимающие пластину к кости, обеспечивая стабильность за счёт трения между пластиной и костью. При использовании в качестве внутреннего фиксатора LCP не требует тесного контакта с кортикальной поверхностью. Однако эта новая технология предъявляет к хирургической технике новые требования. В обзоре подчёркивается, что значительная доля проблем, связанных с применением LCP, возникает из-за пренебрежения основными принципами биологического мостовидного остеосинтеза.
Ключевые клинические параметры применения LCP
Длина пластины
В традиционных системах остеосинтеза укорочение пластины снижает объём диссекции мягких тканей. Эта логика неприменима к LCP. LCP позволяет использовать более длинные пластины без дополнительной травмы мягких тканей; выбор пластины должен определяться исключительно биомеханическим статусом перелома. Соотношение длины пластины к длине перелома определяется как общая длина пластины, делённая на общую длину перелома. Для комминутированных переломов это соотношение обычно составляет 2–3; для простых переломов — 8–10. Увеличение длины пластины снижает нагрузку, приходящуюся на пластину.
Количество винтов и их конфигурация
Плотность винтов определяется как отношение количества установленных винтов к общему числу отверстий в пластине; это значение следует поддерживать ниже 0,4–0,5. В отличие от традиционных пластин, LCP не требует фиксированного количества винтов или кортикальных слоёв на каждый костный фрагмент. Для обеспечения структурной стабильности рекомендуется устанавливать как минимум два моно-кортикальных винта в каждом основном фрагменте. С точки зрения безопасности обычно размещают по 2–3 винта на каждый основной фрагмент, чтобы даже при недостаточном захвате одного из винтов общая стабильность сохранялась. Установка как минимум одного би-кортикального винта на каждый основной фрагмент улучшает характеристики взаимодействия винта с костью, но не снижает вероятность поломки самого винта. Осевая прочность на вырыв определяется наружным диаметром винта; моно-кортикально установленный блокирующий винт с головкой диаметром 5,0 мм (LHS) обеспечивает примерно 70 % удерживающей способности традиционного би-кортикального винта диаметром 4,5 мм (рисунок 3).
Рисунок 3. Результаты испытания на выдергивание: винты с блокирующей головкой моно-кортикального типа обеспечивают 70 % удерживающей силы традиционных би-кортикальных винтов диаметром 4,5 мм.
Количество винтов изменяет распределение изгибающих усилий. Паттерны распределения усилий существенно различаются при минимальном и максимальном количестве винтов (рисунок 2).
Рисунок 2. Анализ усилий в зависимости от количества винтов: различия в распределении изгибающих усилий между конфигурациями с минимальным (A) и максимальным (B) количеством винтов.
При комминутированных переломах без костного контакта между основными фрагментами винты, расположенные вблизи зоны перелома, следует вводить для увеличения длины мостовидного охвата и рассеивания напряжений в пластине. При простых переломах с костным контактом необходимо оставить пустыми по 1–2 комбинированных отверстия с каждой стороны линии перелома.
При сверлении отверстий под винты с фиксирующей головкой осевое отклонение более 5° значительно снижает структурную устойчивость; поэтому необходимо использовать направляющее устройство. При совместном применении обычных и винтов с фиксирующей головкой сначала следует ввести обычные компрессионные винты, а затем — винты с фиксирующей головкой. Изменение этой последовательности может привести к перегрузке интерфейса «винт–кость».
Формирование пластины
В качестве внутреннего фиксатора LCP не требует идеального контакта с костью. При диафизарных переломах лёгкое изгибание пластины между отверстиями для винтов позволяет направлять винты под различными углами, обеспечивая многонаправленную фиксацию — особенно полезно при остеопоротической кости. В метафизарных областях требуется лишь грубое формирование пластины, чтобы избежать чрезмерных зазоров между пластиной и костью и снизить давление на мягкие ткани, при этом допуская расходящееся расположение винтов для повышения общей устойчивости к выдергиванию.
Анатомически предварительно сформированные системы LCP
Анатомически предварительно контурированные ПСП больше не требуют обширного интраоперационного изгиба; они способствуют достижению анатомической редукции, а сопутствующие направляющие блоки обеспечивают точную установку блокирующих винтов, стандартизируя хирургический рабочий процесс. В обзоре перечислены клинически доступные системы: пластина PHILOS для проксимального отдела плечевой кости, ПСП для дистального отдела плечевой кости, система ПСП диаметром 2,4 мм для дистального отдела лучевой кости, ПСП, специфичные для кисти, ПСП для дистального отдела бедренной кости, ПСП для проксимального отдела большеберцовой кости, ПСП для дистального отдела большеберцовой кости, ПСП, специфичные для пилон-переломов, медиальная метафизарная пластина для большеберцовой кости, кондиллярная пластина и ПСП с широкой кривизной. ПСП с широкой кривизной соответствует задней кривизне бедренной кости и подходит для фиксации перипротезных переломов и после артродеза коленного сустава.
Исследования биомеханических свойств in vitro
Многочисленные in vitro биомеханические оценки предшествовали клиническому внедрению. В трупной модели переломов дистального отдела лучевой кости типа C2 воларные блокирующие компрессионные Т-пластины продемонстрировали превосходную стабильность по сравнению с традиционными пластинами. В трупных образцах лучевой кости LCP превзошли LC-DCP по стабильности в переднезадней плоскости и устойчивости к крутящим нагрузкам. При испытаниях на переломы дистального отдела плечевой кости LCP обеспечили стабильную первичную фиксацию. Система PHILOS для проксимального отдела плечевой кости, обладающая эластичными свойствами, снижала пиковые напряжения на границе «кость–имплантат», что приводило к более низким показателям раннего расшатывания в остеопоротической кости по сравнению с более жёсткими имплантатами. В моделях переломов длинных костей LCP показали более высокую предельную прочность по сравнению с контрольными имплантатами. Некоторые контролируемые исследования не выявили биомеханического превосходства LCP над традиционными пластинами, однако ни одно из них не продемонстрировало биомеханического отставания LCP.
Клинические исходы
Система LCP вошла в клиническое применение в 2001 году. Зоммер (2003) опубликовал раннюю клиническую серию из 169 случаев и пришёл к выводу, что система достигла зрелости и особенно ценна при лечении сложных переломов и в случаях ревизионного вмешательства после неудачной внутренней фиксации. Дистальный отдел лучевой кости является одним из наиболее частых мест применения. При дорсально смещённых переломах дистального отдела лучевой кости воларные блокирующие пластины позволяют избежать раздражения дорсальных разгибательных сухожилий; пластины LCP диаметром 2,4 мм обеспечили хорошие или отличные результаты более чем в 80 % случаев остеопоротических переломов дистального отдела лучевой кости. Хотя прямые затраты на имплантаты выше, система позволяет начинать полный объём активных движений на ранних этапах без потери редукции. В литературе описано применение LCP при переломах крестца, поперечных переломах грудины, пери-протезных переломах, переломах дистального отдела плечевой кости и остеопоротических ложных суставах.
В обзоре отмечается, что большинство осложнений, связанных с LCP, представляют собой не материальные отказы имплантата, а нарушения принципов мостовидного остеосинтеза. Задержка консолидации, хотя и наблюдалась в некоторых случаях (в частности, при переломах предплечья и открытых клиновидных остеотомиях проксимального отдела большеберцовой кости), имела низкую общую частоту. На рисунке 4 показан случай перелома дистального отдела большеберцовой кости, управляемый с помощью мостовидной фиксации MIPO.
Рисунок 4. Перелом диафиза большеберцовой кости по классификации AO43‑A2: случай применения LCP в дистальном отделе большеберцовой кости; малоберцовая кость зафиксирована по традиционным принципам пластинчатого остеосинтеза, тогда как большеберцовая кость зафиксирована методом мостовидного остеосинтеза MIPO.
Неудачи, вызванные недостаточным соблюдением принципов мостовидного остеосинтеза, могут быть устранены применением более длинной пластины и коррекцией конфигурации винтов. На рисунке 5 проиллюстрирован перелом диафиза локтевой кости, при котором первоначально винты были установлены слишком близко к зоне перелома, что привело к ложному суставу; после ревизии с использованием более длинной пластины на 10 отверстий и перемещения медиальных винтов для увеличения мостовидного пролёта консолидация была достигнута через 3 месяца после ревизии.
Рисунок 5. Случай перелома предплечья AO22‑A3 с использованием LCP: изначально применённая 8‑отверстий пластина с винтами, расположенными слишком близко к линии перелома, привела к псевдоартрозу через 5 месяцев; повторная операция с установкой более длинной 10‑отверстий пластины, коррекцией положения винтов и увеличением длины мостовидного фиксирования обеспечила рентгенологическое сращение через 3 месяца.
LCP также применялась при ревизионной артродезии. На рисунке 6 представлен случай псевдоартроза коленного сустава после удаления инфицированного ревизионного эндопротеза колена и применения внешней фиксации. Использование изогнутой 20‑отверстий пластины LCP диаметром 4,5/5,0 мм в комбинации с ещё одной 10‑отверстий пластиной LCP и аутогенной губчатой костной пластикой позволило достичь сращения через 6 месяцев после операции.
Рисунок 6. Хроническая инфекция и псевдоартроз после артродеза коленного сустава с применением внешней фиксации; ревизионная операция с использованием изогнутой 20‑отверстий пластины LCP диаметром 4,5/5,0 мм и дополнительной 10‑отверстий пластины LCP в сочетании с аутогенной губчатой костной пластикой привела к сращению через 6 месяцев.
References (на основе содержания обзора)
НИМЕЙЕР П., ЗЮДКАМП Н. П. Принципы и клиническое применение блокирующей компрессионной пластины (LCP). ACTA CHIRURGIAE ORTHOPAEDICAE ET TRAUMATOLOGIAE ČECHOSL., 2006, 73: 221–228. БЛАТТЕР Г., ВЕБЕР Б. Г.: Остеосинтез с помощью волновой пластины как спасительная процедура. Arch. orthop. traum. Surg., 109: 330–333, 1990. ФЛОРИН М., АРЦДОРФ М., ЛИНКЕ Б., АУЭР Д. А.: Оценка жёсткости и прочности четырёх различных имплантатов, доступных для лечения переломов у лошадей: исследование на модели косого перелома длинной кости под углом 20 градусов с использованием костного суррогата. Vet. Surg., 34: 231–238, 2005. ФРАНКИ Л., СЯН Ц.: Фиксация перипротезного бедренного перелома с помощью блокирующей компрессионной пластины. Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi, 16: 123–125, 2002. ФРИГГ Р.: Разработка блокирующей компрессионной пластины. Injury, 34 Suppl. 2: B6–B10, 2003. ГАРДНЕР М. Д., БРОФИ Р. Х., КЭМПБЕЛЛ Д., МАХАДЖАН А., РАЙТ Т. М., ХЕЛЬФЕТ Д. Л., ЛОРИЧ Д. Г.: Механическое поведение блокирующих компрессионных пластин по сравнению с динамическими компрессионными пластинами в модели лучевой кости трупа. J. orthop. Trauma, 19: 597–603, 2005.
