Zapiralna kompresijska plošča (LCP): načela in klinične uporabe

LCP ni rešitev za vse: mehanske meje in pasti mostne fiksacije

Ta pregled opisuje tehnične izvor, biomehanske osnove in klinično uporabo zaklepnega kompresijskega ploščka (LCP). Z uporabo kombinacijskih lukenj LCP združuje dva različna notranja fiksacijska sistema – absolutno stabilnost z običajnim kompresijskim ploščkanjem in relativno stabilnost z mostičnim ploščkanjem – v en sam implantat. Avtorji opozarjajo, da večina zapletov, povezanih z LCP, ni posledica notranjih napak samega implantata, temveč kršitev osnovnih načel, kot so biološka osteosinteza, razpon ploščke in gostota vijakov. Članek zbere podatke iz in vitro eksperimentov in kliničnih primerov, da ponudi objektivne referenčne vrednosti za dolžino ploščke, število vijakov in konfiguracijo vijakov pri različnih vrstah zlomov.

Zgodovinski razvoj

Notranja ploščasta fiksacija se je neprekinjeno razvijala od prvih Hansmannovih posegov leta 1886. AO/ASIF je standardiziral tehnike kompresijskega ploščastega fiksiranja, pri čemer je dinamična kompresijska plošča (DCP) dosegla osno kompresijo na mestu zloma s pomočjo ekscentričnega vrtanja, kar je bilo usmerjeno v dosego absolutne stabilnosti in primarne kostne zarasti. Vendar je ta pristop zahteval obsežen kirurški dostop ter odstranitev mehkih tkiv s kostnih fragmentov, kar je povzročilo višje stopnje okužbe, nezarasti in zakasnelo zarast. V osemdesetih letih dvajsetega stoletja so se zapleti pri kompresijskem ploščastem fiksiranju diaphizalnih zlomov povečali, hkrati pa je intramedularno klinjanje, ki je omogočalo sekundarno zarast z nastankom kalusa, doseglo velik uspeh; to je spodbudilo nove koncepte. Uveden je bil koncept mostičnega ploščastega fiksiranja, pri katerem kirurški poseg popravi le poravnavo, dolžino in rotacijo brez motenja kominuiranega zlomnega območja. Plošča premosti zlomni segment in je zavita v glavna proksimalna in distalna kostna fragmenata. Ta metoda zagotavlja le relativno stabilnost, kar omogoča nastanek kalusa, in se imenuje tudi biološka osteosinteza.

Tehnično jedro LCP

Plošča za zaklepanje in stiskanje (LCP) temelji na izkušnjah s sistemoma PC‑Fix in LISS. Njen revolucionaren element je integracija dveh popolnoma različnih mehanizmov fiksacije v eno ploščo. Kombinacijske luknje omogočajo kirurgom izbiro med običajno dinamično kompresijo, vstavljanjem vijakov z zaklepno glavo za ustvarjanje notranjega fiksatorja ali hibridno kombinacijo obeh vrst vijakov (slika 1).

Slika 1. Načelo kombinacijskih lukenj pri LCP, ki kirurgu omogoča uporabo načel notranjega fiksatorja in dinamične kompresije na mestu zloma po potrebi.

Konvencionalne ploščice temeljijo na vijakih, ki pritiskajo ploščico na kost in s tem zagotavljajo stabilnost prek trenja med ploščico in kostjo. Ko se uporablja kot notranji fiksator, LCP ne zahteva tesnega stika z kortikalno površino. Ta nova tehnologija pa postavlja nove zahteve na kirurško tehniko. V pregledu poudarjajo, da izvirajo številni problemi, povezani z LCP, iz preziranja osnovnih načel biološke mostične osteosinteze.

Ključni klinični parametri za uporabo LCP

Dolžina ploščice

V konvencionalnih sistemih za ploščice skrajšanje ploščice zmanjša disekcijo mehkih tkiv. Ta logika ne velja za LCP. LCP omogoča uporabo daljših ploščic brez dodatne poškodbe mehkih tkiv; izbor ploščice naj bi temeljil izključno na biomehanskem stanju zloma. Razmerje razpona ploščice je določeno kot skupna dolžina ploščice, deljena s skupno dolžino zloma. Pri drobniških zlomih naj bo to razmerje običajno 2–3; pri preprostih zlomih pa 8–10. Povečanje razpona zmanjša obremenitev, ki jo prevzame ploščica.

Število in razporeditev vijakov

Gostota vijakov je določena kot razmerje med številom vstavljenih vijakov in skupnim številom lukenj na plošči; ta vrednost naj ostane pod 0,4–0,5. Za razliko od konvencionalnih plošč LCP ne zahteva določenega števila vijakov ali kortikalnih vstavitev na vsak kostni fragment. Za ohranitev strukturne stabilnosti se priporoča vsaj dva monocortikalna vijaka na vsak glavni fragment. V interesu varnosti se običajno namesti 2–3 vijaka na vsak glavni fragment, da se celotna stabilnost ohrani tudi v primeru suboptimalne opore enega od vijakov. Vsaj en bicortikalni vijak na vsak glavni fragment izboljša delovanje vmesnika med vijakom in kostjo, vendar ne zmanjša verjetnosti odpovedi vijaka samega. Osna izvlečna trdnost je odvisna od zunanjega premera vijaka; monocortikalno uporabljen zaklepni vijak s premerom 5,0 mm (LHS) doseže približno 70 % držne moči konvencionalnega bicortikalnega vijaka s premerom 4,5 mm (slika 3).

Slika 3. Rezultati izvlečnih testov: enokortikalni vijaki z zaklepnimi glavami dosežejo 70 % držne sile običajnih dvokortikalnih vijakov s premerom 4,5 mm.

Število vijakov spremeni porazdelitev upogibnih sil. Vzorci porazdelitve sil se bistveno razlikujejo med najmanjšim in največjim številom vijakov (slika 2).

Slika 2. Analiza sil glede na število vijakov: razlike v porazdelitvi upogibnih sil med minimalno (A) in maksimalno (B) konfiguracijo vijakov.

Pri drobnih zlomih brez stika kosti med glavnimi fragmenti je treba vijake ob coni zloma vstaviti tako, da se podaljša mostična dolžina in razprši napetost plošče. Pri preprostih zlomih z kontaktom kosti naj se na vsaki strani zloma pusti praznih 1–2 kombinacijskih lukenj.

Pri vrtanju za vijake z zaklepnimi glavami presega odstopanje v osi več kot 5° stabilnost konstrukcije znatno zmanjša; zato je treba uporabiti ciljni napravo. Ko se običajni in zaklepni vijaki uporabljajo skupaj, najprej vstavimo običajne stiskalne vijake, nato pa vijake z zaklepnimi glavami. Obratna zaporedja lahko povzroči preobremenitev na meji med vijakom in kostjo.

Prilagajanje plošče obliki kosti

Ko se LCP uporablja kot notranji fiksator, ni potrebna popolna kontaktna površina med ploščo in kostjo. Pri diafiznih frakturah omogoča nežno ukrivljanje med vijačnimi luknjami usmeritev vijakov v različnih smerih, kar zagotavlja večsmerni sidrni učinek – še posebej koristno pri osteoporotični kosti. V metafiznih regijah je potrebno le grobo prilagajanje oblike plošče, da se izognemo prevelikim razmikom med ploščo in kostjo ter zmanjšamo tlak na mehke tkive, hkrati pa omogočimo razhajajočo postavitev vijakov za izboljšano odpornost proti izvleku.

Anatomska predoblikovana LCP‑sistema

Anatomsko predoblikovane LCP ploščice več ne zahtevajo obsežnega intraoperativnega ukrivljanja; pomagajo pri dosegi anatomsko točne redukcije, poleg tega pa so namenski vodilni bloki za namestitev zaklepnih vijakov natančni in standardizirajo kirurški delovni proces. Pregled navaja klinično razpoložljive sisteme: ploščico PHILOS za zgornji del humerusa, LCP ploščico za spodnji del humerusa, 2,4 mm sistem za spodnji del radiusa, ročno specifično LCP ploščico, LCP ploščico za spodnji del femurja, LCP ploščico za zgornji del tibije, LCP ploščico za spodnji del tibije, LCP ploščico za pilon, medialno metafizno ploščico tibije, kondilarno ploščico ter široko ukrivljeno LCP ploščico. Široko ukrivljena LCP ploščica se prilagodi posteriorni ukrivljenosti femurja in je primerna za periprostetične zlome ter fiksacijo po artrodezi kolena.

Vitro biomehanske študije

Številne in vitro biomehanske ocene so predhodile klinično uvedbo. V kadavričnem modelu distalnih radiusovih C2-fraktur so volarni zaklepnih kompresijskih T-ploščice pokazale nadlego stabilnost v primerjavi z običajnimi ploščicami. V kadavričnih vzorcih radiusa je LCP presegel LC-DCP glede stabilnosti v anteroposteriorni smeri in odpornosti proti torziji. Pri testiranju distalnih humerusovih fraktur je LCP dosegel stabilno primarno fiksacijo. Sistem PHILOS za proximalni humerus, ki ima elastične lastnosti, je zmanjšal vrhunske napetosti na meji med kostjo in implantatom, kar je povzročilo nižje stopnje zgodnjega razrahljanja pri osteoporotični kosti v primerjavi z bolj togimi implantati. V modelih fraktur dolgih kosti je LCP kazal višjo plastično trdnost kot primerjalni implantati. Nekatere kontrolirane študije niso pokazale biomehanske nadlegosti LCP v primerjavi z običajnimi ploščicami, a nobena ni dokazala biomehanske podrejenosti LCP.

Klinični izidi

LCP je vstopil v klinično uporabo leta 2001. Sommer (2003) je objavil zgodnjo klinično serijo 169 primerov in zaključil, da je sistem dozorel ter ponuja posebno vrednost pri zapletenih frakturah in revizijah po neuspešni notranji fiksaciji. Distalni radij je pogosto uporabljeno mesto za implantacijo. Pri dorsalno pomaknjenih frakturah distalnega radija volarni zaklepniki preprečujejo draženje dorsalnih ekstenzorskih tetiv; 2,4 mm LCP je pri več kot 80 % osteoporotičnih fraktur distalnega radija prinesel dobre ali odlične rezultate. Čeprav so neposredni stroški implanta višji, sistem omogoča zgodnje aktivno gibanje v celotnem obsegu brez izgube redukcije. V literaturi so dokumentirane uporabe LCP pri sakralnih frakturah, transverzalnih sternalnih frakturah, periprostetičnih frakturah, frakturah distalnega humerusa ter osteoporotičnih nezaraščanjih.

Pregled ugotavlja, da večina zapletov, povezanih z LCP, niso materialne okvare implanta, temveč okvare pri upoštevanju načel mostične osteosinteze. Zakasnjena združitev, čeprav opažena v nekaterih primerih (zlasti pri zlomih podlaktice in odprtih klinastih osteotomijah proksimalnega dela golenice), se je pojavila z nizko skupno frekvenco. Slika 4 prikazuje primer zloma distalnega dela golenice, ki je bil zdravljen z MIPO mostično fiksacijo.

Slika 4. AO43‑A2 zlom golenične kosti: primer LCP distalnega dela golenice; fibula je bila fiksirana po konvencionalnih načelih ploščične fiksacije, medtem ko je bila golenica fiksirana z MIPO mostično osteosintezo.

Okvare, povzročene s nepopolnimi mostičnimi načeli, je mogoče popraviti z uporabo daljše ploščice in prilagoditvijo razporeditve vijakov. Slika 5 prikazuje primer zloma golenične kosti, pri katerem so bili prvotni vijaki postavljeni preblizu območja zloma, kar je povzročilo nezdružitev; po popravku z daljšo ploščico z desetimi luknjami in ponovno namestitvijo medialnih vijakov za povečanje mostičnega razpona je prišlo do združitve tri mesece po popravku.

Slika 5. Primer zloma podlaktice AO22‑A3 z uporabo LCP: na začetku uporabljena 8‑lukenjska ploščica z vijaki, ki so bili preblizu zlomu, kar je povzročilo nezdružitev po 5 mesecih; ponovna operacija z daljšo 10‑lukenjsko ploščico, ponovno namestitvijo vijakov in povečano dolžino mostičenja je privedla do radiografske združitve po 3 mesecih.

LCP se je uporabil tudi pri reviziji artrodese. Slika 6 prikazuje primer nezdružitve kolenske artrodese po odstranitvi okužene revizijske kolenske proteze in zunanje fiksacije. Uporaba ukrivljene 20‑lukenjske LCP ploščice 4,5/5,0 mm skupaj z drugo 10‑lukenjsko LCP ploščico in avtogenim gubastim kostnim presadkom je omogočila združitev po 6 mesecih po operaciji.

Slika 6. Kronična okužba z nezdružitvijo po kolenski artrodezi z uporabo zunanje fiksacije; revizija z ukrivljeno 20‑lukenjsko LCP ploščico 4,5/5,0 mm ter 10‑lukenjsko LCP ploščico in avtogenim gubastim kostnim presadkom, kar je privedlo do združitve po 6 mesecih.

Sklicevanja (kot izhaja iz vsebine pregleda)

1. NIEMEYER P, SÜDKAMP N P. Načela in klinična uporaba zaklepnega kompresijskega ploščka (LCP). ACTA CHIRURGIAE ORTHOPAEDICAE ET TRAUMATOLOGIAE ČECHOSL., 2006, 73: 221–228.
2. BLATTER G, WEBER B G: Osteosinteza z valovnimi ploščkami kot rešilna metoda. Arch. orthop. traum. Surg., 109: 330–333, 1990.
3. FLORIN M, ARZDORF M, LINKE B, AUER J A: Ocena togosti in trdnosti štirih različnih implantatov za zdravljenje zlomov pri konjih: študija na modelu poševnega zloma dolge kosti pod kotom 20 stopinj s pomočjo kostnega nadomestka. Vet. Surg., 34: 231–238, 2005.
4. FRANKIE L, XIANG Z: Fiksacija periprostetičnega stegnene kosti z zaklepnim kompresijskim ploščkom. Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi, 16: 123–125, 2002.
5. FRIGG R: Razvoj zaklepnega kompresijskega ploščka. 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.: Mehansko obnašanje zaklepnih kompresijskih plošč v primerjavi z dinamičnimi kompresijskimi ploščami v modelu mrtvega roke. J. orthop. Trauma, 19: 597–603, 2005.