EN
Пластина з блокувальним стисненням (LCP): принципи та клінічні застосування
LCP — це не панацея: механічні межі та пастки фіксації мостом
Цей огляд висвітлює технічне походження, біомеханічні основи та клінічне застосування компресійно-блокуючої пластини (LCP). Використовуючи комбіновані отвори, LCP поєднує дві різні системи внутрішньої фіксації — абсолютну стабільність за допомогою звичайних компресійних пластин і відносну стабільність за допомогою мостових пластин — в єдиний імплантат. Автори зазначають, що більшість ускладнень, пов’язаних із LCP, виникають не через вади самого імплантату, а через порушення ключових принципів, таких як біологічна остеосинтез, довжина пластини та щільність гвинтів. У статті зібрано дані in vitro експериментів та клінічних випадків, щоб надати об’єктивні орієнтири щодо довжини пластини, кількості гвинтів і конфігурації гвинтів у різних сценаріях переломів.
Історична еволюція
Внутрішня фіксація пластинами постійно розвивалася з часів перших операцій Гансмана у 1886 році. АО/ASIF стандартизували техніки компресійного накладання пластин, а Динамічна Компресійна Пластина (DCP) забезпечувала осьову компресію в ділянці перелому за рахунок ексцентричного свердлення, щоб досягти абсолютної стабільності та первинного кісткового загоєння. Однак такий підхід вимагав обширного хірургічного доступу й відшарування м’яких тканин від кісткових уламків, що призводило до вищої частоти інфекцій, псевдоартрозу та затриманого з’ялення. У 1980-х роках зростання ускладнень після компресійного накладання пластин при діафізарних переломах разом із успіхом внутрішньомозкового гвоздювання, яке забезпечувало вторинне загоєння через утворення мозолю, спонукало до нових підходів. Було запроваджено концепцію мостової фіксації пластинами: під час операції коригують лише вирівнювання, довжину та ротацію, не травмуючи зону коммінованого перелому. Пластина охоплює сегмент перелому й фіксується в основних проксимальному та дистальному уламках. Цей метод забезпечує лише відносну стабільність, що дозволяє утворюватися мозолю, і також називають біологічною остеосинтезом.
Технічне ядро LCP
Пластина з блокувальним стисненням (LCP) ґрунтується на досвіді систем PC‑Fix та LISS. Її революційною особливістю є інтеграція двох повністю різних механізмів фіксації в одній пластині. Комбіновані отвори дають хірургам змогу обрати або традиційне динамічне стиснення, або встановлення блокувальних гвинтів з головкою для створення внутрішнього фіксатора, або ж гібридну комбінацію обох типів гвинтів (Рисунок 1).
Рисунок 1. Принцип комбінованих отворів у LCP, що дозволяє хірургові застосовувати на місці перелому як принцип внутрішнього фіксатора, так і принцип динамічного стиснення — залежно від потреб.
Звичайні пластини спираються на гвинти, які притискають пластину до кістки, забезпечуючи стабільність за рахунок тертя між пластиною та кісткою. У разі використання як внутрішнього фіксатора LCP не потребує щільного контакту з кортикальною поверхнею. Однак ця нова технологія вимагає від хірургів володіння новими техніками. У огляді наголошується, що значна частина проблем, пов’язаних із LCP, виникає через ігнорування фундаментальних принципів біологічної мостової остеосинтезу.
Ключові клінічні параметри застосування LCP
Довжина пластини
У традиційних системах остеосинтезу скорочення пластини зменшує дисекцію м’яких тканин. Цей принцип не застосовується до LCP. LCP дозволяє використовувати довші пластина без додаткової травми м’яких тканин; вибір пластини має ґрунтуватися виключно на біомеханічному стані перелому. Співвідношення довжини пластини до довжини перелому визначається як загальна довжина пластини, поділена на загальну довжину перелому. Для коммінованих переломів це співвідношення зазвичай має становити 2–3; для простих переломів — 8–10. Збільшення довжини охоплення зменшує навантаження, що припадає на пластину.
Кількість і розташування гвинтів
Щільність гвинтів визначається як кількість вкручених гвинтів, поділена на загальну кількість отворів у пластині; це значення слід утримувати нижче 0,4–0,5. На відміну від традиційних пластин, LCP не вимагає фіксованої кількості гвинтів або кортикальних шарів на кожен фрагмент кістки. Щонайменше два моно-кортикальних гвинти в кожному основному фрагменті рекомендуються для забезпечення структурної стабільності. Для безпеки зазвичай встановлюють по 2–3 гвинти в кожному основному фрагменті, щоб навіть за умови недостатнього зачеплення одного з гвинтів загальна стабільність зберігалася. Щонайменше один бікортикальний гвинт у кожному основному фрагменті покращує роботу інтерфейсу «гвинт–кістка», але не зменшує ймовірність виходу гвинта з ладу. Основна сила витягання вздовж осі визначається зовнішнім діаметром гвинта; моно-кортикально використаний блокуючий гвинт з головкою діаметром 5,0 мм (LHS) забезпечує приблизно 70 % тримальної сили традиційного бікортикального гвинта діаметром 4,5 мм (Рисунок 3).
Малюнок 3. Результати випробування на витяг: монокортікальні блокуючі гвинти з головкою забезпечують 70 % тримної сили звичайних бікортікальних гвинтів діаметром 4,5 мм.
Кількість гвинтів змінює розподіл згинних навантажень. Патерни розподілу згинних навантажень значно відрізняються при мінімальній та максимальній кількості гвинтів (Малюнок 2).
Малюнок 2. Аналіз навантажень у залежності від кількості гвинтів: відмінності в розподілі згинних навантажень між мінімальною (А) та максимальною (В) конфігураціями гвинтів.
У коммінутивних переломах без контакту кісткових фрагментів між основними уламками гвинти, розташовані поблизу зони перелому, слід вводити для збільшення довжини містка та розподілу навантаження на пластину. У простих переломах із кістковим контактом слід залишити порожніми по 1–2 комбінованих отвори з кожної сторони перелому.
Під час свердлення отворів під гвинти з блокуванням головки осьове відхилення більше ніж на 5° значно знижує структурну стабільність; тому необхідно використовувати прицільний пристрій. Коли звичайні та гвинти з блокуванням головки застосовуються разом, спочатку слід вставляти звичайні стискальні гвинти, а потім — гвинти з блокуванням головки. Зміна цього порядку може призвести до перевантаження інтерфейсу «гвинт–кістка».
Формування пластини
У якості внутрішнього фіксатора LCP не вимагає ідеального контакту з кісткою. У діафізарних переломах легке згинання пластини між отворами для гвинтів дозволяє направляти гвинти під різними кутами, забезпечуючи багатонапрямкове закріплення — особливо корисне при остеопоротичній кістці. У метафізарних зонах достатньо лише загального формування пластини, щоб уникнути надмірних зазорів між пластиною й кісткою та зменшити тиск на м’які тканини, одночасно дозволяючи розбіжне розташування гвинтів для підвищення загального опору витяганню.
Анатомічно передформовані системи LCP
Анатомічно передконтуровані LCP більше не потребують ретельного вигинання під час операції; вони сприяють досягненню анатомічного зіставлення, а приєднані навідні блоки забезпечують точне розміщення блокувальних гвинтів, що стандартизує хірургічний процес. У огляді перелічені клінічно доступні системи: плита PHILOS для проксимального відділу плечової кістки, LCP для дистального відділу плечової кістки, система 2,4 мм для дистального відділу променевої кістки, LCP для кисті, LCP для дистального відділу стегнової кістки, LCP для проксимального відділу великогомілкової кістки, LCP для дистального відділу великогомілкової кістки, LCP для пілону, медіальна метафізарна плита великогомілкової кістки, кондилярна плита та широко вигнута LCP. Широко вигнута LCP відповідає задній кривині стегнової кістки й підходить для фіксації перипротезних переломів та після артродезу колінного суглоба.
In Vitro Biomechanical Studies
Багато in vitro біомеханічних оцінок передувало клінічному введенню. У трупній моделі переломів дистального радіуса типу C2 воларні блокуючі компресійні Т-пластина показали кращу стабільність порівняно зі звичайними пластинами. У трупних зразках радіуса LCP перевершили LC-DCP за стабільністю в антеропостеріорному напрямку та опором скрученню. У тестуванні переломів дистального плечової кістки LCP забезпечили стабільну первинну фіксацію. Система PHILOS для проксимальної частини плечової кістки, завдяки своїм еластичним властивостям, зменшувала пікові навантаження на межі «кістка–імплантат», що призводило до нижчих показників раннього розхитування в остеопоротичній кістці порівняно з більш жорсткими імплантатами. У моделях переломів довгих кісток LCP демонстрували вищу межу міцності на витримку порівняно з контрольними імплантатами. Деякі контрольовані дослідження не виявили біомеханічної переваги над звичайними пластинами, але жодне з них не продемонструвало біомеханічної гіршої якості LCP.
Клінічні результати
LCP увійшов у клінічне використання в 2001 році. Зомер (2003) опублікував ранню клінічну серію з 169 випадків і зробив висновок, що система досягла зрілості та має особливе значення при складних переломах і в ситуаціях ревізії після невдалих спроб внутрішньої фіксації. Дистальний радіус — це ділянка, де LCP застосовується дуже часто. Для дистально-дорсально зміщених переломів дистального радіуса воларні блокуючі пластини запобігають подразненню дорсальних екстензорних сухожиль; 2,4-мм LCP забезпечив добрий або відмінний результат більш ніж у 80 % випадків остеопоротичних переломів дистального радіуса. Хоча прямі витрати на імплантат вищі, система дозволяє почати повноцінний активний рух уже на ранніх етапах без втрати редукції. У літературі описано застосування LCP при переломах крижової кістки, поперечних переломах грудини, перипротезних переломах, переломах дистального плечової кістки та остеопоротичних несполученнях.
Огляд зазначає, що більшість ускладнень, пов’язаних із LCP, не є суттєвими відмовами імплантату, а радше відхиленнями від принципів мостикової остеосинтезу. Затримка консолідації, хоча й спостерігалася в окремих випадках (зокрема при переломах передпліччя та відкритих клиноподібних остеотоміях проксимального епіфіза великогомілкової кістки), відбувалася з низькою загальною частотою. На рисунку 4 показано випадок перелому дистального відділу великогомілкової кістки, який лікували за допомогою мінімально інвазивної остеосинтезної фіксації методом мостикового з’єднання (MIPO).
Рисунок 4. Перелом діафіза великогомілкової кістки за класифікацією AO43‑A2: випадок застосування LCP у дистальному відділі великогомілкової кістки; малогомілкова кістка була зафіксована згідно з традиційними принципами пластинчастого остеосинтезу, тоді як великогомілкова кістка — за допомогою мінімально інвазивної мостикової остеосинтезної техніки (MIPO).
Відмови, спричинені недостатньою реалізацією мостикових принципів, можна усунути шляхом використання довшої пластини та корекції конфігурації гвинтів. На рисунку 5 проілюстровано перелом діафіза ліктьової кістки, де на початковому етапі гвинти були встановлені надто близько до зони перелому, що призвело до псевдоартрозу; після ревізії з використанням довшої 10‑отворової пластини та переустановки медіальних гвинтів для збільшення мостикового прольоту консолідація відбулася через 3 місяці після ревізії.
Малюнок 5. Випадок перелому передпліччя AO22‑A3 із застосуванням LCP: початкова 8‑отворова пластина з гвинтами, розташованими занадто близько до лінії перелому, що призвело до псевдоартрозу через 5 місяців; повторне втручання з використанням довшої 10‑отворової пластини, корекції положення гвинтів та збільшення довжини мостування забезпечило рентгенологічне з’єднання через 3 місяці.
LCP також застосовували при ревізійній артродезі. На малюнку 6 показано випадок нез’єднання колінного суглоба після видалення інфікованого ревізійного протеза колінного суглоба та зовнішнього фіксатора. Застосування зігнутої 20‑отворової пластини LCP 4,5/5,0 мм у поєднанні з іншою 10‑отворовою пластиною LCP та аутогенною губчастою кістковою трансплантацією забезпечило з’єднання через 6 місяців після операції.
Малюнок 6. Хронічна інфекція з нез’єднанням після артродези колінного суглоба із застосуванням зовнішнього фіксатора; ревізійне втручання з використанням зігнутої 20‑отворової пластини LCP 4,5/5,0 мм разом із 10‑отворовою пластиною LCP та аутогенною губчастою кістковою трансплантацією, що призвело до з’єднання через 6 місяців.
Джерела (за даними огляду)
NIEMEYER P, SÜDKAMP N P. Principles and Clinical Application of the Locking Compression Plate (LCP). ACTA CHIRURGIAE ORTHOPAEDICAE ET TRAUMATOLOGIAE ČECHOSL., 2006,73:221‑228. BLATTER G, WEBER B G. Wave plate osteosynthesis as a salvage procedure. Arch Orthop Trauma Surg, 109: 330‑3, 1990. FLORIN M, ARZDORF M, LINKE B, AUER J A. Assessment of stiffness and strength of 4 different implants available for equine fracture treatment: a study on a 20 degrees oblique longbone fracture model using a bone substitute. Vet Surg, 34: 231–8, 2005. FRANKIE L, XIANG Z. Locking compression plate fixation for periprosthetic femoral fracture. Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi, 16: 123–5, 2002. FRIGG R. Development of the Locking Compression Plate. Injury, 34 Suppl 2: B6‑10, 2003. ГАРДНЕР, М. Дж., БРОФІ, Р. Х., КЕМПБЕЛЛ, Д., МАХАДЖАН, А., РАЙТ, Т. М., ГЕЛЬФЕТ, Д. Л., ЛОРІЧ, Д. Г.: Механічна поведінка блокувальних компресійних пластин порівняно з динамічними компресійними пластинами в моделі трупа радіуса. J. orthop. Trauma, 19: 597–603, 2005.
